So sánh UPS sử dụng biến áp cách ly và UPS không sử dụng biến áp

UPS sử dụng công nghệ không biến áp đã được đưa ra thị trường và đang thu hút sự quan tâm lớn của khách hàng vì kích thước nhỏ, khối lượng nhỏ và hiệu suất chuyển đổi cao. Đây là UPS sử dụng công nghệ tiên tiến nhất, cho hiệu suất chuyển đổi cao và giảm thiểu tối đa sóng hài cho điện áp ra của UPS. UPS không biến áp này có nhiều ưu điểm , tuy vậy UPS sử dụng máy biến áp truyền thống vấn được sử dụng khá rộng rãi. Bài viết này sẽ phân tích 2 loại UPS và cách thức chọn lựa UPS cho mỗi ứng dụng.

Cấu hình cơ bản của một bộ lưu điện UPS như sau:

Điện áp được chuyển đổi qua hệ thống chuyển đổi song song ( AC-DC-AC) sẽ bị giảm xuống so với điện áp đầu vào. Ví dụ như khi ta có điện áp đầu vào là 240Vac 1 pha, sau khi qua bộ chỉnh lưu thì điện áp lớn nhất tại DC là 340 VDC( Điện áp đỉnh). Điện áp DC khi qua bộ Inverter thì chỉ còn 120Vac. Với điện áp này thì các thiết bị không thể hoạt động được. Vì vậy UPS sẽ có thêm một khối chức năng để tăng được điện áp đầu ra. Các phương pháp để tăng điện áp đầu ra chia UPS ra làm 2 loại có máy biến áp và không có biến áp.

UPS sử dụng máy biến áp cách ly ( Transformer- Based)

Phương pháp truyền thống là sử dụng máy biến áp để tăng điện áp đầu ra của máy biến áp. Có thể sử dụng máy biến áp ngày từ đầu vào hoặc đầu ra. Với phương pháp sử dụng máy biến áp đầu vào có thể làm tăng được điện áp DC từ đó làm tăng điện áp đầu ra. Tuy nhiên phương pháp này sẽ có điểm bất lợi là sẽ tăng lượng ắc qui sử dụng và không phải bất cứ loại ắc qui nào cũng có thể sạc được bởi bộ sạc của UPS

Phương pháp sử dụng máy biến áp có những ưu điểm sau:

– Tăng được điện áp đầu ra như yêu cầu
– Cách ly UPS khỏi tải tránh trường hợp sự cố trên tải và tải không ổn định
– Tăng tính bền vững của hệ thống
– Khả năng chịu quá tải lớn

UPS sử dụng công nghệ không biến áp ( Transformerless)

Sử dụng công nghệ tăng áp một chiều DC . Phương pháp này sử dụng một bộ tăng áp DC và một bộ sạc riêng cho ắc qui. Phương pháp này sẽ linh hoạt trong việc chọn số lượng và loại ắc qui vì nó có bộ sạc riêng. Phương pháp này cũng cho phép tăng được dòng điện sạc khi cần thiết. Với loại UPS này, hiệu suất được tăng đáng kể vì ứng dụng công nghệ chuyển đổi mới IGBT – Rectifier, Đồng thời sóng hài cũng được giảm tối đa vì không sử dụng biến áp.

Ưu điểm của phương pháp này:

– Hiệu suất cao hơn
– Giá thành rẻ hơn do không phải đầu tư máy biến áp
– Kích thước nhỏ gọn dễ dàng lắp đặt
– Giảm thiểu tối đa sóng hài, tăng chất lượng điện áp, tăng được hệ số công suất đầu ra

Kết luận :

– UPS có sử dụng máy biến áp cho độ tin cậy, bền vững cao, độ quá tải lớn, thường được chế tạo với dải công suất lớn. UPS loại này cho phép cách ly sự cố đầu vào, đầu ra với UPS nên thích hợp với các tải có độ ổn định không cao.

Các lĩnh vực thường được sử dụng là :Công nghiệp, Giao thông, Y tế, Cơ sở dữ liệu

– UPS sử dụng công nghệ không biến áp cho phép hiệu suất chuyển đổi cao, kích thước và khổi lượng nhẹ, Thích hợp để lắp đặt trong các ứng dụng yêu cầu nhỏ gọn. Về chất lượng điện áp đầu ra của UPS loại này tương đối tốt, sóng hài được giảm bớt tốt đa, sẽ rất thích hợp với những ứng dụng nhạy cảm. UPS sử dụng công nghệ không máy biến áp có nhược điểm là không được cách ly do vậy rất nhạy cảm với tải không ổn định. UPS loại này mới chỉ được thiết kế với dải công suất nhỏ và vừa.

Một số lĩnh vực ứng dụng của UPS loại này : Y tế, Khẩn cấp, Cơ sở dữ liệu

Sau đây là bảng so sánh giữa 2 loại UPS sử dụng biến áp và không sử dụng biến áp

	Transformer Based	Transformerless
Kích thước và trọng lượng	+	+++
Chi phí ban đầu	++	+++
Khả năng mở rộng về sau	++	+++
Hiệu suất	++	+++
Kiểm soát dạng sóng đầu vào	+	+++
Cách ly đầu ra/đầu vào	+++	+
Cấu hình đầu vào/đầu ra linh hoạt	+++	+
Độ sẵn sàng	+++	+
Giảm thiểu việc phải ghép song song	+++	+
Khả năng kiểm soát sự cố	+++	+