Özel bir uygulama için KGK seçimi yaparken aşağıdaki kriterler değerlendirilmelidir:
• On-Line veya Off-Line KGK Sistemi Olacağının Belirlenmesi,
• Aküden Çalışma Süresi,
• Yük Tipi,
• KGK’nın Kurulacağı Yer,
• Kapasite.

Off-Line Sistem

Yükü sürekli olarak şebekeden besleyen ve güç sorunu karşısında KGK’ya veya eviriciye anahtarlayan sisteme Off-Line sistem denir. Çoğu Off-Line sistemde By-Pass’tan eviriciden çalışma (akü) durumuna geçişte bir kesinti vardır. Bu kesinti 2ms kadar küçük veya 20ms kadar büyük olabilir

Çoğu küçük Off-Line KGK sistemi kare veya modifiye edilmiş (sinüse yaklaştırılmış) kare dalga çıkış gerilimi verirler. Çıkış dalga şekline bağlı olarak KGK ve şebeke arasındaki gerilimin eşit olmaması yüzünden bu dalga şekli kesintisiz transferi olanaksız kılar. Bu tip bir sistem küçük bilgisayar uygulamalarında veya belli güç kesintisinin kabul edilebileceği durumlarda yeterlidir. Her bilginin önemli olduğu daha karışık bilgisayar sistemlerinde Off-Line sistemler kabul edilemezler.

On-Line Sistem

Yükü sürekli olarak eviriciden besleyen KGK sistemine On-Line denir. Bu sistemler genellikle çıkışta sinüs dalga verirler ve kesintisiz By-Pass yetenekleri vardır. Sinüs çıkış gerilimi, By-Pass’tan eviriciye transfer sırasında KGK’nın şebekeyle paralel çalışmasına izin verir. Sonuçta yük bir kaynaktan diğerine kesintisiz olarak aktarılır.

Gerçek bir On-Line KGK kritik yüklere sağlanabilecek mümkün olan en iyi korumadır.

Akü Çalışma Süresi

KGK sisteminden beklenen yedek süresi, bireysel kritik yük gerekleriyle belirlenir. Çoğu KGK üniteleri (10kVA’ya kadar) standart olarak 5 ila 10 dakikalık akü sürelerine sahiptir. Dahili aküler yeterli oluyorsa bu, kullanıcının yararınadır.

Dahili akülerin belirtilen çalışma süreleri tam yük için geçerlidir. Bu, genellikle beş veya on dakikadır. KGK piyasasında güç faktörü için 0.8 değeri standarttır. Bu demektir ki yüke aktarılan güç iki bileşenden oluşur: Aktif ve reaktif. Bu, yüke aktarılan gerilim ve akımın aynı fazda olmaması demektir. Akım dalga şekli gerilim dalga şeklinin önünde veya arkasında olabilir. Buna yük güç faktörü denir. Güç katsayısı 0.8 olduğunda akım ve gerilim arasındaki faz açısı, arccos0.8=36.87 derecedir.

Sorudaki KGK 1000VA olsaydı 0.8 güç faktörü, cihazın 0.8x1000=800W’lık rezistif bileşeni, 900 ‘de 600VA’lık vektör ile kabul edeceği anlamına gelirdi.

Sadece gerçek veya rezistif kısmın gerçek güç harcadığı ve dolayısıyla aküden güç çektiği hatırlandığı sürece bu detay önemsizdir. 1000VA örneğinde aküyle beslenecek yüke gerekli enerjiyi hesaplarken, güç=1000VA x 0.8 = 800W olur. Akünün DC verimini hesaba katmak için bu sayıyı verime bölün. Eğer akünün verimi %90 ise gerekli güç 800/0.9 = 889W dır.

Akü deşarj eğrileri lineer olmadığı için %50 yükteki deşarj zamanı %100 yüktekinden açık şekilde uzundur. Çoğu uygulamalar KGK kapasitesinin %100’ünü kullanmayacağından kullanıcılar bu gerçekten faydalanabilirler.

Yükün Çeşidi

Bir KGK’ya bağlanacak yük elektrik enerjisi çeken herhangi bir cihaz olabilir. Fakat bir sistem seçerken hesaba katılacak belirli parametreler vardır. Bunlar:

Yük kritik bir cihaz mı? Yani KGK; kritik bir bilgisayarı, hayati önemi olan veya gerçek zamanlı iletişim uygulamalarını çalıştıran bir cihazı mı besliyor? Yoksa yük kritik değil mi? Yani belli bir güç kesintisini kaldırabilir mi? Kritik yükler çoğu durumda gerçek bir On-Line sistem tarafından korunmalıdır; diğer yanda kritik olmayan yükler On-Line veya Off-Line bir KGK ile korunabilir.

Bazı KGK’lar acil ışıklandırma gibi basit yükler için kullanılabilir. Bu durumda herhangi bir tip KGK normal şekilde çalışmaya devam edecektir. Eğer kare dalga Off-Line bir KGK, sinüs dalganın tepe gerilimiyle çalışan gaz boşaltma tüpü gibi bir yükü besleyecekse bu yüklerin sinüs dalga olamayan gerilimle doğru biçimde ateşlendiğinden emin olunmalıdır. Çoğu lamba, KGK’yı aşırı yüklenmeye götürebilecek çok yüksek inrush akımı çekebilir.

Eğer mümkünse KGK üreticisi, tercihen lambanın ateşlenmesi ve normal çalışma sırasında çektiği akımı gösteren bir grafik yardımıyla lamba yükü hakkında bilgilendirilmelidir. Bu tip bir yük yapısal olarak rezistiftir ve gerekli olan akü enerjisi yükün Watt olarak değerinin akünün verimine bölünmesiyle bulunan değerdir. Rezistif yükler için tepe akımı (efektif değer)x ye eşit olacağından belirlenmesi kolaydır.

KGK koruması gerektiren yüklerin büyük çoğunluğu bilgisayar, işlem kontrol elemanı, tıbbi cihazlar gibi elektronik yapıdadır. Bu tip yüklerin bir güç katsayıları vardır.

Tipik elektronik yüklerin güç katsayıları 0.6 ila 0.8 arasındadır. Bu, çoğu elektronik yükün, girişinde kapasitif giriş filtresi olan anahtar güç kaynaklarına sahip olmasından kaynaklanır. Kapasitör giriş filtresi yapısal olarak, yüke verilen gücün yarım periyodunun ortası boyunca yüksek piklerle akım çeker. Bu tip yük lineer değildir. Direnç ya da akkor lambalar gibi saf rezistif yüklerde çıkış gerilimi çıkış akımıyla aynı fazdadır (güç katsayısı=1.0). Yükün Watt değeri VA değerine eşittir.

Elektronik (reaktif non-lineer) yüklerde sadece güç katsayısı değil tepe akımlarının genliği de hesaba katılmalıdır. “Akü Çalışma Süresi” bölümde anlatıldığı gibi güç katsayısının gereken akü gücünü hesaplama da önceliği vardır.

Tepe yük akımı, KGK’nın gücünü belirlerken önem kazanır. Bu belirlemeyi yaparken dikkate alınması gereken 2 tip tepe akımı vardır. Bunlar: yüke verilen gerilimin her yarım periyodunda oluşan tekrarlı tepe akımı ve ek yüklerin devreye sokulmasıyla meydana gelen aşırı akımların doğurduğu rasgele tepe akımlarıdır. Transformatörler, motorlar ve elektronik ekipmanlar bu tür yüklere tipik örneklerdir.

İncelenecek ilk tepe akımı, elektronik yükteki güç kaynaklarının sebep olduğu tekrarlı tepe akımıdır. Daha önce de bahsedildiği gibi bu güç kaynakları, kapasitör giriş tipindedir ve giriş gücünün her yarım periyodu boyunca yüksek akım darbeleri çekerler. Bu tepe akımları KGK’nın aşırı yük sinyali verip koruma durumuna veya By-Pass’a geçmemesi için gereklidir. Ampuller gibi normal rezistif yüklerde yük akımı sinüs gerilimle aynı fazdadır ve kendisi de sinüs dalgadır.

Bu durumda tepe akımı x(RMS akımı)na eşittir. 120V’luk şebekeden çalışan 1kW’lık bir lamba için RMS akımı 1000W/120V = 8.33 A dır. Tepe akımı 8.33 x 1.414 = 11.78 A olur.

Tepe akımının RMS akımına oranına krest faktörü ismi verilir. Bu, önemli bir orandır ve güç kaynağını boyutlandırmada karşımıza çıkar. 1kW ampul için verilen örnekte krest faktörü 11.78/8.33 = 1.414:1 dir. Bu, saf rezistif bütün yükler için aynıdır. Çoğu elektronik yük için krest faktörü 4.0:1 ‘e kadar çıkabilir. Yüklerin çoğunluğunun krest faktörü 3.0:1’in altındadır; ortalama ise 2.0 ila 2.2:1 civarındadır.

Eğer mümkünse KGK’nın üzerinde az yük varken tepe akımı ölçülmelidir.

Üzerinde durulacak ikinci tür tepe akımı ise trafoların, motorların veya elektronik ekipmanların sebep olduğu akımlardır. Bu yükler, yüksek tepe akımlarına karşılık gelen anlık yüksek yük akımlarına sebep olurlar. Eğer bu tepe akımları KGK’nın aşırı yük ayarlarının üzerine çıkarsa KGK koruma durumun geçmeye zorlanır ve yüke giden elektriği kesebilir. Bu tepe akımı durumlarına, KGK’ya bağlanacak her cihazın ani kalkış akımı ölçülerek hazırlık yapılabilir. Gereken kapasiteyi hesaplarken bu cihazların hepsi aynı anda çalışmaya başlamayacağı için toplamın alınmasına gerek yoktur.

Tüm KGK’lar maksimum tepe akım değeri olan yarıiletken elemanlar kullanırlar. KGK tasarlanırken, güç yarıiletkenleri seçildiği zaman tasarımcılar en kötü yük durumunu, yani cihazın maruz kalacağı izin verilen en yüksek tepe akımlarını hesaba katarlar. KGK içindeki koruma devreleri, yarıiletkenin içinden geçen akım, cihazın bozulmasına neden olmadan devreye girerler. Yarıiletkenleri, KGK’nın gerekli krest faktörü ve aşırı yük kabiliyetlerinin de üzerine çıkaracak şekilde seçmek mümkündür; fakat bu, ekonomik değildir.

Çalışma Ortamı

Önemli ve ayrıntılı bir uygulama için KGK seçerken, KGK’nın çalışacağı ortam hesaba katılmalıdır. Eğer KGK, kontrol edilmeyen bir ortamda bulunacaksa KGK’nın bu ortamda çalışacağından emin olunmalıdır.
Ortam, özellikle büyük KGK’ların yayacağı ısıyı emebilecek şekilde olmalıdır. Daha küçük sistemler genellikle klimalı ortamlarda bulunurlar ve yayılan ısı klima tarafından emilir.

Eğer sistem harici aküler kullanılacaksa, akülerin benzer kutular içinde veya açık raflarda olmasına dikkat edilmelidir. Açık raflar deprem sarsıntılarına dayanıklı olmalıdır.

KGK Kapasitesi

Önceki bölümlerde belli bir uygulama için KGK’nın gücünü belirlerken gerekli olan bilgiler verildi. Bu iş için gerekli başlıklar şöyle sıralanabilir:

• On-Line veya Off-Line KGK gerekliliği,
• Toplam RMS akım veya VA,
• Yük güç faktörü ( bilgisayarlar için 0.7 alınabilir),
• Kararlı durum krest faktörü,
• Yükün periyodik yük geçici dalgalanmalarının olup olmadığının belirlenmesi (geçici dalgalanmalar, kritik veri yolunda diğer cihazların açılıp kapanmasıyla oluşur),
• Gerekli akü gücü,
• Gerçek yük için gerekli akü zamanı,
• Akü kutusu mu yoksa açık raf mı,
• Gerekli KGK kapasitesi,
• Çevresel koşullar (ısı, gürültü, hava akımı, vs).