1-freelance.ru

Журнал "Фрилансер"
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Основные типы ИБП по принципу их построения, степени защиты оборудования и сферам применения

Основные типы ИБП по принципу их построения, степени защиты оборудования и сферам применения.

Существует три основных типа современных источников бесперебойного питания (ИБП / UPS). Рассмотрим плюсы и минусы для каждого, а также принципиальные схемы их построения.

1. Оффлайн ИБП

Оффлайн ИБП (off-line, Standby, back ups или резервные) – это тип источника бесперебойного питания, принцип действия которого заключается в переключении оборудования на резервный аккумулятор (является составной частью ИБП) при возникновении сбоев в питании.

Плюсы:минусы:
простота
экономичность
компактность

отсутствие стабилизации входного напряжения при работе от электросети
более высокий износ аккумулятора (в сравнении с другими типами)

Применение:
для защиты на короткий период домашних ПК, офисного компьютерного оборудования.

Схема ИБП с технологией оффлайн

Структурная схема ИБП с технологией Off-Line

2. Линейно-интерактивные ИБП

Линейно-интерактивные (line interactive) – это тип ИБП, который способен регулировать выходное напряжение при понижении или повышении напряжения на входе в широком диапазоне – без переключения работу от аккумуляторов. ИБП данного типа подразделяются на устройства с аппроксимированной синусоидой и полностью синусоидальным выходным напряжением.

Плюсы:минусы:
компактность
экономичность
стабилизация входного напряжения
невысокая стоимость
отсутствие корректировки формы выходного напряжения в режиме работы от электросети
ступенчатое изменение выходного напряжения
наличие времени переключения на питание от аккумуляторов

Применение:
для защиты групп компьютеров, сетевого и другого ответственного вычислительного и телекоммуникационного оборудования.

Схема линейно-интерактивного ИБП

Структурная схема ИБП с технологией Line-Interactive

3. С двойным преобразованием или онлайн ИБП

Двойного преобразования (онлайн, online) – это тип ИБП, в котором электроэнергия преобразуется дважды – входное напряжение низкого качество в постоянное напряжение внутренней шины, и из него формируется выходное напряжение с эталонными характеристиками. Время переключения на работу от аккумуляторов в онлайн ИБП равно нулю.

Плюсы:минусы:
постоянная стабилизация напряжения и частоты
полная фильтрация импульсов и высокочастотных помех основной электросети
отсутствие влияние подключенного оборудования на основную электросеть
мгновенное переключение на аккумуляторы в случае сбоев
сложность конструкции и более высокая стоимость
в режиме двойного преобразования дополнительные затраты электроэнергии

Применение: Файловые серверы, рабочие станции, центры обработки данных и прочее ответственное вычислительное и телекоммуникационное оборудование, которое предъявляет повышенные требования по качеству электропитания.

Обзор преимуществ и недостатков ИБП двойного преобразования

ИБП ДВОЙНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

ИБП двойного преобразования напряжения — это аварийный источник высококачественного и бесперебойного питания электротехнических приборов бытового и промышленного назначения. В отличие от других средств аналогичного назначения, имеет уникальные технические параметры, позволяющие ИБП быть незаменимым. Вместе с тем, некоторые
технические характеристики устройства уступают другим ИБП.

Основное отличие ИБП двойного преобразования от всех аналогичных приборов в том, что он формирует на выходе высококачественное переменное напряжение вне зависимости от качества переменного напряжения на входе. Если на входе нестабильное напряжение от внешней электросети, то его можно поднять до приемлемого уровня стабилизатором напряжения. Но некачественное напряжение от генератора исправить практически невозможно. Ниже кратко описано каким образом ИБП двойного преобразования делает качественное электрическое напряжение.

Принцип работы ИБП двойного преобразования

Переменное напряжение сети подается вначале на сетевой фильтр, который сглаживает электромагнитные помехи (за счет снижения и ограничения высокочастотных гармоник). Далее диодный мост преобразуют переменный ток в постоянный, часть которого подается на аккумуляторный блок (если это требуется), а часть на инвертор. Инвертор, в свою очередь, снова преобразует ток в переменный и подает на электроприбор.

Как видите, ИБП двойного преобразования отличается от обычного стабилизатора отсутствием автотрансформатора. А отличие от обычного ИБП в том, что внешнее напряжение всегда преобразуется, а не просто транслируется к потребителям.

ИБП двойного преобразования имеет в быту обозначение «онлайн», т. к. при отключении напряжения в сети, обеспечивает непрерывное, мгновенное, без задержек и провалов питание защищенных потребителей за счет энергии в аккумуляторах.

Наличие источника бесперебойного питания критически важно для функционирования многих видов электрических приборов и техники: котлов отопления и теплоснабжения, повышающих и циркуляционных насосов, насосов водоснабжения, промышленной и бытовой вычислительной техники и др. Поэтому «on-line»-ИБП повсеместно используются в промышленных нуждах, а в данный момент и для бытовых потребителей.

Устройство ИБП двойного преобразования

ИБП с двойным преобразованием — полностью электрический прибор. В нем нет деталей, подверженных механическому износу. Поэтому устройство обладает длительным сроком бесперебойной эксплуатации.

Состав ИБП:

Принцип работы ИБП двойного преобразования

Диодный выпрямитель — После сетевого фильтра переменный ток поступает на диоды для выпрямления. Группа собирается по мостовой схеме. В некоторых моделях применены схемы коррекции мощности для меньшей нагрузки на внешнюю сеть.

Аккумуляторы — Часть постоянного тока поступает после выпрямления на блок аккумуляторов. Иногда, для их зарядки используется еще один, параллельный, преобразователь.

Инвертор — Инвертор преобразует постоянный ток в переменный, который подает на электроприбор для его питания. Благодаря сборке на транзисторах типа MOFSET, выходной переменный ток обладает высокими качественными характеристиками.

Система охлаждения — Охлаждение производится при помощи радиатора, установленного на транзисторы и кулера, отводящего тепло от радиатора. Иногда второй вентилятор устанавливается на корпус прибора.

Блок управления — Контроль за управлением и метриками осуществляется с помощью контроллера, собранного на мощном микропроцессором с цифровой обработкой сигналов.

Байпас — Для надежности и увеличении КПД, ИБП оснащен байпасной системой на участке от блока после сетевого фильтра и до выхода на потребителей. Сделано это для того, чтобы при наличии в сети тока с достаточными для нормальной работы электроприборов, напряжение подавалось на них напрямую, минуя выпрямитель и инвертор. Если байпас не задействован, то напряжение на выход подается через весь блок.

Принцип работы ИБП двойного преобразования

Достоинства и недостатки ИБП

Достоинства

· наличии схемы двойного преобразования, совмещенной с аккумуляторами, которые позволяют все время подавать на электроприборы высококачественное стабильное напряжение как при наличии, так и при отсутствии сети.

· переключение на аккумуляторы происходит мгновенно, позволяя исключить малейшие перебои в питании. Это преимущество делает необходимым использование устройства для запитывания чувствительных к скачкам напряжения приборов. При этом выходное напряжение не имеет электромагнитных помех.

· функции ИБП позволяют регулировать уровень и частоту выходного напряжение переменного тока.

· главным достоинством «онлайн» ИБП с двойным преобразованием напряжения является синусоидальная форма тока, которая важна для бесперебойной работы многих устройств.

Недостатки

· за счет усложненной, в сравнении с другими видами источников бесперебойного питания, схемы прибор имеет высокие показатели тепловыделения, шума вентиляторов, стоимости, при относительно низком КПД.

· стоимость устройства обуславливается дорогостоящими деталями.

· за счет двойного преобразования снижается коэффициент полезного действия до 90-94%.

· для повышения теплоотдачи на транзисторный блок установлен теплоотводящий радиатор с вентилятором. В зависимости от мощности, вентиляторов может быть больше чем один.

Характеристики ИБП двойного преобразования

Все источники резервного питания с двойным преобразованиям напряжения имеют примерно идентичные базовые сравнительные характеристики. Они влияют на параметры выбора устройства для конкретных необходимых целей.

Мощность — единица измерения мощности прибора — Ватт или В/А (Вольт/Ампер). Параметр определяет максимально-допустимую мощность подключаемой нагрузки.

Емкость аккумуляторных батарей — параметр указывает на максимальную емкость батарей. От этого параметра зависит продолжительность работы подключенного к ИБП устройства при отсутствии напряжения в сети.

Характеристики выходного напряжения — параметры выходного напряжения зависят от качества используемых деталей и сборки. От этого зависит наличие или отсутствие помех на электроприборе, подключенном к источнику питания.

Время перехода при пропадании внешней сети — при переходе на питание от аккумуляторов, электроприбору не требуется время, поскольку блок батарей постоянно подключен к цепи. В характеристиках так и пишут – «Время перехода равно 0мс»

Диапазон входных напряжений в режиме двойного преобразования — это параметр определяет в каких пределах внешнее напряжение может отличаться от установленного, в которых ИБП будет работать в «режиме стабилизатора» без перехода на работу от АКБ.

Защита от внешних факторов — схемы защиты обеспечивают корректную работу устройства, как на входе, так и на выходе. Благодаря этому ни сам блок питания, ни подключаемый электроприбор не может выйти из строя.

ИБП двойного преобразования

Другие параметры:

— другие параметры являются субъективными или потребительскими: наличие или отсутствие дисплея контроллера, внешний вид, способ и варианты размещения, шумность, цена.

— дисплей прибора несет функцию отображения информации: входное и выходное напряжение, частота тока и др.

— в зависимости от области применения и мощности, вариант размещения может быть напольным, настенным или в специальной конструкционной стойке.

— цена зависит от производителя, поставщика, используемых схем, их качества и технических параметров.

Источник бесперебойного питания с двойным преобразованием

Почти каждый, кто использует в своей работе компьютеры, сталкивался с потерей информации в результате отключения электропитания. Uninterruptable Power Source (в русскоязычной литературе – ИБП, Источник Бесперебойного Питания) – это устройство, включаемое между источником питания (розеткой электросети) и потребителем (компьютер, мини–АТС и т.п.), которое обеспечивает питание потребителя в случае пропадания напряжения основного источника, используя для этого энергию своих аккумуляторных батарей. В наиболее широком обобщении к источникам бесперебойного питания можно отнести все, начиная от батарейки, питающей чип CMOS в вашем компьютере, до дизель – генератора мощностью в несколько сотен киловатт.

Общий алгоритм функционирования ИБП следующий – при пропадании напряжения сети ИБП автоматически переключается на питание от аккумулятора, при восстановлении напряжения сети автоматически переходит в режим заряда аккумулятора.

Подход к источнику бесперебойного питания, как к "черному ящику", обладающему набором известных полезных (или не полезных) свойств, позволяет, не углубляясь в его электронную начинку, осмысленно использовать его положительные стороны для защиты компьютеров или другого оборудования от сбоев электрической сети. Для борьбы со сбоями электрической сети и создании систем бесперебойного питания кроме ИБП используются и другие устройства: стабилизаторы напряжения, фильтры, дизельные генераторы.

1. Классификация ИБП

Первое и самое главное назначение источника бесперебойного питания – обеспечить электропитание компьютерной системы или другого оборудования в то время, когда электрическая сеть по каким–то причинам не может это делать. Во время такого сбоя электрической сети ИБП питается сам и питает нагрузку за счет энергии, накопленной его аккумуляторной батареей. Каждый человек, сталкивающийся с компьютерами, рано или поздно узнает о великолепной идее бесперебойного питания компьютеров.

Несмотря на изобилие различных схемных решений, в индустрии UPS сложились некоторые типовые схемы построения (топологии) источников бесперебойного питания. Рассмотрим их более подробно.

"Разделять" ИБП можно по разным признакам, в частности, по мощности (или сфере применения) и по типу действия (архитектуре/устройству). Оба этих метода тесно связаны друг с другом. По мощности ИБП делятся на

Источники бесперебойного питания малой мощности (с полной мощностью 300, 450, 700, 1000, 1500 ВА, до 3000 ВА – включая и on–line);

Малой и средней мощности (c полной мощностью 3–5 кВА);

Средней мощности (с полной мощностью 5–10 кВА);

Большой мощности (с полной мощностью 10–1000 кВА).

Исходя из принципа действия устройств, в литературе в настоящее время используется два типа классификации источников бесперебойного питания. Согласно первому типу, ИБП делятся на две категории: on–line и off–line, которые, в свою очередь, делятся на резервные и линейно–интерактивные.

Согласно второму типу, ИБП делятся на три категории: резервные (off–line или standby), линейно–интерактивные (line–interactive) и ИБП с двойным преобразованием напряжения (on–line).

Мы будем пользоваться вторым типом классификации.

Рассмотрим для начала разницу типов ИБП. Источники резервного типа выполнены по схеме с коммутирующим устройством, которое в нормальном режиме работы обеспечивает подключение нагрузки непосредственно к внешней питающей сети, а в аварийном – переводит ее на питание от аккумуляторных батарей. Достоинством ИБП такого типа можно считать его простоту, недостатком – ненулевое время переключения на питание от аккумуляторов (около 4 мс).

Рис.1 Схема источника резервного типа

Линейно–интерактивные ИБП выполнены по схеме с коммутирующим устройством, дополненной стабилизатором входного напряжения на основе автотрансформатора с переключаемыми обмотками. Основное преимущество таких устройств – защита нагрузки от повышенного или пониженного напряжения без перехода в аварийный режим. Недостатком таких устройств также является ненулевое (около 4 мс) время переключения на аккумуляторы.

Схема линейно – интерактивного ИБП

ИБП с двойным преобразованием напряжения отличается тем, что в нем поступающее на вход переменное напряжение сначала преобразуется выпрямителем в постоянное, а затем – с помощью инвертора – снова в переменное. Аккумуляторная батарея постоянно подключена к выходу выпрямителя и входу инвертора и питает его в аварийном режиме. Таким образом, достигается достаточно высокая стабильность выходного напряжения независимо от колебаний напряжения на входе. Кроме того, эффективно подавляются помехи и возмущения, которыми изобилует питающая сеть.

Практически, ИБП данного класса при подключении к сети переменного тока ведут себя как линейная нагрузка. Плюсом данной конструкции можно считать нулевое время переключения на питание от аккумуляторов, минусом – снижение КПД за счет потерь при двукратном преобразовании напряжения.

ИБП с двойным преобразованием

2. ИБП с двойным преобразованием энергии: схемотехника и технические характеристики

Источники бесперебойного питания (ИБП) предназначены для защиты электрооборудования пользователя от любых неполадок в сети, включая искажение или пропадание напряжения сети, а также подавления высоковольтных импульсов и высокочастотных помех, поступающих из сети.

ИБП с двойным преобразованием энергии обладает наиболее совершенной технологией по обеспечению качественной электроэнергией без перерывов в питании нагрузки при переходе с сетевого режима (питание нагрузки энергией сети) на автономный режим (питание нагрузки энергией аккумуляторной батареи), и наоборот. Обеспечивая синусоидальную форму выходного напряжения, такие ИБП используются для ответственных потребителей электроэнергии, предъявляющих повышенные требования к качеству электропитания (сетевое оборудование, файловые серверы, рабочие станции, персональные компьютеры, оборудование вычислительных и телекоммуникационных залов, системы управления технологическим процессом и т.д.). Современные ИБП малой и средней мощности, в отличие от классической схемы "выпрямитель – инвертор", содержат в своей структуре корректор коэффициента мощности, обеспечивающий входной коэффициент мощности, близкий к единице, и практически синусоидальную форму тока, потребляемого из сети.

Встречающийся в последнее время термин "ИБП с тройным преобразованием" может ввести в заблуждение читателя о якобы новой топологии ИБП. На самом деле, речь идет о дополнительном преобразовании нестабильного напряжения постоянного тока в стабильное повышенное напряжение постоянного тока для питания инвертора, присутствующем в структурах ИБП с корректором коэффициента мощности. В соответствии с международным стандартом, такие структуры также относятся к ИБП с двойным преобразованием энергии (Double–Conversion UPS).

В зависимости от состояния сети и величины нагрузки, ИБП c двойным преобразованием может работать в различных режимах: сетевом, автономном, Байпас и других.

Сетевой режим – режим питания нагрузки энергией сети. При наличии сетевого напряжения в пределах допустимого отклонения, и нагрузки, не превышающей максимально допустимую, ИБП работает в сетевом режиме. При этом режиме осуществляется:

фильтрация импульсных и высокочастотных сетевых помех;

преобразование энергии переменного тока сети в энергию постоянного тока с помощью выпрямителя и схемы коррекции коэффициента мощности;

преобразование с помощью инвертора энергии постоянного тока в энергию переменного тока со стабильными параметрами;

подзаряд АБ с помощью зарядного устройства.

Автономный режим – режим питания нагрузки энергией аккумуляторной батареи. При отклонении параметров сетевого напряжения за допустимые пределы или при полном пропадании сети ИБП мгновенно переходит на автономный режим питания нагрузки энергией аккумуляторной батареи (АБ) через повышающий преобразователь DC/DC и инвертор. При восстановлении напряжения сети ИБП автоматически перейдет в сетевой режим.

Режим Байпас – питание нагрузки напрямую от сети. Если в сетевом режиме происходит перегрузка или перегрев ИБП, а также, если один из узлов ИБП выходит из строя, то нагрузка автоматически переключается с выхода инвертора напрямую к сети. При снятии причин перехода в Байпас (перегрузки или перегрева) ИБП автоматически возвращается в нормальный сетевой режим с двойным преобразованием энергии.

Отметим, что в режиме Байпас нагрузка не защищена от некачественного напряжения сети.

Режим заряда батареи возникает при наличие сетевого напряжения. Зарядное устройство обеспечивает заряд аккумуляторной батареи, независимо от того, включен ли инвертор или присутствует режим Байпас.

Режим автоматического перезапуска ИБП возникает при восстановлении сетевого напряжения, если до того ИБП работал в автономном режиме и был автоматически отключен внутренним сигналом во избежание недопустимого разряда батареи. После появления входного напряжения ИБП автоматически включится и перейдет на сетевой режим.

Режим холодного старта обеспечивает включение ИБП для работы в автономном режиме при отсутствие сетевого напряжения путем нажатия на кнопку ВКЛ инвертора.

Среди производителей ИБП с двойным преобразованием энергии получил распространение следующий ряд номинальных мощностей:

однофазные ИБП малой мощности: 1; 1,5; 3 кВА;

однофазные ИБП средней мощности: 6, 10, 15, 20 кВА;

ИБП с трехфазным входом и однофазным выходом средней мощности: 10,15,20,30 кВА;

трехфазные ИБП средней мощности: 10, 15, 20, 30 кВА;

трехфазные ИБП большой мощности: более 30 кВА.

Остановимся на рассмотрении особенностей схемотехники силовых цепей современных однофазных ИБП малой и средней мощности, на примере ИБП, выпускаемых рядом зарубежных (Liebert, Invensys, Chloride, Riello) и отечественным (Энергетические технологии) производителями.

Общепринятые производителями структурные схемы силовой цепи ИБП представлены на рисунках 4 и 5.

Структурная схема ИБП малой мощности: ККМ–В – корректор коэффициента мощности – выпрямитель, ИНВ– инвертор, ППН – преобразователь постоянного напряжения, ЗУ – зарядное устройство, ВИП – вторичный источник питания, АБ – аккумуляторная батарея, К1, К2 – реле блока коммутации.

В состав ИБП малой мощности входит основной комплект плат, состоящий из силовой платы, плат входного и выходного фильтров, платы управления и платы дисплея.

Источник Бесперебойного Питания (ИБП)

ИБП (источник бесперебойного питания) — это автоматическое устройство, устанавливаемое между источником электроснабжения и защищаемым оборудованием. Основная функция ИБП заключается в бесперебойном электропитании подключенной к нему нагрузки за счёт энергии аккумуляторных батарей при пропадании электросети или выхода её параметров (напряжение, частота) за допустимые пределы. Когда сетевое напряжение находится в допустимых пределах, источник бесперебойного питания, в зависимости от типа и схемы построения, корректирует или преобразует параметры электросети.

  • онлайн (on-line) с двойным преобразованием
  • интерактивный (лайн-интерактив / line-interactive)
  • резервный (оффлайн / off-line)

Онлайн ИБП с двойным преобразованием

Структурная схема онлайн ИБП с двойным преобразованием

Принцип работы онлайн ИБП построен на двойном преобразовании электросети: входное напряжение трансформируется в постоянное при помощи выпрямителя, а затем обратно в переменное при помощи обратного преобразователя — инвертора. Постоянное напряжение на выходе выпрямителя также используется для заряда батарей.

Благодаря такой схеме работы, в отличии от резервных и интерактивных типов ИБП, нагрузка источника бесперебойного питания с двойным преобразованием всегда запитывается от инвертора, который генерирует действительно «чистое» синусоидальное электропитание, стабилизированное по напряжению, частоте и форме сигнала. Также такая схема работы обеспечивает мгновенное (время равно «0») переключение питания нагрузки на батареи при пропадании электросети или её выходе за допустимые пределы по напряжению и частоте.

Отличительной особенностью онлайн ИБП является их возможность компенсировать значительные провалы входной электросети за счёт частичного использования энергии батарей, в этом случае падение напряжения на выходе выпрямителя соответственно компенсируется напряжением батарей, т.е. его суммарное значение на входе инвертора остаётся неизменным по величине.

В ИБП с двойным преобразованием присутствуют две байпасных линии: статический байпас и байпас технического обслуживания. В случае выхода источника бесперебойного питания из строя, статический байпас автоматически переключает нагрузку на питание от электросети, тем самым повышая надёжность системы электропитания. Технический байпас позволяет проводить техническое обслуживание онлайн ИБП без отключения нагрузки от сетевого питания.

Онлайн источники бесперебойного питания являются самым совершенным на сегодняшний день решением, позволяющим полностью защитить нагрузку от всех существующих неполадок электросети. Они рекомендуются для электропитания особо критичного оборудования: газовых котлов отопления, файловых серверов, рабочих станций, локальных вычислительных сетей, а также любого другого оборудования, предъявляющего повышенные требования к качеству сетевого напряжения.

Онлайн ИБП STR1101SL

  • максимальная фильтрация сетевого напряжения от помех и выбросов; помехи, генерируемые нагрузкой, не пропускаются обратно в электросеть;
  • питание нагрузки "чистым" синусоидальным электропитанием, стабилизированным по величине, частоте и форме напряжения, как при работе от электросети, так при работе от батарей;
  • переключение на батареи происходит мгновенно, при этом любые переходные процессы отсутствуют;
  • в наиболее совершенных моделях есть возможность «горячей» замены батарей без отключения самого источника бесперебойного питания.
  • относительная сложность и более высокая стоимость;
  • наличие дополнительных энергозатрат на двойное преобразование напряжения, снижающих общий КПД системы.

Интерактивный ИБП

Структурная схема интерактивного ИБП

Принцип работы интерактивных ИБП полностью идентичен резервным, за исключением того, что он осуществляет ступенчатую стабилизацию напряжения посредством коммутации обмоток автотрансформатора. Такие источники бесперебойного питания эффективны в 85% случаев проблем с электропитанием.

Интерактивные ИБП обеспечивают стабилизацию сетевого напряжения и его фильтрацию, т.е. подавление его всплесков и в некоторой степени искажения его формы. Одной из важных особенностей такого типа ИБП является наличие на входе автотрансформатора, стабилизирующим напряжение на входе в пределах ±25% его отклонений, при этом на выходе оно остаётся относительно постоянным. При стабильных параметрах электросети заряд батареи осуществляется автоматически. При пропадании входного напряжения или его выходе за допустимые пределы, статический переключатель подключает цепь питания нагрузки к инвертору.

Это делает интерактивный источник бесперебойного питания лучшим решением по сравнению с резервными типами, а так же более экономичным по сравнению с онлайн в том случае, если качественная фильтрация напряжения питания не является столь существенной. Они лучше всего подходят для поддержки сетевого и удаленного оборудования, чем резервные ИБП и могут служить средством защиты важных рабочих станций, серверов и межсетевых устройств, таких, как маршрутизаторы и коммутаторы.

  • компактность, экономичность;
  • ступенчатая стабилизация;
  • синусоидальная форма выходного напряжения;
  • невысокая стоимость.

Резервный ИБП

Структурная схема резервного ИБП

Принцип работы резервных ИБП заключается в электропитании нагрузки сетевым напряжением при его наличии и быстром переключении на резерв (батарея и инвертор) при его пропадании. Батареи автоматически подзаряжаются при работе источника бесперебойного питания от электросети. Данный тип ИБП эффективен в 55% случаев проблем с электропитанием.

В большинстве компьютеров в настоящее время используются так называемые блоки питания коммутируемого типа, позволяющие выдержать короткие провалы основного питания за счет накопления относительно небольшого количества энергии во встроенных конденсаторах. Это означает, что допускается использование резервных ИБП, поскольку небольшое время задержки (порядка нескольких миллисекунд) при переходе питания от основной электросети на батарею источника бесперебойного питания не является критичным фактором.

Используемые в основном в маломощном спектре мощностей резервные ИБП являются простейшими и экономичными. Они обеспечивают лишь частичное фильтрование электросети, что означает отсутствие действительно «чистого» электропитания для подключенной нагрузки. Если значение входного напряжения падает ниже определенного уровня, переключатель, встроенный в источник бесперебойного питания, соединяет батарею с инвертором, преобразующим постоянное напряжение батареи в переменное, которое подается на нагрузку.

Время срабатывания переключателя составляет 2-20 миллисекунд, в течение которого электропитание в нагрузку не подаётся. Это может оказать нежелательное воздействие на чувствительную нагрузку, однако, большинство ПК способны выдержать такие перебои. Поэтому резервные ИБП являются наилучшим решением для поддержки некритичного к питающему напряжению оборудования небольшой мощности, такого как факсимильные аппараты, ПК и другого.

  • компактность, экономичность, лёгкость, относительная дешевизна.

Онлайн ИБП Штиль

от 1 до 20 кВА,
1-но и 3-х фазные,
настенные, напольные
и в стойку

источник бесперебойного питания с двойным преобразованием (энергии)

double conversion
Topology of On-Line UPS (VFI class per IEC 62040-3). The AC mains voltage is converted to DC by means of an ac to DC Rectifier (or Charger), The DC voltage is then converted to conditioned AC by means of the Inverter.
[http://www.upsonnet.com/UPS-Glossary/]

0423

Структурная схема ИБП с двойным преобразованием энергии

Вся потребляемая из питающей сети энергия поступает на выпрямитель и преобразуется в энергию постоянного тока, а затем инвертором — в энергию пере­менного тока.

Высококачественные ИБП с двойным преобразованием энергии, как правило, имеют гальваническую развязку, что значительно улучшает помехоустойчивость защищаемого оборудования.

Обязательным элементом ИБП двойного преобразования большой и средней мощности является байпас — устройство обходного пути. Байпас представляет собой комбинированное электронно-механическое устрой­ство, состоящее из так называемого статического байпаса и ручного (механическо­го, контактного) байпаса.

  • Нулевое время переключения.
    В некоторых случаях данный фактор в настоящее время перестал играть решающую роль, потому что в современных компьютерах применяются блоки питания, соответствующие стандартам IEEE, согласно которым компьютер должен быть способен выдерживать перерыв в питании не менее 8.3 мс.
    При этом в off-line ИБП, выпускаемых фирмой АРС время переключения не превышает 8 мс.
  • Строгая стабилизация выходного напряжения.
  • Высокая стоимость,
  • Повышенный уровень помех, вносимых самим ИБП в электрическую сеть,
  • Более низкий КПД по сравнению с другими типами ИБП.

0429

Часто в качестве синонима термина ИПБ с двойным преобразованием употребляют термин on-line ИБП. Это не верно, так как в группу on-line ИБП входят ИБП четырех типов (см.
ИБП по схеме 3:1

Особенностью данной схемы является наличие на входе конвертора 3:1. При его отсутствии ИБП имеет схему 1:1. Наличие конвертора не только превращает ИБП 1:1 в 3:1, но и позволяет осуществлять работу через байпас в симметричном режиме.

0430

ИБП по схеме 3:3

ИБП по схеме 3:3 в отличие от ИПБ по схеме 3:1 имеет зарядное устройство для оптимизации режима заряда аккумулятор­ной батареи и преобразователь постоянного тока — бустер (booster DC/DC), позво­ляющий облегчить работу выпрямителя за счет снижения глубины регулирования. Таким образом обеспечивается меньший уровень гармонических искажений вход­ного тока. В некоторых случаях такую схему называют схемой с тройным преобра­зованием.

Принципиально нет предпосылок выделять такие схемы в отдельный тип ИБП, так как остается общим главный принцип — выпрямление тока с его последующим инвертированием. Разумеется, в звене постоянного тока могут присутствовать сгла­живающие ёмкости, а в некоторых случаях — дроссель (на схемах не показаны). ИБП работает по схеме 3:3 в любом режиме — при работе через инвертор (ре­жим on-line) и при работе через байпас. По отношению к питающей сети работа в ре­жиме on-line является симметричной, тогда как работа через байпас зависит от балан­са нагрузок по фазам. Впрочем, сбалансированность нагрузок по фазам в первую очередь важна для рационального использования установленной мощности самого источника, а по отношению к питающей сети небаланс по фазам при работе через бай­пас может проявить себя только при работе с ДГУ. Но в этом случае решающим будет не симметрия нагрузки, а её нелинейность.

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Можно ли сдавать ноутбук в багаж самолета
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector