Wraz ze wzrostem liczby nowych aplikacji i obsługiwanych klientów, pracowników oraz urządzeń, posiadanie rezerwy mocy elektrycznej dla sprzętu IT staje się koniecznością. Zaś wobec wymogu utrzymania ciągłości działania ochrona zasilania staje się kluczowa dla najróżniejszych branż i sektorów gospodarki. Przykładowo, brak zasilania infrastruktury sieciowej w szpitalu może zagrozić zdrowiu pacjentów, o ile personel placówki nie będzie mógł się komunikować ani udostępniać informacji. Branża finansowa natomiast jest poprzez regulacje zobowiązana do ochrony przed zakłóceniami w świadczeniu usług – czy to w wyniku katastrofy, złośliwego ataku bądź właśnie przerwy w dostawie prądu. Z kolei u dostawców mediów użytkowych i w przemyśle dojdzie do wstrzymania operacji, jeśli sieci obsługujące czujniki IoT i robotykę stracą zasilanie. Dlatego krytyczne systemy podtrzymujące działalność biznesową nie tylko w dużej korporacji, ale także w małej firmie, nie mogą ulec awarii.

Zapobiegać skutkom awarii powinny oczywiście zasilacze UPS (Uninterruptible Power Supply), których działanie polega na przeciwdziałaniu zakłóceniom z sieci i wykorzystaniu systemów bateryjnych do zasilania w przypadku przerwy w dostawie prądu (choć istnieją UPS-y oparte na niebateryjnej rezerwie energii to stanowią margines tego rynku).

Wybór zasilania dla małej firmy

Wdrożenie zasilania gwarantowanego dla małego biznesu jest związane z wieloma wyzwaniami, z jakimi ma on do czynienia. Takie firmy mają najczęściej ograniczony budżet. Brakuje im także wykwalifikowanych pracowników IT, co wiąże się z potrzebą zapewnienia zdalnego zarządzania. Co ważne, ich infrastrukturze nie jest najczęściej zapewnione odpowiednie chłodzenie, a czasem wręcz brak takiego. Tego rodzaju środowiska zwykle funkcjonują także w bardzo ograniczonej przestrzeni. Przy czym, bez względu na te wszystkie ograniczenia mała firma musi zapewnić swojej infrastrukturze wysoką dostępność.

Wybór zasilacza UPS dla takich podmiotów wymaga rozważenia kilku kwestii, a przede wszystkim oszacowania mocy pobieranej przez urządzenia, które wymagają zasilania gwarantowanego (od tego zależy dobór mocy UPS-a). Należy zastanowić się czy potrzebny jest czysto sinusoidalny przebieg wyjściowy, a także przemyśleć sprawę rodzaju baterii (litowo-jonowe czy tradycyjne kwasowo-ołowiowe). Ważną kwestię stanowi ponadto czas pracy na bateriach w odniesieniu do mocy UPS-a i obciążenia, jak też wymagania instalacyjne i wyzwania środowiskowe.

Od lat w zasilaniu gwarantowanym funkcjonują trzy podstawowe topologie systemów UPS, które różnią się sposobem dostarczania energii na wyjściu zasilacza. Wszystkie trzy pełnią swoją rolę w ochronie coraz bardziej rozproszonej infrastruktury IT. Każda ma swoje zalety i w danym przypadku może najlepiej posłużyć do skonfigurowania efektywnej kosztowo ochrony zasilania, zarówno w prostych, jak i w złożonych systemach.

UPS online – najwyższy poziom ochrony

Chociaż w momencie wytworzenia prąd zmienny ma stabilny i czysty przebieg, to podczas jego przesyłania i dystrybucji staje się narażony na różne spadki i skoki napięcia, bądź nawet całkowity jego zanik, co może zakłócać bądź przerywać działanie urządzeń IT, powodować utratę danych i prowadzić do uszkodzenia sprzętu. W przypadku krytycznych obciążeń IT wyłącznie mechanizm podwójnej konwersji (online) w pełni chroni infrastrukturę przed wszystkimi problemami z zasilaniem, zapewniając najwyższy poziom ochrony.

System UPS online działa na zasadzie podwójnej konwersji, ponieważ energia na wejściu jest przetwarzana na prąd stały (DC), następnie z powrotem na prąd przemienny (AC). Układ AC-DC/DC-AC zapewnia całkowite odizolowanie obciążeń od zakłóceń dostarczanego z sieci zasilania.

Zasilacz UPS online pobiera na wejściu prąd zmienny i przekształca go na stały za pomocą prostownika w celu zasilania akumulatora, a następnie podłączonego na wyjściu obciążenia (poprzez falownik). W takim układzie nie są potrzebne żadne przełączniki zasilania, a jeśli podstawowe źródło prądu przemiennego ulegnie awarii, prostownik kończy swoją pracę, zaś akumulatory bez najmniejszej zwłoki podejmują zadanie podtrzymania zasilania sprzętu podłączonego do UPS-a. Po przywróceniu zasilania wejściowego prostownik wznawia pracę, rozpoczynając ładowanie akumulatorów.

W takim układzie na wyjściu otrzymuje się idealny przebieg sinusoidalny. Ten typ zasilacza UPS chroni obciążenie krytyczne przed praktycznie wszystkimi zakłóceniami zasilania, nawet bardzo subtelnymi zniekształceniami fali sinusoidalnej.

W efekcie jakość zasilania z UPS-a online jest znacznie większa niż w przypadku pozostałych dwóch typów zasilaczy. Technologie offline i line-interactive zmniejszają wpływ skoków napięcia, przepięć i spadków mocy poprzez obcinanie szczytów i dolin w przebiegu, zwiększanie mocy lub przełączanie na zasilanie bateryjne. Jednak w pewnym zakresie wahania napięcia są ignorowane. Dlatego wyłącznie systemy UPS online nie tylko stabilizują dostarczane na wejściu zasilanie, ale także w pełni regenerują przebieg sinusoidalny.