Ибп как он устроен: Устройство и принцип работы ИБП, как работает источник бесперебойного питания

Содержание

Почему так важно иметь инверторный ИБП? Как устроен инверторный источник бесперебойного питания? Принцип работы инверторного ИБП

Неожиданная приостановка централизованного электроснабжения или резкие скачки напряжения в сети всегда приносят массу проблем как владельцам частных домов, так и администрации общественных учреждений и производственных комплексов. Речь не о тех неудобствах, когда нельзя посмотреть фильм по кабельному ТВ, погладить белье или пропылесосить ковер сию же секунду. Дело даже не в том, что мясо в холодильнике подтает. Хотя это все и неприятно, но оно не имеет серьезных последствий.

Почему так важно иметь инверторный ИБП?

Суть проблемы отключения электроэнергии в том, что большинство современных жилых и нежилых помещений очень сильно энергозависимы. Если напряжение в сети нестабильно — срок эксплуатации любых электроприборов снижается в разы. Если нет электричества:

  • насосы не качают по системе отопления теплоноситель;
  • не работает электронный блок управления отопительных приборов;
  • не греет кабельный или инфракрасный теплый пол;
  • не работает система антиобледенения, например, труб водоснабжения;
  • вода из крана тоже не течет, если туда она подается насосной станцией из скважины;
  • жизнь в любом офисе замирает;
  • производственные линии останавливаются.

Понятно, что и без отопления, и без подачи воды несколько часов можно обойтись, так что кратковременные аварийные или плановые отключения централизованного электроснабжения не катастрофичны, но что касается систем отопления,лучше все-таки, чтобы у вас был ИБП для котельной. А для компьютеров, особенно серверных, да и другого цифрового оборудования прекращение подачи питания даже на несколько минут или скачки напряжения могут означать сбой всех настроек системы, выход техники со строя и даже возникновение пожароопасных ситуаций.

Именно по этим причинам источники бесперебойного питания жизненно необходимы в любом современном доме, организации, на производстве. Даже если у вас есть генераторы питания, при неожиданном отключении электричества вам нужно некоторое время, чтобы их запустить. То есть, перебой в питании оборудования и блоков управления все равно неизбежен без качественного ИБП.

Как устроен инверторный источник бесперебойного питания?

Инверторный ИБП является самым надежным и качественным устройством, так как только этот тип бесперебойников обеспечивает непрерывную подачу гладкой синусоиды и стабильность напряжения в любой ситуации.

Конструктивно инверторный ИБП состоит из нескольких блоков:

  • стабилизатора напряжения, нивелирующего скачки в сети;
  • инвертора, преобразовывающего постоянный ток в переменный с гладкой синусоидой;
  • зарядного устройства, обеспечивающего восстановление заряда батареи после периода функционирования устройства в автономном режиме.

Батарея может поставляться вместе с ИБП или приобретаться отдельно. Более современные модели имеют встроенный дисплей, на котором отображается вся необходимая для пользователя информация.

Принцип работы инверторного ИБП

Существует два вида таких источников питания, отличающихся между собой режимами работы:

  • резервный;
  • двойного преобразования.

Принцип работы первого вида устройства предусматривает при наличии напряжения в сети его непосредственную стабилизацию. И только когда сеть не обеспечивает подачи питания в заданном диапазоне, бесперебойник переходит в режим работы от батареи, в котором он может находиться в среднем несколько часов (этот показатель зависит от емкости элементов питания). Переключение с одного источника питания на другой (сеть-аккумулятор) в разных моделях занимает разное количество секунд.

Источники питания, работающие в режиме двойного преобразования, всегда сначала преобразовывают переменный ток сети в постоянный и подают его на аккумулятор, который таким образом поддерживается в заряженном состоянии. Далее инвертор повышает напряжение с 12 или 24 Вольт до 220, преобразовывая его в переменный с формой синусоиды, как в обычной сети электроснабжения.

Встречаются модели ИБП, работающие в режиме двойного преобразования, но в которых возможно выключение аккумулятора из цепи, если в сети есть напряжение. Таким образом экономится ресурс аккумулятора для бесперебойника.

Как выбрать лучший источник бесперебойного питания для газовых котлов

В нашей стране, где в некоторых регионах зима может длиться до полугода, невероятно важным становится вопрос грамотно продуманной системы отопления. Современные газовые котлы – это полноценные компьютеры, обладающие мощными процессорами. Наряду с циркуляционными насосами и другим оборудованием они зависимы от качественного электропитания. Стабильная работа дорогостоящего оборудования может нарушиться даже из-за кратковременного сбоя в электрической сети, а в условиях низких температур это может привести к плачевным последствиям.

Для того чтобы обеспечить отопительную систему электричеством в случае его отключения, необходимы специальные приборы – источники бесперебойного питания. Как выбрать подходящий?

Источник бесперебойного питания для газовых котлов

Как работает ИБП

Конструктивно это устройство состоит из двух блоков: стабилизатора (он присутствует только в более прогрессивных моделях) и аккумулятора (или нескольких), который питает оборудование при отключении. Аккумуляторные батареи могут быть встроенными или внешними. Стабилизатор выравнивает напряжение, а аккумулятор питает оборудование во время отсутствия электропитания.

Виды ИБП по принципу действия

Существуют следующие разновидности

:
  • Off-line, или резервные. Это простые и недорогие модели, которые способны убрать помехи на линии. В них отсутствует стабилизатор напряжения. Такие модели подойдут в случае, если напряжение на вашей линии стабильное и котел самый простой, без сложной автоматики. И даже тогда рекомендуется дополнительно подключить стабилизатор.
  • Line-interactive, или линейно-интерактивные – бесперебойники с встроенным стабилизатором. Это более совершенные модели и наиболее оптимальный вариант для частного потребителя.
  • On-line, или ИБП с двойным преобразованием напряжения. Профессиональные устройства с большой мощностью. Такие ставят в административных и промышленных зданиях для защиты оборудования и серверов. В быту стоит обратить внимание на такой тип, если в регионе часто и надолго отключают электричество, и приходится пользоваться генератором.
Характеристики разных видов ИБП

Виды ИБП по способу установки

  • Настенные. Это простые устройства со встроенным аккумулятором небольшой емкости либо с возможностью подключения внешнего аккумулятора.
  • Напольные. Более сложные модели, которые рассчитаны на длительный период работы и серьезные нагрузки.

Что должен уметь источник бесперебойного питания для газового котла:

  1. Иметь на выходе чистый синусоидальный график. Это, увы, означает, что обычный ИБП для компьютера или телевизора тут не подойдет. Он имеет модифицированную (аппроксимированную) синусоиду с большим коэффициентом искажений и может перегреваться и создавать помехи.
  2. Иметь мощность, достаточную для обеспечения энергией котла и сопутствующего оборудования. Чтобы правильно сделать расчет, нужно суммировать мощность котла и насоса и прибавить запас в 20-40%.
  3. Обеспечивать длительную работу оборудования и его защиту от скачков и аварий в сети. Продолжительность автономной работы в зависимости от модели может составлять от нескольких минут до нескольких часов. Здесь нужно ориентироваться, насколько обычно отключают электричество в вашей местности.
  4. Иметь так называемый “сквозной ноль”, или сквозную нейтраль. Некоторые котлы чувствительны к наличию реального нуля, чтобы происходил правильный розжиг, и при переходе на питание ИБП фаза с нулем могут поменяться местами, при этом котел прекратит работу и появится ошибка питания, которую можно сбросить только вручную.
ИБП-1 – популярная серия источников бесперебойного питания со встроенными или внешними аккумуляторами

На что еще обратить внимание при покупке ИБП

  • Вид аккумуляторной батареи. Для газовых котлов нужно выбирать аккумуляторы, которые производятся по самым современным технологиям – AGM и AGM GEL. Обычные АКБ для автомобилей использовать нельзя, так как они не рассчитаны на длительную работу.
  • Мощность. Работоспособность устройства напрямую зависит от потребляемой мощности. Поэтому выбирать надо, суммируя паспортные данные по мощности всех приборов. Обратите внимание, что пусковой ток насосов требует большей мощности.
  • Время автономной работы. Здесь все просто – чем больше емкость батареи, тем дольше оборудование будет работать.

В интернет-магазине РУСЭЛТ представлены как бытовые, так и промышленные источники бесперебойного питания для газовых котлов и другого оборудования.

Тест ИБП OPTI-UPS ES1000C — Ferra.ru

Прежде чем отправиться в магазин за приобретением нового UPS/ИБП (Источник Бесперебойного Питания), вспомним, для чего именно нужен ИБП.

Можно выделить несколько основных назначений ИБП, связанных с наиболее часто встречающимися проблемами с питанием в наших электросетях:

  1. Исчезновение напряжения.
  2. Электромагнитные и высокочастотные помехи.
  3. Скачки напряжения.
  4. Повышение напряжения.
  5. Понижение напряжения.

Исходя из этого, при выборе ИБП мы будем делать акцент на конкретной проблеме.

В свою очередь, сами Источники Бесперебойного Питания делятся на три наиболее распространенные категории:

Off-line UPS –  не стабилизируют напряжение; выходная амплитуда и частота такая же, как входная. В нормальном режиме ИБП фильтруют переменное напряжение пассивными фильтрами и при падении или повышении его относительно определённого уровня переходят на аккумуляторы, работают от батарей очень малое количество времени и отключают нагрузку. Основное применение – защита некритичной нагрузки от отключения напряжения в районах со стабильным напряжением без серьёзных помех.  Отличительные признаки off-line UPS –  небольшие габариты, простой дизайн и относительно маленькая цена.

Line-interactive UPS – ИБП стабилизируют переменное напряжение ступенчато при помощи автотрансформатора (бустера). Например, при 220 В на входе они дают 220 В на выходе, при 210 В на входе – 210 В на выходе, при падении до 200 В, они «набрасывают» 20 В и получают 220 В. При работе в нормальном режиме ИБП не корректируют частоту. ИБП имеют пассивные фильтры и в нормальном режиме – они фильтруют ими переменное напряжение. При пропадании напряжения ИБП, оборудованные дополнительными батареями, могут поддержать нагрузку до часа-полутора.  Данный класс широко применяется на рабочих станциях и небольших серверах. У line-interactive UPS привлекательный внешний вид, небольшие габариты, но, соответственно, более высокая цена относительно ИБП off-line.

On-line UPS – источник бесперебойного питания с двойным преобразованием. Защищает нагрузку практически от всех неполадок в сети. Преобразует 100% поступающего к нему на вход переменного напряжения в постоянное, а затем выполняет обратное преобразование. При первом преобразовании из очень плохого внешнего переменного напряжения можно получить стабильное постоянное напряжение, на выходе ИБП всегда формирует синусоиду заданного качества.  К данному классу не применимо такое значение, как время перехода на работу от аккумуляторов. Всё это делает его самым дорогим из всех ИБП.

Power factor – комплексный показатель, характеризующий линейные и нелинейные искажения формы тока и напряжения в электросети, обусловленные влиянием нагрузки (например, ИБП). Вычисляется как отношение поглощаемой нагрузкой активной мощности к полной.

В нашем обзоре мы подробнее рассмотрим работу линейно-интерактивного ИБП на примере Enhanced Series 1000C компании OPTI-UPS. На наш взгляд, обозначенный ИБП – типичная модель своего класса.

Как работает ибп для компьютера

Источник бесперебойного питания — компонент системы питания, который располагают между нагрузкой и питающей сетью. Главная функция ИБП состоит в обеспечении бесперебойного питания.

Как устроен бесперебойник? Упрощённая схема ИБП включает аккумуляторные батареи и специальные элементы ИБП, компенсирующие возмущения в магистральной сети, а именно инвертор, выпрямитель, фильтр и в некоторых случаях байпас. На сегодняшний день бесперебойники разделяют на три группы. У каждой из групп принцип работы ИБП имеет свои особенности.

Ключевым компонентом ИБП являются аккумуляторные батареи. Именно АКБ определяют сколько работает ИБП при отключении питания в сети. Как правило, в ИБП используются свинцово-кислотные аккумуляторы, имеющие следующие параметры: напряжение 12В и ёмкость 7Ач или 9Ач. АКБ относятся к типу герметичных и не обслуживаемых. В самых простых ИБП используется 1 аккумулятор, а в мощных бесперебойниках их количество может быть во много раз больше.

Резервные ИБП

Так называемые резервные ИБП являются самыми простыми и доступными. Принцип работы бесперебойника данного типа крайне прост: электропитание нагрузки осуществляется через сеть, если там имеется напряжение, в противном случае происходит переключение питания от АКБ. Зарядка АКБ осуществляется вовремя работы ИБП. Согласно статистике, эффективность таких ИБП при сбоях питания составляет 55-60%.

В большинстве случаев рассказать о том, как работает ИБП для компьютера, можно сославшись на принцип работы оффлайн ИБП. Большинство домашних бесперебойников для компьютера выполнены по данной технологии. Уровень защиты, который они могут обеспечить является самым низким из всех существующих бесперебойников. Фильтрация сигнала осуществляется лишь частично. Зачастую такого уровня защиты для домашней техники вполне достаточно, так как качество питания в таких сетях несколько выше, чем в промышленных.

Резервные ИБП прекрасно работают в паре с компьютером, но при этом они абсолютно не совместимы для работы в паре с насосами, котлами отопления и другой подобной техникой, так как работа ИБП резервного типа не обеспечивает синусоидальную форму напряжения. Для компьютеров это не критично, так как в них используются коммутируемые источники питания. Этот факт позволяет таким устройствам выдержать небольшой провал питания за счёт наличия некоторого количества энергии в собственных конденсаторах. Время переключения офлайн с сети на АКБ колеблется от 2 до 15 миллисекунд. Схема работы ИБП включает в себя инвертор, который превращает постоянный ток АКБ в переменный. Следует заметить, что такие ИБП, как правило, являются маломощными.

Линейно-интерактивные ИБП

Устройство и работа источников бесперебойного питания интерактивного типа практически идентичен резервным ИБП. Исключением является способность стабилизации напряжения, которое осуществляется с помощью коммутирующего устройства. Преимущество стабилизации заключается в отсутствии необходимости на переключение питания при существенных отклонениях напряжения. Отклонения входного напряжения может достигать порядка 20% от нормального значения. Выходное напряжение бесперебойника при этом практически не колеблется. Эффективность защиты линейно-интерактивных ИБП составляет 85%.

В сравнении с резервными ИБП они обеспечивают более высокий уровень защиты, но уступают онлайн ИБП. Работа бесперебойника линейно-интерактивно типа может быть разделена на две группы. Устройства, относящие к первой группе, дают на выходе аппроксимированную синусоиду, то есть ступенчатую. Вторая группа выдаёт «чистую» синусоиду без каких-либо искажений. Последние в некоторых случаях могут стать заменой онлайн ИБП. Наличие чистой синусоиды на выходе позволяет применять их для защиты электродвигателей и котлов отопления.

Онлайн ИБП

Самые надёжные и высокотехнологичные ИБП относятся к типу онлайн. В них реализована технология двойного преобразования – самая прогрессивная из всех существующих. Степень защиты обеспечиваемый такими устройствами стремится к 100% независимо от того какие режимы работы ИБП активны: от сети или АКБ.

Как работает ИБП с онлайн топологией? На самом деле принцип работы вложен в само название. Ток на входе преобразуется на выпрямителе в постоянный, после чего инвертор преобразует его снова в переменный. Переменный ток на выходе обладает идеальными параметрами как по форме напряжения, так и по его значению. ИБП содержит в себе резервную линию —

байпас, по которой осуществляется питание в случае неисправности какого-либо из узлов источника бесперебойного питания.

Принято говорить, что время переключения на АКБ равно нулю, но на самом деле аккумуляторные батареи всегда подключены к цепи. Поэтому данные ИБП и называются онлайн. Такое устройство бесперебойника позволяет защитить нагрузку от любых видов возмущений, которые могут встречаться в магистральной сети.

Применяются такие ИБП для защиты критической и очень чувствительной нагрузки. Все мощные ИБП выполняются по данной технологии. Несмотря на высокую мощность применяются дополнительные решения, которые позволяют увеличить автономность. Чаще всего конструкция позволяет ИБП — как пользоваться в связке с генератором, так и с внешними АКБ.

Однако, двойное преобразование имеет и свои недостатки. Устройство ИБП является довольно сложным, что влияет на его стоимость не лучшим образом. Наличие двойного преобразования понижает КПД, но на современных ИБП он довольно высокий. Реализованы специальные технологии энергосбережения, позволяющие довести коэффициент полезного действия до максимальных значений. Кроме того, процесс двойного преобразования сопровождается тепловыделением и шумами. Стоит признать, что удельный вес всех этих минусов является несравнимо малым в сравнении со всеми достоинствами, а в главную очередь с уровнем защиты.

Написать письмо

По любому вопросу вы можете воспользоваться данной формой:

Источник бесперебойного питания — компонент системы питания, который располагают между нагрузкой и питающей сетью. Главная функция ИБП состоит в обеспечении бесперебойного питания. Как устроен бесперебойник? Упрощённая схема ИБП включает аккумуляторные батареи и специальные элементы ИБП, компенсирующие возмущения в магистральной сети, а именно инвертор, выпрямитель, фильтр и в некоторых случаях байпас. На сегодняшний день бесперебойники разделяют на три группы. У каждой из групп принцип работы ИБП имеет свои особенности.

Ключевым компонентом ИБП являются аккумуляторные батареи. Именно АКБ определяют сколько работает ИБП при отключении питания в сети. Как правило, в ИБП используются свинцово-кислотные аккумуляторы, имеющие следующие параметры: напряжение 12В и ёмкость 7Ач или 9Ач. АКБ относятся к типу герметичных и не обслуживаемых. В самых простых ИБП используется 1 аккумулятор, а в мощных бесперебойниках их количество может быть во много раз больше.

Резервные ИБП

Так называемые резервные ИБП являются самыми простыми и доступными. Принцип работы бесперебойника данного типа крайне прост: электропитание нагрузки осуществляется через сеть, если там имеется напряжение, в противном случае происходит переключение питания от АКБ. Зарядка АКБ осуществляется вовремя работы ИБП. Согласно статистике, эффективность таких ИБП при сбоях питания составляет 55-60%.

В большинстве случаев рассказать о том, как работает ИБП для компьютера, можно сославшись на принцип работы оффлайн ИБП. Большинство домашних бесперебойников для компьютера выполнены по данной технологии. Уровень защиты, который они могут обеспечить является самым низким из всех существующих бесперебойников. Фильтрация сигнала осуществляется лишь частично. Зачастую такого уровня защиты для домашней техники вполне достаточно, так как качество питания в таких сетях несколько выше, чем в промышленных.

Резервные ИБП прекрасно работают в паре с компьютером, но при этом они абсолютно не совместимы для работы в паре с насосами, котлами отопления и другой подобной техникой, так как работа ИБП резервного типа не обеспечивает синусоидальную форму напряжения. Для компьютеров это не критично, так как в них используются коммутируемые источники питания. Этот факт позволяет таким устройствам выдержать небольшой провал питания за счёт наличия некоторого количества энергии в собственных конденсаторах. Время переключения офлайн с сети на АКБ колеблется от 2 до 15 миллисекунд. Схема работы ИБП включает в себя инвертор, который превращает постоянный ток АКБ в переменный. Следует заметить, что такие ИБП, как правило, являются маломощными.

Линейно-интерактивные ИБП

Устройство и работа источников бесперебойного питания интерактивного типа практически идентичен резервным ИБП. Исключением является способность стабилизации напряжения, которое осуществляется с помощью коммутирующего устройства. Преимущество стабилизации заключается в отсутствии необходимости на переключение питания при существенных отклонениях напряжения. Отклонения входного напряжения может достигать порядка 20% от нормального значения. Выходное напряжение бесперебойника при этом практически не колеблется. Эффективность защиты линейно-интерактивных ИБП составляет 85%.

В сравнении с резервными ИБП они обеспечивают более высокий уровень защиты, но уступают онлайн ИБП. Работа бесперебойника линейно-интерактивно типа может быть разделена на две группы. Устройства, относящие к первой группе, дают на выходе аппроксимированную синусоиду, то есть ступенчатую. Вторая группа выдаёт «чистую» синусоиду без каких-либо искажений. Последние в некоторых случаях могут стать заменой онлайн ИБП. Наличие чистой синусоиды на выходе позволяет применять их для защиты электродвигателей и котлов отопления.

Онлайн ИБП

Самые надёжные и высокотехнологичные ИБП относятся к типу онлайн. В них реализована технология двойного преобразования – самая прогрессивная из всех существующих. Степень защиты обеспечиваемый такими устройствами стремится к 100% независимо от того какие режимы работы ИБП активны: от сети или АКБ.

Как работает ИБП с онлайн топологией? На самом деле принцип работы вложен в само название. Ток на входе преобразуется на выпрямителе в постоянный, после чего инвертор преобразует его снова в переменный. Переменный ток на выходе обладает идеальными параметрами как по форме напряжения, так и по его значению. ИБП содержит в себе резервную линию — байпас, по которой осуществляется питание в случае неисправности какого-либо из узлов источника бесперебойного питания.

Принято говорить, что время переключения на АКБ равно нулю, но на самом деле аккумуляторные батареи всегда подключены к цепи. Поэтому данные ИБП и называются онлайн. Такое устройство бесперебойника позволяет защитить нагрузку от любых видов возмущений, которые могут встречаться в магистральной сети.

Применяются такие ИБП для защиты критической и очень чувствительной нагрузки. Все мощные ИБП выполняются по данной технологии. Несмотря на высокую мощность применяются дополнительные решения, которые позволяют увеличить автономность. Чаще всего конструкция позволяет ИБП — как пользоваться в связке с генератором, так и с внешними АКБ.

Однако, двойное преобразование имеет и свои недостатки. Устройство ИБП является довольно сложным, что влияет на его стоимость не лучшим образом. Наличие двойного преобразования понижает КПД, но на современных ИБП он довольно высокий. Реализованы специальные технологии энергосбережения, позволяющие довести коэффициент полезного действия до максимальных значений. Кроме того, процесс двойного преобразования сопровождается тепловыделением и шумами. Стоит признать, что удельный вес всех этих минусов является несравнимо малым в сравнении со всеми достоинствами, а в главную очередь с уровнем защиты.

Написать письмо

По любому вопросу вы можете воспользоваться данной формой:

Стабильная работа компьютеров и другой оргтехники полностью зависит от наличия питания в сети, к которой они подключены. В случае перебоев с подачей электроэнергии техника просто перестанет функционировать. В современных условиях эта проблема легко решается путем подключения источника бесперебойного питания. Поэтому многих волнует вопрос, когда возникает необходимость в ИБП для компьютера: на что стоит обратить внимание при покупке данного оборудования. Какие параметры и критерии следует учитывать?

Рекомендуется изначально определиться, для каких целей необходимо это устройство. Если проблема заключается лишь в стабилизации сетевого напряжения, можно вполне обойтись более простыми и дешевыми сетевыми фильтрами. Однако в случае регулярных перебоев с подачей электроэнергии, обязательно потребуется ИБП, который нужно правильно выбрать для конкретного компьютера.

Применение ИБП в быту

Многие пользователи не вполне отчетливо представляют себе, что такое ИБП. Данное устройство ни что иное, как своеобразный посредник между компьютером и электрической сетью, которая питает компьютер. ИБП улавливает колебания напряжения и при перебоях с подачей тока берет питание компьютера на себя. В нем установлены аккумуляторы, которые способные, в зависимости от емкости и энергопотребления подсоединенной системы, питать ПК в течение небольшого времени, достаточного для того чтобы сохранить свои данные и выключить компьютер. Также он защитит компьютер от любых скачков напряжения в сети.

К основным неполадкам сети относится полное отсутствие напряжения, наличие высоковольтных импульсных помех, краткосрочные и продолжительные скачки напряжения, высокочастотные помехи и другие факторы, при наличии которых требуется использование ИБП. Данные устройства обеспечивают бесперебойную работу компьютерной техники от нескольких минут до одного часа.

Схема бесперебойного питания выбирается в соответствии с условиями эксплуатации, временем переключения нагрузки от сети на аккумулятор и обратно, а также продолжительностью работы самой аккумуляторной батареи.

ИБП для домашнего компьютера

Прежде чем приобретать то или иное устройство, следует выяснить, как работает ИБП. В его блоке установлен датчик, который непрерывно проверяет характеристики тока в сети и уровень напряжения. Если параметры начинают расти или падать слишком быстро, он отключает компьютер от сети и тут же переключает его на использование запасного источника питания.

При переключении на запасной источник ИБП подает световой и звуковой сигналы. Помимо этого, практически ко всем ИБП есть программа, которая разрешает автоматически отключать компьютер по исчерпании заряда аккумулятора. Когда в сети снова появится электроток, датчик сигнализирует об этом и он переключает компьютер на питание от сети и начнет заряжать встроенный аккумулятор.

Аккумуляторные батареи, применяемые в устройствах, рассчитаны на низкое напряжение. Для получения рабочего значения, с помощью инвертора выполняется его преобразование в синусоидальное. Одновременно напряжение аккумулятора повышается и выравнивается с номинальным напряжением сети. Таким образом, батарея всегда готова к работе и мгновенно переключается, когда это необходимо.

В процессе эксплуатации следует учитывать, что работа ИБП при номинальной нагрузке возможна лишь в течение короткого времени. За этот период можно успеть сохранить данные и корректно отключить компьютер. Во время работы не допускаются перегрузки, в этих случаях защита сразу же отключает выход устройства. Данные проблемы легко решаются за счет увеличения емкости аккумулятора и мощности инвертора.

Какой ИБП выбрать для компьютера

Существуют различные типы устройств для бесперебойного питания компьютерной техники. Они отличаются принципом действия и разделяются на три основных типа:

  • Резервные ИБП. Применяется, когда в сети возникает сильное падение напряжения или оно полностью отсутствует. В этом случае происходит переключение на аккумуляторы резервного ИБП. Переключение происходит очень быстро – в течение 10 миллисекунд и менее, что никак не нарушает бесперебойную работу компьютера. При переключениях во время скачков напряжения рекомендуется использовать стабилизатор. Это позволит увеличить срок службы аккумуляторной батареи. Решая вопрос, как выбрать источник бесперебойного питания, следует помнить, что данное устройство получило широкое распространение, благодаря сравнительно невысокой стоимости, высокому КПД и низкому уровню шума. Устройство может работать в автономном режиме 5-15 минут. При выборе и покупке рекомендуется создавать запас по мощности в пределах 20-30%.
  • Линейно-интерактивные ИБП. Конструкция этих устройств дополнена стабилизатором напряжения, поэтому они более функциональные и дорогие. Переключение на аккумуляторы происходит только при полном отсутствии электричества, поэтому срок эксплуатации батарей более продолжительный. В автономном режиме линейно-интерактивные ИБП работают до 20 минут. Они отличаются повышенной экономичностью и более высокой степенью защиты. Из недостатков следует отметить шум, создаваемый вентилятором охлаждения стабилизатора.
  • ИБП с двойным преобразованием напряжения. Относятся к категории наиболее сложных и дорогих устройств. В процессе работы переменный ток преобразуется в постоянный, а затем, опять в переменный. Выходное напряжение составляет 220 В и характеризуется идеальной синусоидой. Батареи постоянно находятся во включенном состоянии, поэтому времени на переключения вообще не требуется. Решая вопрос, как выбрать ИБП для компьютера по мощности, нужно учитывать, что данные устройства обеспечивают бесперебойную работу дорогостоящей аппаратуры, которая не должна останавливаться даже на короткое время. Недостатками являются низкий КПД, высокая стоимость, высокий уровень выделения тепла и шума.

При покупке того или иного устройства нужно обращать внимание на его основные характеристики. Мощность самого ИБП выражена в вольт-амперах (ВА), а мощность подключенного компьютера – в ваттах (Вт). Перевести одну величину в другую можно с помощью коэффициента 0,7. Например, если мощность устройства составляет 1000 ВА, то получится 1000 х 0,7 = 700 Вт. С учетом запаса мощности к данному ИБП может подключаться нагрузка в пределах 500 Вт.

Кроме того, делая выбор ИБП для компьютера, следует обращать внимание на продолжительность автономной работы при максимальной нагрузке, наличие или отсутствие защиты от коротких замыканий самого ИБП и подключенной аппаратуры. Рекомендуется получить информацию у продавца о возможности замены батареи, проверить наличие дисплея и других специфических элементов.

Как подобрать ИБП для компьютера по мощности

Довольно часто возникает вопрос, какую мощность должен иметь ИБП? Чем больше энергопотребление компьютера, тем большей мощностью должен обладать его блок питания и, соответственно также, ИБП. Большинство моделей выражают мощность не в привычных ваттах, а в вольт-амперах.

Рассчитать мощность ИБП для компьютера довольно легко путем, умножения мощность монитора и блока питания в ваттах на 1,6. Допустим, что сумма энергопотребления вашего монитора и блока питания равняется 200 Вт. В этом случае вам потребуется источник бесперебойного питания мощностью в 320 ВА (1,6х200). Для большей надежности повысьте это значение еще на одну треть. В результате выйдет величина порядка 400 ВА. Потом просто, ищите модель как раз с такой мощностью.

У некоторых пользователей возникает проблема, расчета мощности ИБП для компьютера. Для этого нужно определить мощность нагрузки, которая не должна быть выше 70% от мощности ИБП на выходе. Например, потребление электроэнергии процессором составляет 65 Вт, видеокартой – 170 Вт, материнской платой – 40 Вт, приводом DVD – 20 Вт, диском HDD – 40 Вт, прочим оборудованием – 30 Вт. Количество возможных потерь условно принимается за 20%. Таким образом, потребление компьютера без потерь будет до 365 Вт, а с потерями – 438 Вт. Следовательно, приобретаемый источник бесперебойного питания должен обладать мощностью в пределах 500-620 Вт.

Подключение источника бесперебойного питания для компьютера

Иногда у хозяев компьютерной техники возникает вопрос, как установить ИБП? Нужно источник бесперебойного питания подсоединить к обычной электрической розетке, а далее в розетки, размещенные на его корпусе, вставьте сетевые вилки устройств, которые вы собираетесь защитить от перебоев с электропитанием. Если источник бесперебойного питания поддерживает автоматическое отключение компьютера и другие функции управления, которые осуществляются при помощи ПК, его следует подсоединить также к системному блоку, как правило, при помощи USB-шнура.

Существует несколько вариантов подключения в том числе и с использованием стабилизатора напряжения, компенсирующего перепады от 140 до 260 вольт. Данный способ используется наиболее часто, поэтому его следует рассмотреть подробнее. Кроме стабилизатора потребуется сетевой фильтр. Перед подключением нужно уточнить параметры всех составляющих. Мощность стабилизатора и ИБП должны быть примерно равны, а мощность ИБП должна быть выше мощности блока питания компьютера.

Порядок подключения:

  • Стабилизатор напряжения подключается в сеть, после чего к нему подключается сетевой фильтр.
  • После этого сам ИБП соединяется с сетевым фильтром. На корпусе устройства имеется кнопка, которая нажимается и удерживается до тех пор пока не загорится индикатор включения.
  • Далее к ИБП подключается компьютер, то есть системный блок и монитор. При наличии дополнительных выходов можно подключить колонки, принтер и другое оборудование.

Некоторые источники бесперебойного питания оборудуются программным управлением, которое нужно правильно настроить после подключения. В панели управления, в разделе «Электропитание», после установки прибора высветится отдельное окно ИБП. В нем настраиваются все необходимые параметры в зависимости от мощности компьютера и условий эксплуатации.

Как системы UPS защищают ваш центр обработки данных?

https://1547realty.com/wp-content/uploads/1547-AlohaNAP-Hawaii-data-center-equipment.jpg 560 560 1547 Недвижимость 1547 Недвижимость https://1547realty.com/wp-content/uploads/1547-AlohaNAP-Hawaii-data-center-equipment.jpg Системы бесперебойного питания (ИБП)

являются важнейшим компонентом резервного питания центра обработки данных.Без них колебания и перебои в подаче электроэнергии могут снизить рабочие нагрузки, повредить оборудование и привести к дорогостоящим выплатам по соглашениям об уровне обслуживания (SLA).

Короче говоря, батарея ИБП включается после того, как система обнаруживает потерю питания. Их цель — поддерживать инфраструктуру до тех пор, пока не будет восстановлено стабильное электроснабжение, или, при необходимости, до тех пор, пока не сработают долгосрочные системы аварийного резервного питания. Они также подавляют скачки напряжения, чтобы не повредить оборудование. Системы ИБП преобразуют мощность переменного тока в мощность постоянного тока с помощью выпрямителя и преобразуют ее из мощности постоянного тока в мощность переменного тока с помощью инвертора.Эти два преобразователя и схема байпаса передают питание через ИБП в вычислительное оборудование.

Типы систем ИБП

Автономная система ИБП питает нагрузку напрямую и переключается на резервное питание только в случае сбоя. Они очень простые и не подходят для большинства центров обработки данных, так как между прерыванием питания и включением батареи может пройти до 25 миллисекунд.

Линейно-интерактивный ИБП поддерживает инвертор в рабочем состоянии и переключается на аккумулятор при отключении питания.Линейно-интерактивные системы могут выдерживать длительные периоды низкого напряжения или отключения электроэнергии, используя автотрансформатор для подачи дополнительной энергии от батареи.

В подключенном к сети ИБП или ИБП с двойным преобразованием выпрямитель заряжает батареи и вырабатывает переменный ток с постоянной скоростью. После отключения электроэнергии устройство переключается на питание от батареи для инвертора, который может продолжать генерировать электроэнергию переменного тока для ИТ-нагрузки, пока не разрядится всухую. Когда энергия преобразуется между переменным и постоянным током, происходит небольшая потеря энергии впустую.Таким образом, высокоэффективные системы ИБП могут обеспечить долгосрочную окупаемость инвестиций.

Системы ИБП

Online наиболее распространены для центров обработки данных, поскольку изначально были рассчитаны на мощность 10 кВт и более и предназначались для чувствительных устройств. Они могут выдерживать больший ток при преобразовании переменного тока в постоянный и зарядке аккумулятора. Аккумуляторы всегда подключены к инвертору, что позволяет найти компромисс между входной мощностью и ИТ-оборудованием.

Может быть сложно выбрать, какой ИБП подходит для вашего центра обработки данных, поскольку они различаются в зависимости от плотности мощности, целей эффективности и возможностей управления.Обратите внимание на последующую публикацию, в которой описывается, как выбрать лучший ИБП для среды вашего центра обработки данных.

Как Генератор и ИБП работают вместе?

Для некоторых потеря питания является не более чем неудобством, и резервного питания для контролируемого отключения их систем достаточно. Это может быть обеспечено источником бесперебойного питания (ИБП).

Для других предприятий жизненно важно, чтобы они продолжали нормально функционировать, а их системы оставались включенными и постоянно работали, как бы долго ни длилось отключение электроэнергии.В этом случае резервный генератор дополняет ИБП, обеспечивая доступность электроэнергии в течение продолжительных периодов времени. Генератор будет работать до тех пор, пока у него есть топливо, при этом обычное время работы до дозаправки составляет 24 часа.

Для успешной совместной работы генераторов и ИБП очень важно, чтобы они были правильно согласованы.

 

Подбор генератора к вашему ИБП

В случае сбоя сетевого питания ваш ИБП примет нагрузку и поддержит критически важные системы, которые не выдержат кратковременного отключения питания.Затем ИБП действует как силовой мост, поддерживая работу критически важных систем до тех пор, пока не будет установлено питание от генератора и не синхронизируется с ИБП, прежде чем принимать нагрузку.

Мощность генератора должна соответствовать ИБП, который он питает. Генератор должен не только выдерживать ступенчатую нагрузку ИБП, но и иметь достаточную мощность для перезарядки батарей ИБП и покрытия потерь преобразования ИБП. Максимальная ступенчатая нагрузка большинства генераторов составляет около 65% от общей номинальной мощности генератора.

Мы учитываем текущее использование, любые будущие планы расширения и предлагаем помощь и советы по местоположению сайта, планированию приложений и установке.

Мы поставляем, сдаем в аренду и устанавливаем самый широкий ассортимент ИБП и генераторов в Великобритании. Для получения дополнительной информации об этом и всех других продуктах и ​​услугах, которые мы предлагаем, позвоните по телефону 01993 708855 или свяжитесь с нами через нашу контактную форму.

Линейно-интерактивный источник бесперебойного питания (ИБП) постоянного тока

с выравниванием нагрузки для постоянной мощности и импульсных нагрузок

%PDF-1.7 % 1 0 объект > эндообъект 2 0 объект >поток 2019-09-06T13:05:35-07:002019-09-06T13:05:34-07:002019-09-06T13:05:35-07:00Заявитель ПриложениеPDF Pro 5.5uuid:45b535b7-ac69-11b2-0a00- 782dad000000uuid:45b5bfb5-ac69-11b2-0a00-20575284fc7fapplication/pdf

  • Линейно-интерактивный источник бесперебойного питания постоянного тока (ИБП) с выравниванием нагрузки для постоянной мощности и импульсных нагрузок
  • Prince 12.5 (www.princexml.com)AppendPDF Pro 5.5 Linux Kernel 2.6 64bit 2 октября 2014 г. Библиотека 10.1.0 конечный поток эндообъект 5 0 объект > эндообъект 3 0 объект > эндообъект 8 0 объект > эндообъект 9 0 объект > эндообъект 10 0 объект > эндообъект 11 0 объект > эндообъект 12 0 объект > эндообъект 13 0 объект > эндообъект 14 0 объект > эндообъект 15 0 объект > эндообъект 55 0 объект > эндообъект 56 0 объект > эндообъект 57 0 объект > эндообъект 58 0 объект > эндообъект 59 0 объект > эндообъект 80 0 объект >/Повернуть 0/Тип/Страница>> эндообъект 81 0 объект >/Повернуть 0/Тип/Страница>> эндообъект 82 0 объект >/Повернуть 0/Тип/Страница>> эндообъект 83 0 объект >/Повернуть 0/Тип/Страница>> эндообъект 84 0 объект >/Повернуть 0/Тип/Страница>> эндообъект 97 0 объект >поток Икс][.SR+T

    в чем разница между интерактивными ИБП онлайн и линейными

    Источник бесперебойного питания ИБП относится к энергосистеме, которая обеспечивает аварийное питание нагрузки при сбое входного источника питания или сетевого питания, что рассматривается как почти мгновенная защита от перебоев входного питания. Три основные категории современных систем ИБП: онлайн-ИБП, -линейный интерактивный ИБП и автономный ИБП.

    Линейный интерактивный ИБП, онлайн-ИБП и автономный ИБП: принципы работы

    Автономный ИБП

    В автономной («резервной») системе ИБП нагрузка питается непосредственно от входной мощности, а схема резервного питания будет задействована только при сбое сетевого питания.

    В частности, нагрузка питается непосредственно от сети, а не от инвертора. Компоненты накопления энергии — зарядное устройство, аккумулятор и инвертор — отключены в отношении нагрузки, хотя зарядное устройство и аккумулятор по-прежнему подключены к сети, чтобы аккумулятор всегда был полностью заряжен. Когда напряжение сети выходит из строя или выходит за установленные пределы, переключатель немедленно подключает выход инвертора к критической нагрузке.

    Топология автономного ИБП

    Линейно-интерактивный ИБП

    Линейный интерактивный ИБП поддерживает инвертор в рабочем состоянии и перенаправляет цепь постоянного тока батареи с нормального режима зарядки на подачу тока при отключении питания.

    В этой продуманной конструкции инвертор питания от батареи к сети переменного тока всегда подключен к выходу ИБП. Когда входная мощность переменного тока в норме, инвертор ИБП работает в обратном режиме и обеспечивает заряд батареи. При отключении входного питания автоматический переключатель размыкается, и питание поступает от батареи к выходу ИБП.Эта конструкция обеспечивает дополнительную фильтрацию и снижает переходные процессы при переключении, поскольку инвертор всегда включен и подключен к выходу.

    Топология линейно-интерактивного ИБП

    Онлайн-ИБП

    Онлайн-ИБП использует метод «двойного преобразования», при котором входной переменный ток преобразуется в постоянный для прохождения через перезаряжаемую батарею (или комплекты батарей), а затем снова инвертируется в переменное напряжение 120/230 В для питания защищаемого оборудования.

    В онлайн-ИБП (также известном как двойное преобразование) входной переменный ток заряжает источник резервной батареи, который обеспечивает питание выходного инвертора, поэтому выход из строя входного переменного тока не приведет к срабатыванию безобрывного переключателя.То есть, если произойдет потеря мощности, выпрямитель просто выпадет из цепи, а батареи будут поддерживать постоянную и неизменную мощность. Нет времени передачи во время сбоя. Когда питание будет восстановлено, выпрямитель возобновит работу с большей частью нагрузки и начнет зарядку аккумуляторов, хотя зарядный ток может быть ограничен, чтобы предотвратить перегрев аккумуляторов мощным выпрямителем и выкипание электролита.

    Топология ИБП в сети

    Линейный интерактивный ИБП, ИБП в сети и ИБП в автономном режиме: функции

    Все вышеупомянутые три категории изобретены для защиты оборудования и электрооборудования, где может произойти неожиданное отключение питания.Однако под влиянием различных принципов работы присущие им возможности различны.

    Защита от перенапряжения/помех

    Все сетевые/серверные системы ИБП включают в себя компоненты подавления перенапряжений и фильтрации линейных помех, чтобы защитить ваше оборудование от повреждений, вызванных молнией, перенапряжениями и электромагнитными (EMI/RFI) линейными помехами. Онлайн-системы ИБП обеспечивают превосходную защиту, поскольку операция двойного преобразования изолирует оборудование от проблем на линии переменного тока.

    Время переключения на батарею

    Во время сбоя перерыв в подаче питания на нагрузку обычно составляет от 2 до 10 миллисекунд в автономных ИБП, в то время как линейно-интерактивные системы ИБП обычно переключаются с сетевого питания на питание от батареи в течение 2-4 миллисекунд, что достаточно быстрее, чтобы поддерживать все, кроме небольшого процента наиболее чувствительного к мощности оборудования, работает без перебоев.Удивительно, но онлайн-система ИБП не имеет времени переключения, потому что инвертор уже питает нагрузку подключенного оборудования, когда происходит сбой.

    Чистая синусоида ВЫХОД

    При питании от батареи линейно-интерактивный ИБП формирует сигнал своего выхода переменного тока. Онлайн-ИБП делает это постоянно. Все интерактивные и многие линейно-интерактивные системы ИБП имеют на выходе чистую синусоиду. Выходной сигнал с чистой синусоидой обеспечивает максимальную стабильность и превосходную совместимость с чувствительным оборудованием.Чистая синусоидальная мощность требуется для некоторых источников питания оборудования и предотвращает перегрев, сбои или преждевременный выход из строя других.

    Регулировка напряжения

    Как известно, регулирование напряжения имеет решающее значение, особенно в условиях низкого напряжения. Линейно-интерактивные системы ИБП используют автоматическую регулировку напряжения (AVR) для корректировки аномального напряжения без переключения на батарею. Когда напряжение пересекает заданное низкое или высокое пороговое значение, этот тип ИБП обнаруживает и использует трансформаторы для повышения или понижения напряжения на заданную величину, чтобы вернуть его в допустимый диапазон.В онлайн-системах ИБП используется более точный метод регулирования напряжения: непрерывная работа с двойным преобразованием, изолирующая подключенное оборудование от проблем на линии переменного тока, включая отключения электроэнергии, понижения напряжения, перенапряжения, гармонические искажения, электрические импульсы и колебания частоты. При работе не от батареи линейно-интерактивные системы ИБП обычно регулируют выходное напряжение в пределах ±8–15 % от номинального напряжения (например, 120, 208, 230 или 240 вольт), тогда как онлайн-системы ИБП обычно регулируют напряжение в пределах ±2–3 %.

    На самом деле, есть некоторые распространенные проблемы с питанием, которые могут возникать в повседневной работе. В таблице ниже показано, защитит ли вышеупомянутая система ИБП от аномалий:

    ПУНКТОВ Offline UPS Line интерактивного Отказ ИБП Online UPS
    Мощности
    Мощность Саги
    Мощность Surge
    Under-Voltage
    Over-Voltage
    Электрическая линия шума
    частоты Вариация
    Переключение транзиторной
    гармонических искажений
    Интерактивный ИБП

    Line, онлайн-ИБП и автономный ИБП: плюсы й минусы

    Когда дело доходит до сравнения яблок с яблоками, нельзя игнорировать анализ их преимуществ и недостатков, что может помочь сделать мудрый выбор между объектами.Далее будут четко представлены преимущества и ограничения этих трех топологий системы ИБП.

    Автономный ИБП

    Преимущества :

    • Высокая эффективность (Зарядное устройство не включено постоянно).
    • Простота в эксплуатации.
    • Доступная цена.
    • Встроенные аккумуляторные батареи внутри.

    Недостатки:

    • Использует батарею во время перебоев в подаче питания, ограниченной защиты или отсутствия защиты от скачков напряжения.
    • Нагрузка постоянно подвергается всплескам, переходным процессам и любым другим аберрациям, поступающим по линии электропередачи, что приводит к риску потери или повреждения чувствительного оборудования и данных.
    • Конечное время переключения с сетевого питания на инвертор при сбое сетевого питания.
    • Короткое время резервного копирования.

    Линейно-интерактивный ИБП

    Преимущества :

    • Высокая надежность.
    • Высокая эффективность.
    • Приемлемое согласование напряжения.
    • Снижение потребления электроэнергии.
    • Меньшее количество компонентов.
    • Более низкие рабочие температуры.
    • Предлагает модели для длительного использования и стандартные модели.

    Недостатки:

    • Не защищает от всех форм аномалий питания.
    • Не обеспечивать коррекцию коэффициента мощности или регулировку частоты.
    • Требуется частое использование батареи в местах с сильными искажениями напряжения.

    Онлайн-ИБП

    Преимущества :

    • Улучшенное регулирование напряжения.
    • Время преобразования постоянного тока в переменный пренебрежимо мало, без пробелов в покрытии.
    • Отсутствие колебаний напряжения, что свидетельствует о стабильном качестве напряжения.
    • Качество напряжения нагрузки без искажений.
    • Почти идеальная электрическая мощность, высочайшая защита от всех перепадов напряжения.

    Недостатки:

    • Сложные конструкции, требующие большого радиатора.
    • Повышенное рассеивание мощности.
    • Общая эффективность ИБП снижена.
    • Увеличена мощность выпрямителя (он должен подавать питание на инвертор, а также заряжать аккумулятор).
    • Дороже, чем другие системы ИБП.

    Приложения

    Принимая во внимание предыдущие преимущества и ограничения и сочетая текущую ситуацию с вашими ожиданиями, пришло время развернуть три топологии в практических приложениях. Применение этих трех топологий с разными принципами работы варьируется от небольших жилых домов до крупных центров обработки данных.

    Из-за своей более высокой энергоэффективности и экономичности автономные ИБП чаще всего используются в домашних хозяйствах, небольших офисах с низким бюджетом на проектирование электропитания и в некоторых областях, где предъявляются относительно низкие требования к качеству электропитания. Лучшее соотношение цены и качества для персональных компьютеров, а также подходит для принтеров, сканеров, аварийного питания.

    В качестве одного из основных вариантов линейный интерактивный ИБП, отвечающий требованиям высокой надежности электропитания, идеально подходит для серверов в подразделениях, дома, малого и среднего бизнеса.В некоторых районах со сложной инфраструктурой, где сетевое напряжение переменного тока нестабильно, сильно колеблется или сильно искажено, линейно-интерактивный ИБП может нуждаться в зарядке батареи один или два раза в день или даже чаще.

    Самая интеллектуальная онлайн-система ИБП, которая считается стандартным решением для обеспечения резервного питания и защиты критически важного оборудования и серверов в центрах обработки данных, также может применяться в таких областях, как компьютеры, транспорт, банковское дело, ценные бумаги, связь, медицина, требующая долговременный источник питания.В частности, для некоторых приводов асинхронных двигателей и аналогичных других приложений управления двигателем, отделений интенсивной терапии, медицинского оборудования, чувствительных электрических приборов.

    Как решить

    Несмотря на то, что онлайн-ИБП является лучшим из доступных средств защиты линии, он может быть дорогостоящим. Эти блоки лучше всего подходят для чувствительного критически важного оборудования, которое работает с очень значительными объемами энергии. Многие люди ищут отличную защиту, которая не слишком ударит по бюджету, и именно здесь в игру вступают линейные интерактивные устройства.Линейные интерактивные ИБП — это отличный баланс между защитой и качеством. Линейка интерактивных ИБП Minuteman мощностью от 500 ВА до 3000 ВА обеспечивает подходящее решение для любой системы.

    Короче говоря, автономные ИБП или линейно-интерактивные ИБП могут быть дешевле, но они не обеспечат вам такой же уровень защиты, как онлайн-системы ИБП с двойным преобразованием. Если вы хотите, чтобы ваше критически важное оборудование выдержало любую из девяти аномалий питания, которые мы обсуждали, онлайн-система двойного преобразования — лучший вариант для вашего объекта.

    См. также

    Нравится:

    Нравится Загрузка…

    31 мая 2021 г. Источник бесперебойного питания (ИБП)

    : как это работает | Источники бесперебойного питания Типы

    Одним из способов защиты чувствительного оборудования от перебоев в электроснабжении является источник бесперебойного питания (ИБП). ИБП стали очень популярными, поскольку стоимость силовой электроники снизилась.

    Источник бесперебойного питания Рабочий

    На рис. 1 показаны принципы работы электронного ИБП.Однофазная или трехфазная мощность получается из энергосистемы и выпрямляется до постоянного тока. На шине постоянного тока плавает аккумуляторная батарея, которая обеспечивает аккумулирование энергии для поддержания работы системы во время прерывания. Очевидно, что чем больше батарея, тем дольше может работать система. Затем постоянное напряжение инвертируется обратно в однофазный или трехфазный переменный ток частотой 60 Гц для работы нагрузки. Это нормальный режим работы .

    Аварийный режим

    Обратите внимание, что вход и выход не обязательно должны иметь одинаковое количество фаз; я.е., возможно однофазное преобразование в трехфазное. В случае отключения источника переменного тока аккумуляторная батарея продолжает подавать энергию на инвертор, который, в свою очередь, подает питание переменного тока на нагрузку. Это называется аварийным режимом работы.

    Режим восстановления

     При восстановлении питания батареи необходимо перезарядить, что называется режимом восстановления. Как правило, большие системы ИБП рассчитаны на обеспечение питания до тех пор, пока не будет запущен резервный генератор, или на то, чтобы обеспечить упорядоченное отключение оборудования нагрузки.

    Обходные цепи

    Поскольку ни одна система не может работать 100% времени вечно, существуют также обходные цепи. Первый — это так называемый статический переключатель, который может повторно подключить нагрузку к входному питанию (конечно, при условии, что они имеют одинаковое количество фаз) в течение четверти периода, чтобы поддерживать работу нагрузки в случае возникновения проблемы в ИБП. Второй байпас представляет собой набор переключателей с ручным управлением, которые позволяют отключать ИБП от цепи для обслуживания, т. е. в режиме байпаса.

    В настоящее время доступны системы ИБП мощностью от 200 Вт или около того для работы одного персонального компьютера до сотен киловатт для работы мейнфреймов или основных систем предприятия. Поскольку напряжение источника не достигает нагрузки, ИБП обеспечивает превосходную защиту от переходных процессов и электромагнитных помех. Важно отметить, что системы ИБП для персональных компьютеров не предназначены для работы с большими токами, потребляемыми лазерным принтером, когда его термоэлемент нагревается. Таким образом, лазерный принтер никогда не следует подключать к ИБП.

    РИСУНОК 1     Блок-схема ИБП.

    Системы ИБП для персональных компьютеров

    Системы ИБП для персональных компьютеров предлагаются в широком диапазоне цен даже для одинаковых номиналов мощности. Как и во многих других случаях, верна старая поговорка: «Вы получаете то, за что платите». На Рисунке 2 показаны три различных типа систем ИБП .

    Типы источников бесперебойного питания

    Резервный ИБП

    На рис. 2(a) показан так называемый резервный ИБП.В этой схеме компьютер фактически получает питание от сети во время нормальной работы. Причина этого в том, что для снижения затрат инвертор не рассчитан на непрерывную работу. Кроме того, инвертор может обеспечивать на выходе только прямоугольное напряжение. Как правило, этот тип ИБП включает в себя TVSS для защиты компьютера от скачков напряжения. Однако, если напряжение изменяется по величине или частоте, компьютер видит изменение.

    Когда напряжение падает ниже заданного предела, например -10%, переключатель переключает нагрузку на выход инвертора.Переключатель обычно рассчитан на срабатывание за 4 мс; однако он не начинает подавать напряжение до следующего нуля напряжения, что может быть полупериодом или 8 мс. Резервные системы ИБП мощностью 200 Вт доступны всего за 80 долларов. Низкая стоимость является преимуществом резервного ИБП.

    РИСУНОК 2     Типы ИБП (a) резервный, (b) линейно-интерактивный и (c) непрерывный.

    Линейно-интерактивный ИБП

    На рис. 2(b) показан другой тип ИБП, называемый линейно-интерактивным ИБП.Работа аналогична резервному ИБП в том смысле, что питание от сети подается во время нормальной работы. Читатель должен знать, что при чтении рекламы этого типа ИБП этот факт часто полностью замалчивается.

    Линейно-интерактивный ИБП имеет лучший инвертор, чем резервный ИБП, и обеспечивает лучшее приближение к синусоиде на своем выходе. Он также имеет повышающе-понижающий трансформатор для изменения уровня напряжения при умеренных пониженных и повышенных напряжениях. Линейно-интерактивные системы ИБП стоят от 200 долларов США и выше, в зависимости от размера.

    Третий тип ИБП показан на рис. 2(с) и обычно подразумевается при использовании термина ИБП. В этом случае инвертор рассчитан на непрерывную выходную мощность и обеспечивает истинную синусоидальную форму волны напряжения. Питание нагрузки всегда поступает от инвертора, за исключением случаев отказа ИБП, в этом случае питание возвращается обратно в сеть. Выпрямительно-инверторный ИБП является самым дорогим из трех типов, его стоимость составляет 600 долларов США и выше за один персональный компьютер.

    Все три типа систем ИБП доступны с программным обеспечением, которое взаимодействует с компьютером.В случае продолжительного сбоя питания программное обеспечение может обеспечить плавное завершение работы любых открытых приложений, а также операционной системы. Программное обеспечение также позволяет регистрировать данные о несоответствиях мощности, таких как низкое напряжение. Однако пользователям следует помнить, что файлы, созданные при регистрации данных, могут со временем стать довольно большими, если их периодически не очищать.

    Мотор-генераторная установка

    Другой альтернативой источника бесперебойного питания является мотор-генераторная установка, как показано на рис. 3.В этом случае электроэнергия приводит в действие двигатель, который вращает генератор для питания нагрузки. Обычно добавляется маховик, чтобы обеспечить достаточное накопление энергии для продолжения работы генератора с короткими перерывами.

    Другой альтернативой является подключение к установке двигателя, который запускается до исчерпания энергии маховика, обеспечивая мощность для более длительных перерывов. Мотор-генераторные установки были более популярны до того, как электронные ИБП стали экономически эффективными, и также использовались для изменения частоты — например, для обеспечения питания 400 Гц для мейнфреймов.Конечно, электронный ИБП также может выполнять преобразование частоты.

    Один машиностроительный завод во Флориде обнаружил, что короткие перерывы в работе вызывают серьезные проблемы. Они установили электронный выпрямитель и инвертор, как показано на рис. 1, но вместо батареи использовали современный маховик с генератором постоянного тока. Маховик находится в вакууме с магнитными подшипниками для минимизации потерь и может обеспечить мощность до 800 кВт в течение нескольких минут. Этот конкретный завод обнаружил, что они в среднем 200 провалов или всплесков в день, и 90% из них длятся менее двух секунд.

    Существуют и другие устройства для улучшения качества электроэнергии. Там, где провалы или скачки являются проблемой, можно использовать регуляторы напряжения для поддержания желаемого напряжения.

    На рынке представлено несколько типов регуляторов напряжения. С шумом электромагнитных/радиопомех можно справиться с помощью изолирующего трансформатора, в котором используется заземленный экран между первичной и вторичной обмотками для предотвращения емкостной связи шума.

    РИСУНОК 3    Мотор-генератор ИБП с маховиком.

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.