Autori: Prof. Dr Slobodan N Vukosavić
Ljiljana S. Perić dipl.ing

Kontakt: boban@ieee.org
ljilja@galeb.rtf.bg.ac.yu

SISTEMI ZA BESPREKIDNO NAPAJANJE PRIORITETNIH POTROŠAČA

 Drugi deo: Specifičnosti upotrebe SBN uređaja na našim prostorima

SBN uredaji se izvan naše zemlje proizvode serijski i u njihovoj gradnji se koristi višegodišnje iskustvo velikih inostranih kompanija. Kako je naša domaca proizvodnja ogranicena na male serije, izazov koji se postavlja pred domace konstruktore i proizvodace je dostizanje cene koja ce biti konkurentna uvoznim uredajima; naime, odredena doza patriotizma domacih kupaca i promptna asistencija i servis domaceg proizvoda predstavljaju prednost koja se topi ukoliko domaca alternativa uvozu nije vidno jevtinija.

Uvozni uredaji, medutim, ne odgovaraju u svemu upotrebi na našim prostorima. Korisnici uvoznih uredaja i uredaja dizajniranih po ugledu na uvozne (u daljem tekstu INO-SBN) su suoceni sa nizom prakticnih problema, od kojih su mnogi izloženi u preglednom clanku objavljenom pre godinu dana u casopisu Mikro.

SBN uredaji inostranih proizvodaca su dizajnirani za korišcenje u uslovima koji se veoma razlikuju od naših domacih. Verovatnoca ispada mreže u pomenutim zemljama je veoma mala i vezana je uglavnom za otkaz komutacione i regulacione opreme u razvodnim i distributivnim postrojenjima i lokalnim cvorovima. Nacin na koji su mreže organizovane uvecava pouzdanost te su veoma malo verovatni duži ispadi. Imajuci ovo u vidu, INO-SBN uredaji se dimenzionišu tako da kod njihove primene u domacim uslovima treba obratiti pažnju na niz aspekata koji su navedeni i objašnjeni u sledecim pasusima.

a) INO-SBN nije u stanju da pokrene potrošac čija polazna struja prevazilazi radnu.
Uredaji tipa PC-racunara pri pokretanju zahtevaju struje 2 ili više puta vece od radne. Pretvarac-invertor se mora narocito dimenzionisati ako se ovakve struje žele makar i kratkotrajno ostvariti. INO-SBN je osmišljen tako da preuzme napajanje racunara koji vec radi u slucaju da mrežnog napona nestane, pa nije ni dizajniran za velika strujna naprezanja niti je spreman da pokrene racunar ukoliko mrežnog napona nema. U pogledu cene i gabarita, INO-SBN ima veliku prednost u odnosu na uredaje su nacinjeni tako da mogu pokrenuti racunar korišcenjem energije baterije, te stoga moraju posedovati robusnije i skuplje komponente u energetskom kolu. 

b) Uredaj nije u stanju da ostvari rad sa nazivnom snagom duži od 5-10 minuta.
INO-SBN uredaji su dizajnirani tako da poseduju autonomiju dovoljnu za premošcavanje izostanka mrežnog napona koji se može ocekivati u mrežama razvijenih zemalja. Ovaj interval je obicno kraci od 2-3 minuta, pa je autonomija od 5-10 minuta sasvim dovoljna. Poznato je da velicina SBN uredaja i njegova cena jako zavise od gabarita hladnjaka kao i velicine i nazivne snage transformatora koji struje i napone transformiše sa baterijskog na mrežni nivo. Ako se unapred zna da invertor nikada nece raditi duže od 10 minuta, tada se hladnjak može višestruko smanjiti a umesto transformatora snage 500VA ugraditi transformator od 200-300 VA, jer ce njegova toplotna inercija obezbediti da se u roku od 5-10 minuta rada sa snagom S=500VA vitalni delovi transformatora ipak nece zagrejati do opasnih temperatura koje ih mogu oštetiti. Naravno, INO-SBN uredaji su od dugotrajnog rada inherentno zašticeni jer poseduju unutrašnju bateriju koja ce se nakon 5-10 minuta rada isprazniti, pa duži rad i hipoteticko oštecenje usled pregrevanja nisu moguci.

c) Veoma uzane tolerancije u pogledu mrežnog napona i ucestanosti.
Vecina SBN uredaja radi ispravno samo u slucaju da je mrežni napon po amplitudi i ucestanosti ne odstupa više od desetak volti i stotinak miliherca. Ovi uslovi su u zemlju proizvodaca uvek ispunjeni, dok se kod nas naponska stabilnost može garantovati u nekim gusto naseljenim mestima van industrijskih zona. Ucestanost medutim cesto (bez obzira na lokaciju u smislu selo-grad) varira izvan INO_SBN limita. Posledica ovoga je da INO-SBN uredaj cesto signalizira odsustvo mreže cak i onda kada je mrežni napon prisutan, što dovodi do prelaska na baterijski rad, a nakon 5-10 minuta i do zaustavljanja racunara. Frustrirajuca situacija je ona u kojoj je mreža prisutna, ali vaš racunar ne možete pokrenuti jer SBN mrežu smatra "odsutnom" jer je izvan tolerancija, dok on sam, korišcenjem baterijske energije nije u stanju da pokrene vaš racunar.

d) Velika osetljivost na tranzijente mrežnog napona.
Ceste komutacije koje se cine kod preusmeravanja elektricne energije, iskljucivanja i ukljucivanja pojedinih grupa potrošaca i naselja radi umanjenja potrošnje ili ocuvanja integriteta elektroenergetskog sistema prouzrokuju tranzijente koji mogu oštetiti INO-SBN uredaje jer oni za pomenute uslove korišcenja nisu ni predvideni. 

e) Generisanje napona koji nije sinusoidalnog oblika.
Veliki broj komercijalnih uredaja generiše izlazni napon koji nije sinusoidalan vec je u velikoj meri izoblicen. Ovakva rešenja su nešto jevtinija, jer je nesinusoidalni napon lakše generisati. Medutim, naprezanje strujnog kola i izolacije u okviru potrošaca i samog SBN uredaja, kao i smetnje (elektromagnetni šum) prirodene nesinusoidalnom napajanju dovode do umanjene pouzdanosti i uvecanja verovatnoce otkaza SBN uredaja i potrošaca. 

f) Odsustvo I2T i kratkospojne zaštite ili njihova neprimerena primena.
Backup uredaji manjih snaga se uglavnom izvode bez I2T i kratkospojne zaštite. Kratak spoj na izlaznim prikljuccima ili preopterecenje tada dovodi do trajnog oštecenja uredaja. Relativno je mali broj uredaja koji u vremenu od 2-5 sekundi dozvoljavaju trostruko preopterecenje (tipicno za pokretanje monitora PC racunara) i koji u toku recenog pokretanja aktivno ogranicavaju struju na nivou Imax = 3 Inom, da bi po tom, kod kontinuiranog neregularnog rada i po isteku predvidenih 2-5 sekundi aktivirali kratkospojnu zaštitu i iskljucili potrošac. Mali je i broj uredaja koji poseduju takozvanu I2T zaštitu. Pod I2T mehanizmom podrazumeva se programski implementiran opserver temperature vitalnih delova uredaja u toku rada. Ovakav mehanizam aktivno štiti uredaj od prevelikog trajnog opterecenja. Znacaj pomenutih zaštita nije (kako se cesto cini) ogranicen na ocuvanje integriteta SBN uredaja. Pre svega, štiti se sam potrošac. Naime, ukoliko potrošac deklarisane struje Inom preuzima iz SBN uredaja struju znatno vece efektivne vrednosti, to je siguran znak da je potrošac neispravan i da se u njemu odvijaju procesi koji mogu dovesti do požara ili drugih nedaca. 

Iz svega navedenog ne treba zakljuciti da dizajneri uvoznih uredaja nisu korektno uradili svoj posao. Naprotiv, INO-SBN uredaji cesto predstavljaju veoma efektno, kvalitetno i ekonomicno rešenja za primenu u zemljama proizvodaca. Problemi koji su gore navedeni javljaju se stoga što su uslovi u kojima ih mi želimo koristiti znatno drugaciji. 

Definisanje snage uredaja. Dopunimo poglavlje o INO-SBN uredajima diskusijom o tome kako proizvodaci deklarišu njihovu nazivnu snagu. Snaga uredaja se, od strane razlicitih proizvodaca, specificira kao izlazna aktivna snaga P u vatima (W), izlazna prividna snaga S u volt-amperima (VA), ili se definiše maksimalna efektivna vrednost izlazne struje I (A). Deklarisanje izlazne struje je ekvivalentno iskazivanju snage pretvaraca u volt-amperima; t.j. množenjem dozvoljene struje u amperima sa izlaznim naponom U=220V dobija se prividna snaga uredaja S (VA). U pogledu ovih velicina postoji zabuna kojoj doprinosi snaga distorzije kod nesinusoidalne struje potrošaca i cinjenica da snage P(W) nije jednaka proizvodu prividne snage i kosinusa ugla f. Autori clanka "Izvori besprekidnog napajanja" su zabunu pokušali razrešiti iznoseci niz korisnih tvrdnji i zakljucaka, cineci pri tome i poneki previd: jedinica VA - volt amper - nije, naime oznaka za vršne vrednosti struja i napona kako se tvrdi; prividna snaga S(VA) se ne dobija množenjem vršnih vec efektivnih vrednosti struja i napona; aktivna snaga P(W) se ne može dobiti množenjem prividne sa 0.707, vec je P (W) = l S (VA), gde je l faktor snage, velicina koju je teško pojasniti u jednoj recenici, ali možemo barem reci da je pri sinusoidalnoj (neizoblicenoj) izlaznoj struji l = cos(f), a sada vec prepoznajemo "kosinus fi", odnosno kosinus ugaonog kašnjenja struje potrošaca za oblikom napona. Pohvalimo, medutim autore rada jer je krajnji rezultat važniji od izvodenja, a oni nam sugerišu da je za potrošace tipa PC-racunar sa monitorom odnos aktivne i prividne snage oko 0.6. Doista, za vecinu personalnih racunara je P = 115W dok je S = 200 (VA). 
Razliku izmedu dveju snaga treba ispravno razumeti. Opterecenje samog SBN uredaja je zapravo zavisno od efektivne vrednosti izlazne struje, dakle, velicina koja je doista vezana sa terecenjem strujnih kola SBN sistema i zagrevanjem njegovih komponenti je prividna snaga S. Snaga P pri ovome može biti mnogo manja od prividne; ako je potrošac poglavito reaktivnog karaktera ili je njegova struja izoblicena i sa visokim odnosom vršne i srednje vrednosti, može se dogoditi da uredaj od 1000VA bude opterecen sa svega 100W, ali da se pri tome pregreje ili ošteti jer je opterecen nelinearnim potrošacem sa visokim vršnim vrednostima struje. Dakle, pre odluke o nabavci SBN uredaja, potrebno je dobro razumeti prirodu potrošaca koje treba napajati. 
Najcešci primer problema koje korisnik SBN uredaja ima zbog navedenih greški je napajanje rashladnih uredaja. Tipican hladnik/frižider pri radu troši oko 200W, ali njegova prividna snaga kratkotrajno prevazilazi 3000VA, pa je neophodno opredeliti se za SBN uredaj koji toleriše visoki odnos trajne aktivne snage (W) i polazne reaktivne snage (VA).

Primena novih dostignuća u gradnji nove generacije SBN uređaja

Kvalitet SBN uredaja odreden je oblikom izlaznog napona, sveukupnom pouzdanošcu, trajanjem beznaponske pauze, efikasnošcu konverzije i nacinom punjenja i održavanja baterije. S druge strane, cena SBN uredaja poglavito zavisi od velicine pasivnih komponenti i gubitaka snage, koji odreduju gabarit i težinu pretvaraca.

Tabela 2. Karakteristike savremenih digitalnih kontrolera

Kvalitet SBN uredaja je uveliko odreden nacinom upravljanja. Analogna upravljacka kola su skoro sasvim potisnuta i u svrhu upravljanja se koriste digitalni mikrokontroleri ili signalni procesori. Mikrokontroleri niskih i srednjih performansi ne omogucuju generisanje sinusoidalnog napona vec se stvara takozvani trapezni oblik. Mala procesorska snaga rezultuje i relativno velikim trajanjem beznaponske pauze kao i suboptimalnim punjenjem i održavanjem baterije. Savremeni trendovi u razvoju mikrokontrolera (Tabela 2) ukazuju da su na raspolaganju svakim danom brži sklopovi koji obavljaju 100 miliona instrukcija u sekundi trošeci pri tome svega 250 mW.

Vecina raspoloživih mikrokontrolera u okviru jedinstvenog cipa poseduje sve elemente potrebne za upravljanje SBN uredajem: oscilator, unutrašnju flash memoriju, unutrašnju RAM memoriju, digitalne PWM uredaje za generisanje širinski modulisanih signala, A/D konvertore sa multiplekserima, digitalne ulaze i izlaze kao i pogodne periferijske uredaje za serijsku komunikaciju (UART, CAN, SPI). Kompaktnost, brzina i pouzdanost savremenih kontrolera omogucuje da se upravljacke i regulacione funkcije SBN uredaja obave na kvalitativno novom nivou i time vidno uvecaju sveukupne performanse uredaja. Upotreba kompaktnih single-chip mikrokontrolera omogucuje da se izbegne izvodenje vitalnih signala i sabirnica izvan integrisanog kola, te oni nisu izloženi delovanju elektromagnetnog šuma koji prati proces konverzije u ispravljacima i invertorima. Na ovaj nacin se znatno uvecava pouzdanost celokupnog sistema.

Slika 5. Konvencionalni MOSFET (levo) i COOLMOS struktura (desno).

Uvecanje performansi i smanjenje gabarita i cene SBN uredaja može se postici i primenom savremenih tehnoloških dostignuca u oblasti poluprovodnickih prekidaca. Karakteristike poluprovodnickih prekidaca (najcešce tipa MOSFET) odreduju kvalitet izlaznog napona i stepen korisnog dejstva SBN uredaja. 

Kao primer, redukcija pada napona na MOSFET prekidacu za 50% može uvecati sa 70% na 85% stapen korisnog dejstva SBN uredaja koji koristi bateriju od 12V. Ovakvo smanjenje se dobija primenom nove serije MOSFET prekidaca koja je poznata pod imenom CoolMos (Slika 5). Narocitim postupkom unošenja primesa u zonu kanala uvecava se njegova provodnost u stanju vodenja te se smanjuje pad napona na prekidacu kao i gubici snage. Posledica ovoga je manji gabarit hladnjaka, mogucnost rada na višim ucestanostima, umanjenje velicine pasivnih komponenti, poboljšanje performansi i umanjenje cene SBN uredaja. CoolMos tehnologija u sprezi sa savremenim digitalnim kontrolerima zaštitni je znak modernog rešenja SBN uredaja.

Primer kompaktnog SBN uređaja domaće proizvodnje i backup topologije

Entuzijazam domacih dizajnera i njihov prilježan rad u toku prethodne godine dao je domacem tržištu uredaje koji koriste savremenu tehnologija najnovijih MOSFET tranzistora snage i digitalnih kontrolera. Uredaji su dimenzionisani za domace tržište i domace uslove primene, pa je vecina od njih sposobna da prebrodi teškoce izložene u poglavlju 4. Nova generacija domacih uredaja je robusnijih performansi i konkurentne cene u odnosu na uvozne uredaje kao i u odnosu na domace uredaje pri cijem je projektovanju inostrani dizajn bio primer. Primena najnovijih MOSFET prekidaca omogucuje visok stepen korisnog dejstva i pri veoma niskom baterijskom naponu, te se i kod sistema sa baterijom od 12V može ocekivati efikasnost koja prevazilazi 80%. 

U ovom poglavlju ce biti dat osvrt na karakteristike uredaja male i srednje snage ABN6000 i ABN2000 firme ARIOM kao i na karakteristike vecih uredaja MSN5, TSN5 i MTI firme Energetska Elektronika. Uredaj ABN2000 je tipican predstavnik nove generacije SBN uredaja kod kojih je napredak u polju poluprovodnickih naprava doprineo uvecanju efikasnosti konverzije a potpuna digitalizacija boljom funkcionalnosti, uvecanim performansama i pouzdanijem radu. Detaljniji uvid u karakteristike, nacine rada, zaštite i signalizaciju ovog uredaja omogucuje da se stekne uvid o trendovima u polju SBN uredaja manjih snaga, pa ce receni uvid u sledecim pasusima biti detaljno izložen.

Kompaktni monofazni backup SBN snage 200VA

Uredaj ABN2000 je kompaktni sistem besprekidnog napajanja koji u sebi integriše ispravljac/punjac baterije, invertor za konverziju baterijskog u naizmenicni napon i automatizovani prebacac mreža-invertor (prekidac D na slici 1). Uredaj je pre svega namenjen napajanju racunara, komunikacionih uredaja, alarmnih sistema, vitalnih elemenata sistema za grejanje klimatizaciju kao i drugih uredaja snage do 200VA. Pored ovoga, uredaj može funkcionisati kao inteligentni punjac olovnih baterija i vršiti njihovu revitalizaciju. Prvenstvena namena uredaja je da osigura kontinuirano napajanje prioritetnih potrošaca i nakon ispada mrežnog napona usled havarije, restrikcija ili drugih razloga. Po topologiji spada u klasu backup uredaja (slika 1). Predviden je za rad sa eksternom olovnom baterijom napona 12V, te autonomija zavisi od odabrane baterije. Uredaj ispravno funkcioniše sa standardnim ili dryfit PbS baterijama kapaciteta od 6Ah do 200 Ah. Kod napajanja prosecnog PC racunara, olovna baterija kapaciteta 45Ah omogucuje cetvorocasovni rad u baterijskom režimu. Imajuci u vidu da uobicajene restrikcije mogu trajati 3-4h, zakljucuje se da akumulator standardne velicine (45h) zadovoljava najveci broj potreba za besprekidnim napajanjem elektricnom energijom.

Uredaj ABN2000 poseduje mikroprocesorski nadzor, u potpunosti je digitalno upravljan i potpuno je automatizovan tako da ne traži nikakvu intervenciju korisnika pri nestanku ili ponovnom dolasku mrežnog napona. 

Za razliku od najcešce susretanih i relativno skupih uvoznih backup jedinica koji ne mogu pokrenuti racunar ukoliko mreža nije prisutna i koji bi se pregrejali kod baterijskog rada dužeg od 10 minuta, uredjaj ABN2000 omogucuje pokretanje racunara u baterijskom režimu, kao i starovanje svakog uredaja cija polazna snaga ne prevazilazi trostruku nazivnu snagu pretvaraca (600VA). Uredaj ABN2000 je nacinjen tako da se potrošac može više sati napajati u baterijskom modu; t.j. trajanje baterijskog rada nije ograniceno zagrevanjem pretvaraca vec iskljucivo kapacitetom baterije.

Slika 6. Dimenzije uređaja ABN2000 su znatno umanjene zahvaljujući primeni nove generacije MOSFET prekidača (http://galeb.etf.bg.ac.yu/~ljilja/abn2000.pdf)

Mikroprocesorsko upravljanje omogucuje implementaciju inteligentnih algoritama za kratkospojnu zaštitu i I2T (termicku) zaštitu. Vecina postojecih uredjaja može biti oštecena ukoliko se na njih jednovremeno prikljuci više potrošaca velike polazne struje ili se u dužem vremenskom intervalu opterete strujom koja prevazilazi nominalnu. Uredjaj ABN2000 se na takav nacin ne može oštetiti: mikroprocesor za upravljanje i nadzor uzima u obzir nivo struje opterecenja i temperaturu kriticnih delova, te u slucaju dugotrajnog preopterecenja iskljucuje uredjaj. Pretvarac je nacinjen tako da bez oštecenja može podneti kratak spoj izmedju izlaznih prikljucaka. Ukoliko je kvar (kratak spoj) dugotrajne prirode i ne otkloni se ni nakon 2.5 sec, upravljacki program uredjaja ABN2000 tada zakljucuje da je potrošac koji napajamo oštecen, te se iskljucuje i time štiti potrošac i sopstveni integritet. Kratkotrajna strujna preopterecenja se tolerišu i bivaju interpretirana kao strujni udari koji su neophodni radi pokretanja monitora ili njemu slicnih uredaja. Pri ovome se, ipak, ogranicava izlazna struja na 3A a struja baterije na 150A, kako ne bi došlo do oštecenja baterije, klema ili provodnika. Ogranicenje trenutne vrednosti baterijske struje je neophodno i stoga što pad napona na konacnoj unutrašnjoj impedansi olovne baterije pri ekscesnim strujama dovodi do umanjenja napona izmedu njenih klema na neprihvatljivo malu vrednost, pri cemu bi uredaj ušao u stanje blokade i signalizirao baterijski podnapon.

ABN2000 je uredaj koji na izlaznim prikljuccima generiše sinusoidalni napon. Primenjena je širinska modulacija optimizirana u smislu umanjenja komutacionih gubitaka, tako da opredeljenje za sinusoidalni oblik napona ne cini stepen korisnog dejstva uredaja ABN manjim od efikasnosti SBN uredaja sa "trapeznim" oblikom napona. Napon kvadratnog ili trapeznog oblika, veoma cesto prisutan kod monofaznih SBN uredjaja bogat je višim harmonicima i poseduje relativno velike strmine napona (dV/dt), koje uzrokuju nagle promene struje u kapacitivnim elementima potrošaca. Pored akusticne buke koju "trapezni" SBN prouzrokuje, jedna od posledica je i dodatno naprezanje izolacije u namotajima potrošaca (motori, transformatori) i preuranjen proboj izolacije i konsekventno otkaz potrošaca. Da bi se ovo izbeglo, uredaj ABN je dizajniran tako da na svojim izlaznim prikljuccima poseduje sinusoidalni napon ciji je faktor izoblicenja (THD) meren u praznom hodu bolji od 2.5%. Zahvaljujuci ovome, rad uredjaja ABN2000 je tih. Ukoliko se uredaj ABN2000 koristi pored PC racunara, buka ventilatora samog racunara onemogucuje da se zvuk ABN uredaja razluci.

Baterija ce biti automatski dopunjena pri prvom sledecem uspostavljanju regularnog napona mreže. Nakon ponovnog uspostavljanja mrežnog napona, uredaj je spreman za prelazak u režim punjenja baterije i napajanje potrošaca iz mreže, t.j. za zatvaranje prekidaca D na slici 1. ABN2000 najpre sinhronizuje izlazni napon sa mrežnim kako se pri zatvaranju prekidaca D i prelasku na mrežno napajanje ne bi dogodila skokovita promena faznog stava i posledicni strujni udar, što bi se negativno odrazilo na osetljive potrošace. Sinhronizacija napona invertora i njegovo dovodenje u fazu sa mrežnim obavlja se uz pomoc programski implementirane PLL strukture redovno i pre svake komutacije mreža-invertor ili komutacije invertor-mreža, cime se osigurava manje strujno naprezanje elemenata i obezbeduje da napon potrošaca nema fazni diskontinuitet pri pomenutim komutacijama. 

Punjenje baterije zapocinje po zatvaranju prekidaca D (slika 1). U toku punjenja, invertor (oznacen kao "dvosmerni" pretvarac na slici 1) i dalje biva kontrolisan sinusoidalno širinski modulisanim impulsima koji pristižu od strane digitalnog mikrokontrolera. Dakle, i u fazi punjenja se na izlazu invertora formira sinusoidalni napon. Razlika u odnosu na baterijski rad je u tome što se sada napon invertora (U2 na slici 7) održava u sinhronizmu sa mrežnim naponom (U1 na slici 7) uz izvesno podesivo fazno kašnjenje d. Snaga konverzije invertora sada ima negativan predznak, naime, energija se crpe iz mreže i prenosi u bateriju, t.j. obavlja se AC/DC konverzija. Invertor se sada koristi kao regulisani ispravljac koji podešavanjem ugla d kontroliše struju punjenja baterije. U toku punjenja, razmena energije izmedu mreže i invertora obavlja se na isti nacin kao i razmena izmedu dve spregnute sinhrone mašine cije su elektromotorne sile fazno pomerene za ugao d. Objedinjavanje funkcija AC/DC i DC/AC konverzije u jedinstvenom pretvaracu je jedan od osnovnih faktora koji su omogucili da ABN2000 bude kompaktan, malog gabarita, kao što je pokazano na slici 6. 

Punjenje baterije se odvija na impulsni nacin, što podrazumeva primenu širih impulsa struje punjenja i uzanih/ kratkotrajnih impulsa pražnjenja cija je uloga da relaksiraju elektrode i proces taloženja materijala iz rastvora nacine ravnomernijim. Ovime se znacajno produžava vek baterije. Mikroprocesor ce po okoncanju punjenja preci u režim održavanja popunjenosti baterije, koja je tako spremna da pri sledecem nestanku mrežnog napona obezbedi napajanje potrošaca bez prekida.

Vreme punjenja je optimizirano tako da se ono obavi dovoljno brzo, vodeci racuna da se pri tome ne umanji kapacitet baterije i ne ugrozi njen životni vek nepotrebnim zagrevanjem, kako se korisnik ne bi izlagao dodatnom trošku njene zamene. U praksi, punjenje traje orijentaciono dva puta duže nego pražnjenje; dakle, nakon autonomnog rada od 4 sata pri punom opterecenju (200VA), bice potrebno 8 sati punjenja kako bi se baterija dovela u pocetno "puno" stanje. 

Održavanje baterije: Baterije su najosetljiviji deo SBN sistema. Njihovom punjenju, održavanju i zaštiti je posvecen veliki deo upravljacko/nadzornog programa uredaja ABN2000. Pored impulsnog punjenja i algoritma za revitalizaciju, održavanje baterije (t.j. regulisanje napona u stanju "baterija puna") se obavlja tako da ne postoji rizik punjenja prevelikim naponom (kljucanje). U stanju održavanja, mikroprocesor vrši blago pulsiranje napona baterije kako bi se minizirao rizik od umanjenja kapaciteta baterije zbog veoma dugog rada sa punom baterijom (bez pražnjenja). Kod odsustva mreže i rada na bateriji, mikroprocesor u okviru uredjaja ABN2000 nadzire napon baterije dok se ista prazni. U slucaju da preostala energija akumulirana u bateriji postane kriticno mala, te se napon približi donjoj granici ispod koje je moguca inverzija napona jedne od celija, uredjaj signalizira da je baterija skoro sasvim prazna - "alarm". Ovo se dogadja iskljucivo nakon veoma dugog izostanka mrežnog napona. Ukoliko korisnik tada nije prisutan ili ne iskljuci blagovremeno potrošac (nacini shut down racunara), mikroprocesor ce nakon 5-10 minuta rada (zavisno od izlazne snage) u režimu alarma iskljuciti uredjaj i tako zaštititi bateriju. Jedna od opcija koja se isporucuje uz uredaj ABN2000 je i serijski prikljucak i programska podrška koja pri ulasku u stanje "alarm" uredno zaustavlja i "zatvara" sve otvorene aplikacije na vašem racunaru, završavajuci akciju sa regularnim zaustavljanjem operativnog sistema i "gašenjem" racunara.

6.2. Elektricne karakteristike

• Nominalni napon olovne baterije: Unom(DC) = 12V 
• Maksimalni napon održavanja baterije: Umax(DC) = 13.8V
• Minimalni napon kod pražnjenja baterije: Umin(DC) = 10.55V
• Nominalna struja baterije pri pražnjenju: Inom(DC) = 20A
• Amplituda pozitivnih impulsa pri punjenju: Icharge = 5A
• Amplituda negativnih impulsa pri punjenju: Idischarge = 0.5A
• Maksimalna struja baterije u trajanju do 2.5s: Imax(DC) = 150A
• Osigirac u jednosmernom kolu: Ekstra-tromi osigurac od 32A 
• Izlazni napon u baterijskom radu: U = 220V, f = 50Hz
• Nominalni napon napojne mreže: Unom = 220Vrms, 50Hz
• Dozvoljena odstupanja efektivne vrednosti: 180V < U < 250V
• Dozvoljena odstupanja mrežne ucestanosti: 48.6Hz < f < 51.4Hz
• Maksimalna izlazna struje u trajanju do 2.5s: Imax = 3A 
• Osigirac u naizmenicnom kolu: Tromi osigurac od 4A
• Maksimalna prividna snaga u trajanju do 2.5s: Smax = 600VA
• Nominalna trajna aktivna snaga pri reaktivnom P = 150W opterecenju od 50VA (induktivno)
• Nominalna trajna izlazna snaga u baterijkom Snom = 200VA radu uz cos(f)=0.9 i uz izoblicenje izlazne struje od THD=11%
• Nominalni stepen korisnog dejstva: h = 80%
• Potrošnja uredaja u baterijskom režimu rada, bez prikljucenog potrošaca: 600mA pri UDC =12V

Treci i poslednji deo clanka "SISTEMI ZA BESPREKIDNO NAPAJANJE PRIORITETNIH POTROŠACA" ce se pojaviti u sledecem broju. x

C o p y r i g h t  1998-2002  mikroElektronika. A l l  R i g h t s   R e s e r v e d . Za sva pitanja obratite se redakciji.