Classificazione e caratteristiche degli UPS

Gli alimentatori UPS possono essere suddivisi in due categorie in base alla modalità di funzionamento: backup e online. In base alla forma d'onda in uscita, possono essere suddivisi in due tipologie: onda quadra e onda sinusoidale. Quando l'alimentatore UPS di backup è in modalità di alimentazione normale, la rete elettrica fornisce energia direttamente al carico tramite il canale di bypass CA e quindi tramite l'interruttore di conversione, mentre l'inverter all'interno della macchina è in stato di arresto. Questo alimentatore UPS è essenzialmente equivalente a un regolatore di tensione commerciale con una stabilità di tensione estremamente scarsa. Oltre a migliorare la fluttuazione di ampiezza della tensione di rete, non ha sostanzialmente migliorato effetti negativi come l'instabilità di frequenza, la distorsione della forma d'onda e migliaia di disturbi collegati alla rete elettrica. Solo quando l'alimentazione di rete è interrotta o inferiore a 170 V, la batteria alimenta l'inverter UPS e fornisce al carico un'alimentazione CA stabile e con frequenza stabile. I vantaggi dell'alimentatore UPS di backup sono l'elevata efficienza operativa, la bassa rumorosità e il prezzo relativamente basso. È adatto principalmente a situazioni in cui le fluttuazioni del mercato sono ridotte e non vi è un'elevata domanda di qualità dell'alimentazione. Quando l'UPS online è alimentato normalmente dalla rete elettrica, converte prima l'alimentazione CA di rete in un'alimentazione CC, quindi subisce una modulazione e un filtraggio a impulsi, quindi converte nuovamente l'alimentazione CC in un'alimentazione CA. Ciò significa che solitamente fornisce alimentazione CA al carico tramite un inverter dopo aver rettificato l'alimentazione CA. In caso di interruzione dell'alimentazione di rete, l'alimentazione CA al carico verrà immediatamente fornita dalla batteria tramite un inverter. Pertanto, in circostanze normali, indipendentemente dalla presenza o meno della rete elettrica, l'alimentazione avviene sempre tramite l'inverter dell'UPS che alimenta il carico, evitando così tutti gli impatti causati da fluttuazioni di tensione e disturbi nella rete elettrica. È ovvio che la qualità dell'alimentazione di un UPS online è significativamente migliore rispetto a quella di un UPS di backup, poiché può fornire al carico frequenza e tensione stabili e il tempo di conversione dall'alimentazione di rete all'alimentazione a batteria è pari a zero. L'UPS con uscita a onda quadra ha una scarsa capacità di carico (la capacità di carico è pari a solo 40-60% del carico nominale) e non può essere caricato con carichi induttivi. Se il carico trasportato è eccessivo, la componente di terza armonica contenuta nella tensione di uscita a onda quadra aumenterà la corrente capacitiva nel carico e, nei casi più gravi, danneggerà il condensatore di filtro di potenza del carico. La relazione tra la distorsione della forma d'onda della tensione di uscita di un UPS con uscita sinusoidale e il carico non è così evidente come quella di un UPS con uscita a onda quadra. La capacità di carico è relativamente elevata e può sopportare carichi microinduttivi. Indipendentemente dal tipo di alimentatore UPS, quando si trovano nello stato di alimentazione inverter, a meno che non sia inevitabile, in genere non è consentito il funzionamento a pieno carico o in sovraccarico, altrimenti il tasso di guasto dell'alimentatore UPS aumenterà in modo significativo.