Особенности применения модуля DUPS и источников питания с функцией DC UPS от MEAN WELL

Обеспечение бесперебойного питания конечных устройств может быть одной из важных задач при создании системы питания. Такие системы питания называются UPS, от англ. Uninterruptible Power Supply – источник бесперебойного питания. В случаях, когда питание конечных систем осуществляется источником напряжения постоянного тока, такой блок питания принято называть БП с функцией UPS, если он предусматривает подключение вспомогательного источника на основе аккумуляторной батареи.

Одним из популярных решений для создания системы бесперебойного питания является использование модуля UPS серии DUPS. Однако при его использовании следует учесть два важных момента:

1. Модуль имеет в своем составе цепь ограничения зарядного тока (на уровне 2А), но не имеет полноценного зарядного устройства. Что это означает? Источником питания для заряда подключенной к DUPS АКБ является тот же источник питания, который питает непосредственно нагрузку. Цепь протекания зарядного тока показана на рисунке:

Путь протекания тока заряда в модуле DUPS20

Таким образом, напряжение заряда аккумуляторной батареи не превышает напряжения на выходе основного источника питания – это позволяет зарядить АКБ до некоторого уровня близкого к номинальному, но заряд, скорее всего будет не полным. Поэтому при использовании модуля серии DUPS следует проводить периодический контроль состояния аккумуляторной батареи и осуществлять профилактическое обслуживание, в том числе проводить ее заряд полноценным зарядным устройством.

2. Второе следствие из такого способа обеспечения бесперебойного питания – источник питания следует подбирать с запасом не только для питания нагрузки, но и заряда АКБ, то есть плюс 50Вт мощности (из расчета 24В*2А). Если выходной мощности основного источника питания будет недостаточно для питания нагрузки и заряда АКБ, то заряд аккумуляторной батареи будет недостаточным или не будет осуществляться вовсе.

Вторым способом создания системы бесперебойного питания постоянного тока является использование источника питания с функцией UPS со встроенным зарядным устройством, например, серий AD и ADD, LAD, DRC (на DIN рейку), PSC (открытого типа). В этом случае нет проблем с полным зарядом подключенной аккумуляторной батареи, но есть другие особенности, связанные с ее подключением:

Подключение аккумуляторной батареи к нагрузке в серии PSC-160

Как видно из рисунка, АКБ постоянно подключена к отдельному входу блока питания вместе с основным каналом от импульсного БП и при пропадании (снижении ниже номинального уровня) напряжения на выходе AC/DC преобразователя ток нагрузки начинает поступать от АКБ. То есть практически отсутствуют временные задержки на переключение канала питания от основного преобразователя AC/DC на аккумуляторную батарею, какие есть в системах UPS для сети переменного напряжения 230В.

Однако напряжение на нагрузке в этом случае, во-первых, всегда выше номинального уровня (13.8В вместо 12В, или 27.6В вместо 24В), так как выходное напряжение источника питания оптимизировано для заряда АКБ. Во-вторых, напряжение на нагрузке при питании от аккумуляторной батареи равно напряжению на батарее, и может варьироваться в диапазоне от минимального уровня (ограничения от глубокого разряда), до уровня полностью заряженной АКБ.

Таким образом, если для нагрузки критично, чтобы выходное напряжение было строго равно номинальному (12 или 24В), то в этом случае следует предусмотреть дополнительный DC/DC преобразователь соответствующей мощности.

Суммарно можно обозначить следующие рекомендации по использованию модуля UPS серии DUPS и источников питания с функцией UPS:

• Более оптимально для заряда аккумуляторной батареи выходное напряжение источника питания выставлять завышенным – под параметры заряда (например, 13.8-14.4В вместо 12В, или 27.8-28.8В вместо 24В).
• Следует учитывать потребность в дополнительной мощности на заряд АКБ – то есть либо мощность нагрузки должна быть ниже с учетом параметра заряда (мощность заряда = напряжение заряда* ток заряда), либо, в случае использования серии DUPS мощность подключенного источника питания должна быть выше на дополнительные 50Вт к мощности нагрузки.
• Необходимо осуществлять периодический контроль состояния аккумуляторной батареи – ее дополнительный заряд (при необходимости) и замена на новую при снижении емкости.
• В случае, если напряжение на нагрузке должно быть стабильным на определенном уровне (например, 12В или 24В, либо уровень, отличный от номинального для АКБ), то следует в систему питания включить дополнительный DC/DC преобразователь соответствующей мощности, который стабилизирует выходное напряжение перед нагрузкой.

Таким образом, при соблюдении этих рекомендаций системы бесперебойного питания постоянного тока будет наиболее эффективна в эксплуатации, а для консультирования или уточнения информации по источникам питания MEAN WELL можно обращаться по адресу электронной почты Meanwell@chipdip.ru.