Zasilacze bezprzerwowe, buforowe i awaryjne oraz specjalistyczne

Zasilacze buforowe

Drugi obszar, gdzie realizowane jest zasilanie gwarantowane, nie jest taki widowiskowy, ale też zyskuje na znaczeniu. Chodzi o podtrzymanie zasilania dla lokalnych instalacji małych mocy, gdzie odbiorniki są zasilane napięciem stałym o wartości 9–24 V. Są to systemy monitoringu wizyjnego, składające się z kamer i pamięci masowej NAS do przechowywania danych wideo, routery i punkty dostępowe do Internetu, systemy alarmowe, aplikacje pomiarowe wysyłające dane do chmury, systemy oświetlenia awaryjnego i automatyki budynkowej.

W takich rozwiązaniach gwarancja zasilania wymaga znacznie mniejszej mocy i stąd realizowana jest lokalnie poprzez dołączenie akumulatora lub użycie zasilacza buforowego z magazynem energii (jest to akumulator, rzadziej są to superkondensatory z uwagi na duży koszt). Niektóre urządzenia tego typu pozwalają na podłączenie akumulatora buforującego, ale z reguły wykorzystuje się zasilacz buforowy, a więc z akumulatorem. Są to rozwiązania o różnym poziomie zaawansowania technicznego. Od najprostszych, gdzie napięcie akumulatora jest dostarczane bezpośrednio na wyjście, po zaawansowane jednostki o napięciu wyjściowym stabilizowanym i niekoniecznie takim samym, jakie ma akumulator.

Najważniejsze czynniki o charakterze negatywnym dla rynku zasilania

 

Za czynniki najbardziej przeszkadzające w rozwoju rynku zasilania gwarantowanego uznano konkurencję ze strony tanich zasilaczy wytwarzanych przez firmy azjatyckie. Produkty zaostrzają i tak już dużą konkurencję na rynku, a ta w połączeniu z niekoniecznie dogłębnym rozumieniem zagadnień związanych z zasilaniem przez klientów prowadzi do nieoptymalnych decyzji. Jako przeszkody uznano także długie terminy dostaw, które są po części skutkiem pandemii, a po części tego, że asortyment jednostek katalogowych jest bardzo szeroki i w lokalnych magazynach trzymane są zwykle tylko najpopularniejsze i typowe jednostki.

Zasilacze buforowe mogą zawierać akumulator wewnątrz obudowy i takie wersje najczęściej pojawiają się w instalacjach budynkowych. Coraz częściej jest też możliwość dołączenia akumulatora zewnętrznego o dużej pojemności w razie potrzeb. To jest bardzo elastyczne rozwiązanie, bo daje szansę ustalenia czasu podtrzymania zasilania stosownie do potrzeb.

Popularności zasilaczy buforowych sprzyja także to, że od strony technicznej są to urządzenia stosunkowo proste. Wiele takich urządzeń składa się z prostszego zasilacza sieciowego, do którego dodany został akumulator na wejściu wraz z układem jego ładowania. Przy obecności zasilania sieciowego ogniwa są ładowane i utrzymywane w stanie gotowości, po zaniku sieci zgromadzona energia kierowania jest na wyjście. Konstrukcja bardziej złożonych jednostek opiera się na przetwornicy o dużej sprawności. Mają one dodane obwody sygnalizacyjno-kontrolne i zabezpieczające oraz port USB. Dzięki niemu urządzenie zasilane może np. w kontrolowany sposób się wyłączyć przed całkowitym wyczerpaniem akumulatora.

Na rynku jest wiele dostępnych typów takich urządzeń, także jeśli chodzi o wersję wykonania mechanicznego. Obudowy zasilaczy buforowych przeznaczone są zwykle do montażu na szynie lub w skrzynce instalacyjnej. Są też wersje całkowicie open frame, a więc bez obudowy, czyli jako sama płytka drukowana. Wiele modeli ma wydzielone w obudowie zatoki pozwalające na montaż akumulatorów, przez co całość tworzy gotową do pracy jednostkę buforową skalowalną z możliwością serwisowania podczas pracy. Ogólnie liczba wariantów funkcjonujących na rynku jest spora, dzięki czemu bez problemu daje się dobrać najbardziej pasujące rozwiązanie do każdych zastosowań.

Typowy zasilacz buforowy ma jedno napięcie wyjściowe o wartości powiązanej z napięciem znamionowym akumulatora, a więc z reguły 12 lub 24 V. Na dodatek nierzadko jest to napięcie niestabilizowane, bowiem akumulator dołączany się wprost do zacisków wyjściowych.

Główne zjawiska techniczne w zasilaczach specjalistycznych

 

Najbardziej istotne zjawiska techniczne w zasilaczach specjalistycznych są mniej więcej zbieżne z tymi dla zasilaczy bezprzerwowych. Tutaj także najważniejsza jest duża sprawność konwersji energii elektrycznej i znaczenie tego parametru wybija się znacznie nad całą resztą. Być może dzieje się tak dlatego, że duża sprawność determinuje w kolejności wiele ważnych parametrów użytkowych i technicznych zasilaczy, które dostaje się automatycznie, gdy jest ona duża (czyli ponad 90% wg współczesnych kryteriów, im większa moc wyjściowa, tym zwykle więcej).