Theo nguyên lý hoạt động, các loại nguồn điện UPS được phân loại như thế nào? Nguồn điện dự phòng UPS được chia thành ba loại: UPS dự phòng, UPS trực tuyến và UPS trực tuyến tương tác. Hiệu suất của nguồn điện UPS từ cao đến thấp là: UPS trực tuyến biến áp kép, UPS trực tuyến tương tác, và UPS dự phòng. Giá cả thường tỷ lệ thuận với hiệu suất. Hiểu rõ chế độ hoạt động của nguồn điện UPS có thể giúp bảo vệ nguồn điện UPS tốt hơn trong quá trình bảo trì hàng ngày.
Theo nguyên lý hoạt động, các loại bộ nguồn UPS được phân loại như thế nào?
Bộ nguồn UPS là thiết bị mà chúng ta thường gọi là bộ nguồn dự phòng không gián đoạn. Bộ nguồn UPS hoạt động ở ba chế độ sau:
1. Bộ nguồn dự phòng UPS cấp điện trực tiếp từ lưới điện đến tải khi lưới điện hoạt động bình thường. Khi lưới điện vượt quá phạm vi hoạt động hoặc xảy ra sự cố mất điện, nguồn điện sẽ được chuyển đổi sang bộ biến tần pin thông qua công tắc chuyển đổi. Đặc điểm của nó là cấu trúc đơn giản, kích thước nhỏ gọn và chi phí thấp, nhưng dải điện áp đầu vào hẹp, điện áp đầu ra tương đối ổn định và độ chính xác kém, có thời gian chuyển mạch, và dạng sóng đầu ra thường là sóng vuông.
Bộ nguồn dự phòng UPS đầu ra sóng sin: công suất đầu ra của thiết bị có thể từ 0,25KW đến 2KW. Khi điện áp lưới dao động trong khoảng 170V đến 264V, UPS sẽ duy trì điện áp ở mức cao hơn 170V đến 264V.
2. Bộ nguồn UPS tương tác trực tuyến cung cấp điện trực tiếp từ lưới điện đến tải khi lưới điện hoạt động bình thường. Khi lưới điện yếu hoặc quá cao, đường điều chỉnh điện áp bên trong của UPS sẽ xuất điện. Khi nguồn điện UPS gặp sự cố hoặc mất điện, nguồn điện sẽ được chuyển đổi sang bộ biến tần pin thông qua công tắc chuyển đổi. Ưu điểm của UPS là dải điện áp đầu vào rộng, độ ồn thấp, kích thước nhỏ gọn, nhưng cũng có nhược điểm là thời gian chuyển mạch.
Bộ nguồn UPS tương tác trực tuyến có chức năng lọc, khả năng chống nhiễu mạnh, thời gian chuyển đổi dưới 4ms và đầu ra biến tần là sóng sin tương tự, do đó có thể được trang bị cho máy chủ, bộ định tuyến và các thiết bị mạng khác, hoặc sử dụng trong các khu vực có môi trường điện khắc nghiệt.
3. Nguồn điện UPS trực tuyến: Khi điện lưới hoạt động bình thường, điện lưới cung cấp điện áp DC cho biến tần để cấp nguồn cho tải; khi điện lưới gặp sự cố, biến tần được cấp nguồn từ pin và luôn hoạt động để đảm bảo đầu ra không bị gián đoạn. Đặc điểm của nó là dải điện áp đầu vào rất rộng, hầu như không có thời gian chuyển mạch, điện áp đầu ra ổn định và độ chính xác cao, đặc biệt phù hợp với các ứng dụng yêu cầu công suất cao, nhưng chi phí tương đối cao. Hiện nay, hầu hết các nguồn điện UPS có công suất lớn hơn 3 KVA đều là nguồn điện UPS trực tuyến.
Cấu trúc nguồn của UPS trực tuyến khá phức tạp, nhưng hiệu năng hoàn hảo và có thể giải quyết mọi vấn đề về nguồn điện, ví dụ như dòng PS bốn chiều, có khả năng tạo ra sóng sin thuần túy AC liên tục mà không bị gián đoạn, và có thể giải quyết mọi vấn đề về nguồn điện như xung điện, đột biến điện áp, trôi tần số; do đòi hỏi vốn đầu tư lớn, nên thường được sử dụng trong môi trường nguồn điện đòi hỏi cao của các thiết bị quan trọng và trung tâm mạng.
Bốn chế độ hoạt động của UPS
Tùy thuộc vào tình huống sử dụng, bộ nguồn dự phòng UPS có thể chuyển đổi giữa bốn chế độ hoạt động khác nhau: chế độ hoạt động bình thường, chế độ hoạt động bằng pin, chế độ hoạt động dự phòng và chế độ bảo trì dự phòng.
1. Hoạt động bình thường
Trong điều kiện bình thường, nguyên lý hoạt động của hệ thống nguồn dự phòng UPS là chuyển đổi nguồn điện xoay chiều thành dòng điện một chiều khi nguồn điện lưới hoạt động bình thường, sau đó sạc pin để sử dụng trong trường hợp mất điện; cần nhấn mạnh rằng hệ thống nguồn dự phòng UPS sẽ không hoạt động khi mất điện nếu điện áp quá thấp hoặc quá cao, gây ra hiện tượng tăng đột biến tức thời ảnh hưởng đến chất lượng điện năng và hoạt động bình thường của thiết bị. Hệ thống UPS chỉ hoạt động khi ở trạng thái sẵn sàng cung cấp nguồn điện ổn định và sạch cho thiết bị tải.
2. Thao tác bỏ qua
Khi nguồn điện lưới hoạt động bình thường, khi nguồn UPS bị quá tải, lệnh bypass (thủ công hoặc tự động), biến tần quá nóng hoặc máy bị hỏng, nguồn UPS thường chuyển đầu ra của biến tần sang chế độ bypass, tức là được cấp nguồn trực tiếp từ lưới điện. Vì pha tần số đầu ra của UPS phải trùng với tần số lưới điện trong chế độ bypass, nên công nghệ đồng bộ hóa khóa pha được áp dụng để đảm bảo đầu ra nguồn UPS được đồng bộ với tần số lưới điện.
3. Bảo trì bỏ qua
Khi bộ nguồn dự phòng UPS được sửa chữa, việc thiết lập chế độ bypass thủ công đảm bảo nguồn điện cung cấp bình thường cho thiết bị tải. Sau khi hoàn tất bảo trì, bộ nguồn UPS được khởi động lại và hoạt động bình thường trở lại.
4. Pin dự phòng
Khi nguồn điện lưới gặp sự cố, UPS sẽ chuyển đổi dòng điện một chiều được lưu trữ trong pin thành dòng điện xoay chiều. Lúc này, nguồn điện đầu vào của bộ biến tần sẽ được cung cấp từ bộ pin, và bộ biến tần sẽ tiếp tục cung cấp điện và cấp nguồn cho tải để tiếp tục hoạt động, đảm bảo nguồn điện liên tục.
Trên đây là phân loại bộ nguồn dự phòng UPS, bộ nguồn dự phòng thực chất là một thiết bị nguồn đặc biệt được sử dụng để đảm bảo an toàn cho các thiết bị điện tử. Khi nguồn điện lưới hoạt động bình thường, nó có thể đóng vai trò ổn định điện áp, đảm bảo an toàn điện; nếu nguồn điện lưới bị ngắt, xảy ra sự cố mất điện, nó có thể chuyển đổi năng lượng điện ban đầu thành điện áp bình thường của nguồn điện lưới để cung cấp điện khẩn cấp.
Thời gian đăng bài: 10/07/2023
