UPS

Wie funktioniert es

Eine unterbrechungsfreie Stromversorgung ist ein spezielles Gerät, das die Stromversorgung auch bei einem Stromausfall gewährleistet. Manchmal ist die unterbrechungsfreie Stromversorgung auch unter der Abkürzung UPS bekannt, die für Uninterruptible Power Supply (oder Source ) steht. Der Unterschied zwischen einer unterbrechungsfreien Stromversorgung und einem herkömmlichen Notstromsystem (oder einem Generator) besteht darin, dass die USV in der Lage ist, sofort (oder nahezu) Strom zu liefern. Dieser wirksame „Schutz“ vor Stromunterbrechungen wird durch das Vorhandensein einer oder mehrerer Batterien gewährleistet, die mit einem elektronischen Schaltkreis verbunden sind. Die meisten unterbrechungsfreien Stromversorgungen sind in der Lage, Energie über einen Zeitraum von typischerweise 5 bis 15 Minuten bereitzustellen; Dies gilt insbesondere für kleinere Modelle (ca. 200 VA). Das ist natürlich nicht viel Zeit, aber wenn man sich auch nur für ein paar Minuten auf Strom verlassen kann, kann man zum Beispiel den Strom wiederherstellen, einen Generator nutzen oder – im schlimmsten Fall – alle Daten speichern und sicher einschalten das angeschlossene Gerät ausschalten. Dieser Aspekt ist beispielsweise für Computer besonders wichtig. Unterbrechungsfreie Stromversorgungen können an jede Art von Instrumentierung oder elektronischem Gerät angeschlossen werden. Also nicht nur Computer, sondern beispielsweise auch Rechenzentren, Telekommunikationsgeräte und alle anderen Fälle, in denen der plötzliche Stromausfall zu Informationsverlust, Schäden am System, Betriebsunterbrechungen oder im schlimmsten Fall zu Verletzungen führen kann oder Tod von Menschen (z. B. Krankenhausausrüstung). Aus diesem Grund gibt es unterbrechungsfreie Stromversorgungen in sehr unterschiedlichen Größen: Sie reichen von kleinen Geräten (zum Beispiel zum Schutz eines Computers) bis hin zu Großgeräten, die für Rechenzentren, ganze Gebäude oder sogar Wohngebiete konzipiert sind. Unterbrechungsfreie Stromversorgungen sind nicht nur dann nützlich, wenn der Strom ausfällt, sondern auch in Fällen, in denen die Stromversorgung ungleichmäßig ist, es zu Spannungsspitzen und Spannungsschwankungen kommt.

Eigenschaften

Es gibt auf dem Markt unterbrechungsfreie Stromversorgungen unterschiedlicher Hersteller, Modelle und Leistungen, aber im Wesentlichen basieren alle auf drei Grundelementen, dargestellt durch:

• ein AC/DC-Wandler , mit dem Sie Wechselspannung in Gleichspannung umwandeln können;
• eine oder mehrere wiederaufladbare Batterien , die in ihrem Inneren die vom Konverter kommende elektrische Energie in chemische Energie umwandeln;
• ein DC/AC-Wandler , der Gleichspannung wieder in Wechselspannung umwandelt, die von gängigen elektronischen Geräten verwendet werden kann.

Zusätzlich zu dem oben aufgeführten enthält die USV auch einen AVR, ein Element, das dazu dient, Spannungsspitzen zu dämpfen, indem es den eingehenden Strom zum angeschlossenen Gerät reguliert. Die Batterie stellt verständlicherweise das zentrale Element der USV dar und besteht in der Regel aus Bleisäure. Seine Leistung muss ausreichen, um die angeschlossenen Geräte mit Strom zu versorgen. Bei mehreren Batterien werden diese parallel geschaltet, um einen besseren Betrieb der USV zu ermöglichen.

Haupttypologien

Abhängig von ihren technischen Eigenschaften gibt es unterschiedliche unterbrechungsfreie Stromversorgungen. Unterbrechungsfreie Offline- Stromversorgungen sind am günstigsten und machen den Großteil der zu Hause verwendeten Geräte aus. Der Eingangsstrom gelangt von der USV zu den angeschlossenen Geräten und in der Zwischenzeit werden dank der Stromversorgung die angeschlossenen Batterien geladen. Nach einem Stromausfall beträgt die Reaktionszeit einige Millisekunden (typischerweise nicht mehr als 5 oder 6). Diese Technologie wird auch „Standby“ genannt und ist ideal für Lasten mit geringem Stromverbrauch wie einzelne Peripheriegeräte. Bei netzinteraktiven USVs wird nur ein Teil des in das Gerät eintretenden Stroms gefiltert, aber im Falle eines Stromausfalls sind die Eingriffszeiten sehr kurz, kürzer als bei Offline-USVs. Diese Geräte ermöglichen die Stabilisierung der Ausgangsspannung und gleichzeitig das Aufladen der Batterie. Line-interaktive USVs empfehlen sich beispielsweise für Anwender, bei denen es häufig zu Stromschwankungen, aber nur selten zu Stromausfällen kommt. Online- USVs sind direkt an zuvor geladene Batterien angeschlossen und gehen daher bei einem plötzlichen Stromausfall sofort in Betrieb. Dies liegt daran, dass der gesamte eingehende Strom von der USV gefiltert wird und ein Teil davon zum Laden der Batterien umgeleitet wird, während ein Teil für die Stromversorgung der angeschlossenen Geräte bestimmt ist. Diese USV garantieren die beste Leistung aller Zeiten, sind aber auch recht teuer.

Welches soll ich kaufen?

Unterbrechungsfreie Stromversorgungen sind noch keine sehr verbreiteten Geräte. Neben industriellen Anwendungen stellt der durchschnittliche Benutzer in den meisten Fällen einen Computerbenutzer dar, der Probleme aufgrund eines möglichen Stromausfalls vermeiden möchte. Bei der Wahl einer unterbrechungsfreien Stromversorgung ist zunächst zweifellos die Leistung zu bewerten. Natürlich ist es notwendig, ein Modell zu wählen, dessen Leistung für die Bedürfnisse der angeschlossenen elektronischen Geräte geeignet ist. Die Leistung wird mit der Maßeinheit VA ( Volt-Ampere ) angegeben, die quantitativ gesehen dem Watt entspricht. Doch wie berechnet man, wie viel Energie ein Gerät benötigt? Beispielsweise ist das Programm eXtreme Power Supply Calculator sehr nützlich und kann in der Basisversion kostenlos heruntergeladen werden. Für mehr Sicherheit wird empfohlen, den Wert zu verdoppeln (oder sicherheitshalber sogar zu verdreifachen) und entsprechend zu wählen, sobald die vom Gerät oder den Geräten aufgenommene Leistung ermittelt wurde. In der Regel reicht für einen Computer eine unterbrechungsfreie Stromversorgung mit 300-400 VA aus, aus Vorsorgegründen empfiehlt sich jedoch eine Stromversorgung mit mindestens 500 oder 600 VA. Die unterbrechungsfreien Stromversorgungen, die es zu günstigen Preisen beispielsweise in den Filialen großer IT-Ketten und in Supermärkten gibt, sind nicht die zuverlässigsten. Geben Sie lieber etwas mehr aus und wählen Sie spezialisierte Marken, die einen wirksamen Schutz garantieren können, wie zum Beispiel APC, Daker oder Atlantis Land. Die besten unterbrechungsfreien Stromversorgungen sind solche, die über eine USB-Buchse an den Computer angeschlossen werden können und daher über eine spezielle Software gesteuert werden. So ist es beispielsweise möglich, das automatische Speichern von Daten und das sichere Herunterfahren des Computers einige Minuten nach Inbetriebnahme der USV einzustellen. Auf diese Weise vermeiden Sie jederzeit ein „traumatisches“ Herunterfahren des Computers und einen Datenverlust.

Anschlüsse und Wartung

Die USV kann direkt an den Computer oder andere Geräte angeschlossen werden, ohne dass unbedingt die Verwaltungssoftware installiert werden muss. Wenn Sie das Gerät programmieren möchten, installieren Sie einfach die CD mit der im Paket enthaltenen Software. Der Anschluss der USV an den Computer kann typischerweise über einen USB-Anschluss, eine serielle Verbindung oder mit einem Ethernet-Kabel erfolgen. Aufgrund des Dauereinsatzes ist es nach einiger Zeit notwendig, die Batterie der USV auszutauschen. In der Regel empfiehlt es sich, mit diesem Austausch nicht länger als drei Jahre zu warten: Die Verwendung von Batterien, die ihre Ladung nicht mehr halten, kann tatsächlich zu sehr gefährlichen plötzlichen Abschaltungen führen. Um die Batterie auszutauschen, konsultieren Sie am besten das Handbuch und wenden sich gegebenenfalls an einen Experten für elektronische Produkte.