Comment comprendre un système d'alimentation sans interruption (UPS) !

Un système d'alimentation sans coupure (UPS) est un dispositif qui connecte une batterie (généralement une batterie au plomb sans entretien) à un ordinateur et convertit le courant continu (CC) en courant alternatif (CA) via un onduleur et d'autres circuits. Il est principalement utilisé pour fournir une alimentation stable et continue à un ordinateur, un réseau informatique ou d'autres équipements électroniques de puissance tels que des électrovannes et des transmetteurs de pression. Lorsque l'alimentation CA est normale, l'UPS stabilise le courant et le fournit à la charge. Dans ce cas, l'UPS agit comme un stabilisateur de tension CA et recharge également la batterie. En cas de coupure de courant, l'UPS utilise immédiatement le courant continu de la batterie pour continuer à alimenter la charge en 220 V CA grâce à la méthode de conversion par coupure du zéro de l'onduleur, assurant ainsi le fonctionnement normal de la charge et protégeant les composants logiciels et matériels contre les dommages. Les systèmes d'alimentation sans coupure offrent généralement une protection contre les surtensions et les sous-tensions.

Le système d'alimentation sans coupure (UPS) se compose de cinq parties : le circuit principal, le circuit de dérivation, la batterie et les autres circuits d'entrée d'alimentation, le redresseur (REC) pour la conversion AC/DC, l'onduleur (INV) pour la conversion DC/AC, le circuit de commutation de sortie de l'onduleur et du circuit de dérivation, et la batterie de stockage d'énergie. La stabilisation de la tension est généralement assurée par le redresseur. Ce dernier utilise un redresseur à thyristors ou un redresseur à découpage haute fréquence, capable de réguler l'amplitude de sortie en fonction des variations de la tension externe. Ainsi, lorsque la tension externe varie (dans les limites des exigences du système), l'amplitude de la tension redressée reste quasiment constante. La batterie de stockage d'énergie assure la purification de la tension. Le redresseur ne pouvant éliminer les perturbations impulsionnelles instantanées, la tension redressée présente encore des impulsions parasites. Outre sa fonction de stockage d'énergie continue, la batterie de stockage d'énergie agit comme un condensateur de grande capacité connecté au redresseur. Sa capacité équivalente est proportionnelle à sa capacité. Comme la tension aux bornes du condensateur ne peut pas varier brusquement, ses propriétés de lissage des impulsions permettent d'éliminer les interférences, assurant ainsi une fonction de purification, également appelée

blindage contre les interférences. La stabilité de fréquence est assurée par le convertisseur et dépend de la stabilité de sa fréquence d'oscillation. Afin de faciliter l'exploitation et la maintenance quotidiennes du système d'alimentation sans coupure (UPS), un interrupteur de fonctionnement, un interrupteur de dérivation automatique après autotest de l'unité centrale, un interrupteur de dérivation de maintenance et d'autres commandes sont prévus.

Lorsque la tension du réseau est normale, la charge est alimentée comme illustré sur la figure 1-1 et la batterie de stockage d'énergie se charge simultanément. En cas de coupure de courant, l'alimentation sans coupure prend le relais et la batterie fournit l'énergie nécessaire à la charge pour maintenir la production (en gras noir →). En cas de surcharge importante due aux besoins de production, la tension du réseau est redressée et alimente directement la charge (en pointillés).