Différence clé - UPS en ligne vs hors ligne
UPS ou Uninterrupted Power Supply est un dispositif qui alimente les charges critiques qui doivent fonctionner en continu sans interruption, même pendant une panne de courant. Les onduleurs sont de deux types: le type rotatif/mécanique, qui comprend des moteurs et des générateurs comme source d'alimentation, et les onduleurs statiques, qui fournissent une alimentation de secours via un groupe de batteries et fonctionnent sur des dispositifs électroniques de puissance. Les onduleurs en ligne et hors ligne sont classés dans les onduleurs statiques en fonction de leur fonctionnalité. La principale différence entre les onduleurs en ligne et hors ligne est que les onduleurs hors ligne alimentent la charge directement à partir du secteur lorsque l'alimentation principale est disponible, tandis que les onduleurs en ligne alimentent la charge via une combinaison redresseur-onduleur sans connecter la charge directement au secteur.
Qu'est-ce qu'un onduleur hors ligne ?
Le terme hors ligne signifie que le banc de batteries n'est pas connecté (hors ligne) à la charge en fonctionnement normal lorsque l'alimentation secteur est disponible. Dans cette situation, l'alimentation secteur est directement connectée à la sortie de la charge via un commutateur de transfert statique qui est normalement activé. Lorsque l'alimentation secteur est disponible, le groupe de batteries de secours est chargé en courant continu via un chargeur constitué d'un circuit redresseur.
Lors d'une coupure de courant ou d'une sous-tension/surtension importante, l'interrupteur statique déconnecte l'alimentation principale de la charge et connecte la batterie à la charge dans un délai insignifiant. Ce temps de transfert secteur-batterie est généralement de 10 à 25 ms et dépend des semi-conducteurs ou des circuits électroniques de puissance qui détectent la perte d'alimentation secteur et effectuent la commutation.
Étant donné que l'alimentation secteur est directement connectée à la charge en fonctionnement normal, toute distorsion telle que des pointes, des creux et du bruit dans le secteur apparaît évidemment sur la sortie de l'onduleur. Cependant, il existe des systèmes UPS qui effectuent une sorte de conditionnement de puissance à la sortie. Les onduleurs interactifs de ligne sont un type spécial d'onduleurs hors ligne qui traitent les petites surtensions ou sous-tensions qui se produisent dans le secteur. Ils utilisent un autotransformateur multiprise ou un transformateur abaisseur-élévateur pour convertir la tension secteur d'entrée en tension de sortie correcte.
Figure 01: Onduleur interactif en ligne
Comme il y a un temps de commutation inévitable dans les onduleurs hors ligne, il y a une coupure de courant évidente vers les charges connectées. Par conséquent, ce type d'onduleurs est utilisé avec des charges telles que des ordinateurs de bureau, des imprimantes, des circuits d'éclairage de secours, etc.qui sont capables de gérer une si petite panne de courant. Les onduleurs hors ligne sont les moins chers de tous les onduleurs car ils ont la conception la plus simple.
Qu'est-ce qu'un onduleur en ligne ?
Les onduleurs en ligne sont utilisés pour fournir une alimentation sans interruption. Contrairement aux onduleurs hors ligne, l'onduleur en ligne ne connecte pas l'alimentation secteur à la sortie. Au lieu de cela, il fournit du courant alternatif à la charge via la combinaison redresseur-onduleur, chargeant simultanément la batterie. En cas d'interruption, le redresseur cesse de fonctionner et le banc de batteries déjà connecté à l'onduleur alimente la charge. En conséquence, il n'y aurait pas de temps de transfert dans les onduleurs en ligne. Ceux-ci sont également appelés onduleurs à double conversion, car le courant alternatif d'entrée est converti en courant continu par le redresseur, puis à nouveau en courant alternatif par l'onduleur.
Figure 02: Schéma simplifié d'un onduleur en ligne
Contrairement aux onduleurs hors ligne, le commutateur de transfert statique des onduleurs en ligne est normalement désactivé. Il n'est utilisé qu'en cas de surcharge ou lorsqu'un courant d'appel élevé est tiré par un moteur connecté. Dans une telle situation, le circuit électronique de puissance associé à l'interrupteur statique détecte le courant élevé et transfère l'alimentation de l'onduleur vers le secteur. Cela évite d'endommager le matériel interne de l'onduleur par les courants élevés.
Dans les onduleurs en ligne, le redresseur doit alimenter la charge ainsi que le banc de batteries pour la charge. Par conséquent, le redresseur doit gérer une charge plus élevée et les onduleurs en ligne sont généralement équipés de grands dissipateurs thermiques. De plus, les onduleurs en ligne sont beaucoup plus chers que les onduleurs hors ligne. Ils sont utilisés avec des applications commerciales et des endroits où une alimentation électrique ininterrompue est cruciale, comme les centres de données et les unités de soins intensifs des hôpitaux. Bien qu'ils aient été utilisés pour des applications qui utilisaient plus de 10 kW, avec les progrès spectaculaires de la technologie et la réduction des coûts, les onduleurs en ligne sont désormais disponibles pour les appareils encore moins de 500 W. Bien qu'il y ait une dépense supplémentaire, les onduleurs en ligne permettent d'isoler la charge de l'alimentation secteur. Ainsi, toute distorsion de tension dans le secteur ne se propage pas à la sortie et la tension d'alimentation de la charge sera toujours propre.
Quelle est la différence entre UPS en ligne et hors ligne ?
Online vs Offline UPS |
|
| Online UPS ne connecte pas l'alimentation secteur à la charge en fonctionnement normal ou en cas de panne. Le groupe de batteries est toujours allumé, en ligne avec la charge. | Le groupe de batteries des onduleurs hors ligne n'est pas en ligne avec la charge dans une situation normale. Le secteur est connecté directement à la charge. |
| Transfert des situations normales aux situations de sauvegarde | |
| Étant donné que la batterie est toujours connectée à la charge, il n'y a pas de temps de transfert impliqué dans les onduleurs en ligne. Le commutateur de transfert connecte l'onduleur à la charge dans des conditions normales. | Il y a une milliseconde de retard au transfert en raison de la détection de la ligne électrique et de la commutation par le circuit électronique de puissance. |
| Coût | |
| Le coût de l'onduleur en ligne est plus élevé car le redresseur est conçu pour gérer une puissance élevée pour la charge et l'alimentation simultanées. | Les onduleurs hors ligne sont comparativement moins chers en raison de leur conception plus simple. |
| Applications | |
| Les charges sensibles et hautement critiques telles que les instruments médicaux, les centres de données sont alimentés par des onduleurs en ligne. En raison de l'isolation du secteur à la charge, il n'y aura aucune distorsion à la sortie. | Les onduleurs hors ligne ne fournissent pas d'isolation. Par conséquent, il y aura des distorsions de tension d'entrée réfléchies à la sortie lors du fonctionnement normal de l'onduleur hors ligne. |
Résumé - UPS en ligne vs hors ligne
Les onduleurs sont destinés à alimenter les appareils sans interruption en cas de panne de courant ou de chutes de tension importantes dans l'alimentation secteur. Les onduleurs sont classés en onduleurs en ligne et hors ligne, qui sont des onduleurs statiques fonctionnant sur des dispositifs électroniques de puissance à semi-conducteurs. Les onduleurs en ligne sont capables de fournir une alimentation ininterrompue sans aucun délai de transfert puisque leur batterie est toujours connectée à l'onduleur à travers lequel la charge est alimentée même en fonctionnement normal. En revanche, les onduleurs hors ligne connectent directement l'alimentation secteur à la charge en fonctionnement normal et chargent la batterie via le redresseur. Lors d'une panne de courant, le commutateur de transfert connecte l'onduleur à la charge pour fournir du courant alternatif à partir du courant continu converti dans la batterie. C'est la principale différence entre les onduleurs en ligne et hors ligne. Contrairement aux onduleurs hors ligne, les onduleurs en ligne fournissent une isolation entre l'alimentation secteur et la charge. Par conséquent, toute distorsion de tension n'est pas transmise à la tension de sortie par l'onduleur en ligne. Cependant, au détriment de la distorsion de tension, le coût des onduleurs hors ligne est bien inférieur à celui des onduleurs en ligne.
Télécharger la version PDF de Online vs Offline UPS
Vous pouvez télécharger la version PDF de cet article et l'utiliser à des fins hors ligne conformément aux notes de citation. Veuillez télécharger la version PDF ici Différence entre UPS en ligne et hors ligne.
