c't 11/2018
S. 176
Know-how
So funktioniert eine USV

USV-Grundlagen

So funktionieren unterbrechungssichere Stromversorgungen

Wer beim Arbeiten am PC schon einmal wichtige Daten durch einen Stromausfall verloren hat, wünscht sich eine unterbrechungssichere Stromversorgung. Sie sitzt zwischen Steckdose und Rechner und versorgt PC und Monitor akkugestützt mit Energie, wenn die Netzspannung unter einen kritischen Wert sinkt.

Einfache unterbrechungssichere Stromversorgungen (USVs) enthalten einen Bleigel-Akku samt Ladeelektronik, eine Wechselrichterschaltung und eine Spannungsüberwachung. Im Normalbetrieb ist der Netzeingang mit dem Ausgang und den daran angeschlossenen Geräten verbunden. Der Energieverbrauch der USV beschränkt sich dann auf die Erhaltungsladung des Akkus und die Kontrolle der Netzspannung. Letzteres übernimmt bei aktuellen Geräten ein Mikrocontroller.

Sinkt die Netzspannung unter einen bestimmten Wert, der meist bei 170 Volt liegt, aktiviert die USV den Wechselrichter. Der produziert aus der 12-Volt-Gleichspannung des Akkus 230 Volt Wechselspannung. Danach schaltet ein Relais auf den Ausgang des Wechselrichters um, der dann die Versorgung von PC und Monitor übernimmt (Stützbetrieb). Gleichzeitig meldet ein Signalpieper den Netzausfall und den Stützbetrieb. Der gesamte Umschaltvorgang dauert nur 4 bis 10 Millisekunden und liegt innerhalb der Stützzeit von ATX-Netzteilen (mindesten 16 ms laut ATX-Norm).

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