Tại sao cấu trúc liên kết UPS trực tuyến chỉ cung cấp khả năng bảo vệ tải quan trọng? Các hệ thống UPS tĩnh, hiện đại được phân loại rộng rãi thành ba kiến ​​trúc thiết kế: trực tuyến, ngoại tuyến và tương tác trực tuyến. Bài đăng này mô tả và so sánh ba loại cũng như giải thích lý do tại sao – đối với các tải thực sự quan trọng – cấu trúc liên kết up trực tuyến là cách tiếp cận duy nhất được chấp nhận.

Các nhà điều hành cơ sở ngày nay phải đối mặt với nhu cầu ngày càng tăng về nguồn cung cấp điện sạch và ổn định. Điều đó đặc biệt đúng trong các cơ sở quan trọng như trung tâm dữ liệu. Nhưng hệ thống điện của tòa nhà không hề bị nhiễu loạn. Tăng vọt điện áp, mất điện, nhiễu điện, biến dạng sóng hình sin và mất điện đều là những sự cố thường xảy ra do có nhiều sự cố cả bên trong và bên ngoài cơ sở. Giả sử rằng thiết kế UPS sử dụng pin – vẫn là hình thức lưu trữ năng lượng phổ biến nhất cho các ứng dụng dự phòng – thì nó luôn có ba yếu tố chính để hỗ trợ những điều này, bất kể cấu trúc liên kết: bộ sạc hoặc bộ chỉnh lưu/bộ sạc, bộ biến tần, và một công tắc tĩnh. Tuy nhiên, cách triển khai các khối xây dựng này phụ thuộc vào cấu trúc liên kết của UPS.

Cấu trúc liên kết UPS ngoại tuyến

Trong hệ thống ngoại tuyến, tải tới hạn được cấp nguồn trực tiếp từ đầu vào nguồn điện AC thô trong quá trình hoạt động bình thường. Nguồn cung cấp đi qua các bộ phận chuyển đổi nguồn của UPS để kết nối tải trực tiếp với công tắc tĩnh. Điều này chỉ chuyển tải sang đầu ra biến tần nếu nguồn điện lưới bị lỗi, vượt quá giới hạn điện áp hoặc tần số đặt trước hoặc có một số điểm bất thường khác.

Cấu trúc liên kết này có thể thu hút một số người dùng vì nó giúp tiết kiệm chi phí. Vì các giai đoạn chuyển đổi của UPS được bỏ qua trong quá trình hoạt động bình thường nên UPS hoạt động hiệu quả hơn, với tổn hao thấp hơn và giảm yêu cầu làm mát. Chi phí vốn cũng giảm do UPS ngoại tuyến có thể sử dụng các bộ phận có xếp hạng thấp hơn và không cần bộ chỉnh lưu nguồn.
Nhưng điều này trái ngược với điều này là cần lưu ý rằng trong suốt quá trình hoạt động bình thường, tải sẽ phải chịu dạng sóng không được điều chỉnh chặt chẽ và có thể chịu các nhiễu loạn đến từ nguồn điện lưới. Mặc dù các hệ thống như vậy thường có mức độ triệt tiêu đột biến và lọc rf (tần số vô tuyến), mức độ phơi nhiễm vẫn còn. Ngoài ra, không thể tránh khỏi tình trạng ngắt nguồn tải thường từ 2 đến 10 ms trong khi công tắc tĩnh chuyển tải giữa đầu ra biến tần và nguồn điện lưới.

Cấu trúc liên kết UPS Line Interactive

Hệ thống tương tác đường dây là các biến thể ngoại tuyến cố gắng mang lại mức hiệu suất cao hơn các loại thông thường bằng cách bổ sung các tính năng điều chỉnh điện áp trong đường dây bypass. Hai thiết kế tương tác đường truyền phổ biến nhất sử dụng máy biến áp tăng cường hoặc máy biến áp cộng hưởng sắt. Chúng cải thiện các hệ thống ngoại tuyến thông thường bằng cách cung cấp mức độ điều chỉnh điện áp tự động và có thể bằng cách giảm mức sử dụng pin của UPS và sự suy giảm tuổi thọ của pin.

Cấu trúc liên kết UPS trực tuyến

Hệ thống UPS trực tuyến về cơ bản khác với các loại ngoại tuyến ở chỗ, trong quá trình hoạt động bình thường, nguồn điện lưới sẽ chạy qua bộ chỉnh lưu/bộ sạc và bộ biến tần trước khi đạt đến tải. Thiết kế UPS này đôi khi được gọi là cấu trúc liên kết UPS trực tuyến chuyển đổi kép, do nó có hai giai đoạn chuyển đổi AC-DC và DC-AC, đồng thời cung cấp mức độ toàn vẹn nguồn cung quan trọng nhất ở chỗ tải được cung cấp đã được xử lý. - Luôn điều chỉnh nguồn điện. Tải cũng được bảo vệ khỏi quang sai của nguồn cung cấp đầu vào vì bộ chỉnh lưu và biến tần hoạt động như một rào cản đối với nhiễu do nguồn điện lưới và sự lệch điện áp nhất thời.

Nếu nguồn cung cấp đầu vào nằm ngoài phạm vi điện áp đặt trước (thường là +10% đến -20%) hoặc tần số hoặc bị hỏng hoàn toàn, bộ biến tần sẽ tiếp tục hoạt động bằng nguồn pin. Sự kiện này hoàn toàn minh bạch đối với tải vì không có hoạt động chuyển giao nào liên quan. Vì những lý do này, hầu hết chủ sở hữu trung tâm dữ liệu hoặc những người dùng khác chịu trách nhiệm về các hoạt động CNTT mang tính quan trọng sẽ luôn chọn các giải pháp trực tuyến. Chúng là phương pháp duy nhất cung cấp sự bảo vệ thực sự toàn diện cho tải mọi lúc. Chi phí tăng thêm của họ trở nên không đáng kể khi so sánh với hậu quả của một sự cố hệ thống thảm khốc - có thể là kết quả của việc nguồn điện chính gặp sự cố khi được phép đạt đến mức tải tới hạn.