UPS – i nie zgasło

Instalując kolejne odbiorniki energii, nie myśli się zazwyczaj o przeciążeniu sieci domowych, jakże często zbudowanych z szybko utleniających się przewodów aluminiowych. Zastosowanie zasilacza awaryjnego, zwanego także bezprzerwowym, pozwoli uchronić się przed najgorszym - utratą wyników pracy albo uszkodzeniem komputera. Przeciwnicy Windows pewnie nie uwierzą, że - jak wynika ze statystyk - ponad połowa "zwisów" systemu […]

Instalując kolejne odbiorniki energii, nie myśli się zazwyczaj o przeciążeniu sieci domowych, jakże często zbudowanych z szybko utleniających się przewodów aluminiowych. Zastosowanie zasilacza awaryjnego, zwanego także bezprzerwowym, pozwoli uchronić się przed najgorszym – utratą wyników pracy albo uszkodzeniem komputera.

Przeciwnicy Windows pewnie nie uwierzą, że – jak wynika ze statystyk – ponad połowa „zwisów” systemu i innych awarii komputerów bynajmniej nie jest konsekwencją błędów oprogramowania, lecz przerw lub innych zakłóceń w zasilaniu energią elektryczną. Najtańszym, ale i najmniej skutecznym sposobem ochrony jest filtrowanie zakłóceń. Popularne listwy oprócz filtrów dodatkowo wyposażone są w bezpiecznik. Niestety, tak proste urządzenie nie jest lekarstwem na bolączki wadliwych sieci energetycznych i nie ochroni przed poważniejszymi (i bynajmniej wcale nie rzadkimi) wadami zasilania: spadkami i zanikami napięcia. Potrzebna jest wtedy poważniejsza korekta, a nawet całkowite odcięcie się od źródeł zewnętrznych i wykorzystanie „zapasowej” energii zmagazynowanej w bateriach. Takie zadania wykonują zasilacze awaryjne, zwane też bezprzerwowymi albo z angielska UPS-ami (Uninterruptible Power Supply).

Niezależnie od szczegółów konstrukcyjnych i topologii wewnętrznych połączeń zasilacz UPS jest zawsze wyposażony w układy filtrujące, baterię akumulatorów, prostownik służący do ich ładowania i falownik, odpowiedzialny za przekształcanie zgromadzonej w urządzeniu energii na prąd zmienny. Testowane modele należały raczej do grupy prostszych, dlatego ich zasadnicza praca polegała jedynie na filtrowaniu zakłóceń. Dopiero w sytuacjach krytycznych, różnie określanych dla poszczególnych urządzeń, włączane są inne układy: automatycznej regulacji napięcia czy też zasilania z baterii. Niezależnie od tego prostownik o niewielkiej mocy, pracując jakby w tle, uzupełnia braki wywołane wyczerpaniem albo starzeniem się baterii.

Nie czyń drugiemu, co tobie niemiłe

Niewiele modeli zasilaczy awaryjnych zbudowano zgodnie z cytowanym przysłowiem. Wydawać by się mogło, że prąd wytworzony w takim urządzeniu powinien być jak najwyższej jakości. Ciekawej odpowiedzi na tę zagadkę dostarcza podłączenie wyjścia jednego egzemplarza do wejścia drugiego. Po wyjęciu wtyczki z kontaktu zazwyczaj okazuje się, że chociaż drugie urządzenie otrzymuje prąd z pierwszego, to jednak „decyduje się” nie korzystać z niego, ale pobiera energię z własnej baterii. Dlaczego? Jego układy sterowania stwierdzają niską jakość otrzymywanego zasilania i przełączają się na wewnętrzne źródło energii. Zatem wiele modeli zasilaczy produkuje prąd, który „uważa” za „niedobry”.

Wyjaśnienie tego paradoksu jest proste. Tylko w najdroższych zasilaczach układ przetwarzający prąd stały z baterii na zmienny, tzw. falownik, wytwarza napięcie o kształcie czystej sinusoidy. Wśród testowanych modeli jedynie dwie serie: APC Smart i Powerware 5115 wyposażono w układ produkujący prąd o tak czystym napięciu. W pozostałych napięcie ma kształt określany jako quasisinusoidalny. W tej zbitce dwóch słów zdecydowanie silniejszy akcent położyć należy na część „quasi”, ponieważ wbudowane tam prymitywne falowniki wytwarzają równie proste przebiegi. Zazwyczaj jest to fala naprzemiennych dodatnich i ujemnych impulsów prostokątnych uzupełnionych tak dobraną chwilą przerwy, aby wartości szczytowe i skuteczne pozostawały do siebie w takim samym stosunku jak w „prawdziwej” sinusoidzie. Od dawna wiadomo, że takie impulsy generują fale o wielu częstotliwościach. Dla filtrów i układów sterujących zasilacza jest to prąd „brudny”, nie nadający się do skierowania go bezpośrednio do gniazdek wyjściowych.

Zależnie od przyjętego rozwiązania producenci zasilaczy UPS stosują różne typy akumulatorów oraz sposoby ich montażu wewnątrz urządzeń.

Przedstawionego eksperymentu nie należy przeprowadzać dłużej niż do momentu wyciągnięcia wniosku, że prostsze zasilacze awaryjne nadają się tylko do ochrony mało wymagających urządzeń (w tym – co ciekawe – zasilaczy komputerowych). Podłączenie innych odbiorników, w szczególności tzw. listew zabezpieczających, wyposażonych w filtry, może spowodować awarię. Z zupełnie innych powodów nie powinno się do UPS-ów podłączać drukarek laserowych. Są to urządzenia pobierające tak dużo prądu w momencie rozpoczęcia drukowania, że przystosowanie falowników zasilaczy do takich obciążeń, chociaż możliwe, nie jest opłacalne. Wiele modeli zasilaczy wyposaża się w dodatkowe gniazdka z myślą o przeznaczeniu ich do podłączenia prądożernych drukarek. Nie są one oczywiście zasilane bateriami, zatem zanik prądu powoduje oczywiście wyłączenie drukarki. Co ciekawe, niektóre sterowniki „laserówek” dostosowane są do takiej ewentualności i w odpowiedniej sytuacji automatycznie powtarzają przerwany wydruk.

W jedno tego rodzaju „niepełnowartościowe” gniazdko wyposażono modele serii Back–UPS i Back-UPS Pro firmy APC oraz cztery „mniejsze” wyroby MGE Systems. Najsilniejszy – Pulsar 1200 – przeciwnie. Jego czwarte gniazdo, oprócz pełnej ochrony, ma unikatową możliwość programowanego wyłączania się lub wyłączania się o innej porze niż pozostała część. Jest to duża zaleta przy uruchamianiu większej liczby urządzeń, ponieważ większe zapotrzebowanie na tzw. moc startową można rozłożyć na dłuższy okres.

Info
Grupy dyskusyjne
Pytania, uwagi i komentarze do artykułu: #
Pytania techniczne do tekstu:
#
Internet:
Producenci zasilaczy UPS:
http://www.apcc.com/
http://www.eta.com.pl/
http://www.ever.com.pl/
http://www.fideltronik.com.pl/
http://www.mgeups.com/
http://www.orvaldi.com.pl/
http://www.powerware.com/
Close

Choć staramy się je ograniczać, wykorzystujemy mechanizmy takie jak ciasteczka, które pozwalają naszym partnerom na śledzenie Twojego zachowania w sieci. Dowiedz się więcej.