Принцип работы источника бесперебойного питания: Устройство и принцип работы ИБП, как работает источник бесперебойного питания

Типы ИБП: принцип работы и отличия

Компания «Cистемотехника» занимается производством и продажей энергетического оборудования.

Оказываем комплексные услуги по поставке, монтажу и обслуживанию систем бесперебойного электроснабжения по оптимальным ценам в Москве.

По принципу работы все ИБП принято делить на 3 вида:

ИБП Line Interactive

Основой данного типа источников бесперебойного питания является специальная линейно-интерактивная технология. Отличительной особенностью, которая позволяет добиваться большей эффективности в сравнении с off-line источниками, является присутствие трансформатора, который обеспечивает стабильное выходное напряжение даже при довольно сильно различающихся величинах входящего напряжения. То есть этот тип ИБП позволяет справляться с гораздо более сильными перепадами напряжения в сети, чем это могут сделать обычные офф-лайн источники.

Интерактивные источники способны защитить электрооборудование от кратковременного исчезновения или скачка, перепада или просадки напряжения. Данные устройства не способны контролировать форму напряжения и эффективно фильтровать помехи и выбросы. Таким образом, все помехи, которые могут быть созданы нагрузками, просто выйдут обратно в электросеть.

Вывод: Линейно-интерактивные источники бесперебойного питания отлично справляются с поддержкой электрооборудования, для которого важна величина входящего напряжения, но при этом не важны спектральные параметры. В связи с этим такие источники нашли свое широкое распространение в защите сетевого оборудования (маршрутизаторы, коммутаторы и прочие устройства).

Для наглядности, вы можете посмотреть нашу продукцию из раздела линейных интерактивных ИБП >>>

ИБП Online

Устройство и рабочий процесс данного вида существенно отличается от такового в двух предыдущих вариантах. Он-лайн системы используют двойное преобразование напряжения. Это позволяет выпрямить поступающее переменное напряжение и преобразовать его в постоянный ток. Затем этим напряжением питается батарея, после чего инвертор снова изменяет ток на переменный и выводит его для питания устройств. Отличительной особенностью является то, что батарея постоянно включена в сеть, а это позволяет мгновенно (без какой-либо задержки) нивелировать любые скачки напряжения.

Постоянный ток лишен недостатков, которые могут быть связаны с частотой, фазой или шумом и которые присущи переменному току. Ток поступает с жестко лимитированными параметрами, а затем преобразовывается в ток со строго заданными рамками формы, частоты и фазы.

Вывод: On-line ИБП весьма дорогостоящие, поэтому они используются только для обеспечения безопасной работы техники, которая очень требовательна. Примерами такого оборудования могут быть современные сверхпроизводительные сервера. Нарушения в их работе порой чреваты убытками в десятки тысяч долларов или угрозой сохранности важных коммерческих данных.

Поэтому их высокая стоимость сполна оправдывает себя, а использование онлайн-источника бесперебойного питания позволит максимально обезопасить крупные бизнес проекты от непредвиденных сбоев.

Для наглядности, вы можете посмотреть нашу продукцию из раздела

онлайн ИБП >>>

ИБП Offline

Работа источника бесперебойного питания офф-лайн типа имеет довольно несложный алгоритм и структуру. Основными элементами данного вида источника являются: автоматический переключатель, автономный источник энергоснабжения (батарея) и выходы для внешнего питания. В обычном режиме положительный заряд батареи поддерживается зарядкой через внешние источники.

В обычных случаях переключатель позволяет использовать электроэнергию с внешних источников, но даже при кратковременном скачке или исчезновении питания он производит подключение автономного источника энергии (батарея). При этом на весь процесс переключения уходит приблизительно 4 миллисекунды, что никак не сказывается на работоспособности подключенного оборудования.

Электрический ток выходит из батареи в форме постоянного тока, поэтому используются специальные инверторы. Они преобразовывают постоянный ток в переменный, который уже и используется для питания электрооборудования.

Батарея, входящая в структуру данного типа ИБП способна обеспечить потребности в электроэнергии на протяжении довольно небольшого отрезка времени. Поэтому данный тип подходит скорее для кратковременной страховки в случае возникновения проблем с электроснабжением из центральной сети.

Вывод: офф-лайн ИБП являются одними из самых простых, дешевых и портативных источников. Но справиться они смогут только с кратковременными перебоями в работе электросети.

Для наглядности, вы можете посмотреть нашу продукцию из раздела резервных offline ИБП >>>

Типы ИБП: отличия и принцип работы

ИБП с двойным преобразованием напряжения (Online)

ИБП с двойным преобразованием напряжения обеспечивают максимальное качество, непрерывность и стабильность электропитания, поэтому они востребованы при использовании электрооборудования, имеющего высокую чувствительность к параметрам тока.

Рис. 1 Схемы ИБП с технологией Online

Принцип работы устройств этого типа заключается в следующем:

• Переменное напряжение (220 В), которое поступает на вход ИБП, встроенным выпрямителем преобразуется в постоянное (12 В).
• Заряжая встроенную АКБ, инвертированный ток подается на обратный выпрямитель.
• Последний, в свою очередь, преобразует постоянное напряжение обратно в переменное, но уже со стабилизированной чистой синусоидой. Оно и подается на выход ИПБ.

Отличительной особенностью ИПБ Online является АКБ, постоянно включенная в сеть. Это позволяет мгновенно реагировать на любые скачки напряжения, что, в свою очередь, гарантирует подачу  на выход всегда стабилизированного тока.

Преимущества и недостатки

ИБП с двойным преобразованием – наиболее совершенное решение, способное обеспечить максимальную защиту оборудования от сбоев и неполадок в системах электропитания. К основным преимуществам относятся:

• Фильтрация сетевого напряжения от помех и спонтанных выбросов.
• Помехи, генерируемые нагрузкой, блокируются и не пропускаются обратно в сеть.
• Чистое синусоидальное электропитание, стабилизированное  по частоте, форме и величине напряжения, как при работе от сети, так и от аккумулятора.
• Переключение на питание от АКБ происходит мгновенно, отсутствуют любые переходные процессы.
• Непрерывность фазы.
• Возможность наращивания ёмкости аккумуляторной батареи и ее автоматическая загрузка.

Помимо достоинств online ИБП имеют  и ряд недостатков:

• Высокая стоимость оборудования и его относительная сложность.
• Энергетические потери при двойном преобразовании снижают общий КПД системы.
• Повышенное тепловыделение при работе устройства.

Online ИПБ стоят дороже аналогичных устройств других типов. Поэтому их применение должно быть финансово оправданным и целесообразным. При этом в плане соотношения эффективности и безопасности они способны обеспечить максимальную защиту всего подключенного оборудования. Как правило, онлайн источники бесперебойного питания используются для защиты телекоммуникационного оборудования, файловых серверов или компьютерных сетей, которые имеют большую мощность потребления.

ИБП Offline

ИБП Offline считаются самым простым типом  источников бесперебойного питания. В нормальном режиме работы батарея и инвертор отключены от выхода источника. Когда внешнее напряжение полностью пропадает или его значения выходят за допустимые пределы, устройство переключается на автономный режим. Время переключения составляет приблизительно от 4 миллисекунд, что не влияет на работоспособность подключенных приборов. Специальные инверторы преобразуют постоянный ток в переменный, который и используется для питания электрооборудования.

Рис. 2. Схемы ИБП с технологией Offline

Преимущества и недостатки

Источники бесперебойного питания offline используются для предотвращения внезапной остановки работы приборов, подключенных к  сети. Они обеспечивают беспрерывное питание в течение 15-30 минут, что является достаточным временем для сохранения данных и остановки оборудования.

К основным достоинствам Offline ИПБ относятся:

• Простота конструкции.
• Низкая стоимость.
• Бесшумная работа в штатном режиме.
• Высокий КПД.
• Удобство эксплуатации дома или в офисных помещениях.
• Базовая защита подключенных электроприборов.

Основными недостатками резервных ИПБ являются:

• Ненулевое время переключения в автономный режим. Это не позволяет использовать устройства данного типа для защиты электрооборудования, имеющего высокую чувствительность к параметрам тока.
• Невозможность защитить оборудование от значительных повышений и глубоких провалов напряжения.
• Отсутствие встроенного стабилизатора и узкий диапазон входных напряжений. Это приводит к тому, что источник бесперебойного питания переключается на работу от батареи при малейших неполадках в сети, что значительно снижает строк службы АКБ.

ИБП данного типа, ввиду небольшой номинальной мощности применяются для базовой защиты персональных компьютеров, маломощного офисного оборудования, рабочих станций, IP- телефонии или бытовых приборов. Их рекомендуется использовать в сетях с незначительными отклонениями напряжения.

ᐅ Применение и принцип работы источника бесперебойного питания

Схема работы: из чего состоит источник бесперебойного питания?

Главный компонент ИБП — это аккумуляторные батареи, в которых накапливается электроэнергия. Как правило, используется свинцово-кислотный тип, но также встречается литий-ионный и гелевый.

Самыми совершенными на сегодняшний день считаются источники бесперебойного питания с двойным преобразованием напряжения (on-line ИБП). Переменный ток из сети преобразуется в постоянный с помощью встроенного в ИБП инвертора, после чего накапливается в батарее. На выходе из батареи конвертор преобразует напряжение обратно в переменное и запитывает им подключенные электроприборы.

Обратите внимание! На выходе ток становится стабилизированным. Дорогостоящая техника защищена от перепадов напряжения — служит дольше на 1-2 года.

Кроме инвертора, конвертора и батарей, в корпус источника бесперебойного питания монтируется блок пользовательского  управления. С его помощью можно настроить взаимодействие с сетью, включить или выключить устройство.

Сферы применения ИБП

Сферы применения зависят от модели. Самые популярные ИБП покупаются для офиса. Большинство офисных источников бесперебойного питания с низкой мощностью обеспечивают работу компьютера от батареи в течение 5-15 минут. Этого достаточно, чтобы успеть сохранить рабочий документ, закончить передачу файлов или совершить другое действие на персональном компьютере.

Офисные модели ИБП с небольшой вместительностью рассчитаны на роутеры, свичи, терминалы, серверы и компьютерную технику .Такое устройства не рекомендуется использовать для приборов, потребляющих большое количество электроэнергии скачкообразными пиками. Например, микроволновки, утюги, паяльники, кипятильники, МФУ, пылесосы и т.д.

Если вы хотите использовать ИБП для домашнего хозяйства, выбирайте модели с повышенной мощностью. Узнать оптимальную мощность можно с помощью суммирования энергопотребления. Подсчитайте энергопотребление каждого устройства, которое планируете подключить к ИБП, и прибавьте к получившемуся значению от 10 до 20%. 

Обратите внимание! Максимальная выходная мощность источника бесперебойного питания, питающегося от сети, составляет 12 000 ВА. В нашем каталоге это модель MASTERYS BC 120.

Где купить хороший ИБП?

Компания ИНЭЛТ уже 16 лет производит и реализует источники бесперебойного питания для физических и юридических лиц Республики Беларусь. У нас есть обширный каталог моделей под любые нужды, но вам не нужно выбирать самостоятельно. Просто позвоните по телефону (017) 369-46-64. Специалист выслушает пожелания и подберет ИБП, который идеально подходит под решение ваших индивидуальных задач.

11:10, 15 октября 2019

ИБП — источник бесперебойного питания обзор, сравнение, лучшие продукты, внедрения, поставщики.

Как правильно выбрать ИБП?

Подбор источника бесперебойного питания необходимо осуществлять исходя из стоящих перед ним задач. Ответ на вопрос, как рассчитать ИБП, какую мощность выбрать достаточно прост. Необходимо суммировать мощность всех потребителей, указанную в технических характеристиках. Либо в единицах активной мощности (Вт), либо полной (ВА), в зависимости от того, что указано в паспорте. Затем нужно выбрать модель ИБП, с максимальной выходной мощностью в Вт либо в ВА (мы указываем обе величины) заведомо выше (примерно на 20%) суммарной мощности нагрузки. Для расчета времени автономной работы аккумуляторного комплекта можно воспользоваться батарейным калькулятором.

Важные замечания:

• Если нагрузка имеет пусковые токи, то их также необходимо принимать в расчет.
• При выборе трехфазного ИБП помните, что максимальная нагрузка на каждую фазу составляет 1/3 от номинальной.
• Пересчет активной мощности (Вт) в полную (ВА) можно осуществлять с помощью коэффициента 0.7 для компьютерной нагрузки и 0.8 для смешанной . Причем активная меньше полной (Вт < ВА).
• При возникновении сомнений лучше отдать предпочтение модели с большей мощностью. Балансировать на ее предельно допустимом значении не рекомендуется.
• При выборе ИБП для применения на промышленном предприятии или заводе иногда оценка мощности происходит более сложным образом: учитывается рекуперативная способность нагрузки, КНИ тока, наличие индуктивной составляющей и др.
• Лучше всего обратиться к нашим специалистам за консультацией.

Какие существуют средства дистанционного мониторинга ИБП?

Дистанционный мониторинг ИБП через локальную сеть или интернет осуществляется с помощью программно-аппаратных средств.

Управление источником бесперебойного питания производится через интерфейс RS232, соединяющий ИБП с компьютером или внешним SNMP/HTTP-адаптером, которые в свою очередь подключены к локальной вычислительной сети. Причем, SNMP/HTTP-адаптеры могут быть как внешние, так и внутренние. Также существуют GSM-модемы для управления ИБП через сотовые сети.

Данные средства позволяют производить автоматическую «свертку» операционной системы компьютера при пропадании сетевого электропитания с предварительным сохранением открытых файлов. А также мониторинг основных параметров входного и выходного напряжения, в том числе напряжения, частоты, нагрузки, емкости батарей и температуры внутри корпуса (не для всех моделей) и др. MODBUS-адаптеры и адаптеры с другими протоколами связи позволяют осуществлять интеграцию ИБП с различными системами диспетчеризации здания (SCADA).

При каких неисправностях ИБП подлежит списанию?

Неисправности ИБП для списания:

• Серьезные механические повреждения, например, вызванные падением с большой высоты.
• Повреждение устройства огнем во время пожара.
• Попадание воды внутрь агрегата во время аварий водопровода или иных протечек и подтоплений.
• При сроке эксплуатации прибора свыше 10–15 лет. Срок службы определяется в основном живучестью электролитических конденсаторов устройства.
• Любые другие неустранимые повреждения или если стоимость восстановительного ремонта превышает стоимость покупки нового аналогичного блока бесперебойного питания. В этом случае целесообразно купить новый ИБП, например, один из этих: трехфазные ИБП. Данные модели отличаются эффективностью, экономичность и хорошо зарекомендовали себя в работе.
• Вышедший из строя ИБП давно снят с производства и нет поставок требуемых запчастей.

Какие наиболее распространенные неисправности ИБП?

Запыление, загрязнение внутренних поверхностей прибора при его эксплуатации в помещении во время строительных работ. При многолетней эксплуатации: выработка батареями своего срока службы, высыхание смазки вентиляторов охлаждения, высыхание электролитических конденсаторов.

Наиболее частой поломкой является выход из строя инвертора, вызванный регулярными перегрузками устройства, длительной работой в тяжелом режиме, в том числе с неисправными батареями, крайне плохим качеством входной электросети, высоковольтными бросками напряжения.

Сколько лет служат блоки бесперебойного питания?

Срок службы источника бесперебойного питания может составить 10–20 лет и более. Главным фактором старения всех электронных схем, является высыхание электролитических конденсаторов. Но это не единственная проблема, которая может возникнуть.

Поэтому для поддержания ИБП большой мощности в работоспособном состоянии и его безаварийной эксплуатации на всем протяжении срока службы требуется регулярное сервисное обслуживание.

Другим узким местом системы бесперебойного питания является срок службы аккумуляторных батарей. Он зависит от их типа, а также условий эксплуатации (температура в помещении, достигнутое количество циклов глубокого разряда–заряда). Срок службы АКБ может составлять 5–8 лет или даже 10–15 для некоторых типов. Специалисты компании N-Power относят их к расходным материалам. На протяжении срока эксплуатации ИБП может потребоваться замена батарей несколько раз. При этом меняется весь батарейный комплект целиком. Замена отдельных батарей не допускается, т.к. совместная работа в единой линейке старых и новых АКБ приводит к быстрой деградации последних.

Каков порядок утилизации отслуживших свой срок ИБП?

Утилизация ИБП состоит из утилизации электронного модуля и утилизации батарей.

Аккумуляторные батареи содержат свинец, являющийся тяжелым металлом и представляющим угрозу для окружающей среды и здоровья человека. Он подлежит извлечению и вторичной переработке. Выбрасывать АКБ в мусоросборные контейнеры для твердых бытовых отходов категорические запрещается. Cдать аккумуляторы ИБП можно в любую специализированную организацию (с лицензией), занимающуюся сбором, утилизацией и переработкой батарей.

Старые и отслужившие свой срок электронные модули ИБП также подлежат правильной утилизации. Они содержат такие полезные для вторичной переработки материалы как черные металлы (корпус, шасси), цветные металлы: медь, латунь (трансформаторы), драгоценные металлы (электронные компоненты, контакты), пластик и др.

ИБП или стабилизатор? Может ли работать ИБП со стабилизатором?

В принципе, ИБП ─ это более сложное и дорогое устройство, обеспечивающее всестороннюю защиту нагрузки от любых неполадок сетевого напряжения, вплоть до полного его пропадания (blackout).

Кроме того, любой блок бесперебойного питания (за исключением примитивных Off-Line) имеет встроенный стабилизатор напряжения:

• Любой линейно-интерактивный (Line-Interactive) ИБП оснащен встроенным автоматическим регулятором напряжения (AVR), т.е. ступенчатым релейным стабилизатором.
• Каждый On-Line ИБП оснащен встроенным плавным стабилизатором, функцию которого выполняют последовательно выпрямитель, батарейный преобразователь (если он есть) и инвертор. В сетевом режиме стабилизацию обеспечивают выпрямитель и инвертор.

что это и принцип работы

Электрическая энергия в коммунальных сетях должна соответствовать определенным нормативам. Но на практике ее качество зачастую оставляет желать лучшего. Отсюда возникают внештатные ситуации, среди которых: выход параметров напряжения за допустимые пределы, возникновение высокочастотных помех, смещение частоты, полное отключение электропитания и др. А ведь даже кратковременные перебои электропитания способны нанести непоправимый вред технике, персоналу, электронике и цифровым данным. Вот почему на участках цепи с критически важной нагрузкой так необходимо устанавливать источники бесперебойного питания.

Что такое ИБП?

Источник бесперебойного питания — это устройство, которое автоматически обеспечивает питание нагрузки от резервного источника в случае падения напряжения в основной сети. При этом резервным источником питания, как правило, являются аккумуляторные батареи. Но некоторые особо продвинутые ИБП способны работать совместно с дизель-генераторными установками, ветряными станциями, солнечными панелями и т.п. Или возможен такой вариант, при котором перечисленные устройства подзаряжают аккумуляторные батареи. Кроме того, некоторые типы ИБП способны корректировать параметры сетевого питания, тем самым защищая потребителей электроэнергии от помех. В основном такой функционал востребован в сфере промышленных ИБП.

Принцип работы ИБП.

Механизм действия источников бесперебойного питания во многом похож на системы автоматического ввода резерва. С той лишь разницей, то блоки АВР выполняют переключение между независимыми линиями, поставляющими энергию извне. А в случае с моделями ИБП резервный источник питания является частью системы. То есть происходит не только переключение, но и физическое резервирование мощности.

Итак, принцип работы состоит в том, что ИБП постоянно следит за параметрами сетевого напряжения. Как только основное питание пропадает, происходит переход в автономный режим. Вся нагрузка начинает питаться от встроенных аккумуляторов ИБП или внешних батарейных блоков. С появлением сетевого напряжения происходит возврат к передаче электроэнергии от основной линии. При этом включается механизм подзарядки АКБ. И так до следующей внештатной ситуации, когда цикл повторяется сначала.

Время автономного питания зависит от емкости аккумуляторов и суммарной мощности потребителей. К примеру, некоторые модели ИБП способны поддерживать освещение загородного дома в течение нескольких часов. Но в работе с промышленным электронным оборудованием ситуация кардинально меняется. Как правило, здесь время работы от резервных аккумуляторов составляет всего несколько минут. Все дело в том, что и задачи перед промышленными ИБП ставятся совсем другие. Им не нужно обеспечивать длительную работу оборудования. Они всего лишь должны дать время для корректного завершения работы тех или иных систем. Это позволяет избежать аварийных ситуаций, порчи дорогостоящего оборудования, потери данных и др.

Как видите, несмотря на внешне простое устройство, значение источников бесперебойного питания достаточно велико. По этой причине выбирать модель ИБП нужно со знанием дела. А лучше воспользоваться помощью наших специалистов, которые помогут разобраться со всеми нюансами и предложат оптимальный вариант. Стоит отметить, что при выборе нужно учитывать не только параметры ИБП, но и суммарную мощность нагрузки, а также технические особенности потребителей электроэнергии.

Система бесперебойного питания. Терминология ИБП, ББП, БРП, ИВЭПР, РИП

Система бесперебойного питания. Терминология ИБП, ББП, БРП, ИВЭПР, РИП

Резервное (гарантированное) питание — это электропитание, при котором система или отдельный ее узел постоянно питаются от основного источника , а подключение резервного источника происходит лишь при пропадании напряжения в основной питающей цепи.

Бесперебойное питание — это электропитание, при котором источник одновременно выполняет функции и основного, и резервного. При пропадании напряжения в основной цепи источник бесперебойного питания автоматически переходит на резервное питание.
В общем случае, в технической литературе все источники с функцией резерва можно называть «источниками вторичного электропитания резервированные (ИВЭПР)». Для таких источников приняты так же названия: ББП (блок бесперебойного питания), БРП (блок резервированного питания) , РИП (резервированный источник питания), ИВП (источник вторичного питания). При этом термины «ИВЭПР», «РИП», «ИБП» чаще используют специалисты по построению ОПС, систем контроля доступа и систем безопасности. Термины «ББП», «БРП» обычно используются при построении систем связи, коммуникационных узлов, в системах домофонов и в системах оповещения. Источники бесперебойного питания для систем наблюдения CCTV обычно называются «ИБП», «ИВЭПР», «РИП». Автономные ИБП (источники бесперебойного питания), ИВЭПР ( источники вторичного электропитания резервированные), РИП (резервированные источники питания) как правило обеспечивают подачу электроэнергии на одно или несколько устройств или систем. Эти источники имеют как правило мощность до 500 Вт и обеспечивают необходимые выходные напряжения.

При построении системы бесперебойного питания объекта инженеры могут использовать принципа резервного и бесперебойного питания.

Основные преимущества ИБП, ИВЭПР компании «Бастион»

Для построения системы бесперебойного питания инженеры компании «Бастион» используют самые современные электронные технологии и надежную элементную базу для проектирования профессиональных источников питания.
Современные узлы импульсной схемотехники с высокой степенью интеграции обеспечивают за счёт быстродействия высокую надёжность и безопасность ИВЭПР в любых режимах работы.
Применение программируемого PIC — контроллера позволяет реализовать сложные алгоритмы контроля параметров, добиться высокой точности и стабильности выходных характеристик ИВЭПР.
Высокоэффективный преобразователь AC/DC, реализованный по топологии FLYBACK, обеспечивает надежное и качественное питание нагрузки в широком диапазоне сетевого напряжения.

Интеллектуальная система обслуживания АКБ производит мониторинг параметров батареи, оценивает её исправность. Применение передовых алгоритмов позволяет качественно провести заряд АКБ, предотвратить преждевременную порчу батареи. Многоступенчатая адаптивная система защиты выхода ИВЭПР позволяет надежно защитить прибор от долговременного аварийного замыкания выходных клемм и перегрузки.

Отличительные особенности ИБП, ИВЭПР компании «Бастион»

• ИБП (ИВЭПР) обеспечивает непрерывное бесперебойное питание нагрузки постоянным стабилизированным напряжением при наличии напряжения в электрической сети, что является основой для построения эффективной системы бесперебойного питания объекта
• ИБП (ИВЭПР) осуществляет оптимальный заряд аккумуляторной батареи АКБ источника бесперебойного питания при наличии напряжения питающей сети
• Автоматический переход на резервное питание от встроенной аккумуляторной батареи АКБ осуществляется при отключении электрической сети
• ИБП (ИВЭПР) осуществляет резервное питание нагрузки постоянным напряжением необходимых параметров
• ИБП (ИВЭПР) обеспечивают сохранение номинальных параметров бесперебойного питания при изменении входного напряжения питания в широких пределах
• ИБП (ИВЭПР) имеет защиту от переполюсовки клемм аккумуляторной батареи АКБ (самовосстанавливающийся предохранитель)
• ИБП (ИВЭПР) сохраняет работоспособность при обрыве или коротком замыкании цепи аккумуляторной батареи АКБ (при наличии напряжения питающей сети)
• ИБП (ИВЭПР) осуществляет автоматическую защиту от короткого замыкания или повышения выходного тока выше максимального значения, определенного параметрами прибора
• ИБП (ИВЭПР) автоматически восстановливает работоспособность (номинальные параметры бесперебойного питания) после устранения причин повышения выходного тока выше максимального значения или короткого замыкания
• ИБП (ИВЭПР) имеет световую индикацию, световую сигнализацию различных режимов источника бесперебойного питания
• ИБП (ИВЭПР) имеет встроенную защиту аккумуляторной батареи АКБ источника бесперебойного питания при коротком замыкании в нагрузке
• ИБП (ИВЭПР) реализует защиту аккумуляторной батареи АКБ источника бесперебойного питания от глубокого разряда
• ИБП (ИВЭПР) имеет автоматическое формирование информационного сигнала неисправности при минимальном значении напряжения АКБ
• ИБП (ИВЭПР) осуществляет автоматическое формирование и передачу во внешние цепи трех информационных сигналов в формате открытый коллектор («ОК»): об отсутствии выходного напряжения, об отсутствии напряжения сети и об отсутствии напряжения аккумуляторной батареи АКБ
• ИБП (ИВЭПР) сохраняет работоспособность как при, так и после воздействия повышенной и(или) пониженной температуры окружающей среды, повышенной относительной влажности и повышенной синусоидальной вибрации

Отличительные особенности резервных источников питания компании «Бастион»

• Резервные источники питания обеспечивают оптимальный заряд аккумуляторной батареи АКБ при наличии напряжении сети
• Резервное питание нагрузки током до 20 А осуществляется по выходам «ВЫХОД 2» и до 10А по выходу «ВЫХОД 1»
• Резервные источники питания реализуют контроль уровня напряжения на клеммах АКБ при отсутствии сети
• Резервные источники питания имеют защиту аккумуляторной батареи АКБ от глубокого разряда с отключением нагрузки
• Резервные источники питания осуществляют защиту клемм аккумуляторной батареи АКБ и выходов от короткого замыкания с помощью предохранителя аккумуляторной батареи АКБ при наличии подключенной аккумуляторной батареи АКБ
• Резервные источники питания имеют лектронную защиту клемм аккумуляторной батареи АКБ и выходов от короткого замыкания при отсутствии аккумуляторной батареи АКБ с отключением зарядного устройства на несколько секунд и последующими циклическими попытками подключения и включением после устранения короткого замыкания и защиту от неправильного подключения (переполюсовки) клемм аккумуляторной батареи АКБ
• Резервные источники питания имеют световую индикацию и световую сигнализацию различных режимов работы
• Резервные источники питания имеют функцию «холодный запуск», обеспечивающую восстановление работоспособности устройства при подключении исправной и заряженной аккумуляторной батареи АКБ в отсутствии сетевого напряжения

Статья Елфимова А. И. «Импульсный или линейный: какой источник питания выбрать?»

Основные узлы и принцип работы источника бесперебойного питания. | Описания, разъяснения | Статьи

Назначение, устройство и принцип работы ИБП. Отличительные особенности линейно-интерактивной модели, функция стабилизатора.

Основная задача блока бесперебойного питания — защита нагрузки от нестабильности и пропадания напряжения в сети, электромагнитных и радиочастотных помех. Принцип работы ИБП разных типов идентичен. Различия заключаются в дополнительных узлах и выполняемых ими функциях.

Устройство источника бесперебойного питания

Упрощенная схема ИБП (UPS) включает в себя:

 

• аккумуляторную батарею;

 

 

 

Аккумулятор — важнейший компонент, определяющий время автономной работы источника при отключении электроэнергии. Простые модели комплектуются одной батареей, а в более мощных их может быть несколько.

Выпрямитель служит для преобразования переменного тока в постоянный для зарядки АКБ. Обратный процесс осуществляется инвертором.

При работе от сети напряжение проходит через ИБП, где при помощи встроенного фильтра устраняются электромагнитные помехи. Когда пропадает внешнее питание, происходит переключение на работу от аккумулятора.

Как работают линейно-интерактивные ИБП

Схема устройства линейно-интерактивных моделей дополнена стабилизатором, использующим автотрансформатор со ступенчатым регулированием. Это даёт преимущество перед аналогичными устройствами без функции стабилизации. Оно заключается в отсутствии необходимости переключения на резервное питание при значительном повышении или понижении напряжения в сети. Отклонения могут достигать 20%, при этом на выходе значение не изменится.

Ещё одним преимуществом включения в схему стабилизатора является возможность добиться на выходе правильной формы сигнала — чистой синусоиды. Такой сигнал необходим для работы электродвигателей и котлов отопления.

При помощи синхронизации между входным и выходным напряжением в ИБП линейно-интерактивного типа сокращается время переключения при переходе на питание от АКБ. Это означает, что при отключении электричества потребители почти мгновенно переключатся на питание от резервного источника.

Аккумулятор может не входить в комплект поставки, и в этом случае его необходимо приобрести отдельно. Аккумулятор для ИБП и купить можно у нас.

 

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Система бесперебойного питания (ИБП)

Принцип работы

ИБП обеспечивает подачу переменного тока на обслуживаемые им нагрузки с помощью батарей. Кроме того, он фильтрует сбои, гармоники, скачки напряжения и т. Д., Которые могут появиться в сети. Эти функции востребованы критическими или жизненно важными нагрузками, которым требуется надежное высокое качество питания.

ИБП состоит из 4 подсистем:

• Выпрямитель: преобразует входящее переменное напряжение в постоянное
• Батареи: запасает необходимую энергию
• Инвертор: преобразует постоянное напряжение в переменное на выходе
• By-pass: постоянно выбирает лучшую сеть (доп.или)

Конструкция устройства

Устройство имеет отличные динамические характеристики с транзисторами IGBT. Он управляется микропроцессором, который управляет устройством в ответ на различные ключевые слова и сигналы, которые оно получает, и информирует пользователя о своем состоянии.

Функции управления:

• История: 250 последних аварийных сигналов с указанием времени и даты
• Автоматическое управление: программируемое включение и выключение
• Диагностика: визуализировать и передать состояние устройства
• Измерения:
• В _ef и I _ef всех фаз
  • Активная, полная и реактивная мощность
  • Внутренняя температура системы
  • Выход
  • Cos q> и входная и выходная частота
  • Тест: автоматический, местный / дистанционный, периодический и программируемый
  • Цифровые настройки: параметры настраиваются с клавиатуры
  • Настраиваемый: можно определить основные системные функции
  • Советы по использованию клавиатуры

Общие характеристики

• Высокий коэффициент мощности на входе: 20.95
• Совершенный синусоидальный выходной сигнал, синтезированный в цифровом виде
• Высокая стабильность частоты и выходное напряжение
• Высокая производительность, простота и надежность
• Превосходное поведение при нелинейных неуравновешенных нагрузках
• Многопроцессорное цифровое управление, ШИМ модуляция
• Интерфейс с использованием дисплея, клавиатуры, светодиодов и последовательной связи
• Встроенный трансформатор гальванической развязки

Опционально может работать параллельно с другими устройствами

Каков принцип работы ИБП?

Обеспечение нормального электроснабжения в любых условиях — важная основа для металлургической промышленности.Поэтому, помимо обеспечения нормального электроснабжения промышленной сети, необходимо оборудовать ИБП. ИБП — важное оборудование, обеспечивающее стабильность и непрерывность энергоснабжения. Благодаря высокой степени интеллигентности, в материалах для хранения энергии можно использовать аккумулятор, не требующий технического обслуживания. В результате обслуживание и ремонт системы обычно игнорируются. Тем не менее, качество обслуживания имеет огромное влияние на срок службы и количество отказов электроэнергии. В следующей части мы расскажем о том, что можно и чего нельзя делать, а также о требованиях к ежедневному обслуживанию ИБП.
Хотя модель оборудования системы электроснабжения ИБП и емкость системы, которой оснащено каждое предприятие, различаются, принцип их работы и основная функция одинаковы. Что касается выбора типа источника питания ИБП, каждая станция выбирает онлайн-тип. Это связано с тем, что онлайн-система питания ИБП может переключать различные виды источника питания в нулевое время, длина источника питания не является обязательной, а ИБП характеризуется постоянным напряжением, частотой и степенью очистки.
Компоненты ИБП
ИБП состоит из четырех частей, включая выпрямление, накопление энергии, коммутацию и управление переключателем.Функция стабилизации напряжения ИБП обеспечивается выпрямителем, а в выпрямительных устройствах используется управляемый кремниевый или высокочастотный переключающий выпрямитель. Он может контролировать выходной диапазон в соответствии с изменениями внешнего источника питания. Когда изменяется внешнее электричество (изменение должно соответствовать системным требованиям), на выходе выдается выпрямляющее напряжение, диапазон которого обычно остается неизменным. Функция очистки реализуется аккумуляторной батареей. Поскольку помехи мгновенного импульса выпрямителя невозможно устранить, напряжение после выпрямления все еще мешает импульсу.Аккумуляторную батарею, помимо хранения постоянного тока, можно сравнить с конденсатором большого контейнера с выпрямителем. Его эквивалентная емкость прямо пропорциональна емкости аккумуляторной батареи. Поскольку напряжение на двух концах емкости не изменится внезапно, конденсатор устранит импульсные помехи плавных характеристик импульса с целью очистки. Это также может быть известно как вмешательство возмущения. Стабилизация частоты осуществляется через трансформатор, а стабильность частоты определяется стабильностью частоты колебаний.Для удобства ежедневной эксплуатации и обслуживания ИБП разработан рабочий переключатель системы. Главный двигатель автоматически проверяет переключатель байпаса после неисправности.
Принцип работы ИБП
Преобразование переменного тока в постоянное:
Переменный ток из сети превращается в постоянное напряжение через снижение напряжения автотрансформатора, двухполупериодное выпрямление и фильтрацию и подается в схему инвертора. Вход AC-DC имеет схему плавного пуска, которая позволяет избежать воздействия пуска на сеть.
Схема инвертора постоянного и переменного тока:
Принятие схемы полномостового инвертора модуля IDBT большой мощности с большим запасом мощности. В пределах динамического диапазона выходного сигнала выходное сопротивление очень мало, но срабатывает быстро. Поскольку используется технология ограничения тока с высокочастотной модуляцией и технология быстрой защиты от короткого замыкания, инвертор может работать безопасно и надежно как при переходном изменении напряжения источника питания, так и при ударе нагрузки или коротком замыкании.
Привод управления:
Управляющий привод лежит в основе окончательного функционального контроля всей машины.Помимо обеспечения тестирования, защиты, синхронизации, переключения и отображения сигналов привода, управляющий привод может завершить управление SPWM. Динамическая обратная связь с двойным напряжением используется для значительного улучшения динамических характеристик и стабильности инвертора.

Что такое ИБП? -Работа и типы ИБП

В этой статье объясняется ИБП, его применение, история вопроса, типы и принцип работы ИБП с их принципиальной схемой.

Определение:

ИБП — это устройство, которое обеспечивает бесперебойное электропитание, чтобы поддерживать непрерывность электропитания в случае отключения электричества.ИБП означает источник бесперебойного питания.

Требование ИБП:

Есть несколько приложений, в которых даже временное отключение питания может вызвать большие неудобства для населения и привести к большим экономическим потерям. Примерами таких приложений являются крупные компьютерные установки, управление технологическим процессом на химическом заводе, мониторы безопасности, общие системы связи, больничные отделения интенсивной терапии (ICU) и т. Д. Для таких критических нагрузок первостепенное значение имеет обеспечение бесперебойного электропитания.В этом заключается важность ИБП. Применение системы ИБП обслуживает такие критические нагрузки.

Справочная информация: Система ИБП

, используемая ранее, была основана на комбинации двигателя постоянного тока, генератора переменного тока и комплекта DG. Это расположение показано ниже.

Эта конструкция состоит из генератора переменного тока с приводом от двигателя постоянного тока, вал которого также соединен с дизельным двигателем. Трехфазное основное питание после выпрямления заряжает батарею постоянного тока, а также питает двигатель постоянного тока.Необходимый источник бесперебойного питания питается от выходных клемм генератора, как показано на рисунке.

При отключении основного питания дизельный двигатель принимает на себя нагрузки. Поскольку запуск дизельного двигателя занимает от 10 до 20 секунд, аккумуляторная батарея обеспечивает необходимое питание нагрузки в течение этих 10-20 секунд с помощью двигателя постоянного тока и маховика. Таким образом, бесперебойное питание распространяется на критические нагрузки.

Однако такое расположение системы ИБП в настоящее время не используется.В наши дни более популярны статические ИБП мощностью до нескольких кВА.

Типы ИБП:

Статические ИБП бывают двух типов:

• ИБП с коротким замыканием
• Беспрерывный ИБП

В ИБП с коротким замыканием нагрузка отключается от источника питания на короткое время, порядка 4–5 мс. В этот период нагрузка недоступна.

В бесперебойном ИБП нагрузка получает непрерывное бесперебойное питание от источника питания.В бесперебойном ИБП нет перебоев в электроснабжении. Такие ИБП чаще всего используются для больших компьютерных инсталляций. В компьютерной установке прерывание питания порядка 4–5 мс вообще недопустимо, и, следовательно, бесперебойный ИБП является правильным выбором для таких приложений.

Работа ИБП:

Принцип работы ИБП с коротким и непрерывным прерыванием обсуждается вместе со схематической диаграммой в следующем разделе.

ИБП

с коротким замыканием и его работа:

В ИБП с коротким замыканием нагрузка отключается от источника питания на короткое время порядка 4–5 мс.Этот тип ИБП подходит для приложений, где допустимо кратковременное прерывание порядка 4-5 мс.

Простая принципиальная схема ИБП с коротким замыканием показана на рисунке ниже.

Внимательное изучение схемы показывает технологию, лежащую в основе этой системы ИБП. Как видно, основное питание переменного тока выпрямлено на постоянный. Этот выход постоянного тока выпрямителя заряжает батареи, а также преобразуется в переменный ток инвертором. Пройдя через фильтр, переменный ток может подаваться на нагрузку, если нормально ВЫКЛ контакты замкнуты.

В нормальных условиях работы нормально ВКЛ контакты замкнуты, а нормально ВЫКЛ открытые. Следовательно, при нормальных условиях подача питания на нагрузку расширяется через основной источник переменного тока. Однако в случае отключения электроэнергии нормально выключенные контакты замыкаются, а нормально включенные контакты разомкнуты. Это переключение занимает время 4-5 мс. Следовательно, в течение этого периода нагрузка не подключена ни к основному источнику переменного тока (основной источник переменного тока недоступен из-за отключения электроэнергии), ни к выходу инвертора.Когда нормально выключенный контакт замыкается, нагрузка получает питание от инвертора и фильтра.

Кратковременное прерывание питания нагрузки может наблюдаться, если лампы и люминесцентные лампы являются частью нагрузки. Когда нормально-ВКЛЮЧЕННЫЙ переключатель разомкнут, а нормально-ВЫКЛЮЧЕННЫЙ переключатель включен, лампы будут иметь кратковременный провал в их освещении, тогда как люминесцентные лампы будут выключены на мгновение, а лампа снова включится.

Когда основное питание переменного тока возобновляется, критические нагрузки подключаются к основному источнику переменного тока через нормально включенный переключатель.И снова наблюдается кратковременное прерывание освещения. Такое расположение ИБП с коротким замыканием также известно как резервный источник питания.

ИБП без прерывания и его работа:

В бесперебойном ИБП нагрузка получает непрерывное бесперебойное питание от источника питания. В этой системе бесперебойного питания нет перебоев в электроснабжении. Простая принципиальная схема бесперебойного ИБП показана ниже.

В этой системе основное питание переменного тока выпрямляется, а выпрямитель выдает мощность для поддержания необходимого заряда батарей.Выпрямитель также непрерывно подает питание на инвертор, который, в свою очередь, передает питание на нагрузку через фильтр и, как правило, переключатель ВКЛ. Таким образом, нагрузка подключена к инвертору все время. Это просто означает, что питание нагрузки продлевается от батареи. Хотя аккумулятор получает питание от основного источника переменного тока, но в случае отключения электроэнергии аккумулятор будет без перебоев подавать питание на нагрузку в соответствии со своей номинальной емкостью.

Номинальная емкость жидкого теста дана в AH (ампер-час).Если это 20 Ач, это означает, что аккумулятор может обеспечивать ток 2 А в течение 10 часов или 4 А в течение 5 часов или 10 А в течение 2 часов.

Итак, вы могли подумать, когда основной источник переменного тока подключен к нагрузке через нормально выключенный выключатель? Обсудим это требование.

В случае обнаружения неисправности инвертора, нагрузка переключается на основной источник переменного тока путем включения переключателя «нормально ВЫКЛ» и размыкания переключателя «нормально ВКЛ.». Переключение нагрузки с инвертора на основной источник переменного тока занимает 4-5 мс по сравнению с 40-50 мс для механического контактора.По этой причине основное питание переменного тока подключено к нагрузке через нормально выключенный переключатель.

После устранения неисправности инвертора источник бесперебойного питания снова восстанавливается для нагрузки с помощью переключателя «Нормально ВКЛ.». Батареи теперь заряжаются от основного источника переменного тока, регулируя заряд с максимальной скоростью, чтобы батареи заряжались до полной емкости в кратчайшие сроки.

Преимущество бесперебойного ИБП:

Ниже приведены основные преимущества бесперебойных ИБП:

• Инвертор можно использовать для кондиционирования питания, подаваемого на нагрузку.
• Нагрузка всегда защищена от переходных процессов, которые могут возникнуть в основном источнике переменного тока. Следовательно, увеличивается срок службы подключенной нагрузки.
• Выходная частота инвертора может поддерживаться на желаемом уровне.

Основные принципы ИБП | UPS Pune: лучшие дилеры UPS в стране

Система бесперебойного электроснабжения — это электрическое устройство, которое обеспечивает питание в аварийных ситуациях, когда прекращается подача электроэнергии от первичного источника. Дилеры UPS поставляют ИБП в разные магазины по всему миру.Производители ИБП, с другой стороны, производя ИБП самого высокого качества, обслуживают всю страну. ИБП используется для защиты аппаратных систем, таких как телекоммуникационные устройства или компьютеры. ИБП используется для тех типов электрического оборудования, где существует вероятность прерывания основного питания, которое может повредить оборудование или привести к потере данных.

Основные компоненты системы ИБП
Сердцем системы ИБП является аккумулятор. В случае отказа основного источника питания ваше оборудование может полностью зависеть от массива ячеек ИБП для поддержания нагрузки.В системе ИБП требуется по крайней мере одна группа батарей, но это может варьироваться в зависимости от напряжения постоянного тока в системе. Ячейки, прикрепленные к каждой цепочке, соединены друг с другом последовательно, и поэтому, когда одна батарея выходит из строя, вся цепочка батарей выходит из строя.

Статический переключатель — это внутренняя цепь ИБП, защищающая ее от сбоев. В ситуации, когда вашей системе не удается избежать прерывания, статический переключатель автоматически отключает цепь, а затем помогает в успешном переключении питания на батареи и выпрямитель.Затем инвертированный использует мощность и передает ее нагрузке. Несмотря на то, что питание является безусловным, это позволяет системе ИБП правильно работать даже при выходе из строя внутреннего компонента.

Другой компонент системы бесперебойного питания — выпрямитель. Выпрямитель обычно выполняет две основные функции. Первая задача выпрямителя заключается в том, что он поддерживает батареи в гаджете заряженными, так что для них доступно достаточное количество напряжения.Эта часть системы также перекрывает входящий ток от переменного тока к постоянному. Следовательно, выгодно заменить устройства переменного тока на устройства постоянного тока.

Последней и важной частью системы ИБП является инвертор. Инвертор принимает постоянный ток от своего первичного источника, который подается батареей и выпрямителем. При нехватке электроэнергии выпрямитель перестает подавать ток на источник постоянного тока.В этой ситуации инвертор является единственной средой, через которую прямой источник получает ток до тех пор, пока батареи не разрядятся и не смогут больше поддерживать нагрузку.

Применение системы ИБП
Никогда не знаешь, когда произойдет отключение электричества, так как скорее всего будут говорить, что проблемы, связанные с электроснабжением, возникают почти каждый день. Освещение воздействует на линии электропередач, и внезапное отключение электропитания может нанести существенный вред вашей аппаратной системе.Таким образом, подключение ИБП к вашему компьютеру может спасти его от таких повреждений. ИБП очень хорошо поддерживает нагрузку. Устройство может контролировать около 60% выходной нагрузки и, следовательно, очень надежно.

Преимущества системы ИБП
ИБП обеспечивает преимущества как для домашних, так и для деловых целей в офисах. Самая важная роль ИБП заключается в том, что он поддерживает подачу электроэнергии в ситуации, когда происходит отключение нагрузки или отключение питания. Он продолжает работать во всем корпусе, подавая ток на свои батареи в нормальных условиях.Но как только устройство распознает перерыв в подаче питания от внешнего источника, оно автоматически переключается с электросети на переменный ток, который обеспечивают его батареи.

Недостатки системы ИБП
Стоимость установки системы ИБП очень высока. Даже если вы захотите купить ИБП для дома, это может стоить вам сотни долларов, а для офисного использования вы потратите как минимум тысячи долларов. Это правда, что если вы хотите установить ИБП у себя дома, вам не потребуется много настроек, но крупному корпоративному сектору потребуется много дополнительных устройств.С другой стороны, батареи в ИБП недолговечны. Как долго они будут работать, зависит от их качества.

Подробнее: Quint UPS — интеллектуальные источники бесперебойного питания

[разделитель]

7 июля 2017 г. / UPS Applications

[разделитель]

Принцип работы источника бесперебойного питания (ИБП) -SCIENTEK ELECTRICAL

07 августа 2020 г.

Принцип работы источника бесперебойного питания (ИБП)

Принцип работы ИБП очень прост.Он выпрямляется сетью, затем заряжает аккумулятор, а затем подает питание на инвертор через аккумулятор, чтобы достичь цели автоматической подачи питания на нагрузку после отключения сети.

Преобразование AC-DC: переменный ток из сети уменьшается автотрансформатором, двухполупериодным выпрямлением и фильтрацией в напряжение постоянного тока, которое затем подается в схему инвертора. Вход AC-DC имеет схему плавного пуска, которая позволяет избежать воздействия на электросеть при пуске.

Цепь инвертора

DC-AC: используется полномостовая инверторная схема модуля IGBT высокой мощности, которая имеет большой запас мощности, а выходное сопротивление особенно мало в выходном динамическом диапазоне и имеет характеристику быстрого отклика. Благодаря использованию технологии ограничения тока с высокочастотной модуляцией и технологии быстрой защиты от короткого замыкания, инвертор может работать безопасно и надежно, будь то переходное напряжение питания, удар нагрузки или короткое замыкание.

Управляющий привод: Управляющий привод — это ядро ​​для выполнения функционального управления всей машиной. Помимо обеспечения обнаружения, защиты, синхронизации и различных сигналов управления переключателем и дисплеем, он также выполняет управление широтно-синусоидальной широтно-импульсной модуляцией SPWM благодаря использованию статической и динамической двойной обратной связи по напряжению. Значительно улучшить динамические характеристики и стабильность инвертора.

Источник питания ИБП

по принципу работы делится на резервный и оперативный

Чаще всего используются резервные ИБП.Он имеет самые основные и важные функции ИБП, такие как автоматическая стабилизация напряжения и защита от сбоев питания. Хотя обычно время преобразования составляет около 10 мс, выход переменного тока инвертора представляет собой прямоугольную волну, а не синусоидальную. Wave, но благодаря своей простой конструкции, невысокой цене и высокой надежности широко используется в микрокомпьютерах, периферийных устройствах, POS-машинах и других областях;

Принцип работы резервного ИБП: при нормальном питании электросети один сетевой источник питания заряжает батарею через выпрямитель, а другой сетевой источник питания изначально стабилизируется автоматическим стабилизатором напряжения и поглощает часть энергии. сетевые помехи, а затем переключатель байпаса напрямую подает питание на нагрузку.В это время аккумулятор находится в состоянии заряда до тех пор, пока аккумулятор полностью не зарядится и не перейдет в плавающее состояние. ИБП эквивалентен стабилизатору напряжения с плохими характеристиками стабилизации напряжения, но он только улучшает колебания диапазона сетевого напряжения и не вносит никаких корректировок в «электрические загрязнения», такие как нестабильность частоты и искажение формы сигнала в сети.

Mini Offline Ups Power Supply: Производители батарей ИБП

Когда сетевое напряжение или частота сети превышает входной диапазон ИБП, то есть в ненормальных условиях, вход переменного тока отключен, зарядное устройство перестает работать, батарея разряжается, и инвертор начинает работать под контролем цепь управления.Инвертор вырабатывает переменный ток 220 В, 50 Гц. В это время система электропитания ИБП преобразуется, чтобы продолжать подавать питание на нагрузку с помощью инвертора. Инвертор резервного ИБП всегда находится в состоянии резервного источника питания.

Структура источника питания онлайн-ИБП более сложна, но его характеристики идеальны, и он может решить все проблемы с питанием. Его отличительной особенностью является то, что он может непрерывно выдавать чистую синусоидальную энергию переменного тока с нулевым прерыванием и может решить все проблемы с питанием, такие как пики, скачки и дрейф частоты.Более крупные инвестиции обычно используются в критически важном оборудовании, сетевых центрах и других средах с высокими требованиями к электропитанию.

Принцип работы онлайн-ИБП, когда онлайн-ИБП обычно питается от сети, входное напряжение сети проходит через шумовой фильтр, чтобы удалить высокочастотные помехи из сети, и может быть получена чистая мощность переменного тока, которая поступает в сеть. выпрямитель для выпрямления и фильтрации и преобразует мощность переменного тока в мощность переменного тока. После сглаживания мощности постоянного тока он делится на два канала, один входит в зарядное устройство для зарядки аккумулятора, а другой подается на инвертор.Однако инвертор преобразует мощность постоянного тока в мощность переменного тока 220 В, 50 Гц для нагрузки.

Когда сетевое питание прерывается, вход переменного тока отключается, и выпрямитель больше не работает. В это время батарея разряжается и передает энергию инвертору, а инвертор преобразует мощность постоянного тока в мощность переменного тока для использования нагрузкой. Таким образом, для нагрузки, несмотря на то, что электроснабжение больше не существует, нагрузка не останавливается из-за прерывания электросети и все еще может нормально работать.

Принцип работы ИБП с чередованием в режиме онлайн: когда сетевое питание в норме, сеть питает нагрузку напрямую, когда мощность сети низкая или высокая, выход стабилизируется через внутреннюю схему стабилизации напряжения ИБП, и когда напряжение в сети ненормальное или сбой питания, он пропущен. Передаточный переключатель преобразуется в питание от аккумуляторного инвертора. Его характеристики: широкий диапазон входного напряжения, низкий уровень шума, небольшой размер и т. Д., Но есть также время переключения, но по сравнению с обычным резервным ИБП, эта модель имеет более сильную функцию защиты, а форма выходного напряжения инвертора относительно большой.Ну это вообще синусоида.

Источник бесперебойного питания (ИБП)

: как это работает | Типы источников бесперебойного питания

Одним из методов защиты чувствительного оборудования от перебоев в подаче электроэнергии является источник бесперебойного питания (ИБП). ИБП стал очень популярным, поскольку стоимость силовой электроники снизилась.

Источник бесперебойного питания в рабочем состоянии

На рисунке 1 показаны принципы работы электронного ИБП.Одно- или трехфазное питание поступает от энергосистемы и выпрямляется до постоянного тока. На шине постоянного тока плавает аккумуляторная батарея, обеспечивающая накопление энергии для поддержания работы системы во время перебоев. Очевидно, что чем больше аккумуляторный блок, тем дольше может работать система. Затем напряжение постоянного тока инвертируется обратно в одно- или трехфазное переменное напряжение 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.Т.е. возможно однофазное преобразование в трехфазное. В случае прерывания источника переменного тока аккумуляторная батарея продолжает подавать энергию на инвертор, который, в свою очередь, подает мощность переменного тока на нагрузку. Это называется аварийным режимом работы.

Режим восстановления

При восстановлении питания необходимо перезарядить батареи, что называется режимом восстановления. Как правило, большие системы ИБП рассчитаны на то, чтобы обеспечивать питание до тех пор, пока не может быть запущен резервный генератор, или чтобы обеспечить правильное отключение нагрузочного оборудования.

Байпасные цепи

Поскольку ни одна система не может работать 100% времени постоянно, существуют также байпасные цепи. Первый — это так называемый статический переключатель, который может повторно подключить нагрузку к входной мощности (при условии, что они имеют одинаковое количество фаз, конечно) в течение четверти цикла, чтобы поддерживать нагрузку в рабочем состоянии в случае неисправности ИБП. Второй байпас представляет собой набор переключателей с ручным управлением, которые позволяют отключать ИБП от цепи для обслуживания, то есть в режиме байпаса.

Системы ИБП теперь доступны мощностью от 200 Вт или около того для работы с одним персональным компьютером, до сотен киловатт для работы систем мэйнфреймов или основных систем на предприятии. Поскольку напряжение источника не достигает нагрузки, ИБП обеспечивает отличную защиту от переходных процессов и EMPRFI. Важно отметить, что системы ИБП для персональных компьютеров не предназначены для работы с большими токами, потребляемыми лазерным принтером при нагревании его термоэлемента. 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 имеют широкий диапазон цен, даже для аналогичных номинальных мощностей. Как и во многих случаях, верна старая пословица: «Вы получаете то, за что платите». На рисунке 2 показаны три разных типа систем ИБП .

Типы источников бесперебойного питания

Резервный ИБП

На рисунке 2 (а) 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 стоимости инвертор не рассчитан на непрерывную работу. Кроме того, инвертор может выдавать на выходе только прямоугольное напряжение. Обычно этот тип ИБП включает TVSS для защиты компьютера от скачков напряжения. Однако, если напряжение изменяется по величине или частоте, компьютер видит изменение.

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

РИСУНОК 2 Типы ИБП (а) резервный, (б) линейно-интерактивный и (в) непрерывный.

Линейно-интерактивный ИБП

На рисунке 2 (b) показан другой тип ИБП, называемый линейно-интерактивным ИБП.Работа аналогична резервному ИБП в том, что сетевое питание подается в нормальном режиме работы. Читатель должен знать, читая рекламу этого типа ИБП, что этот факт часто полностью игнорируется.

Линейно-интерактивный ИБП имеет лучший инвертор, чем резервный ИБП, и обеспечивает лучшее приближение к синусоиде на его выходе. Он также имеет повышающий регулирующий трансформатор для изменения уровня напряжения во время умеренных повышенных и пониженных напряжений. Линейно-интерактивные системы ИБП стоят от 200 долларов и выше, в зависимости от размера.

ИБП третьего типа показан на Рисунке 2 (c) и является тем, что обычно подразумевается при использовании термина ИБП. В этом случае инвертор рассчитан на непрерывный выход и выдает истинную синусоидальную форму волны напряжения. Питание на нагрузку всегда поступает от инвертора, если только ИБП не выходит из строя, и в этом случае питание возвращается обратно в сеть. Выпрямительно-инверторный ИБП является самым дорогим из трех типов, его стоимость составляет 600 долларов и выше за один персональный компьютер.

Все три типа систем ИБП доступны с программным обеспечением, которое обменивается данными с компьютером.В случае длительного сбоя питания программное обеспечение может обеспечить плавное завершение работы всех открытых приложений, а также операционной системы. Программное обеспечение также позволяет регистрировать данные о несоответствиях мощности, например, о низком напряжении. Однако пользователям следует остерегаться того, что файлы, созданные при регистрации данных, могут со временем стать довольно большими, если их не очищать периодически.

Мотор-генераторная установка

Другой альтернативой источникам бесперебойного питания является мотор-генераторная установка, как показано на Рисунке 3.В этом случае электроснабжение запускает двигатель, который поворачивает генератор для подачи питания на нагрузку. Обычно добавляется маховик, чтобы обеспечить запас энергии, достаточный для продолжения работы генератора при кратковременных перерывах в работе.

Другой альтернативой является подключение к установке двигателя, который запускается до того, как энергия маховика истощается, обеспечивая мощность для более длительных простоев. Мотор-генераторные установки были более популярны до того, как электронные ИБП стали рентабельными, и их также использовали для изменения частоты — например, для подачи питания 400 Гц на мэйнфреймы.Конечно, электронный ИБП также может преобразовывать частоту.

Один машинный завод во Флориде обнаружил, что короткие перерывы в работе вызывают серьезные проблемы. Они установили электронный выпрямитель и инвертор, как показано на рисунке 1, но вместо батарейного блока они использовали современный маховик с генератором постоянного тока. Маховик находится в вакууме с магнитными подшипниками для минимизации потерь и может обеспечивать мощность до 800 кВт в течение нескольких минут. Это конкретное растение обнаружило, что они в среднем имеют 200 провалов или скачков напряжения в день, и 90% из них длятся менее двух секунд.

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

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

РИСУНОК 3 Мотор-генератор ИБП с маховиковым накопителем энергии.

Как работают системы ИБП

Critical Power Supplies с удовольствием представляет вам это руководство о том, как работают системы ИБП. входной источник питания, обычно электросеть, выходит из строя.

ИБП отличается от вспомогательной или аварийной системы питания или резервного генератора тем, что он обеспечивает мгновенную или почти мгновенную защиту от перебоев входного питания с помощью одной или нескольких подключенных батарей и связанных электронных схем для пользователей с низким энергопотреблением, и / или посредством средства генераторов и маховиков для потребителей большой мощности.Время работы от батареи большинства источников бесперебойного питания относительно невелико — 5–15 минут, что типично для небольших блоков, — но достаточно, чтобы дать время для включения вспомогательного источника питания или для правильного отключения защищенного оборудования.

Хотя ИБП не ограничивается защитой какого-либо конкретного типа оборудования, он обычно используется для защиты компьютеров, центров обработки данных, телекоммуникационного оборудования или другого электрического оборудования, где неожиданное отключение питания может привести к травмам, смертельному исходу, серьезному нарушению работы и / или потере данных. .Блоки ИБП различаются по размеру от блоков, предназначенных для защиты одного компьютера без видеомонитора (номинальная мощность около 200 ВА), до больших блоков, питающих целые центры обработки данных (> 1 МВА), здания (> 300 кВА) или производственные процессы.

Существуют три основные категории современных систем ИБП: интерактивные, интерактивные и резервные / автономные.

в режиме ожидания / в автономном режиме В системе ИБП нагрузка питается напрямую от входной мощности, а схема резервного питания активируется только при отключении сетевого питания.Большинство ИБП ниже 1 кВА относятся к линейно-интерактивным или резервным, которые обычно дешевле.

Линия интерактивная ИБП поддерживает инвертор в рабочем состоянии и перенаправляет путь постоянного тока батареи от нормального режима зарядки к подаче тока при потере питания.

Он-лайн ИБП использует метод «двойного преобразования» для приема входного переменного тока, выпрямления до постоянного тока для прохождения через перезаряжаемую батарею (или цепочки батарей), а затем обратного преобразования до 120/240 В переменного тока для питания защищенного оборудования.

Для больших блоков питания иногда используются динамические источники бесперебойного питания. Синхронный двигатель / генератор переменного тока подключается к сети через дроссель. Энергия хранится в маховике. При пропадании сетевого питания вихретоковый регулятор поддерживает мощность на нагрузке. DUPS иногда комбинируются или объединяются с дизель-генератором [требуется пояснение], образуя дизельный роторный источник бесперебойного питания, или DRUPS.

ИБП на топливных элементах был разработан в последние годы с использованием водорода и топливных элементов в качестве источника энергии, что потенциально обеспечивает длительное время работы в небольшом пространстве.

В режиме ожидания / в автономном режиме Система ИБП (SPS) предлагает только самые основные функции, обеспечивая защиту от перенапряжения и резервное питание от батареи. В этом типе ИБП оборудование пользователя обычно подключается непосредственно к входящей электросети с помощью тех же устройств ограничения переходных процессов напряжения, которые используются в общей штепсельной вилке с защитой от перенапряжения, подключенной к линии электропередачи. Когда входящее напряжение электросети падает ниже заданного уровня, SPS включает свою внутреннюю схему инвертора постоянного и переменного тока, которая питается от внутренней аккумуляторной батареи.Затем SPS механически включает подключенное оборудование на свой инвертор постоянного и переменного тока. Время переключения может достигать 25 миллисекунд в зависимости от количества времени, которое требуется резервному ИБП для обнаружения потери напряжения в электросети. Вообще говоря, в зависимости от размера подключенной нагрузки ИБП и чувствительности подключенного оборудования к колебаниям напряжения ИБП будет разработан и / или предложен (с учетом технических характеристик) для охвата определенного диапазона оборудования, например, персонального компьютера, без каких-либо явных провалов или отключение этого устройства.

Этот тип ИБП способен выдерживать непрерывные падения напряжения и скачки перенапряжения, не потребляя ограниченную мощность резервной батареи. Вместо этого он выполняет компенсацию путем автоматического выбора различных ответвлений мощности на автотрансформаторе. Изменение ответвления автотрансформатора может вызвать очень кратковременное отключение выходной мощности, [необходима цитата], поэтому ИБП может на мгновение подать сигнал, поскольку он на короткое время переключается на батарею перед изменением выбранного ответвления мощности.

Это стало популярным даже в самых дешевых ИБП, поскольку в нем используются уже включенные компоненты.Основной трансформатор 50/60 Гц, используемый для преобразования между линейным напряжением и напряжением батареи, должен обеспечивать два немного разных отношения витков: один для преобразования выходного напряжения батареи (обычно кратного 12 В) в линейное напряжение, а второй — для преобразования линейное напряжение до немного более высокого напряжения зарядки аккумулятора (например, кратного 14 В). Кроме того, легче выполнить переключение на стороне сетевого напряжения трансформатора из-за более низких токов на этой стороне.

Чтобы получить функцию понижающего / повышающего напряжения, все, что требуется, — это два отдельных переключателя, так что вход переменного тока может быть подключен к одному из двух отводов первичной обмотки, а нагрузка — к другому, таким образом, используя первичные обмотки главного трансформатора. как автотрансформатор.Обратите внимание, что аккумулятор все еще может заряжаться при «понижении» перенапряжения, но при «повышении» пониженного напряжения на выходе трансформатора слишком мало для зарядки аккумуляторов.

Автотрансформаторы могут быть спроектированы для покрытия широкого диапазона изменяющихся входных напряжений, но это требует большего количества ответвлений и увеличивает сложность и стоимость ИБП. Обычно автотрансформатор покрывает только диапазон от 90 до 140 В для мощности 120 В, а затем переключается на аккумулятор, если напряжение становится намного выше или ниже этого диапазона.

В условиях низкого напряжения ИБП будет потреблять больше тока, чем обычно, поэтому ему может потребоваться цепь с более высоким током, чем нормальное устройство. Например, для питания устройства мощностью 1000 Вт при напряжении 120 В ИБП потребляет 8,32 А. Если произойдет отключение питания и напряжение упадет до 100 вольт, ИБП потребляет 10 ампер для компенсации. Это также работает в обратном направлении, так что в условиях перенапряжения ИБП потребуется меньше ампер тока.

Онлайн-ИБП идеально подходит для сред, где необходима электрическая изоляция, или для оборудования, которое очень чувствительно к колебаниям мощности.Хотя раньше он использовался только для очень больших установок мощностью 10 кВт и более, достижения в области технологий позволили ему теперь быть доступным в качестве обычного потребительского устройства мощностью 500 Вт или менее. Онлайн-ИБП, как правило, дороже, но может потребоваться, когда энергосистема «шумная», например, в промышленных условиях, для больших нагрузок оборудования, таких как центры обработки данных, или когда необходима работа от резервного генератора с увеличенным сроком службы.

Базовая технология онлайн-ИБП такая же, как у резервного или линейно-интерактивного ИБП.Однако, как правило, он стоит намного дороже из-за того, что у него гораздо больший ток зарядного устройства / выпрямителя для преобразования переменного тока в постоянный, а также выпрямитель и инвертор, предназначенные для непрерывной работы с улучшенными системами охлаждения. Он называется ИБП с двойным преобразованием из-за того, что выпрямитель напрямую управляет инвертором даже при питании от нормального переменного тока.

В онлайн-ИБП батареи всегда подключены к инвертору, поэтому переключатели мощности не требуются. Когда происходит потеря мощности, выпрямитель просто выпадает из цепи, и батареи поддерживают стабильную и неизменную мощность.Когда питание восстанавливается, выпрямитель продолжает нести большую часть нагрузки и начинает заряжать батареи, хотя зарядный ток может быть ограничен, чтобы предотвратить перегрев аккумуляторов мощным выпрямителем и выкипание электролита.

Основным преимуществом ИБП, работающего в режиме онлайн, является его способность обеспечивать электрический брандмауэр между входящим сетевым питанием и чувствительным электронным оборудованием. В то время как резервный и линейно-интерактивный ИБП просто фильтруют входную мощность электросети, ИБП с двойным преобразованием обеспечивает слой изоляции от проблем с качеством электроэнергии.Он позволяет контролировать выходное напряжение и частоту независимо от входного напряжения и частоты.

Вторым важным преимуществом является встроенная схема байпаса в ИБП, работающая в режиме онлайн, которая гарантирует, что в случае возникновения каких-либо проблем с ИБП или батареями, пока есть сетевое питание, нагрузка будет запитана. Байпас может быть либо автоматическим, либо комбинацией ручного и автоматического режима в зависимости от модели / производителя.

.