nyckelskillnad – online vs offline UPS
UPS eller Uninterrupted Power Supply är en enhet som levererar ström till kritiska belastningar som bör köras kontinuerligt utan avbrott, även under ett strömavbrott. UPS:er har två typer: roterande/mekanisk typ, som inkluderar motorer och generatorer som strömkälla, och statiska UPS:er, som levererar reservkraft via en batteribank och drivs av elektriska kraftenheter. Online och offline UPS:er kategoriseras under statiska UPS:er beroende på deras funktionalitet. Den viktigaste skillnaden mellan online- och offline-UPS är att offline-UPS-enheter sätter på belastningen direkt från elnätet när huvudförsörjningen är tillgänglig, medan online-UPS-enheter ger ström till belastningen genom en likriktare-växelriktarekombination utan att ansluta belastningen direkt till elnätet.
Vad är en offline UPS?
Begreppet offline betyder att batteribanken inte är ansluten (off-line) med belastningen i normal drift när nätström är tillgänglig. I denna situation är nätström direkt ansluten till utgången på lasten via en statisk överföringsomkopplare som norm alt är PÅ. När nätströmmen är tillgänglig laddas reservbatteribanken med DC genom en laddare som består av en likriktarkrets.
Vid ett strömavbrott eller vid en stor underspänning/överspänning kopplar den statiska omkopplaren strömförsörjningen från belastningen och ansluter batteriet till belastningen inom en obetydlig tidsperiod. Denna överföringstid för nät-till-batteri är vanligtvis 10-25 ms och beror på halvledarna eller den elektroniska kraftkretsen som upptäcker strömavbrottet och utför omkopplingen.
Eftersom nätströmmen är direkt ansluten till belastningen vid normal drift, uppträder uppenbarligen all distorsion som spikar, sjunkningar och brus i elnätet på UPS-enhetens utgång. Det finns dock UPS-system som gör någon form av strömkonditionering vid utgången. Line interaktiv UPS är en sådan speciell typ av offline UPS som hanterar små överspänningar eller underspänningar som uppstår i elnätet. De använder en multi-tap autotransformator eller buck-boost transformator för att omvandla ingångsnätspänningen till rätt utspänning.
Figur 01: Line Interactive UPS
Eftersom det finns en oundviklig kopplingstid i offline UPS-enheter, finns det ett uppenbart strömavbrott till de anslutna lasterna. Därför används denna typ av UPS:er med belastningar som stationära datorer, skrivare, nödbelysningskretsar, etc.som klarar en så liten blackout. Offline UPS är de billigaste bland alla UPS eftersom de har den enklaste designen.
Vad är en online-UPS?
UPS-enheter online används för att ge avbrottsfri ström. Till skillnad från offline UPS, ansluter online UPS inte nätström till utgången. Istället förser den belastningen med AC genom kombinationen likriktare-växelriktare, samtidigt som batteriet laddas. Vid ett avbrott slutar likriktaren att fungera och batteribanken som redan är ansluten till växelriktaren ger ström till belastningen. Som ett resultat skulle det inte finnas någon överföringstid i online-UPS. Dessa kallas också dubbelkonverterings-UPS, eftersom ingången AC omvandlas till DC av likriktaren och sedan tillbaka till AC av växelriktaren.
Figur 02: Ett förenklat diagram över en online-UPS
Till skillnad från offline-UPS är den statiska överföringsomkopplaren i online-UPS norm alt AV. Den används endast när det finns ett överbelastningstillstånd eller när en hög startström dras av en ansluten motor. I en sådan situation detekterar den elektroniska kraftkretsen som är associerad med den statiska omkopplaren den höga strömmen och överför matningen från växelriktaren till elnätet. Detta förhindrar eventuell skada på UPS:s interna hårdvara av de höga strömmarna.
I online-UPS måste likriktaren leverera ström till belastningen såväl som till batteribanken för laddning. Därför bör likriktaren klara en högre belastning och online UPS:er kommer vanligtvis med stora kylflänsar. Dessutom är online-UPS mycket dyrare jämfört med offline-UPS. De används med kommersiella applikationer och platser där oavbruten strömförsörjning är avgörande, såsom datacenter och intensivvårdsavdelningar på sjukhus. Även om de användes för applikationer som använde mer än 10 kW, med den dramatiska utvecklingen av teknologin och minskningen av kostnaderna, är online-UPS nu tillgängliga för enheter ännu mindre än 500 W. Även om det tillkommer en extra kostnad, ger online UPS-enheter isolering för belastningen från elnätet. Således sprider sig inte eventuell spänningsförvrängning i nätet till utgången och matningsspänningen till lasten kommer alltid att vara ren.
Vad är skillnaden mellan online och offline UPS?
Online vs Offline UPS |
|
| Online UPS ansluter inte nätström till belastningen vid normal drift eller avbrott. Batteribanken är alltid påslagen, i linje med belastningen. | Batteribanken för offline-UPS är inte i linje med belastningen vid en normal situation. Elnätet ansluts direkt till lasten. |
| Överföring från normala till backup-situationer | |
| Eftersom batteriet alltid är anslutet till lasten är det ingen överföringstid involverad i online-UPS. Överföringsbrytaren ansluter växelriktaren till lasten i norm alt tillstånd. | Det finns en millisekunds fördröjning vid överföringen på grund av kraftledningsdetektering och omkoppling av kraftelektronikkretsen. |
| Kostnad | |
| Kostnaden för online-UPS är högre eftersom likriktaren är utformad för att hantera hög effekt för samtidig laddning och laddning. | UPS-enheter offline är relativt billigare på grund av den enklare designen. |
| Applications | |
| Känsliga och mycket kritiska belastningar som medicinska instrument, datacenter drivs av online-UPS. På grund av isolering från elnätet till lasten kommer det inte att finnas någon distorsion vid utgången. | UPS-enheter offline tillhandahåller inte isolering. Därför kommer det att finnas en spänningsförvrängning av ingången som reflekteras vid utgången vid normal drift av offline UPS. |
Sammanfattning – Online vs Offline UPS
UPS är avsedda att förse enheter med ström utan avbrott vid strömavbrott eller kraftiga spänningsfall i nätaggregatet. UPS:er är kategoriserade i online- och offline-UPS:er, som är statiska UPS:er som drivs på elektroniska halvledarkraftsenheter. Online UPS:er kan ge oavbruten ström utan någon överföringsfördröjning eftersom deras batteri alltid är anslutet till växelriktaren genom vilken belastningen matas även vid normal drift. Däremot ansluter offline UPS:er nättillförseln direkt till lasten vid normal drift och laddar batteriet genom likriktaren. Vid ett strömavbrott ansluter överföringsomkopplaren växelriktaren till lasten för att leverera växelström från omvandlad likström i batteriet. Detta är den största skillnaden mellan online och offline UPS. Till skillnad från offline UPS ger online UPS isolering mellan nätström och belastning. Därför överförs inte någon spänningsförvrängning till utgångsspänningen av online UPS. Men på bekostnad av spänningsförvrängning är kostnaden för offline UPS:er mycket lägre än online UPS:er.
Ladda ner PDF-version av online vs offline UPS
Du kan ladda ner PDF-versionen av den här artikeln och använda den för offlineändamål enligt citat. Ladda ner PDF-versionen här Skillnaden mellan online och offline UPS.
