1. Cześć Gość. Przeglądasz forum dzięki firmie QNAP oraz zespołowi QNAP Club Polska.

Bufor - co z czym i dlaczego - oraz po co...

Average User Rating:
5/5,
Tagi:
  • O zasilaczach buforowych i ich wykorzystaniu słów kilka


    Jak zapewne wszyscy – lub większość z was - zauważyła czasami w opisie pewnych rozwiązań pojawia się magiczne określenie : zasilimy to z bufora … Żeby przybliżyć to rozwiązanie tym, którzy nie wiedzą co to i podyskutować z tymi, którzy wiedzą więcej niż ja opisze swoje doświadczenia i spostrzeżenia dotyczące tego rozwiązania.


    Tenże magiczny bufor to nic innego jak połączenie zasilacza z napięciem wejściowym 230V prądu przemiennego i 6/12/24/48 V DC napięcia wyjściowego oraz baterii lub ich zestawu. Funkcjonalność takiego zestawu w pewnych przypadkach jest bardzo zbliżona do zasilacza UPS. Oczywiście w pewnych zakresach ma nad nim przewagę a w innych jest to rozwiązanie gorsze.

    Chciałbym opisać najprostszy możliwy układ i pokazać jego zalety i ograniczenia.

    Dla tego rozważania przyjmijmy podstawowe rozwiązanie :

    - zasilacz 230/12V

    - akumulator 7,2 Ah 12V


    Idea tego zestawu jest prosta – umożliwić zasilenie urządzenia lub kilku z możliwością podtrzymania napięcia w przypadku zaniku napięcia 230V. W skrócie działa to tak, ze podczas pracy na napięciu sieciowym zasilacz dostarcza prąd stały do urządzenia oraz równocześnie doładowuje akumulator podtrzymujący. Natomiast w przypadku zaniku 230V automatycznie przełącza się bezpośrednio na akumulator. Powiecie, że to to samo co UPS… Otóż jak zwykle diabeł tkwi w szczegółach. Zauważcie, że owe 12V w buforze płynie bezpośrednio z akumulatora do odbiornika bez zamiany w prąd przemienny a potem z powrotem w stały w zasilaczu urządzenia. Tu jest jeden z głównych zysków zasilaczy buforowych – przy takiej samej pojemności akumulatora dają znacząco dłuższy czas podtrzymania urządzeń. Drugą zasadniczą zaletą jest możliwość wyeliminowania kilku zasilaczy a co za tym idzie uproszczenie układów (potocznie zwane redukcją kablozy :D). Trzecią zaś cena. Jak każde rozwiązanie i to ma swoje wady. Przede wszystkim proste zasilacze buforowe nie mają tak rozbudowanych układów filtrujących. Nie za bardzo nadają się też do zasilania urządzeń 230V (choć nie jest to całkiem prawda). Nie zawsze też wszystkie urządzenia przez nas używane zasilane są takim samym napięciem co komplikuje aplikację. Kolejną wadą jest dostarczanie napięcie wyższego niż znamionowe przy pracy na napięciu sieciowym (większość zasilaczy do urządzeń robi to samo) oraz niższe (minimalnie wielokrotność 10,8V) przy pracy akumulatorowej. To drugie wynika bezpośrednio z charakterystyki pracy akumulatora ołowiowego.



    Na co zwrócić uwagę:

    - Warto stosować zasilacze posiadające zabezpieczenie przed nadmiernym rozładowaniem akumulatora.

    - Prąd ładowania akumulatora powinien zawierać się w zakresie 1/10 – 1/20 pojemności znamionowej. Co za tym idzie nie bardzo jest sens podłączania do zasilacza o prądzie 1,8A akumulatora 40 Ah.

    - Zawsze należy dobrać moc zasilacza do zapotrzebowania na prąd zastosowanych urządzeń.



    Moje własne doświadczenia:

    - Zazwyczaj po zebraniu urządzeń okazuje się, że każde z nich jest z innej parafii i lubi inne napięcie zasilania. Nie przekreśla to oczywiście zastosowania zasilacza buforowego, wymaga jednak wsparcia się odpowiedniki przetwornicami. Sam używam przetwornic typu Step Down kupowanych na ebuy'u. Przetwornice takie mogą mieć zakres pracy od 2 do nawet 10A i posiadają zazwyczaj sprawność rzędu 90-95%. Część z nich dostarczanych jest jako zwykłe płytki a część ( te większe) w obudowach podobnych do zasilaczy buforowych. Dodatkową zaletą tego rozwiązania jest stabilność napięcia wychodzącego z przetwornicy ( nie ma problemu zawyżania na pracy sieciowej i zaniżania na akumulatorowej – pod warunkiem, że napięcie wyjściowe jest jakieś 3V niższe niż wejściowe)

    - Sam używam przeważnie zasilaczy 24V z 2 podstawowych przyczyn. Pierwszą z nich jest łatwiejsze obsłużenie wielu urządzeń o różnym napięciu zasilania i dostarczanie im napięcia znamionowego. Drugą zaś łatwiejsze zasilanie odległych urządzeń zasilanych poprzez PoE czyli przy użyciu skrętki komputerowej. Wynika to z tego, że przy wyższym napięciu przesyłany prąd jest niższy co powoduje mniejsze straty.

    - Pisałem wcześniej, że zasilanie urządzeń z wejściem 230V jest ograniczone. To prawda – choć nie cała. Otóż wiele z tych urządzeń podatnych jest na 2 zabiegi. Można próbować wpiąć się bezpośrednio w zasilacz urządzenia już za układem obniżającym napięcie – co wymaga jednak czasami sporej wiedzy z zakresu elektroniki, bardzo często dobrej umiejętności obsługi lutownicy i świadomości, że urządzenie bardzo często będzie pozbawione gwarancji po takiej interwencji. Jest też druga możliwość. W wypadku chęci zasilenia komputera można zastosować zasilacz typu picoPSU zastępując nim zwykły zasilacz dostarczony wraz z urządzeniem. Rozwiązanie to jest szczególnie wygodne w wypadku serwerów opartych o płyty mini/micro ATX.



    W powyższym wywodzie padło też znane zapewne większości określenie PoE. Co to jest, do czego służy i czy warto takie rozwiązanie stosować? Opisując ogólnie jest to sposób na zasilanie urządzeń teleinformatycznych przy użyciu wspólnego z transmisją danych kabla typu skrętka. Olbrzymią zaletą tego rozwiązania jest brak konieczności stosowania wielu urządzeń zasilających (w ty również podtrzymujących zasilanie) w przypadku sporej rozległości sieci a także brak konieczności stosowania dodatkowego okablowania. Wyobraźmy sobie sytuację kiedy mamy centralnie umieszczony router, switch i rejestrator video z systemem podtrzymania zasilania oraz kilka AP i kamer w innych pomieszczeniach bądź na zewnątrz. Doprowadzenie zasilania poprzez skrętkę pozwala nam zrezygnować z zasilaczy, które musielibyśmy przy każdym z tych urządzeń zastosować oraz umożliwia skorzystanie z zasilania awaryjnego stosowanego w centralnym miejscu sieci. Rozwiązanie to nie jest pozbawione wad – jak każde - podstawową jest konieczność (choć nie do końca – o tym za chwilę) wspierania przez urządzenie zasilania PoE. Druga wadą jest ograniczony prąd możliwy do przesłania przez skrętkę komputerową. Trzecią zaś mnogość występujących napięć zasilania. Co do pierwszej wady – można ją obejść. Jeśli urządzenie samo w sobie nie wspiera PoE możemy posłużyć się adapterem PoE, z którego po przesłaniu prądu skrętką będziemy mogli zasilić urządzenie przez wtyk zasilający. Przy użyciu PoE możemy zasilać zarówno urządzenia FE jak i GbE z tym, że przy użyciu adapterów GbE możemy obsłużyć zarówno urządzenia FE jak i GbE ale przy użyciu adapterów FE tylko urządzenia FE. Przy aplikacji tego rozwiązania należy również zwrócić uwagę, że nie zawsze na tych samych żyłach występuje ten sam biegun zasilania a także na maksymalny prąd jaki jest w stanie dostarczyć adapter PoE na każdy z kanałów – bardzo często jest on ograniczony do 0,3 lub 0,5A.



    Wiem, że to co napisałem nie wyczerpuje tematu i chciałbym abyście to traktowali jako zaczątek dyskusji, z której chętnie sam będę czerpał.

Share this Item

Silas Mariusz lubi to.

User Comments

To post comments, simply sign up and become a member!
  1. jpl
    Ciekawy artykuł. Ja bym jeszcze dodał:
    Zasilacze buforowe możemy podzielić na dwie podgrupy
    1. Zasilacze buforowe liniowe transformatorowe
    2. Zasilacze buforowe impulsowe bez-transformatorowe

    Generalnie wszelakie zasilacze buforowe transformatorowe są najlepszymi zasilaczami - nie dają zakłóceń na wyjściu 12V.
    Niestety ich moc czasami jest niewystarczalna ;( (są słabsze niż zasilacze impulsowe).

    W Polsce jedną z najlepszych fabryk robiących wysokiej klasy zasilacze buforowe - to Pulsar. Awaryjność - 1 promil.
    Reszta - czyli MW power i inne chińczyki - awaryjność 10-20%.
    1. pkirylcz
      Ze tak powiem zajezdza troche pseudo reklama. Nie jestem tego pulsara tak pewien. Polecam przyjrzeniu sie jeszcze urzadzeniom firmy ATTE. Kilka lat temu gnebilem ten temat i Pulsar wypadal kiepsko, dlatego wybralem ATTE.
      pkirylcz, 14 Wrzesień 2017