Ononderbreekbare stroomvoorzieningen op batterijen (UPS) zijn van cruciaal belang om gevoelige apparatuur in datacenters, medische faciliteiten, fabrieken, telecommunicatiecentra en zelfs thuis te beschermen tegen kortstondige stroompieken en stroomonderbrekingen. In het geval van een langdurige stroomstoring kunnen ze op korte termijn de nodige elektriciteit leveren om een voorbereide onderbreking te bereiken en gegevensverlies te voorkomen.
UPS-systemen kunnen over het algemeen worden geclassificeerd als "Online" of "Offline". Bij een offline UPS is de belasting rechtstreeks aangesloten op het elektriciteitsnet. Wanneer de ingangsstroom uitvalt, schakelt het systeem over naar de batterijmodus - het omschakelproces duurt gewoonlijk ongeveer 10 milliseconden om te voltooien, wat het gebruik van offline UPS in sommige toepassingen beperkt. Online UPS voegt een omvormercircuit en een batterijoplaad- en ontlaadcircuit toe tussen de belasting en het elektriciteitsnet, en de omvormer blijft werken ongeacht of de ingangsstroom normaal is of niet. Daarom kan de online UPS bij een probleem met de ingang "zonder onderbreking" schakelen en via de batterij noodstroom leveren aan de belasting.
Modulair UPS-systeem geniet de voorkeur van ontwerpers en gebruikers, omdat UPS-systemen met een lager vermogen parallel kunnen worden aangesloten om aan een grotere vraag naar elektriciteit te voldoen. Modulaire UPS kan bestaande UPS-systemen snel en gemakkelijk uitbreiden en klanten helpen winst te maken bij het opzetten van grootschalige systemen.
Maar zoals bij elk ontwerp van een voeding, brengt ook het ontwerp van een efficiënte UPS uitdagingen met zich mee. Enkele belangrijke factoren waarmee rekening moet worden gehouden, zijn de grootte, de ingangs- en uitgangsregeling, het batterijbeheer en de topologie.
Afmetingen zijn cruciaal, vooral in toepassingen waar ruimte zeer kostbaar is, zoals datacenters. In het verleden waren transformatoren altijd een van de grootste componenten in UPS-systemen, maar met de opkomst van geavanceerdere halfgeleidertechnologie hebben hoogfrequente schakelcircuits transformatoren vervangen, waardoor ruimte wordt bespaard. Een UPS zonder transformator kan honderden kVA noodstroom leveren aan grote datacenters in kasten met standaardafmetingen.
Online UPS maakt gebruik van hoogfrequente PWM (Pulse Width Modulation) om dubbele conversie uit te voeren (AC-DC en vervolgens DC-AC), wat veel problemen met de ingangskwaliteit kan oplossen die offline UPS niet aankan, zoals overspanning bij lage spanning en lijnruis, terwijl het batterijverbruik wordt verminderd en de levensduur van de batterij wordt verlengd.