Kesintisiz güç kaynağı

Kesintisiz güç kaynağı (İngilizce: Uninterruptible Power Supply - UPS), herhangi bir elektrik, elektronik cihazın şebeke beslemesinin (Genellikle 220 V AC ancak bazı ülkelerde 110 V AC) kesilmesini, tolerans dışı yüksek veya düşük gelmesini önleyen bir elektronik cihazdır.

Kesintisiz güç kaynağının kullanım amacı, üzerinde bağlı bulunan sistemlerin korunması ve şebeke enerjisinin kesilmesi durumunda sistemin beslenmesinin bir süre daha devam ettirilmesidir. Bir sistemin enerji açısından korunması, söz konusu sistemin kabul edebileceği gerilim ve frekans toleransları çerçevesinde beslenmesi anlamına gelir. Dolayısıyla, kesintisiz güç kaynaklarından beklenen birinci özellik şebeke enerjisini öngören gerilim ve frekans değerlerinde tutarak ayarlanmış bir enerji üretmesidir. Diğeri ise enerjinin kesilmesi durumunda kesinti ve dolayısıyla bilgi kaybına fırsat vermeden desteklemesidir. Kesintisiz güç kaynaklarının bir diğer fonksiyonu ise şebekeden gelebilecek ses ve parazitlerde üzerlerine bağlı bulunan cihazları korumalarıdır.

Off-Line UPS: Şebeke gerilimi belli toleranslar halindeyse yükü doğrudan şebekeye bağlayan, şebeke gerilimi toleranslar dışına çıktığı zaman kesintisiz güç kaynağı konumuna geçen ve kısa süreli besleme yapabilen türdür.

Line-Interactive UPS: Şebeke gerilimi varsa şebekeyi ayarlayarak yüke veren, şebeke kesildiğinde kesintisiz güç kaynağı konumuna geçen ve kısa süreli besleme yapabilen türdür.

Şebeke elektriği varken giriş yükleri şebekeden beslenir ve aküler şarj edilir. Off-Line UPS'lerin kullanım amaçları elektrik kesintisinde çalışabilmek değil, kesinti durumunda bilgisayarı kontrollü olarak kapatma ihtiyacıdır. Basit yapılı ve ucuz olmaları tercih edilmelerine sebep olur. Sık sık elektrik kesintisi ve gerilim dalgalanmaları olan yerlerde yeterince verimli çalışamazlar. Gerilim regülasyonu özelliği bulunmadığından dolayı günümüz şartlarına uygun bir ürün değildir. Dolayısıyla tavsiye edilmezler.

Line-Interactive UPS modelleri şebeke gerilimi varsa ve belli sınırlar içindeyse bu gerilimi ayarlayarak çıkışına verir. Şebeke konumunda aynı zamanda akülerini de şarj eder. Şebeke konumundayken gerilimin belirlenen sınırların dışında gelmesi durumunda girişteki enerjiyi ayarlayarak çıkışına verirler.Ayrıca Standby UPS'den farklı olarak voltajı ototransformatörü sayesinde sürekli regüle eder.

Şebeke gerilimi varsa inverter ünitesi yalnızca şebekenin 220 V AC'den düşük veya yüksek olan kısmını dengeleyecek kadar güç harcadığı için giriş kaybı çok düşük olacaktır. Bu özellik, Line-Interactive UPS'lerin On-Line UPS'lerden en önemli üstünlüğüdür.

Şebeke izolasyonu yoktur. Şebeke konumunda çalışırken şebeke gerilimini ayarladığı için giriş çıkışa kısa devredir ve girişte oluşan gerilim düşme ve yükselmeleri kısa bir süre için çıkışa yansır. Regülasyon ünitelerinin gerilim değişimlerine cevap süreleri vardır. Bu cevap süreleri her ne kadar kısa olsa da şebekedeki yüksek frekanslı elektriksel gürültüleri ve ani gerilim değişimlerini dengelemeye yeterli olmaz. Özellikle tıbbi amaçlı ölçüm ve test cihazları (ultrason, elektrokardiyograf, vb.) yüksek frekanslı elektriksel gürültülere karşı oldukça hassastırlar. Bu gürültüler, cihazların hatalı çalışmasına veya arıza yapmasına sebep olabilmektedir. UPS'in bulunduğu yere yakın mesafede çalışan yüksek güçlü elektrik motorları (su pompaları, soğutucular, vb.) veya kaynak makinaları şebeke geriliminde milisaniyeler mertebesinde gerilim düşmelerine ve yükselmelerine sebep olurlar. Bu bozulmalar belli sınırların üzerine çıktığında hemen hemen tüm elektronik cihazlar için tehlikelidir. Line-Interactive UPS'ler bu gibi durumlarda yeterli koruma sağlayamazlar.

On-Line UPS'ler çıkış gerilimini sürekli olarak giriş şebekesinden doğrultarak elde ettiği için DC gerilimden üreterek sağlarlar. Şebeke gerilimi varken şarj ünitesi akü gerilimini dengeler (çıkış gerilimi sürekli inverter ünitesinden sağlandığı için inverterin güç kaybı süreklidir). Şebekedeki gerilim değişimleri, giriş gerilimini hiçbir zaman etkilemez. Şebeke izolasyonu vardır. On-Line UPS'lerin, arıza yaptığında veya aşırı yüklendiğinde kendini koruyabilmesi için Static By-Pass üniteleri vardır. Çıkış dalga şekilleri tam sinüstür. Tam sinüs çıkış her türlü yükle sorunsuz çalışmasını sağlar. İstisna olarak; bazı Line-Interactive UPS'ler sinüs çıkış üretebilir. Topolojik olarak Line-interactive model de olsa çıkışı kare dalga yaklaşımlı değildir.

İyi bir giriş regülasyonu, şebeke izolasyonu ve kararlılık gerektiren tıbbi ve üniversite laboratuvar cihazlarında her türlü ölçüm ve test ünitelerinde koruma ve hatasız çalışma için kullanılabilirler.

İyi bir giriş regülasyonu sağlarlar. Inverter ünitesi sürekli devrede olduğu için cevap süresi gibi bir problemleri yoktur ve ani yük değişimlerine cevap çok hızlıdır.

Tam bir şebeke izolasyonu sağladığı için hatlardaki elektriksel gürültülerin cihazlara yansımasını engeller. Özellikle sanayi bölgelerinde şebekede çok fazla gürültü ve bozulma olduğu için On-Line UPS'ler önemli bir koruma sağlar.

Fazla ısınır. Özellikle yüksek kapasiteli olan modeller için, bulunduğu alana soğutma sistemi de kurulur sıklıkla. Soğutma için ek enerji, bakım gibi maliyetler çıkartır.