Bộ lưu điện ups là gì?

Bộ lưu điện ups là mạng lưới hệ thống nguồn cung ứng liên tục hay đơn thuần hơn là bộ tàng trữ điện dự trữ nhằm mục đích làm tăng độ đáng tin cậy phân phối điện cho mạng lưới hệ thống .
Nguyên lý hoạt động giải trí :
Nguyên tắc hoạt động giải trí của UPS dựa trên việc biến hóa điện áp một chiều từ ắc quy sang dòng điện xoay chiều tương thích với nhu yếu của máy tính. Ngoài tính năng chính là bộ lưu điện dự trữ thì 1 số ít UPS còn được bổ trợ những công dụng khác như tự động hóa ổn áp, ổn tần, chống xung, lọc nhiễu hoặc chống sét Viral .

Bên trong UPS có 1 hoặc nhiều ắc quy dùng để tích năng lượng điện. Sử dụng một bo mạch có chức năng biến đổi điện một chiều ắc quy thành điện xoay chiều, và dòng điện xoay chiều này giao động tần số và điện áp phù hợp với yêu cầu sử dụng – tức là 220Vac 50Hz/60Hz.

Cấu tạo :

– Bộ chuyển mạch / bộ chỉnh lưu
– Bình acquy
– Bộ đổi khác
– Công tắc quy đổi dạng tịnh chỉ
– Công tắc đường rẽ bảo vệ
– Mạch biến áp cách ly phối hợp
Phía ngoài gồm những cổng :
– Gigabit, nút mở / tắt nguồn ,
– Các cổng Lan ,
– Cổng cắm thiết bị tải hoặc máy tính khi tất cả chúng ta sử dụng ( Bettury backup : Cung cấp nguồn điện ra. Suger only : Cổng có tính năng không thay đổi nguồn điện ,
– Cuối cùng là cổng nguồn điện vào
Màn hình LCD hiển thị những tính năng bộ nguồn ups như : Dung lượng pin, thời lượng pin, tần số, hiệu suất tiêu thụ những thiết bị … .
Các phím tính năng : Phím tắt loa báo khi gần hết pin, phím nguồn, phím bấm hiển thị những tính năng của ups như tần số tiêu thụ, hiệu suất tiêu thụ của những thiết bị .

Phân loại UPS

Dựa trên nguyên tắc hoạt động giải trí, UPS được phân thành 2 dòng loại sản phẩm chính là Offline và Online. UPS Offline cung ứng dòng điện đầu ra dạng sóng gần sin, dòng Online với công nghệ tiên tiến quy đổi kép trực tuyến ( Online Double Conversion ), phân phối dòng điện đầu ra dạng sóng sin chuẩn. Bên cạnh đó, dòng UPS Offline cũng phân thành 2 nhánh là Offline tiêu chuẩn và Offline nâng cấp cải tiến với công nghệ tiên tiến Line Interactive .

UPS offline

Được sử dụng nhiều nhất lúc bấy giờ có lẽ rằng là những loại UPS offline bởi giá tiền của chúng rẻ hơn nhiều so với những loại UPS cùng loại. Nếu bạn đang sử dụng một chiếc UPS thì nhiều năng lực thuộc loại này, có phải rằng tôi đã chủ quan khi nói điều đó ? chính bới tôi biết rằng người đọc ở Nước Ta ( trải qua sự thống kê của geovisit mà tôi đang dùng ) thường chưa hiểu rõ về những UPS và những loại của chúng nên lựa chọn theo cảm tính và giá rẻ là đa số .
Dưới đây là sơ đồ cơ bản về nguyên tắc thao tác của UPS offline, loại thông dụng nhất trên thị trường lúc bấy giờ :
Theo sơ đồ này, ta nhận thấy rằng chiêu thức thao tác của nó như sau :

Nguồn điện lưới đầu vào thông qua một công tắc ngắt mạch (được ghi chữ “bypass” trong sơ đồ) đến với đường đầu ra.
Nguồn điện từ pin được chuyển đổi thành điện áp xoay chiều theo tham số phù hợp với nguồn điện địa phương.
Khi mất điện lưới, hệ thống ắc quy cung cấp cho mạch điện giao động để chuyển thành dòng điện xoay chiều tiếp tục cung cấp cho thiết bị tiêu thụ.
Nhìn qua sơ đồ này chúng ta dễ nhận ra nhược điểm của loại UPS offline: Thời gian chuyển mạch từ khi sự cố điện lưới cho đến khi nguồn pin cung cấp cho thiết bị tiêu thụ. Hiểu một cách đơn giản thế này: Công tắc ngắt điện khỏi nguồn lưới để chuyển sang dùng điện từ pin phải đảm bảo khi ngắt hoàn toàn ra khỏi lưới điện mới được phép cung cấp điện từ bộ inverter (trên thực tế thì các UPS này có đến hai “công tắc chuyển mạch” kiểu như trên dược điều khiển cùng lúc – trong kỹ thuật thường gọi là “rơ le”) bởi nếu không dòng điện cung cấp từ pin sẽ phải cấp cho cả lưới điện địa phương – và cũng như máy phát điện, hệ thống sẽ hư hỏng vì quá tải.

Tất nhiên là sơ đồ trên chỉ cho bạn thấy một cách nhìn toàn diện và tổng thể, sơ đẳng nhất, ở dưới đây là một sơ đồ có vẻ như như sẽ tốt hơn cho bạn tưởng tượng về quy trình thao tác của UPS offline. Tại sao tôi không sử dụng sơ đồ này ngay nhỉ ? Ồ, thật đơn thuần rằng nếu không có sơ đồ trên thì có lẽ rằng rằng sơ đồ phía dưới đây sẽ trở lên khó hiểu hơn so với bạn – nhất là những người ít khi nhìn vào những mạch điện hoặc là có am hiểu nhiều về điện-điện tử .
Ở hình này biểu lộ hai trạng thái thao tác của một UPS offline thường thì ( không có công nghệ Line interactive ) :

Ở trạng thái lưới điện ổn định thì nguồn tiêu thụ sử dụng điện trực tiếp của lưới điện. UPS lúc này chỉ sử dụng một bộ nạp (charger) để nạp điện một cách tự động cho ắc quy mà thôi.
Khi điện áp lưới điện không đảm bảo (quá cao, quá thấp) hoặc mất điện thì lúc này mạch điện chuyển sang dùng điện cung cấp ra từ ắc quy và bộ inverter.
Qua nguyên lý được phân tích như trên thì ta thấy rằng thời gian cung cấp điện cho thiết bị tiêu thụ vì thế mà bị gián đoạn. Sự gián đoạn này gây ra việc cung cấp nguồn điện không ổn định tại phía các thiết bị tiêu thụ: Một số máy tính bị tắt do nguồn máy tính (PSU) thuộc loại chất lượng thường hoặc công suất thấp, có khả năng tích điện tại tụ đầu nguồn đầu vào thấp so với nhu cầu công suất của các linh kiện trên máy tính, nên thời gian chuyển mạch của UPS đã gây dừng sự hoạt động của PSU. Rất nhiều người đã gặp điều này nhưng lại đổ lỗi cho chiếc UPS của họ – và họ có thể mang đi bảo hành rồi lại bị trả lại bởi vì kỹ thuật viên nơi bán đã kiểm tra và thấy chúng chẳng bị làm sao cả^^.

Cũng qua sơ đồ, ta thấy rằng UPS offline không có tác dụng ổn áp khi chúng sử dụng điện lưới thông thường – bởi đơn thuần khi không có sự cố về lưới điện thì những thiết bị phía sau UPS đơn thuần được nối trực tiếp với lưới điện trải qua rơ le ( phần bypass trong sơ đồ trên ). Có vẻ như nhiều người cho rằng UPS luôn tích hợp sẵn tác dụng ổn áp phải không ? Đúng là nó có tính năng ổn áp, nhưng không phải loại UPS offline này – mà là loại UPS trực tuyến mà bạn sẽ xem ở phần dưới .
UPS offline với công nghệ Line interactive
Khắc phục điểm yếu kém của loại UPS offline thường thì là loại UPS offline công nghệ tiên tiến Line interactive. Do sự tích cực hơn trong nguyên tắc hoạt động giải trí nên chúng lại có giá tiền cao hơn so với loại UPS offline thường thì .
( chú ý quan tâm rằng hình minh hoạ này hoàn toàn có thể chứa những ngôn từ không quen thuộc so với bạn )
Bạn có thấy rằng sơ đồ mạch của loại UPS này có vẻ như gì đó giống như sơ đồ mạch của loại UPS offline đơn thuần phía bên trên hay không ? Chắc là bạn cũng nhận thấy điều này : Phần nhánh ắc quy và inverter không biến hóa, chỉ có phía bên nhánh cung ứng điện cho thiết bị tiêu thụ điện lẽ ra được nối trực tiếp thì lại được nối loằng ngoằng qua những ký hiệu gì đó khó hiểu. Đúng thế thật, tôi nhìn vào đó cũng chẳng biết gì – chính do tôi không được học chính thống về điện tử, và do đó tôi đoán bạn cũng như vậy ^ ^ .
Một lát nữa thôi, bạn sẽ nhìn xuống phía dưới và nhìn thấy chúng thật đơn thuần : đó là một biến áp. Như vậy thì UPS offline công nghệ tiên tiến line interactive hơn gì so với loại UPS offline thường thì ? Tôi nghĩ chính là ở điểm có cái biến áp đó. Biến áp này về thực chất thì giống như những loại biến áp tự ngẫu [ 6 ] trước kia mà nhiều dân cư Nước Ta đã từng sử dụng ( thời gian trước khi Open những ổn áp trong nước hiệu LiOA sở hữu thị trường ) : Có nghĩa là nếu điện áp của lưới điện thấp hay cao thì tất cả chúng ta phải chạy đến chỗ cái biến áp tự ngẫu đó để xoay xoay, vặn vặn nó. Ở đây cũng vậy, mặc dầu chúng không được như chiếc “ ổn áp ” để hoàn toàn có thể tự động hóa xoay mà lại sử dụng những nấc chuyển mạch để đổi khác mức điện áp của nó nhưng cũng có những cách để tự động hóa thực thi việc đó .
Và giờ đây, xin xem hình dưới này, tôi nghĩ rằng nó đã bị chia thành bốn hình cho những trường hợp khác nhau nên để dành cho nó về việc nghiên cứu và phân tích nguyên tắc thao tác một cách sâu hơn chút nữa .

Có nên lý giải sơ qua về một chiếc biến áp không nhỉ ? Tôi nghĩ rằng mình đã viết rồi ở đâu đó trên blog này. Vâng, đúng vậy, mặc dầu chưa được hoàn thành xong như mong ước, nhưng tôi mời bạn xem qua một bài viết của tôi về cái ổn áp, từ đó bạn sẽ thấy ý nghĩa của nó. Nó đây, với một cái tên khá buồn cười : Ổn áp nghiến răng. ( bạn click vào đó thì trình duyệt sẽ mở ra một hành lang cửa số mới, sau đó quay lại đây để mời bạn đọc tiếp những dòng phía dưới này .

Và giờ đây thì chắc bạn hiểu được rằng điện áp xoay chiều mà ta thường dùng có thể thay đổi bởi biến áp bằng cách thay đổi số vòng dây của cuộn sơ cấp hoặc thứ cấp. Các biến áp tự ngẫu thường là thay đổi số vòng của cuộn dây đầu vào – tức là cuộn sơ cấp – để có thể thay đổi điện áp đầu ra.

Ở đây, theo hình ngay phía trên, ta dễ nhận thấy rằng nhánh cung ứng điện trực tiếp cho thiết bị tiêu thụ được trải qua một biến áp tự ngẫu ( sơ đồ trên vẽ thì không đúng mực là biến áp tự ngẫu đâu, nhưng ta nên hiểu là biến áp tự ngẫu ). Ở đây có những trường hợp sau :

Trong trường hợp điện áp cấp vào UPS bình thường, có nghĩa là chúng xấp xỉ thông số đầu ra ở lưới điện địa phương của bạn thì mạch UPS hoạt động như khung hình phía trên-bên trái. có nghĩa rằng biến áp tự ngẫu lúc này có số vòng dây sơ cấp bằng thứ cấp, do đó không có sự can thiệp nào vào điện áp đầu ra – và UPS hoạt động giống như loại UPS offline thông thường.
Trong trường hợp điện áp của lưới thấp hơn so với điện áp chuẩn, biến áp tự ngẫu sẽ chuyển mạch sang một nấc khác, làm cho điện áp đầu ra đảm bảo đúng thông số yêu cầu. Trong trường hợp điện áp của lưới điện cao hơn so với thông số chuẩn thì trường hợp này cũng vậy.
Trong trường hợp mất điện lưới UPS offline công nghệ Line interactive sẽ chuyển các mạch giống như loại UPS thông thường: tức là chúng ngắt nhánh đi qua biến áp tự ngẫu và chuyển sang sử dụng nhánh ắc quy với inverter.
Bạn thấy chúng có ổn định được điện áp hay không? Rõ ràng rằng loại UPS offline theo công nghệ line interactive này tiến bộ hơn loại UPS offline truyền thống: Chúng có thể ổn định điện áp so với việc không có một chút chức năng ổn áp nào của loại offline truyền thống như đã nói ở trên.

Mở rộng ra một chút ít với người am hiểu về điện-điện tử bạn hoàn toàn có thể hiểu rằng chiếc biến áp trong sơ đồ trên trọn vẹn thuộc loại biến áp tự ngẫu thường thì, có nghĩa là chúng chỉ có một cuộn dây và những đầu ra khác nhau. Vậy thì chúng chuyển mạch bằng cách nào ? Tất nhiên là qua những rơ-le rồi. Khi tôi mở một chiếc UPS công nghệ Line-Interactive thì nhận thấy chúng có khoảng chừng 5 chiếc rơ-le, trong đó một chiếc lớn nhất nằm ở phía sau máy, bốn chiếc còn lại trên mạch in. Rơ le này do những mạch điện của UPS tinh chỉnh và điều khiển chúng. Nếu bạn có một chiếc UPS loại này thì bạn dễ nhận thấy rằng chúng hoàn toàn có thể phát ra những tiếng kêu lách tách nhỏ do sự thao tác của những rơle đó .

UPS trực tuyến

Khắc phục trọn vẹn những điểm yếu kém trên là loại UPS trực tuyến, chính thế cho nên mà loại UPS này thường có giá bán cao nhất so với những loại trên .
Dưới đây là sơ đồ nguyên tắc thao tác đơn thuần của nó :

Ở đây, tất cả chúng ta thấy rằng viếc cấp điện cho thiết bị tiêu thụ là trọn vẹn liên tục khi có sự cố về lưới điện. Hãy thử nghiên cứu và phân tích sơ đồ dưới góc nhìn người sử dụng như sau :
Nguồn điện lưới lúc này không phân phối điện trực tiếp cho những thiết bị, mà chúng được đổi khác thành dòng điện một chiều tương ứng với điện áp của ắc quy. Ở đây trong mạch đã bộc lộ sự phân phối điện từ ắc quy và chính từ lưới điện đến bộ inverter để biến hóa thành điện áp đầu ra tương thích với thiết bị sử dụng .
Như vậy, hoàn toàn có thể thấy rằng trong bất kể sự cố nào về lưới điện thì UPS trực tuyến cũng hoàn toàn có thể phân phối điện cho thiết bị sử dụng mà không có một thời hạn trễ nào. Điều này làm cho thiết bị sử dụng rất bảo đảm an toàn, và không thay đổi .
UPS trực tuyến sẽ luôn luôn không thay đổi điện áp đầu ra bởi cũng theo mạch thì điện áp nguồn vào lúc này được biến hóa xuống mức điện áp ắc quy và chúng có tác dụng như một ắc quy có dung tích lớn vô cùng ( nếu không bị sự cố lưới điện ), mạch inverter [ 3 ] sẽ đóng vai trò một bộ không thay đổi điện áp. Vì vậy chỉ với những loại UPS trực tuyến mới có hiệu quả ổn áp một cách triệt để .
Nếu như vậy, bạn nhận thấy có thiết yếu sử dụng một chiếc UPS cho những máy tính xách tay hay không ? Tôi nghĩa là không thiết yếu, bởi có vẻ như như mỗi chiếc máy tính xách tay có pin còn làm việc tốt thì phần cấp điện chính cho bo mạch chủ và những thiết bị khác thao tác sẽ luôn giống như một chiếc UPS trực tuyến .

CÁC TÍNH NĂNG KHÁC CỦA UPS

UPS hoàn toàn có thể có 1 số ít tính năng phụ như sau để giúp người sử dụng hoàn toàn có thể bảo đảm an toàn hơn hoặc quản trị điện năng tốt hơn với máy tính .
Chống sét cho đường dây điện thoại cảm ứng hoặc đường Internet .
Bạn hoàn toàn có thể nhìn thấy hình minh hoạ tiên phong của một chiếc UPS có tính năng này. Ở đây bạn nhìn thấy có hai cổng vào / ra để bảo vệ chống sét gây hư hại đến máy tính của bạn : Việc sử dụng đơn thuần nhất là thay vì cắm đầu liên kết vào máy tính của bạn ( từ ổ cắm trên tường trong những doanh nghiệp hoặc từ modem của bạn đến ) thì bạn cắm vào UPS và đầu ra theo cổng tương thích của UPS này bạn nối vào máy tính .
Tương tác với máy tính trải qua liên kết
Đây là một tính năng hạng sang của những loại UPS hạng sang, không phải mọi loại UPS đều có tính năng này. Tính năng này được cho phép sự tương tác giữa UPS với máy tính của bạn – mà trực tiếp là với hệ điều hành quản lý bạn đang sử dụng .
Bạn biết rằng mỗi một UPS chỉ hoàn toàn có thể phân phối nguồn năng lượng trong một thời hạn nhất định mà thôi, do đó sẽ có lúc mà UPS này sẽ trọn vẹn không hề cung ứng điện năng được nữa. Tất nhiên, mặc dầu chúng phân phối khoảng chừng thêm 5 phút, cho đến khoảng chừng 20 phút nữa thì ắc quy của nó cũng sẽ hết điện .
Như vậy thì nếu bạn không chú ý, khi UPS hết điện sẽ làm cho máy tính của bạn bị ngắt điện và có năng lực là bạn bị mất tài liệu thành quả của bạn khi thao tác. Có thể rằng điều này sẽ không xảy ra khi mà bạn đang ngồi cạnh máy tính và UPS sẽ báo động bằng còi khi trạng thái lưới điện bị mất để bạn hoàn toàn có thể ghi lại thành quả và tắt máy tính bảo đảm an toàn. Nhưng đúng là có những lúc bạn không có ở đó thì máy tính sẽ không tự động hóa được shutdown bảo đảm an toàn .
Nếu như UPS được trò chuyện với máy tính thì lại khác : Hệ quản lý và điều hành biết trước rằng UPS sắp sửa ngừng phân phối điện cho nó và lúc này hệ quản lý và điều hành sẽ tự ra lệnh shutdown máy tính một cách bảo đảm an toàn sau khi tự động hóa ghi lại hàng loạt thành quả đang thao tác .
Bạn biết rằng : Nguồn điện lưới thì không hề phát tín hiệu được cho máy tính biết được rằng nó sắp bị sự cố [ 4 ], và tựa như như vậy thì UPS cũng thế, chính bới chúng không khác gì nguồn điện lưới : Cũng ba chân cắm vào nguồn máy tính [ 5 ]. Vậy thì UPS phải có một cách khác để hoàn toàn có thể tiếp xúc với máy tính ? Bạn có nhìn thấy hình ảnh rất nhiều ý nghĩa ở phía trên về mặt sau của một chiếc UPS hay không ( tại sao tôi không chọn một hình ảnh mặt trước UPS một cách đẹp tươi nhỉ ^ ^ ), ở đó bạn sẽ thấy một cổng tiếp xúc mà người sử dụng quen gọi là cổng COM để hoàn toàn có thể nối với máy tính. Hiện nay thì những cổng chập như vậy đã dần biết mất khỏi cấu trúc máy tính cá thể, chúng được thay thế sửa chữa bằng những cổng USB .
Qua cổng tiếp xúc với máy tính ( COM, USB … ) tất yếu là máy tính chẳng thể hiểu được rằng UPS định làm gì cả, lại phải có những ứng dụng, những trình tinh chỉnh và điều khiển đi kèm ( nếu cần ) để hệ quản lý và điều hành hoàn toàn có thể biết được UPS có đã đến thời hạn sắp cắt điện để hoàn toàn có thể thực thi những việc làm của nó. Các ứng dụng này sẽ có những hướng dẫn đi kèm, nếu bạn có nó, bạn sẽ tự thiết lập, thiết lập một cách rất nhanh thôi .

Thông báo trạng thái:

Không phải loại UPS nào cũng có những hình thức thông tin trạng thái thao tác của chúng, tuy nhiên những loại UPS có chất lượng cao thì thường có tối thiểu là những đèn LED để thông tin trạng thái thao tác, trạng thái tích điện của ắc quy …
Cá biệt, có những loại UPS có một màn hình hiển thị tinh thể lỏng nhỏ để hiển thị những thông số kỹ thuật thao tác của chúng .
Tôi nghĩ rằng toàn bộ những loại UPS có tính năng hạng sang này thì đều thuộc loại Offline với công nghệ Line-Interactive hoặc loại Online .

Chú thích :

1 ^. UPS, mục từ trên Wikipedia [ vi ] .
2 ^. Uninterruptible power supply, mục từ trên Wikipedia [ en ] .
3 ^. Inverter : Biến tần, thực sự thì thói quen ăn sâu vào đầu tôi là nói đến inverter là nghĩ đến những loại biến tần dùng cho điều khiển và tinh chỉnh vận tốc động cơ ( ví dụ những loại biến tần tôi dùng nhiều nhất là của hãng Omron, Siemens, và 1 số ít hãng khác nguồn gốc từ Đài Loan, TQ ). Các biến tần này thao tác theo cơ chế biến đổi tần số khác nhau để tinh chỉnh và điều khiển vận tốc động cơ theo như ý muốn của sự điều khiển và tinh chỉnh .
4 ^. Khi viết đến đây, tôi có một ý tưởng sáng tạo hơi điên rồ một chút ít về nguồn điện lưới cảnh báo nhắc nhở sự cố của nó. Bởi lưới điện cũng hoàn toàn có thể cung ứng dịch vụ liên kết đến Internet. Nên nếu như nguồn điện lưới mang tín hiệu tựa như việc phân phối liên kết thì nó trọn vẹn có năng lực phân phối cảnh báo nhắc nhở về sự cố của nó so với những máy tính. Điều thiết yếu thêm rằng những máy tính phải có bộ đảm nhiệm tín hiệu này. Ý tưởng này khó hoàn toàn có thể thành hiện thực do tại hầu hết những nguồn điện ở những vương quốc tăng trưởng đều khá không thay đổi. Nhưng nó hoàn toàn có thể không là điên rồ nếu như toàn bộ những thiết bị sử dụng điện trong tương lai sẽ mưu trí hơn khi gửi đi những thông tin về hiệu suất ĐK sử dụng, thời hạn sử dụng, chu kỳ luân hồi …. Để nguồn điện tự động hóa phân tải … hoàn toàn có thể lắm chứ – năm 3008 ví dụ điển hình ^ ^ .
5 ^. Ở Nước Ta thì lúc bấy giờ thường quen với những ổ cắm chỉ có 2 tiếp điểm, nhưng ở những vương quốc coi trọng sự bảo đảm an toàn cao so với con người và thiết bị thì người ta sử dụng những ổ phân phối điện với 3 tiếp điểm : Hai tiếp điểm thường thì và một tiếp điểm cho dây dẫn nối xuống đất. Sự nối đất này luôn luôn được nối với vỏ của thiết bị điện có tính năng hạn chế tối đa sự nguy khốn cho con người .
6 ^. Biến áp tự ngẫu : Loại biến áp chỉ có một cuộn dây : cuộn sơ cấp và thứ cấp hoàn toàn có thể có những vòng dây dùng chung. Các loại ổn áp kiểu như LiOA lúc bấy giờ đều thuộc loại này nhưng thay vì có những đầu ra thì chúng được cấu trúc mài một loạt ở một chiều, do đó cứ một vài vòng dây lại có một đầu ra tiếp xúc với chổi than .
Loại biến áp khác với biến áp tự ngẫu là biến áp cách ly : có cuộn sơ cấp và thứ cấp độc lập nhau mà không có bất kể một sự tiếp nối nào với nhau. Một ví dụ của biến áp cách ly là những loại adapter biến điện áp 220V ac thành 6/9/12 V thường thì cho những thiết bị tiêu thụ điện hiệu suất thấp nhằm mục đích bảo vệ bảo đảm an toàn cho người sử dụng .

Nguồn copy: Webdien

Xem thêm :

Source: https://thomaygiat.com
Category : Điện Tử