UPS ehk katkematu toite allikas (0)

Referaat
UPS ehk katkematu toite allikas
2007
UPS ehk katkematu toite allikas
UPS (uninterruptible power supply ) on patareidega kast, mis hoolitseb selle eest, et arvutil pidevalt voolu oleks ning äkitsed pingekõikumised liiga ei teeks . Enamik hetkelisi voolukatkestusi on sellised, millest arvutid omal jõul üle saavad, aga kord paar aastas kipub ikka pahasti minema, st arvuti lülitatakse magusal tööajal korraks välja.
UPS on mõeldud väikeste voolukatkestuste "üle elamiseks" ja kui UPSi akud on lõplikult tühjaks saanud, ei suuda ka tema imet teha. UPSist peaks abi olema 10-15 minutit, mille jooksul jõutakse kõrvaldada enamus suuremaid voolukatkestusi (keskmiselt kulub selleks 6-8 min.). Lühikatkestuste ajale on juurde arvestatud väike varu, mis kulub andmete salvestamiseks, programmide sulgemiseks ja arvuti väljalülitamiseks juhul, kui on tegu pikema voolukatkestusega. Lihtsalt kehva voolu puhul (voolutõuked, krooniline alapinge jne.) piisab ka filtrist. UPSil on sees ka äikesekaitse, mis vähendab seadmete kahjustamise riski. Kui UPS hakkab koormust toitma akudelt, informeerib ta sellest kasutajat lühikeste piiksudega. Kui aga akud on tühjenenud niivõrd, et energiat jätkub veel paariks minutiks, informeerib UPS sellest pideva heliga , mida ei saa välja lülitada.
Kui kaitsta oma arvutit vooluvõrgu häirete eest UPSi või toitevoolu filtriga , jääb arvuti " tagauks " modemi telefoniliini või arvutivõrgu kaudu avatuks. Selliste "tagauste" vastu võitlemiseks on olemas filtrid, mis ühendatakse vastavalt arvuti ja telefoniliini või võrgujuhtme vahele.
Offline (offline UPS, standby power system (SPS))-tähendab UPSi, mis käivitub vaid elektrikatkestuse või kehva pinge ajaks, muidu on ootereziimis.
Line-interactive UPS: UPSiga kaasaolev seadeldis (power-transformer) kontrollib voolukõikumisi, ning teatud tasemel rakendub tööle, tõstes- langetades sisse tulevat pinget.
Online - Online -UPS toodab kogu aeg “puhast elektrit”, tehes alati sissetulevast toitest akupinge ja sellest jälle 220V tagasi. Linnaoludes peaks tavaline UPS piisav olema, suurte pinge- ja sageduskõikumistega oludes peaks see aga liiga tihti akusid kasutama ning siis on vaja online- UPSi.
Soft-UPS ilma tarkvarata on ainult veerand UPSi. Tihti pole oluline mitte see, kui kaua akud vastu peavad, vaid soft, mis töötavad programmid viisakalt suleb. UPS, mis suudab tarkvaraliselt arvuti sulgeda, eeldab tavaliselt ka vaba serial või USB pordi olemasolu.
Surge- juhul kui UPS tarbetu tundub, maksab igal juhul hoolitseda selle eest, et kõikidesse seadmetesse minev toide kaitstaks äkiliste suurte pingehüpete eest. Palju odavam, kui UPS, kud äärmiselt hea tormise ilmaga meelerahu tagamiseks.
Cold start- funktsioon, mis lubab aku sisse lülitada ka ilma toitepinge olemasoluta, sisemise aku abil.
UPS täidab vahelduvvooluvõrgust toidetava arvuti elektritoitesüsteemis kahte olulist ülesannet:
Kui vahelduvvooluvõrgus esinevad lühema- või pikemaajalised elektrikatkestused, siis UPS tagab arvutile , tänu temas sisalduvale energiasalvestile (akumulaatorpatareile), veel täiendavaks ajaks normaalse elektritoite. Selle aja jooksul saab sulgeda nii töödeldavad tegumis, kui ka sooritada kogu arvutisüsteemi korrektse sulgemise . Seeläbi välditakse elektrikatkestusel arvutisüsteemis infokadusid.
2. UPS kaitseb arvuti elektronlülitusi vahelduvvooluvõrgus esinevate elektriliste häiringute kahjustava toime eest. Isegi kui võrguhäired ei kahjusta otseselt elektronlülitusi, võib arvutis nende toimel tekkida infomoonutusi või suuremahulist infokadu.
    Enamik meil kasutatavaid personaalarvuteid saab elektritoite ühefaasilisest vahelduvvooluvõrgust, mille parameetrid sätestati 1967. Aastal riikliku standardiga.
Seadmed võitluseks vahelduvvooluvõrgu häiringutega
    Vahelduvvooluvõrgust arvutisse tungivate häiringute vähendamiseks või täielikuks kõrvaldamiseks on loodud mitmesuguseid kaitseseadmeid. Lihtsamad neist täidavad üksnes filtreerimisfunktsiooni, täiuslikumad reguleerivad ka võrgupinget.
UPS-ide liigid
    Vaatamata UPS-ide laiale valikule on nende tööpõhimõtetes ja struktuurides eristatavad teatavad tüüplahendused. Moodne UPS koosneb peamiselt järgmistest osadest:
Vahelduv- alalispingemuundur (akulaadur) – lülitus, mis muundab UPS-i sisendil võrgust saadava vahelduvvoolu ( vahelduvpinge ) alalisvooluks (alalispingeks), et selle energiat salvestada akumulaatorpatareisse. Muundur kõrvaldab ühtlasi vahelduvvoolus esinevad impulsshäiringud ja ülepinged.
Alalis- vahelduvpingemuundur (inverter)- lülitus, mis muundab patarei alalispinge taas ettenähtud parameetritega vahelduvpingeks, millega toidetakse arvutit.
Akumulaatorpatarei (patarei) – teatud tüüpi akumulaatorelementidest koostatud energiasalvesti , mida energiaga varustab akulaadur ning mille energiat kasutab inverter. Enamiku patareide energiamahutavusest piisab, et toita arvutit 5- 15 minuti jooksul. Mõnele UPS-ile saab külge ühendada veel täiendavaid patareisid (seeläbi suureneb aeg, mille jooksul toidetakse arvutit UPS-i patareilt).
Kommutatsioonilülitused – lülitused, mis korraldavad elektrienergia edastust UPS-i väljundile, kas patareilt või läbi kaitselülituse otse vahelduvvooluvõrgust. Kommutatsioonilülitused tagavad, et elektrikatkestusel vahelduvvooluvõrgus lülitutakse võrgutoitelt automaatselt ümber patareitoitele.
UPS-ide parameetrid
UPS-ide iseloomustamisel kasutatakse mitmesuguseid tehnilisi näitajaid, alates kõige üldisematest nagu seadme mõõted, mass ja lõpetades spetsiifilistega – sisend-väljundpingete nimiväärtused, maksimaalne lubatav impulsspinge sisendil, väljundpinge reguleerimise ulatus ja täpsus, väljundpinge kuju jne. Kõikide tehniliste näitajate lähem vaatlus läheks pikale, seepärast on järgnevalt ära toodud vaid UPS-i soetamisel esmatähtsad parameetrid.
Väjundvõimsus
    UPS-i energeetili omadusi iseloomustatakse kas võimsuse või energiamahutavuse abil. Väljundvõimsus, mida mõõdetakse voltamprites (VA), määrab UPS-i koormavate elektritarvitite summaarse võimsuse, mida sellega tohib ühendada. Kõrvuti voltampritega kasutatakse väljundvõimsuse iseloomustamisel vatte (W). Kui väljundvõimsus on antud voltamprites, siis määratletakse elektritarvitite näivvõimsus, vattide korral aga aktiivvõimsus. Ligikaudsetes arvutustes kasutatakse voltamprites (Pva) ja vattides (Pw) väljendatud võimsuste vahelist seost: Pva=(1,35-1,43)Pw
Patarei tööiga
    UPS-ides kasutatakse erikonstruktsiooniga hermeetilisi pliiakumulaatoreid. Erinevalt näiteks sülearvutite patareidest, mida laetakse ja tühjendatakse tsükliliselt, on UPS-ide patareid enamuse ajast laetud olekus. Nende tühejenemine toimub vaid siis, kui UPS lülitub toitele patareilt, st vahelduvvooluvõrgus esineb häiring. Temperatuuri tõus üle normi vähendab tunduvalt patarei tööiga ja kiirendab isetühjenemist.
    Patareide üheks oluliseks näitajaks on energiamahutavus, mida mõõdetakse ampertundides (Ah). Patarei tööiga loetakse lõppenuks, kui selle energiamahutavus, võrreldes uue patarei omaga, langeb alla 80%. Lihtsamates UPS-ides piirdutakse valgusindikaatoriga, mis hakkab helenduma, kui asjad patareiga korras pole.
UPS-i tööaeg patareilt
    Tööaeg patareilt iseloomustab, kui pika aja jooksul suudab UPS varustada energiaga maksimumvõimsust tarbivat arvutit oma patareisse salvestunud energia arvel. See aga kõigub erinevate UPS-ide korral küllaltki laiades piirides, alates viiest minutist, kuni mitme tunnini
    Andmaks arvutikasutajale märku, et töö toimub patareilt, väljastavad UPS-id heli- või/ja valgussignaale. Arukamad UPS-id sulgevad arvutisüsteemi aga automaatselt, kui patarei tühjeneb kriitilise piirini.
UPSi tööaega on võimalik pikendada lisades akusid. Akud maksavad 25-50% UPSi hinnast .
UPS-i valikust koduarvutile
    Soovides varustada oma koduarvutit UPS-iga, tuleks esmalt kindlaks teha, millises seisus on vooluvõrk, kust arvutit toidetakse. Kas seal esineb suuremaid pingekõikumisi, sagedasi elekrikatkestusi või on tegemist tugevate müradega. Teades, milliseid toiteprobleeme võrgus esineb, on kergem määrata kasutatava UPS-i liiki – kas offline, online või active standbay UPS.. Esmapilgul võib tunduda, et UPS-i valikus midagi keerulist ei olegi, kuid kui puuduvad kogemused, siis võib kergesti vale seadme muretseda.
    Sageli eksitakse UPS-i väljundvõimsuse määramisel. Segamini ei aeta ainult vatte ja voltampreid, vaid hinnatakse valesti ka vajalikku väljundvõimsust. Arvatakse, et kui personaalarvutis on 200 W toiteplokk , siis 280 W nimivõimsusega UPS on süsteemi piisav. Kuid UPS-iga tuleb kindlasti ühenda veel kuvar , mille energiatarve ei olegi nii tühine kui arvatakse. Kui UPS-ist kavatsetakse toita ka printerit, siis tarbitav võimsus suureneb veelgi. Eriti suure energiatarbega on laserprinterid, nende toiteks tuleks valida UPS, mille võimsus on vähemalt 1400 W. Arvutustehnika areneb kiiresti, on tavaline, et aeg-ajalt moderniseeritakse oma arvutit, järelikult tuleb UPS-i ostmisel ette näha võimsusvaru tulevaste laienduste tarvis.
   
Kasutatud materjal: Inetnet