Zgodnie z badaniami przeprowadzonymi przez Contingency Planning, niska jakość zasilania jest głównym czynnikiem utraty danych w systemach komputerowych. Oprócz utraty zasilania najczęstszymi problemami są: zapady, impulsy, udary, zakłócenia oraz zbyt niski/wysoki poziom napięcia. Wymienione zdarzenia są główną przyczyną prowadzącą do uszkodzenia i/lub skrócenia czasu życia komponentów komputerowych oraz zniszczenia lub utraty danych.

Istnieje kilka metod radzenia sobie z problemami z zasilaniem. Trzy najczęściej stosowane to: absorber udarów, regulator i zasilacz awaryjny UPS.

Zapad napięcia to najczęściej spotykany problem z zasilaniem - jest on odpowiedzialny za 87% wszystkich problemów z zasilaniem. Zapad napięcia to krótkotrwały spadek napięcia spowodowany przez czynniki zewnętrzne. Zapad może skutkować awarią akcesoriów komputerowych, takich jak klawiatury, w mniej dotkliwych wypadkach lub może prowadzić do poważniejszych konsekwencji, takich jak utrata danych lub uszkodzenie plików. Zapady mogą również prowadzić do uszkodzenia elementów komputerów i skracać czas ich życia.

Impuls to bardzo wysoki wzrost napięcia w bardzo krótkim okresie czasu. Jest on najczęściej generowany przez wyładowania atmosferyczne występujące w bliskiej odległości. Mogą one powodować uszkodzenie sprzętu komputerowego lub innych urządzeń elektronicznych oraz utratę danych.

Podczas wyłączenia urządzeń o wysokim poborze prądu lub grupy urządzeń o wysokim obciążeniu podłączonych do wspólnego źródła zasilania, może wystąpić wewnętrzny udar napięcia. Większość komputerów i innych urządzeń elektronicznych posiada przedział napięcia zasilania, pozwalający na pracę podczas udaru. Jeżeli jednak udar jest większy niż tolerancja podłączonych urządzeń, niektóre z nich lub ich komponenty mogą zostać uszkodzone, co może z kolei prowadzić do awarii sprzętu i/lub skrócenia czasu ich życia.

Za powstawanie szumów odpowiedzialnych jest wiele czynników, wliczając w to wyładowania atmosferyczne, włączanie i wyłączanie innych urządzeń elektrycznych, generatory, a nawet urządzenia komunikacji bezprzewodowej. Szumy w zasilaniu mogą spowodować awarię komputerów lub innych urządzeń elektronicznych, co z kolei może powodować błędy występujące podczas pracy.

Niestabilna jakość zasilania może mieć negatywny wpływ na pracę komputerów. Zasilacz awaryjny UPS nie tylko zapewnia nieprzerwane źródło zasilana w przypadku jego awarii, ale również zapewnia stabilność i pozbawia źródło zasilania zakłóceń. Również w normalnych warunkach jakość zasilania jest zwiększana dzięki regulacji i filtracji, a dodatkowo urządzenia chronione są przed niespodziewanymi zdarzeniami wywołanymi przez warunki zewnętrzne, takie jak na przykład wyładowania atmosferyczne. Zasilacze awaryjne UPS można traktować jak polisę ubezpieczeniową. Chronią one komputery i urządzenia elektroniczne przed zagrożeniami związanymi z zasilaniem.

Wyróżniamy trzy rodzaje zasilaczy awaryjnych UPS: off-line, on-line i line-interactive.

Zasada działania zasilacza awaryjnego UPS off-line zilustrowana jest na poniższym diagramie.

Podłączone urządzenia są zasilane bezpośrednio z sieci elektrycznej, poprzez linię obejścia (bypass). W przypadku awarii zasilania, urządzenia przełączane są na zasilanie z falownika, który czerpie energię z baterii zasilacza.

Cechy:

1. W przypadku poprawnego działania zasilania zewnętrznego, zasilacz awaryjny UPS nie pośredniczy w zasilaniu podłączonych urządzeń, gdyż są one zasilane bezpośrednio z sieci energetycznej. Ten typ zasilacza nie zapewnia likwidacji szumów, czy udarów.
2. Zapewniana jest tylko podstawowa ochrona z uwagi na czas potrzebny na przełączenia na zasilanie z baterii.
3. Zasilacze tego typu charakteryzują się prostą budową, małymi rozmiarami, niską wagą, łatwością obsługi i niską ceną.

Zasada działania zasilacza awaryjnego UPS on-line zilustrowana jest na poniższym diagramie.

Zasilacz awaryjny UPS on-line zawsze zasila podłączone urządzenia z użyciem falownika, z wyjątkiem nagłych wypadków, takich jak awaria, przeciążenie lub przegrzanie się zasilacza.

Cechy:

1. Wysoka jakość zasilania podłączonych urządzeń dzięki przetwarzaniu przez zasilacz UPS,
2. Brak czasu przełączenia w przypadku awarii zasilania,
3. Złożona budowa i najwyższa cena,
4. Zapewnienie najwyższego standardu ochrony i doskonałe parametry filtrowania oraz zabezpieczania przed udarami.

Zasada działania zasilacza awaryjnego UPS line-interactive zilustrowana jest na poniższym diagramie.

Zasilacz awaryjny UPS line-interactive zasila podłączone urządzenia przez linię obejścia z wyjściem z falownika podczas normalnych warunków zasilana z sieci. Falownik w tym trybie odpowiada za ładowanie baterii. W przypadku zaniku zasilania, falownik przetwarza prąd stały (DC) z baterii w zasilanie AC podłączonych urządzeń.

Cechy:

1. Dwukierunkowa konwersja minimalizuje czas potrzebny na ładowanie baterii,
2. Wymaga czasu potrzebnego do przełączenia z zasilania sieciowego na zasilanie bateryjne,
3. Skomplikowany mechanizm zarządzania powoduje wzrost kosztów zasilacza,
4. Oferuje zabezpieczenie podłączonych urządzeń na poziomie pomiędzy zasilaczami typu on-line i off-line. Jest mniej skuteczny w filtrowaniu zakłóceń i zabezpieczaniu przez udarami.

Większość dostępnych na rynku zasilaczy awaryjnych UPS wykorzystuje szczelne baterie kwasowo-ołowiowe, które nie wymagają żadnych czynności konserwacyjnych (w tym uzupełniania elektrolitu). Prąd generowany jest w nich w wyniku przemian chemicznych w elektrolicie o konsystencji pasty. Dla większości zastosowań konsumenckich baterie te są najwygodniejsze zarówno w użytkowaniu, jak i w ewentualnej wymianie.

Zasilanie zapewniane przez zasilacz UPS wiąże się z rozładowywaniem baterii. Zużycie baterii wynika nie tylko z narażenia na trudne warunki użytkowania, ale także z zachodzących w nich przemian chemicznych. Baterie podlegają normalnemu zużyciu nawet, gdy nie są eksploatowane. Średni czas życia baterii kwasowo-ołowiowej wynosi 2 lata.

Bardzo ważnym aspektem związanym z poprawnym korzystaniem z baterii jest ich regularne ładowanie i rozładowywanie. Istnieje możliwość automatycznego wykonywania tych operacji, jeżeli zasilacz awaryjny UPS posiada funkcję wykrywania baterii. W przeciwnym wypadku należy odłączyć zasilacz UPS od źródła zasilania, co niejako symuluje sytuację awarii zasilania, a następnie odczekać czas niezbędny do rozładowania baterii. Jeżeli czas podtrzymania baterii różni się od podanego w specyfikacji technicznej, należy wymienić baterie na nowe. Dzięki temu zapewniona zostanie ochrona podłączonych urządzeń i możliwe będzie zachowanie efektów pracy oraz wyłączenie urządzeń w przypadku awarii systemu zasilania.

Większość dostępnych na rynku zasilaczy awaryjnych UPS posiada moc określoną w VA. “V” określa napięcie w woltach, a “A” natężenie prądu w amperach. W skrócie wartość VA określa moc i pojemność zasilacza UPS. Dla przykładu zasilacz awaryjny UPS o pojemności 500 VA i napięciu zasilania 110 V może dostarczyć prąd o maksymalnym natężeniu 4,55 A. Wyższe natężenie prądu doprowadzi do przeciążenia zasilacza. Moc może być wyrażona w watach. O ile waty wykorzystywane są do wyrażenia mocy czynnej, to VA wyraża moc bierną. Waty przelicza się na VA korzystając ze współczynnika mocy (VA x pf = W). Nie istnieje jedna wartość określająca współczynnik mocy. Zasadniczo wartości pomiędzy 0,6 i 0,8 są akceptowalne, a wartości rzędu 0,5 mogą oznaczać niedostatecznie zaawansowaną budowę zasilacza. Należy zwrócić uwagę na ten parametr podczas nabywania zasilacza awaryjnego UPS. Wyższy współczynnik mocy oznacza lepsze wykorzystanie energii elektrycznej oraz bardziej ekonomiczną pracę.

W celu dokonania wymiany baterii należy skontaktować się z centrum serwisowym sprzedawcy zasilacza awaryjnego UPS.

1. Sprawdzić zalecane zastosowanie każdego z typów zasilaczy awaryjnych UPS,
2. Określić zapotrzebowanie na jakość zasilania,
3. Określić potrzebną pojemność zasilacza UPS z uwzględnieniem możliwości zwiększenia pojemności w przyszłości,
4. Wybrać uznaną markę produkującą zasilacze oraz uznanego sprzedawcę,
5. Dokonać zakupu odpowiedniego zasilacza awaryjnego UPS w zależności od potrzeb.

Statystyki pokazują, że zaniki zasilania nie stanowią kluczowego problemu z zasilaniem. Inne, nie tak oczywiste problemy z zasilaniem, takie jak zbyt wysokie napięcie, zbyt niskie napięcie oraz udary, są znacznie poważniejsze. Oprócz zapewnienia zasilania w przypadku awarii sieci, zasilacze awaryjne UPS zaprojektowane są w celu zapewnienia urządzeniom o znaczeniu krytycznym ochrony przed falowaniem napięcia, udarami, zakłóceniami wysokich częstotliwości i innymi rodzajami awarii i zakłóceń w poprawnym działaniu zasilania.

Najważniejszą funkcją zasilaczy awaryjnych UPS jest możliwość podtrzymania zasilania dla podłączonych urządzeń. Czas, przez jaki zasilacz UPS powinien móc dostarczać zasilanie powinien być wystarczająco długi, aby użytkownicy mogli zakończyć wszelkie działania, które należy podjąć w wypadku awarii zasilania. W większości przypadków czas 5 do 10 minut powinien być wystarczający. Jeżeli wymagany jest dłuższy czas podtrzymania zasilania, można dokonać zakupu zasilacza UPS, który posiada możliwość podłączenia zewnętrznych szafek bateryjnych, co skutkować będzie wydłużeniem czasu podtrzymania zasilania przez zasilacz awaryjny UPS.