UPS

Allikas: Traadita Wiki by Jan & Co.

UPS e. Uninterruptible Power Supplie e. Puhvertoiteallikas

UPS on seade, mis mõeldud elektritarbija kaitseks ajutiste voolukatkestuste eest ning stabiilse voolu tagamiseks.

Tüüpilised elektrihäired

Müra.

Liinimüra põhjustab elektomagnetiline ja raadiosageduslik väli. Müra põhjustab raadiosaatjate, generaatorite, tööstusseadmete vms. Häire rikub vahelduvvoolu siinuslaine kuju, mis võib esile kutsuda failide riknemist.

Laine. Lühiajaline, 1/100 sekundit kestev pinge tõus. Tekib suure võimsusega tarbijate välja lülitamisel. Võiks pidada hamba vastandiks.

Hammas

Lühiajaline pingelang, mis on üks sagedasim häire vooluvõrgus. On peamiselt põhjustatud nn. lülitusvoolust suure võimsusega tarbija, näiteks liftide, külmutusseadmete vms. käivitamisel. Võib põhjustada arvuti "hangumist".

Piik

Tuntud ka kui impulsihäire, on järsk pinge tõus, mis tingitud enamasti välgulöögist. Piik võib tungida vahelduvvoolu võrgu, võrgukaablite või telefoniliinide kaudu elektroonilistesse seadmetesse ning neid kahjustada või isegi hävitada.

Voolukatkestus

Võrgutoite täielik kadumine. Lühis, avarii, äikesetorm, õnnestusjuhtum. Juhtub tavaliselt just siis, kui kolme tunni töö on salvestamata.

UPSide tüübid

Tööpõhimõttelt jagunevad UPSid kolme klassi. Siinkohal igastühest lähemalt APC toodete näitel, millised on nende erinevused ning millistel juhtudel üht või teist eelistada.

Tugi- e. offline-UPS

Normaalses olukorras saab arvuti (või muu tarbija) toite läbi UPSi otse vooluvõrgust. Mingil määral filtreeritakse liinimüra ning takistatakse ülepinge, kuid voolukõikumised kajastuvad UPSi väljundvoolus. Etteantust suuremate kõikumiste või täieliku voolukatkestuse korral lülitub akutoite andmisele. Lülitus toimub mõne millisekundi jooksul. See on piisavalt lühike aeg, mil arvuti saab toidet toiteplokis olevast kondensaatorist ja arvuti töö ei katke. Tugi-UPSid oma lihtsa tehnoloogia poolest on odavad soetada, kuid tuleb jälgida, et neid ei kasutataks kohtades, kus voolu kvaliteediga on sageli probleeme.

Standby UPS Diagram.png

Stabilisaator- e. lineinteractive-UPS

Tööpõhimõttelt on peamine erinevus tugi-UPSist võime kompenseerida alapinget ja siluda ülepinget vastavate muundurite abil. See tähendab seda, et pinge langedes või tõustes etteantud piiridele, rakendub tööle pingeregulaator - Automatic Voltage Regulation (AVR). AVR reshiimis võib UPS töötada pikka aega ilma akusid kasutamata. Seega sobivad antud tüüpi UPSid hästi kohtadesse, kus esineb tihti toitevoolu häireid.

800px-Line-Interactive UPS Diagram.png

Online-UPS

Online-UPSi tööskeem erineb oluliselt tava-UPSidest. Tavalise UPSi väljundis on võrguvool koos sealt tulevate kõikumiste ja häiretega. Kui kõikumised on suured, lülitub tugi-UPS akudele ning stabilisaator-UPS üritab pinget stabiliseerida. Online-UPS aga annab väljundisse kvaliteetset voolu. See saavutatakse võrguvoolu topeltmuundamisega - esmalt vahelduvvool alalisvooluks (akut laetakse alalisvoouga), seejärel tagasi 230V vahelduvvooluks. Taoline skeem tagab puhta siinusvoolu ning siirdeajata akutoite elektsikatkestuse korral. Paljud elektroonikaseadmed: meditsiini-, teadus- ja telekomiseadmed, samuti missioonikriitilised serverid ning võrgu aktiivseadmed on toitevoolu suhteds üpriski tundlikud. Taolistes kohtades on online-UPS kui mitte möödapääsmatu, siis ülimalt soovitatav kasutada.

Online ups.gif

Kuidas valida sobiva võimsusega UPS ?

UPSide kirjelduses figureerivad numbrid 350, 500, 600, 1000, 2000 jne. Näidatud number tähistab UPSi võimsust voltamprites (VA), ehk kui suure voolutarbega seadet võib UPSi külge ühendada. Kuidas määrata tarbija voolutarvet? Lihtsaim viis on vaadata sedme tehnilist passi või kasutusjuhendit. Kui seda käepärast pole saab paljudel juhtudel vajalikud andmed ka seadme enda küles olevatelt siltidelt välja lugeda. Kõrvuti voltampritega väljendatakse võimsust ka vattides (W). VA ja W vahelise seose võib lihtsustatult avaldada VA = W x 1,4. Kui paremaid andmeid käepärast pole, siis siinkohal mõnede sedamete ligikaudne võimsustarve:

HUBid-switchid - 200...250 VA
PC arvuti + 15" monitor 250...300 VA
PC arvuti + 17" monitor 300...350 VA
PC arvuti + 19" monitor 350...400 VA
Failiserver 400...500VA

Tüübid:

• offline/standby UPS – vooluvõrgust läheb vool läbi pingemuhkude taandaja ja madalpääse filtri ning läbi lülituse otse arvutisse, kui vooluvõrgust vool kaob toimub ümberlülitus akule. Aku on converteri(vahelduvvool-alaliseks) ja inverteri(alalisvool-vahelduvaks) vahel. (square wave)

• Ferro-resonant standby UPS – vooluvõrgust vool lülitusse, sealt 3 mähisega transformaatorisse. Aku aktiveeritakse jälle alles peale voolu kadumist. Võrreldes eelmisega transfer time peaaegu olematu.(modified square wave)

• Line interactive UPS - Vooluvõrgust vool seadmesse, mis ühendab akulaadija, converteri, inverteri ja lülituse, akut kasutatakse probleemide puhul välispingega, väike transfer time. (sine wave).

• Online UPS – kogu aeg kasutatakse akut, mida pidevalt laetakse. Transfer time puudub; suur energiakadu. (väga ilus sine wave).

Tarkvara:

•  status – koormatus, aku seisund jne. 
•  Logs – voolukõikumiste logid. 
•  Diagnostics – diagnostika 
•  PC-Alarms – võimalikud teated, läbi võrgu jms. 

LED näidik:

•  online – võrguvool sees 
•  on battery – aku toide 
•  overload – tarbimine liiga suur 
•  site wiring fault – vale faas või maandus puudu 
•  replace battery – vaheta akut 
•  low battery – aku tühjaks saamas 
•  battery status – aku seis 
•  load status – võimsuse seis. 


UPSi akud on flooded cell tüüpi akud, mis kestavad umbes 10 aastat.