Ибп принцип работы: Как выбрать источник бесперебойного питания?

Как выбрать источник бесперебойного питания?

Оглавление

1. Принцип работы
2. Резервный (ИБП)
3. Интерактивный (ИБП)
4. Он-лайн (ИБП)

1. Принцип работы

Источник бесперебойного электропитания (ИБП) – это автоматическое устройство, основная функция которого – питание нагрузки за счёт энергии аккумуляторных батарей при пропадании сетевого напряжения или выхода его параметров (напряжение, частота) за допустимые пределы. Кроме этого, в зависимости от схемы построения, ИБП корректирует параметры электропитания.

Различают три схемы построения ИБП:

2. Резервный ИБП (off-line)

Принцип работы резервного источника бесперебойного питания заключается в питании нагрузки напряжением сети при его наличии и быстром переключении на резервную схему питания (батарея и инвертор) при его пропадании или выхода его параметров (напряжение и частота) за допустимые пределы. Батарея автоматически подзаряжается при работе ИБП от сети.

Отличительной особенностью такой схемы является наличие автоматического переключателя питания нагрузки (сеть/батарея).

Резервный ИБП используется для питания персональных компьютеров или рабочих станций локальных вычислительных сетей. Практически все недорогие маломощные ИБП, предлагаемые на отечественном рынке, построены по резервной схеме.

Преимущества:

• Компактность
• Экономичность
• Лёгкость
• относительная дешевизна

3. Интерактивный ИБП (line-interactive)

Принцип работы интерактивного источника бесперебойного питания полностью идентичен резервному, за исключением ступенчатой стабилизации выходного напряжения посредством коммутации обмоток автотрансформатора.

Интерактивный ИБП используется для питания персональных компьютеров, рабочих станций и файловых серверов локальных вычислительных сетей, офисного и другого оборудования, критичного к неполадкам в электросети.

Преимущества:

4. Он-лайн ИБП (on-line)

Принцип работы он-лайн источника бесперебойного питания построен на двойном преобразовании напряжения: входное напряжение трансформируется в постоянное при помощи выпрямителя, а затем обратно в переменное при помощи обратного преобразователя (инвертора).

Он-лайн ИБП используется для питания файловых серверов и рабочих станций локальных вычислительных сетей, а также любого другого оборудования, предъявляющего повышенные требования к качеству сетевого электропитания.

Считается, что схема он-лайн является самым совершенным на сегодняшний день решением, позволяющим полностью защитить нагрузку от всех существующих неполадок электропитания.

Преимущества:

• полная фильтрация сетевого напряжения от помех и выбросов, помехи, генерируемые нагрузкой не пропускаются обратно в сеть
• питание нагрузки “чистым” синусоидальным напряжением стабильным по величине и форме, как при работе от сети, так при работе от батарей
• переключение на батареи происходит мгновенно, при этом любые переходные процессы отсутствуют

По сравнению с другими типами ИБП online источники обладают рядом существенных преимуществ, основное из которых это отсутствие временного промежутка между пропаданием внешнего питания и началом питания нагрузки от батарей. Характеризуя данный тип ИБП, очень часто используют выражение «Время переключения 0» или «Нулевое время переключения», что в действительности не совсем корректно, однако полностью описывает суть данного преимущества.

Еще одним достоинством ИБП с двойным преобразованием является возможность корректировать не только напряжение, но и частоту на выходе источника. По сути online источники бесперебойного питания являются самыми лучшими стабилизаторами напряжения. Выходное напряжение у ИБП данного типа всегда имеет форму чистой синусоиды.

Наряду с достоинствами online ИБП присущи и некоторые недостатки, к которым можно отнести высокую стоимость (в два, три раза дороже, чем линейно-интерактивные ИБП), низкий КПД (85% – 94%), повышенное тепловыделение и высокий уровень шума.

Не смотря на некоторые недостатки, именно онлайн ИБП обеспечивают наивысший уровень защиты по энергоснабжению критичной нагрузки. Поэтому для обеспечения бесперебойного энергоснабжения таких важных и дорогостоящих устройств, как файловые серверы, промышленное оборудование, телекоммуникационные системы и т.д., используют только источники бесперебойного питания со схемой online.

Для выбора ББП перейдите в наш Интернет-магазин раздел “Батарейные инверторы“.

Дополнительная информация в разделе “Источники бесперебойного питания”

Эта статья прочитана 14730 раз(а)!

Продолжить чтение

• 10000

  Резервные системы электроснабжения — Наши установки В данном разделе приведена информация по некоторым спроектированным нашей компанией системам резервного электроснабжения. Все объекты смонтированы нами или нашими партнерами в регионах. Резервных систем мы смонтировали множество, здесь приведены некоторые примеры резервных систем без…

• 10000

  Сравнение возможностей различных инверторов и ББП Очень часто возникают вопросы, какой инвертор или ББП выбрать для системы резервного или автономного электроснабжения. Не всегда сразу понятно, почему при вроде бы одинаковых показателях по номинальной мощности, одни инверторы стоят существенно дороже, чем…

• 10000

  Инверторы, Блоки бесперебойного питания и солнечные контроллеры  Studer Innotec О производителе Studer Innotec была основана в 1987 году Рональдом Штудером, который до настоящего времени является главой предприятия. С 1987 по 1991 годы компания занималась исследованиями в области применения фотоэлектрических батарей…

• 10000

  Что выбрать для защиты электропитания загородного дома — инвертор или компьютерный UPS? Жители пригорода — и простые дачники и жители коттеджных поселков — часто сталкиваются у себя на участках с проблемой перебоев с электричеством. Так как многие люди уже не…

• 60

  Про различные инверторы и особенности их применения на нашем сайте написано много статей. Для облегчения поиска информации об инверторах используйте приведенные ниже ссылки и разделы. Общая информация по инверторам Батарейные инверторы Сетевые фотоэлектрические инверторы Ссылки для перехода к заказу и…

• 51

  Инверторы для систем электроснабжения Инверторы служат для преобразования постоянного тока в переменный ток напряжением 220 В. Инверторы могут преобразовывать постоянный ток от аккумуляторов, солнечных батарей или других источников постоянного тока (например, ветрогенераторов или микроГЭС, генерирующих напряжение постоянного тока — электрической…

Принцип работы источника бесперебойного питания

Время прочтения: 5 мин

Дата публикации: 19-01-2021

Выбирать электрооборудование всегда было нелегко из-за разнообразия доступных на рынке моделей. А вот выбирать устройство для защиты этого оборудования — еще труднее. Источники бесперебойного питания очень разнообразны и подбирать их следует исходя из требований, предъявляемых самим потребителем.

Чтобы найти наиболее подходящую модель, следует рассмотреть принцип работы источника бесперебойного питания. Поняв основные отличия и особенности различных типов бесперебойников, Вы легко сможете выбрать то, что Вам нужно.

Зачем нужен ИБП

Как часто у Вас случаются ситуации, когда обесточивание центральной сети застает врасплох? Например, отключается компьютер с важными несохраненными данными, или какой-либо процесс останавливается задолго до его завершения. Учитывая, что многие жители Украины используют в домах и квартирах газовые котлы, запросто можно остаться без отопления и горячего водоснабжения. Для кого-то отсутствие электричества делает невозможной работу.

Как бы там ни было, отключение электроэнергии не несет ничего хорошего. ИБП в той или иной мере решает эту проблему, позволяя оборудованию работать без отключений или, как минимум давая возможность закончить работу и корректно выключить оборудование. Помимо автономной работы, любой ИБП обеспечивает защиту от перепадов напряжения, так как переход на питание от АКБ осуществляется не только когда сеть обесточена, но и когда напряжение в ней имеет опасное для электрооборудования значение.

Разумеется, постоянный ток АКБ не подходит для питания бытовой техники и электроники, нуждаясь в преобразовании. Это преобразование осуществляет инвертор.

Таким образом, ИБП является полезным устройством, обеспечивающим многоуровневую защиту электрооборудования от любых неисправностей в питающей сети. Очень важно правильно выбрать модель. Если Вы возьмете модель с недостаточными характеристиками, она не будет корректно работать, а топовый бесперебойник потребует значительную переплату за ненужные характеристики. Поэтому перейдем к принципу работы различных видов ИБП, чтобы Вы могли подобрать наиболее подходящий из них.

Разновидности ИБП

Источники бесперебойного питания, если абстрагироваться от таких параметров, как мощность, автономность и т.д., делятся на три большие группы: линейно-интерактивные, off-line и on-line. Стоит понимать, что для каждого из типа есть как более дорогие, так и более доступные модели, однако этот вопрос мы затронем позже.

Line-interactive

Источники бесперебойного питания данного типа пользуются, возможно, наибольшим спросом в быту благодаря доступности большинства моделей. Схема таких ИБП очень проста: есть основная и резервная цепь. Основная цепь обычно включает в себя простенький ступенчатый стабилизатор напряжения, а резервная — блок аккумуляторов и инвертор. Таким образом, принцип работы выглядит примерно следующим образом: до тех пор, пока колебания сетевого напряжения не превышают определенные рамки, активна основная цепь со стабилизатором, выдающая на выход 220В с некоторым допустимым отклонением. Как только амплитуда колебаний приобретает опасное значение (или напряжение в сети вовсе пропадает), бесперебойник максимально быстро переключает нагрузку на резервную цепь, питаемую аккумуляторными батареями. Обратная коммутация на основную цепь произойдет только когда параметры сети будут соответствовать норме.

Off-line

Нет смысла много рассказывать о данном типе ИБП, если ранее уже был рассмотрен принцип работы линейно-интерактивных бесперебойников. Дело в том, что технология off-line идентична за одним исключением: в схеме источника бесперебойного питания нет стабилизатора. То есть в максимально упрощенном варианте это “мозги”, которые переключают потребителя на резервную цепь и обратно, в зависимости от параметров сетевого напряжения.

On-line

Самым интересным, разумеется, является принцип работы ИБП с двойным преобразованием. Бесперебойники on-line отличаются тем, что на выходе выдают идеальный по качеству электрический сигнал вне зависимости от состояния питающей сети. Именно для такого результата и применяется двойное преобразование.

У нас есть три основных функциональных элемента, собранные в одну схему: выпрямитель, блок аккумуляторов и инвертор. Сперва выпрямитель преобразует нестабильный входной сигнал в постоянный ток и фильтрует его, чтобы получить эталонный сигнал. Далее этот постоянный ток, добираясь до инвертора, параллельно подзаряжает АКБ. После этого сигнал постоянного тока преобразуется в идеальный по своему качеству сигнал переменного тока 220В. Если напряжение в сети пропадет, для инвертора ничего не изменится: он будет получать постоянный ток не от выпрямителя, а от АКБ.

Достичь идеально стабильного выхода путем регулировки нестабильного сетевого напряжения никак не получится. Двойное преобразование запросто решает эту проблему.

Какой ИБП выбрать

Мы рассмотрели принцип работы различных типов источников бесперебойного питания, но вряд ли стали ближе к ответу на вопрос, какой же выбрать. Для ответа надо кое что уточнить.

Одним из важнейших ценообразующих факторов является качество инвертора, а если конкретно — форма выдаваемой синусоиды. Инвертор может выдавать как ступенчатую аппроксимацию, так и чистый сигнал. Второй вариант, разумеется, значительно дороже. Но, как оказывается, не всегда лучше то, что дороже.

Возьмем, к примеру, компьютер. На его входе установлен импульсный блок питания, преобразующий поступающий переменный ток в постоянный для подачи на комплектующие. Подача на блок питания аппроксимированной синусоиды абсолютно безвредна, посему платить за дорогой ИБП с правильной синусоидой на выходе нет никакого смысла. Именно поэтому понятие “компьютерный ИБП” ассоциируется с самыми бюджетными моделями. Здесь наиболее популярны простейшие линейно-интерактивные бесперебойники.

Если же речь идет о более чувствительной бытовой технике (газовый котел), требуется ИБП с правильной синусоидой на выходе. В таком случае можно отдать предпочтение бесперебойникам класса off-line. В большинстве случаев они дороже линейно-интерактивных аналогов, несмотря на, казалось бы, упрощение в виде отсутствия стабилизатора. Это связано как раз с инвертором, который в off-line ИБП обычно имеет очень высокое качество и выдает правильную синусоиду.

А вот ИБП on-line — это исключительно профессиональная техника, оборудованная множеством сетевых интерфейсов и функциональных возможностей. Их сфера — это серверы, контроллеры и прочее оборудование.

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.

Принципы работы ИБП и его схема

Все источники бесперебойного питания отличаются друг от друга схемой работы. В зависимости от этого выделяют 3 вида ИБП:

• Резервные – питание идет от первичной сети, для защиты от импульсов и помех применяются пассивные фильтры, а при отклонении показателей тока от допустимых устройство переключается в резервное питание

• Интерактивные – по конструктивным особенностям напоминают резервные ИБП, однако отличаются от них

• Двойного преобразования – входящий переменный ток преобразуется в постоянный, а затем, через инвертор, в переменный. Важный плюс (о нем позже) – постоянное включенные в цепь аккумуляторные батареи, позволяющие быстро переключаться на резервное питание

Все ИБП из нашего модельного ряда относятся к последнему типу – это источники с двойным преобразованием энергии (ещё их называют on-line). Они выполняют защиту электрооборудования от разнообразных сетевых неполадок, включая  искажение или пропадание входного напряжения, а также подавления сетевых высоковольтных импульсов и высокочастотных помех.

• Однофазные ИБП ИДП-1: 1, 2, 3, 6, 10, 15, 20 кВА

• Трехфазные ИБП ИДП-2: 10, 15, 20, 30, 40, 60 кВА

• Трехфазные ИБП ИДП-3: 10, 15, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120, 160, 200, 250 кВА.

• Трехфазные ИБП ИДП-4: 10, 15, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120, 160, 200, 300, 400 кВА.

Маломощностные однофазные модели ИДП-1 используются  для бытового и технологического оборудования. Трехфазные модели ИДП-2, ИДП-3, ИДП-4 предназначены для бесперебойной подачи электроэнергии как бытовых, так и промышленных потребителей. Это технологические системы, системы жизнеобеспечения, телекоммуникационные сети и т.д.

К моделям источников для трехфазных сетей (для питания оборудования большой мощности) относится, например, ИБП 20 кВа с входным коэффициентом мощности свыше 0,98. Или модель ИБП 80 кВа, у которой мощностный входной коэффициент составляет 0,99.

Главные отличия

Главная особенность источников серии ИДП-1, ИДП-2, ИДП-3 – отсутствие силового трансформатора. В отличие от них источник бесперебойного питания ИДП-4 представляет классическую схему двойного преобразования с выходным трансформатором.

Помимо отсутствия трансформатора источники с двухконтурной (двойной) структурой преобразования оснащены корректором коэффициента мощности, IGBT-модулями, а для работы инвертора применяется современная методика пространственно-векторного управления.

Основные преимущества ИБП online-типа

Принцип действия источников двойного преобразования – входящий переменный ток преобразовывается в постоянный, а затем в переменный, с помощью инвертора. Это наиболее эффективная технология энергообеспечения, так как в ней не подразумевается перерывов в питании нагрузки при переходе с сетевого режима (питание нагрузки энергией сети) на автономный режим (питание нагрузки энергией аккумуляторной батареи) и наоборот. 

ИБП двойного (on-line) преобразования позволяет моментально переходить на режим резервного электропитания позволяют постоянно включенные в цепь аккумуляторные батареи. Другими словами, время переключения на работу от аккумуляторов в таких источниках равно 0.

Степень защиты обеспечения электроэнергией у онлайн-ИБП – практически 100%, причем вне зависимости от того, в каких режимах работает сам источник (от сети или от АКБ). Именно поэтому такие источники устанавливаются на ответственных потребителях электроэнергии с повышенными требованиями по качеству электропитания (файловые серверы, ЦОД, системы управления, медицинское оборудование и т.д.)

Схема

Схема ИБП онлайн-типа следующая:

Подводя итог, можно сказать, что ИБП онлайн-типа являются на сегодняшний день наиболее надежными и технологичными источниками питания. Эти устройства можно применять для защиты любых нагрузок в сети. И даже несмотря на то, что такие источники являются достаточно сложным оборудованием, которое, к тому же, генерирует дополнительное тепло и шум в процессе работы, значение этих недостатков все равно меньше, чем описанных выше преимуществ. 

Как работает источник бесперебойного питания

Источник бесперебойного питания (ИБП или UPS) представляет собой устройство, которое позволяет компьютеру автономно работать за счет поддержания постоянного напряжения в течение некоторого времени после отключения электропитания или скачка напряжения в сети. Использование ИБП даст возможность сохранить данные. Кроме того, запас времени нужен, чтобы правильно выключить компьютер и избежать его поломки.

Источник бесперебойного питания работает от собственного аккумулятора – батареи, вырабатывающей напряжение 220 вольт. Именно на такое напряжение рассчитаны современные компьютеры и бытовые приборы. Не стоит экономить на таком устройстве, как UPS. Обеспечение надежной защиты вашего компьютера позволит избежать проблем при скачках напряжения. Гораздо лучше купить источник бесперебойного питания, чем потом покупать новую бытовую технику за гораздо большие деньги.

Как обеспечить бесперебойное питание для персональных компьютеров

Если вы приобретаете бесперебойник, то предусмотрите несколько входов для электрических штепселей. К ИБП имеет смысл подключить не только процессор, но все остальные комплектующие персонального компьютера (монитор, принтер). Данная система подключения обеспечит надежную и бесперебойную работу всех комплектующих.

Для автономной работы персонального компьютера выделены такие виды UPS:

• наружные
• вмонтированные в устройство

Вмонтированные UPS можно встретить в любом мобильном девайсе – от смартфона до ноутбука. Встроенные в устройство UPS предполагают автономную бесперебойную защиту оборудования при скачках напряжения за счет переключения нагрузок. Если для работы вы постоянно используете различные гаджеты, то вам не нужно искать дополнительные устройства обеспечения бесперебойного питания. Встроенные системы позволят вам обеспечить надежную защиту ваших устройств.

Типы источников бесперебойного питания

По принятому стандарту IES (Международной электротехнической комиссии) все UPSподразделяются на 3 класса:

• line-interactive
• passive standby
• double conversion

Устройства для обеспечения бесперебойного питания с двойным преобразованием или UPSdoubleconversion

Для обеспечения работы серверных станций и сетевого серверного оборудования используются более мощные источники бесперебойного питания. В основу их работы положено двойное преобразование сетевого напряжения. Инверторное преобразование здесь также идет в виде синусоидального напряжения. Независимо от разницы частот, ИБП с двойным преобразованием не пропускает помехи и не возвращает выбросы обратно через сетевой фильтр. Нагрузка питается напрямую через электросеть. Для этого в работу подключена специальная обходная линия байпас. Это дает существенный плюс при автономной работе, так как поддержание напряжения остается на нужном уровне даже при выходе из строя инвертора.

Линейно-интерактивные источники питания или line-interactive

ИБП данного типа выполняют стабилизацию напряжения аналогично passivestandby. В основу работы линейно-интерактивного UPS в данном случае положен трансформатор со ступенчатым стабилизатором.

Наиболее часто встречающаяся проблема электросетей в России – скачки напряжения. Устройство Line-interactiveUPS обеспечивает нормальное питание в данной ситуации, не переходя в режим автономной работы. Существенным недостатком линейно-интерактивного UPS считается малое время перехода с обычного на аккумуляторное питание (около четырех мс)

Преимущество Line-interactiveUPS состоит в довольно низкой стоимости и удобстве использования для защиты компьютеров.

Устройства line-interactiveUPS с аппроксимированной синусоидой приобретают для персональных компьютеров, где в качестве источников питания используются импульсы. Данный вид ИБП наиболее распространен.

Устройства с синусоидальным напряжением используется для более мощных электрических приборов.

Сколько работает ИБП в автономном режиме

При выборе бесперебойника важным аспектом является время автономной работы. Идеальным считается время около пяти минут. Обычному пользователю вполне хватит этого времени для того, чтобы сохранить документы и выключить компьютер.

Существуют UPS-устройства, которые способны поддерживать время работы до двадцати минут. Такие приборы уместно использовать для офисной работы или локальной сети компьютеров.

Сколько будет автономно работать тот или иной ИБП, будет зависеть от уровня емкости батареи. Эти данные легко можно найти в паспорте UPS.  Там же указана мощность ИБП. Более или равно 1 КВ – время работы составит около пяти минут. Выбирая нужную мощность, вы сможете обеспечить себя необходимым количеством времени для завершения работы.

Одним из решений для увеличения времени работы аккумулятора UPS является установка новой автономной батареи ли аккумулятора. Этот вариант довольно не безопасен, так как вы можете попросту вывести из строя родную батарею ИБП. Но если ваш UPS имеет для дополнительных устройств специальные слоты, то этот метод сработает с гарантией на 100%. Но при подключении обязательно посмотрите, какова схема питания вашего системного блока.

Как выбрать источник бесперебойного питания

Источник бесперебойного питания устанавливается:

• на одно рабочее место
• для офиса
• для серверной станции

При выборе источника бесперебойного питания (ИБП) вам необходимо учитывать, сколько времени вам необходимо для корректного отключения вашего персонального компьютера. Если вы предполагаете установить UPS только на одно рабочее место, то отдайте предпочтение линейно-интерактивным источникам питания. В данной ситуации вы будете обеспечены достаточным временем для завершения работы и убережете свой компьютер от возникновения поломок.

Если вы выбираете бесперебойный источник питания для обеспечения постоянного напряжения в офисе или для серверной станции, отдайте предпочтение ИБП doubleconversion. Данные источники питания смогут обеспечить довольно длительное время автономной работы. Даже при выходе из строя инвертора, такой ИБП будет продолжать работать и даст возможность не потерять важные данные.

При выборе бесперебойного источника питания внимательно изучайте паспорт устройства, выбирайте нужный уровень мощности в зависимости от того, сколько нужно времени для автономной работы. Не пытайтесь установить дополнительные аккумуляторные батареи, если UPS не предназначен для этого.

При выборе UPS лучше всего положиться на мнение специалистов, услуги которых можно заказать легко и быстро на сайте youdo.com. Заказ можно оформить оперативно, а услуги исполнителей стоят недорого.

Принцип работы ИБП

Опубликовано 04.07.2016

Принцип работы

В случае аварии сети или выхода параметров сети (напряжения, частоты, перекоса фаз) за допустимые пределы источник бесперебойного питания (Uninterruptible Power Supply) автоматически переключает электрооборудование на питание от своей аккумуляторной батареи через инвертор, который преобразует постоянное напряжение батареи в переменное (синусоидальное или в форме прямоугольных импульсов).

Программное обеспечение ИБП позволяет дистанционно контролировать уровень заряда батареи и параметры сети на входе. Если от ИБП питается сервер или рабочая станция, то за несколько минут до полной разрядки аккумуляторной батареи ИБП безопасно завершает выполнение работающих программ и выключает компьютеры.

Источники бесперебойного питания с двойным преобразованием энергии

Источник бесперебойного питания с двойным преобразованием энергии (Double Conversion UPS или On-line UPS) состоит из выпрямителя и инвертора, между которыми включена аккумуляторная батарея.

Во время нормальной работы от сети происходит двойное преобразование энергии: переменный ток преобразуется выпрямителем в постоянный, который в свою очередь преобразуется инвертором в переменный, т.е. ИБП постоянно находится в работе (On-line). Во время аварии сети аккумулятор питает инвертор, а во время нормальной работы от сети – заряжается.

Преимущества ИБП с двойным преобразованием энергии

• Регулирует (стабилизирует) напряжение и частоту
• Время переключения равно нулю — потребитель вообще не чувствует переход на работу от аккумуляторной батареи.

Недостатки

• Потери энергии при двойном преобразовании
• Сложная и дорогая схема
• Постоянно находится в работе (шумит)
• Является источником электромагнитных помех.

Источники бесперебойного питания с переключением

ИБП с переключением (Standby UPS или Off-line UPS) работает в режиме ожидания — он включается в работу только во время неисправности сети, в остальное время потребитель электроэнергии работает напрямую от сети, а выпрямитель ИБП (менее мощный, чем у On-line UPS) подзаряжает аккумуляторную батарею.

Преимущества ИБП с переключением

• Выше КПД
• Работает только во время аварии сети и подзарядки аккумуляторной батареи (меньше шумит).

Недостатки

• Переключение происходит с небольшой паузой (около 20 мс), поэтому во время коммутации возможен скачок напряжения
• Не регулирует напряжение и частоту.

Источники бесперебойного питания, синхронизированные с сетью

Интерактивный ИБП (Line-Interactive UPS) так же работает в режиме ожидания, что и Off-line UPS, но ещё выполняет функцию регулирования напряжения с помощью автотрансформатора: в случае понижения или повышения напряжения сети ИБП переключает соответствующие отводы автотрансформатора. Если напряжение искажается или падает настолько, что это падение не может быть скорректировано автотрансформатором, ИБП переключается на автономную работу от аккумуляторной батареи.

Преимущества ИБП, синхронизированного с сетью

• ИБП с синусоидальным напряжением на выходе выполняет синхронизацию фазы и амплитуды напряжения сети и напряжения на выходе инвертора в моменты отключения и подключения к сети. Поэтому переход осуществляется более плавно, с меньшими скачками напряжения, чем у Off-line UPS. Время паузы в момент переключения меньше, но ИБП требуется большее время на подготовку к переключению для синхронизации с сетью.
• Стабилизирует напряжение
• Контролирует и регистрирует параметры качества сети.

Недостатки

• ИБП с прямоугольными импульсами на выходе переключается аналогично Off-line UPS
• Не регулирует частоту.

Как выбрать

• Тип ИБП
• ИБП с двойным преобразованием энергии (On-line)
• Интерактивный ИБП
• ИБП с переключением (Off-line)
• Форма выходного напряжения
• Синусоидальная
• Прямоугольные импульсы
• Конструктив
• Для монтажа на DIN-рейку
• Для установки в 19” стойку
• Шкафное исполнение
• Настольный вариант
• Напольный
• Номинальная мощность (кВА)
• Активная мощность (кВт)
• Входной коэффициент мощности
• Номинальное входное напряжение
• Диапазон входного напряжения
• Диапазон входной частоты (Гц)
• Входной ток при номинальной нагрузке
• Номинальное постоянное напряжение на выходе выпрямителя
• Тип выпрямителя
• 6-ти пульсный
• 6-ти пульсный с фильтром
• 12-ти пульсный
• Выходное напряжение
• Точность поддержания выходного напряжения
• Выходной ток
• Перегрузочная способность (%)
• КПД
• Аккумуляторная батарея
• Время резервирования (автономной работы) при полной (частичной) нагрузке
• Ёмкость (Ач)
• Время заряда аккумуляторной батареи
• Время переключения
• Гальваническая изоляция нагрузки
• Параллельная работа нескольких ИБП для возможности наращивания нагрузки
• Ручной байпас (позволяет переключать потребителей на питание от сети во время настройки и профилактики ИБП)
• Дисплей, индикаторы состояния
• Коммуникационные порты (USB, RS-232 и др.)
• Удалённый мониторинг состояния ИБП по локальной сети, автоматическое завершение работы программ на ПК
• Выходное реле (авария)
• Уровень шума (дБ на расстоянии 1 м)
• Рабочая температура.

---

УЗИП

Источники питания

Как работают системы бесперебойного питания (ИБП) ~ Изучение электротехники

ИБП означает источник бесперебойного питания. Система ИБП — это автономный источник переменного тока, который используется для питания чувствительных электронных нагрузок, таких как вычислительные центры, телефонные станции и многие системы управления и мониторинга промышленных процессов. Для этих приложений требуется доступное и качественное питание.

Решение ИБП для чувствительных электрических нагрузок используется для обеспечения интерфейса питания между электросетью и чувствительными нагрузками, обеспечивая напряжение, равное:

1.Отсутствие сбоев в электроснабжении и соблюдение строгих правил

.

допуски, требуемые нагрузками.

2. Доступен в случае отключения электроэнергии в пределах указанных допусков

Системы ИБП удовлетворяют требованиям пунктов 1 и 2 выше в отношении доступности и качества электроэнергии на:

1. Обеспечение нагрузки напряжением, соответствующим строгим допускам, с использованием

инвертор

2. Обеспечение автономного альтернативного источника за счет использования батареи

3.Вступление для замены электросети без времени переключения, т. Е. Без перебоев в подаче питания на нагрузку, посредством использования статического переключателя.

Эти характеристики делают ИБП идеальным источником питания для всех чувствительных приложений, поскольку они обеспечивают качество и доступность электроэнергии независимо от состояния электросети.

Основные компоненты системы ИБП

ИБП состоит из следующих основных компонентов:

1.Выпрямитель / зарядное устройство, вырабатывающее постоянный ток для зарядки аккумулятора и питания инвертора

2. Инвертор, который вырабатывает качественную электроэнергию без каких-либо сбоев в электроснабжении, особенно микроперебоев, и находится в пределах допусков, совместимых с требованиями чувствительных электронных устройств.

3. Батарея, обеспечивающая достаточное время резервного питания для обеспечения безопасности жизни и имущества путем замены электросети по мере необходимости.

4.Статический переключатель, полупроводниковое устройство, которое передает нагрузку от

.

инвертор в сеть и обратно, без перебоев в подаче электроэнергии

Типы статических ИБП

Типы статических ИБП определены стандартом IEC 62040. В стандарте выделяются три режима работы ИБП:

1. Пассивный режим ожидания (также называемый автономным)

2. Линия интерактивная

3. Двойное преобразование (также называемое онлайн)

Эти определения относятся к работе ИБП по отношению к источнику питания, включая распределительную систему перед ИБП.Стандарт МЭК 62040 определяет следующие термины:

а. Первичная мощность: обычно постоянно доступная мощность, которую обычно обеспечивает

электроэнергетическая компания, но иногда и собственное поколение пользователя

б. Резервная мощность: мощность, предназначенная для замены основного питания в случае

сбой первичного питания

c. Питание байпаса: питание подается через байпас

ИБП, работающий в пассивном режиме ожидания

Принцип работы :

Инвертор подключается параллельно входу переменного тока в режиме ожидания, как показано ниже:

ИБП в пассивном режиме ожидания.Фото: Schneider Electric

Нормальный режим работы

В нормальном режиме работы нагрузка питается от электросети через фильтр, который устраняет определенные помехи и обеспечивает некоторую степень регулирования напряжения (IEC 62040 определяет некоторую форму регулирования мощности). Инвертор работает в пассивном режиме ожидания.

Работа в режиме резервного аккумулятора

В режиме резервного питания от батарей, когда входное напряжение переменного тока выходит за пределы допустимых значений для ИБП или отсутствует электроснабжение, инвертор и аккумулятор включаются, чтобы обеспечить непрерывную подачу питания на нагрузку после очень короткого переключения менее 10 мс. время.ИБП продолжает работать от батареи до тех пор, пока не истечет время резервного питания от батареи или пока сетевое питание не вернется в нормальное состояние, что приведет к переключению нагрузки обратно на вход переменного тока (нормальный режим).

Заявление

Эта конфигурация представляет собой компромисс между приемлемым уровнем защиты от помех и стоимостью. Его можно использовать только с малыми номинальными мощностями менее 2 кВА.

Ограничения

Этот ИБП работает без реального статического переключателя, поэтому для переключения нагрузки на инвертор требуется определенное время.Это время приемлемо для некоторых индивидуальных приложений, но

несовместимо с характеристиками, требуемыми более сложными, чувствительными системами

(крупные вычислительные центры, телефонные станции и др.). Кроме того, частота не регулируется, и нет байпаса.

ИБП в линейно-интерактивном режиме

Инвертор подключается параллельно входу переменного тока в резервной конфигурации, но также заряжает аккумулятор. Таким образом, он взаимодействует с источником входного переменного тока, как показано ниже:

ИБП в линейно-интерактивном режиме.Фото: Schneider Electric

Нормальный режим работы

В нормальном режиме работы на нагрузку подается стабилизированная мощность через параллельное соединение входа переменного тока и инвертора. Инвертор работает, чтобы обеспечить согласование выходного напряжения и / или зарядить аккумулятор. Выходная частота зависит от входной частоты переменного тока.

Работа в режиме резервного аккумулятора

В этом режиме работы, когда входное напряжение переменного тока выходит за установленные допуски для ИБП или отсутствует сетевое питание, инвертор и аккумулятор включаются, чтобы обеспечить непрерывную подачу питания на нагрузку после переключения без прерывания с использованием статического переключателя. который также отключает вход переменного тока, чтобы предотвратить прохождение мощности от инвертора вверх по потоку.ИБП продолжает работать от батареи до тех пор, пока не истечет время резервного питания от батареи или пока сетевое питание не вернется в нормальное состояние, что приведет к переключению нагрузки обратно на вход переменного тока (нормальный режим).

Работа в режиме байпаса

Этот тип ИБП может быть оборудован байпасом. В режиме байпаса, если одна из функций ИБП выходит из строя, нагрузка может быть переключена на вход байпаса переменного тока (подается от сети или в режиме ожидания, в зависимости от установки).

Применение и ограничение

Эта конфигурация ИБП не очень подходит для регулирования чувствительных нагрузок в диапазоне от средней до высокой мощности, поскольку регулирование частоты невозможно.По этой причине он редко используется, кроме как для низких номинальных мощностей.

ИБП, работающий в режиме двойного преобразования (онлайн)

Принцип работы:

В этом типе ИБП инвертор подключается последовательно между входом переменного тока и приложением, как показано ниже:

ИБП в режиме двойного преобразования. Фото: Schneider Electric

Нормальный режим работы

Во время нормальной работы вся мощность, подаваемая на нагрузку, проходит через выпрямитель / зарядное устройство и инвертор, которые вместе выполняют двойное преобразование (переменный ток в постоянный ток в переменный), отсюда и название.

Работа в режиме резервного аккумулятора

В режиме резервного питания от батареи, когда входное напряжение переменного тока выходит за пределы допустимых значений для ИБП или отсутствует сетевое питание, включаются инвертор и аккумулятор, чтобы обеспечить непрерывную подачу питания на нагрузку после переключения без прерывания с использованием статического переключателя. ИБП продолжает работать от батареи до тех пор, пока не истечет время резервного питания от батареи или пока сетевое питание не вернется в нормальное состояние, что приведет к переключению нагрузки обратно на вход переменного тока (нормальный режим).

Работа в режиме байпаса

Этот тип ИБП обычно оборудован статическим байпасом, который иногда называют статическим переключателем. Нагрузка может быть переключена без прерывания на вход байпаса переменного тока (питается от сети или в режиме ожидания, в зависимости от установки) в случае отказа ИБП, переходного процесса тока нагрузки (броска тока или тока повреждения) или пиков нагрузки. Наличие байпаса предполагает, что входная и выходная частоты идентичны, и если уровни напряжения не совпадают, требуется байпасный трансформатор.

Для определенных типов нагрузки ИБП должен быть синхронизирован с питанием байпаса, чтобы обеспечить непрерывность питания нагрузки. Кроме того, когда ИБП находится в режиме байпаса, помехи на входе источника переменного тока могут передаваться непосредственно на нагрузку, потому что инвертор больше не вмешивается. Другая линия байпаса, часто называемая байпасом для обслуживания, доступна для целей обслуживания. Он замыкается ручным переключателем.

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 снижается 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 высокочастотной модуляции 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 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 мощность переменного тока с нулевым прерыванием и может решать 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 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, небольшие размеры 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.

Что такое ИБП? -Работа и типы ИБП

Эта статья объясняет ИБП, его применение, историческую справку, 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 к 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. Трехфазный основной источник питания 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 постоянное 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 схемой 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 нормальном рабочем состоянии нормально ВКЛ контакты замкнуты, а нормально ВЫКЛ контакты разомкнуты. 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 постоянное 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.

Источник бесперебойного питания (ИБП): блок-схема и пояснения

Что такое ИБП (источник бесперебойного питания)?

Источник бесперебойного питания (ИБП) определяется как часть электрического оборудования, которое может использоваться в качестве непосредственного источника питания подключенной нагрузки при выходе из строя основного входного источника питания.

В ИБП энергия обычно хранится в маховиках, батареях или суперконденсаторах. По сравнению с другими системами непосредственного электроснабжения, ИБП имеет преимущество немедленной защиты от перебоев в подаче питания.

Имеет очень короткое время работы от батареи; однако этого времени достаточно для безопасного отключения подключенного устройства (компьютеров, телекоммуникационного оборудования и т. д.) или для включения резервного источника питания.

ИБП можно использовать в качестве защитного устройства для некоторого оборудования, которое может вызвать серьезные повреждения или потери в результате внезапного отключения электроэнергии.

Источник бесперебойного питания, резервный аккумулятор и резервный маховик — другие названия, часто используемые для ИБП. Доступные размеры блоков ИБП варьируются от 200 ВА, которые используются для одного компьютера, до нескольких больших блоков мощностью до 46 МВА.

Основные роли ИБП

При выходе из строя основного источника питания ИБП подает питание на короткое время. Это основная роль ИБП. В дополнение к этому, он также может в различной степени исправить некоторые общие проблемы с питанием, связанные с коммунальными услугами.

Проблемы, которые можно исправить, включают скачок напряжения (устойчивое перенапряжение), шум, быстрое снижение входного напряжения, гармонические искажения и нестабильность частоты в сети.

Типы ИБП

Обычно системы ИБП подразделяются на ИБП, работающие в режиме онлайн, ИБП в автономном режиме и интерактивные ИБП. Другие конструкции включают в себя гибридный режим ожидания онлайн, резервный ферро-преобразователь, преобразование дельты в режиме онлайн.

Автономный ИБП

Этот ИБП также называется резервной системой ИБП, которая может предоставлять только самые основные функции.Здесь первичным источником является фильтрованная сеть переменного тока (показана сплошной линией на рисунке 1).

Когда происходит сбой питания, передаточный переключатель выбирает резервный источник (показан пунктирной линией на рисунке 1).

Таким образом, мы можем ясно видеть, что резервная система начнет работать только в случае сбоя в электросети. В этой системе переменное напряжение сначала выпрямляется и сохраняется в аккумуляторной батарее, подключенной к выпрямителю.

Когда происходит сбой питания, это постоянное напряжение преобразуется в переменное с помощью инвертора мощности и передается на подключенную к нему нагрузку.

Это наименее дорогая система ИБП, которая помимо резервного копирования обеспечивает защиту от перенапряжения. Время переключения может составлять около 25 миллисекунд, что может быть связано со временем, затраченным системой ИБП на обнаружение пропавшего напряжения электросети. Блок-схема показана ниже.

Онлайн-ИБП

В этом типе ИБП используется метод двойного преобразования. Здесь сначала входной переменный ток преобразуется в постоянный ток посредством процесса выпрямления для сохранения его в аккумуляторной батарее.

Этот постоянный ток преобразуется в переменный в процессе инверсии и подается на нагрузку или оборудование, к которому он подключен (рисунок 2).

Этот тип ИБП используется там, где требуется электрическая изоляция. Эта система немного дороже из-за конструкции постоянно работающих преобразователей и систем охлаждения.

Здесь выпрямитель, на который подается нормальный переменный ток, напрямую управляет инвертором. Следовательно, он также известен как ИБП с двойным преобразованием. Блок-схема показана ниже.

Когда происходит сбой питания, выпрямитель не играет никакой роли в цепи, и постоянная мощность, накопленная в батареях, которые подключены к инвертору, передается на нагрузку с помощью безобрывного переключателя.

После восстановления питания выпрямитель начинает заряжать батареи. Чтобы предотвратить перегрев аккумуляторов из-за выпрямителя высокой мощности, ток зарядки ограничен. Во время сбоя основного питания эта система ИБП работает с нулевым временем переключения.

Причина в том, что резервный источник действует как основной, а не как основной вход переменного тока.Но наличие пускового тока и большого тока скачка нагрузки может привести к тому, что время переключения в этой системе составит около 4-6 миллисекунд.

Линейно-интерактивный ИБП

Для серверов и веб-серверов малых предприятий и отделов используются линейные интерактивные ИБП. Это более или менее похоже на автономный ИБП.

Отличие заключается в добавлении трансформатора с переключением ответвлений. Регулировка напряжения осуществляется этим переключающим трансформатором путем изменения ответвления в зависимости от входного напряжения. В этом ИБП предусмотрена дополнительная фильтрация, что снижает переходные потери.Блок-схема показана ниже.

Приложения ИБП

Приложения ИБП включают:

• Центры обработки данных
• Отрасли промышленности
• Телекоммуникации
• Больницы
• Банки и страхование
• Некоторые специальные проекты (мероприятия)

Вы можете узнать больше об ИБП и другое электрическое оборудование, изучив наши бесплатные основные вопросы по электрике.

Как работает источник бесперебойного питания (ИБП) компьютера?

То, что ваш компьютер ожидает получить от электросети (в Соединенных Штатах), — это мощность переменного тока напряжением 120 В, колеблющаяся с частотой 60 Гц (дополнительную информацию см. В разделе «Как работают распределительные сети»).Компьютер может допускать небольшие отклонения от этой спецификации, но значительное отклонение приведет к отказу источника питания компьютера. ИБП обычно защищает компьютер от четырех различных проблем с питанием:

• Скачки и скачки напряжения — Время, когда напряжение в линии больше, чем должно быть
• Падение напряжения — Время, когда напряжение в линии падает меньше, чем должно быть
• Полный сбой питания — Время, когда линия выходит из строя или перегорает предохранитель где-то в сети или в здании
• Разница частот — Время, когда мощность колеблется с частотой, отличной от 60 Гц

В настоящее время используются две общие системы: резервный ИБП и непрерывный ИБП.Резервный ИБП отключает компьютер от обычного сетевого питания до тех пор, пока не обнаружит проблему. В этот момент он очень быстро (за пять миллисекунд или меньше) включает инвертор питания и отключает компьютер от батареи ИБП (дополнительную информацию см. В разделе «Как работают батареи»). Инвертор мощности просто преобразует мощность постоянного тока, подаваемую батареей, в мощность переменного тока напряжением 120 вольт и частотой 60 Гц.

В ИБП непрерывного действия компьютер всегда работает от батареи, и батарея постоянно заряжается.Вы можете довольно легко построить себе ИБП непрерывного действия с большим зарядным устройством, батареей и инвертором мощности. Зарядное устройство для аккумуляторов непрерывно вырабатывает постоянный ток, который инвертор постоянно преобразует в переменный ток напряжением 120 вольт. В случае сбоя питания инвертор получает питание от аккумулятора. В непрерывном ИБП нет времени переключения. Эта установка обеспечивает очень стабильный источник питания.

Резервные системы ИБП гораздо более распространены для домашнего использования или для малого бизнеса, поскольку они, как правило, стоят примерно вдвое дешевле, чем система непрерывного действия.Системы непрерывного действия обеспечивают исключительно чистое и стабильное питание, поэтому они, как правило, используются в серверных и критически важных приложениях.

Вот несколько интересных ссылок:

Какие бывают типы систем ИБП?

Все три основные технологии источников бесперебойного питания (ИБП) имеют свое место в защите сегодняшней распределенной ИТ-инфраструктуры, особенно на границе сети. Каждая технология имеет свои преимущества, и каждая может быть необходима для настройки экономичной защиты электропитания, особенно в сложных системах.Выбор ИБП для вашего конкретного применения требует изучения ряда факторов. Размер нагрузки, расположение и критичность защищаемого оборудования являются ключевыми, а также бюджетными соображениями при выборе ИБП для резервного питания.

Три основных типа конфигураций системы ИБП: онлайн с двойным преобразованием , линейно-интерактивный и автономный (также называемый резервным и резервным аккумулятором). Эти системы ИБП определяются тем, как мощность проходит через устройство.

Онлайн-двойное преобразование

Мощность

переменного тока стабильна и чиста после генерации. Но во время передачи и распределения он подвержен провалам, скачкам напряжения и полному отказу, которые могут прервать работу компьютера, вызвать потерю данных и повредить оборудование. Когда дело доходит до защиты критических ИТ-нагрузок, только технология двойного онлайн-преобразования полностью защищает от всех этих проблем с питанием, обеспечивая высочайший уровень безопасности для сетей.

Онлайн-систему ИБП также обычно называют двойным преобразованием, поскольку входящая мощность преобразуется в постоянный ток (DC), а затем снова преобразуется в переменный ток.Эта конструкция AC-DC / DC-AC обеспечивает повышенную степень изоляции нагрузки от нарушений в основном питании.

Онлайн-ИБП принимает входящий источник питания переменного тока и преобразует его в постоянный ток с помощью выпрямителя для питания батареи и подключенной нагрузки через инвертор, поэтому переключатели переключения мощности не требуются. Если основной вход переменного тока выходит из строя, выпрямитель выпадает из цепи, и батареи поддерживают поток энергии к устройству, подключенному к ИБП. Когда входная мощность переменного тока восстанавливается, выпрямитель продолжает нести большую часть нагрузки и начинает заряжать батареи.

Поскольку питание постоянно проходит через ИБП онлайн, на выходе получается идеальная синусоида. Этот тип ИБП защищает критическую нагрузку практически от всех нарушений питания, включая тонкие гармоники и искажения формы сигнала.

Это означает, что качество питания от онлайн-ИБП значительно лучше, чем от других технологий. Автономные и линейно-интерактивные технологии уменьшают влияние скачков, скачков и провалов, либо отсекая пики и спады, либо увеличивая мощность, либо переключаясь на резервное питание от батареи.Однако в пределах обычного пути электрической синусоидальной волны большинство колебаний мощности остаются в покое. Онлайн-ИБП регенерирует синусоидальную волну, а не просто регулирует исходное энергоснабжение.

Онлайн-ИБП обеспечивает непрерывную подачу высококачественного переменного тока на оборудование без перерывов при переключении на батарею, защищая оборудование практически от всех сбоев питания из-за отключений, отключений, провалов, скачков напряжения или шумовых помех. Настоящий онлайн-ИБП с двойным преобразованием обеспечивает 100% согласование мощности, нулевое время переключения на аккумулятор, отсутствие изменений выходного напряжения и лучшее подавление переходных процессов, чем линейно-интерактивные блоки.

Двойное онлайн-преобразование — это наиболее распространенный режим работы ИБП, используемый для защиты крупных центров обработки данных, всегда обеспечивая наивысший уровень качества электроэнергии для нагрузки. Онлайн-системы также обеспечивают регулирование частоты, необходимое для использования с системами резервного генератора для защиты от изменений, типичных для запуска генератора.

Линейно-интерактивный

Системы линейно-интерактивного ИБП

обеспечивают как стабилизацию питания, так и резервное питание от батарей. Эта технология особенно эффективна в областях, где простои случаются редко, но часто возникают колебания мощности.Линейно-интерактивные системы ИБП поддерживают широкий диапазон колебаний входного напряжения перед переключением на резервное питание от батареи.

Помимо резервного питания от батареи, линейно-интерактивный ИБП обеспечивает гораздо лучший контроль над колебаниями мощности, чем автономные системы. Важнейшим преимуществом линейно-интерактивного ИБП является схема повышения напряжения и диапазон входного напряжения, которое принимает ИБП. Чем шире диапазон, тем больше у вас будет полная защита.

Технология линейно-интерактивного ИБП

обеспечивает стабилизацию питания с перерывом в подаче питания на 4-6 миллисекунд при переключении на резервное питание от батареи и защищает от наиболее распространенных проблем с питанием, возникающих в сети.Здесь ИБП также контролирует уровень напряжения и уравновешивает повышенное и пониженное напряжение. Эта технология обеспечивает хороший выбор между разумной защитой и умеренными эксплуатационными расходами.

В линейно-интерактивном ИБП инвертор становится частью выхода и всегда включен. Инвертор может работать в обратном направлении, заряжая аккумулятор при нормальном входе переменного тока, и переключаться на питание от аккумулятора при сбое входа, что обеспечивает фильтрацию и регулирование напряжения. Системы линейно-интерактивного ИБП зависят от батареи для обеспечения питания, поэтому этот тип имеет тенденцию разряжать батарею чаще, чем онлайн-системы ИБП, которые регулируют питание посредством процесса двойного преобразования.

При пропадании подачи переменного тока на вход ИБП размыкается безобрывный переключатель, и мощность перетекает от батареи к выходу ИБП. Когда инвертор всегда включен и подключен к выходу, линейно-интерактивный ИБП обеспечивает дополнительную фильтрацию и снижает переходные процессы переключения по сравнению с резервным ИБП. Линейно-интерактивные системы ИБП обычно используются в стоечных системах мощностью менее 5000 ВА.

Offline / Standby / Battery Backup

Автономный ИБП

, также называемый резервным ИБП или резервным аккумулятором, является экономичным выбором.Улучшенные автономные системы ИБП переключаются на аккумулятор достаточно быстро, чтобы предотвратить аномалии питания и выдержать короткие перебои в работе. Автономный ИБП защищает от большинства скачков напряжения, но не поддерживает идеальную мощность во время небольших провалов и скачков напряжения.

Ключом к качеству автономного ИБП является диапазон мощности, за исключением которого устройство будет работать до переключения на резервный аккумулятор. Чем шире диапазон, тем меньше расходуется батарея и больше доступно время резервного питания при отключении питания. Чем чаще ИБП переключается на резервный аккумулятор, тем меньше срок его службы.

Технология автономных ИБП

защитит от большинства скачков напряжения, подавляя избыточное напряжение, и поможет выдержать более 90% всех отключений. Автономная система ИБП передает электроэнергию переменного тока напрямую через блок, мимо переключателя, к выходной точке, к которой подключена защищаемая нагрузка.

Когда происходит сбой входного питания, встроенная батарея и инвертор, который преобразует мощность постоянного тока батареи в переменный ток, активируются и подключаются к выходу с помощью передаточного переключателя.Обычно при переключении на резервную батарею происходит перерыв в питании на 6-8 миллисекунд.

Эта технология лучше всего подходит для устройств мощностью менее 1500 ВА, таких как небольшие офисы, персональные домашние компьютеры и другие менее важные приложения. Автономный ИБП — хороший вариант для тех, кому требуется меньшая мощность и стоимость. Технология автономных ИБП обеспечивает защиту от резервного питания для настольного оборудования, игровых консолей, рабочих станций, беспроводных сетей и другой электроники. Во время отключения электроэнергии он обеспечивает достаточное время работы для сохранения незавершенного производства и завершения надлежащего отключения оборудования.В дополнение к резервному питанию большинство автономных систем ИБП также предлагает базовую защиту от перенапряжения.

Что такое источник бесперебойного питания?

Источник бесперебойного питания (ИБП) — это устройство, которое позволяет компьютеру продолжать работу хотя бы в течение короткого времени при потере основного источника питания. Устройства ИБП также обеспечивают защиту от скачков напряжения.

ИБП содержит батарею, которая «срабатывает», когда устройство обнаруживает потерю мощности от основного источника.Если конечный пользователь работает на компьютере, когда ИБП уведомляет о потере питания, у него есть время, чтобы сохранить все данные, над которыми он работает, и выйти до того, как разрядится вторичный источник питания (батарея). Когда все электричество заканчивается, все данные в оперативной памяти (RAM) вашего компьютера стираются. Когда происходят скачки напряжения, ИБП перехватывает скачки напряжения, чтобы не повредить компьютер.

ИБП в дата-центре

Каждый ИБП преобразует входящий переменный ток в постоянный через выпрямитель и преобразует его обратно с помощью инвертора.Батареи или маховики накапливают энергию для использования в случае отказа электросети. Схема байпаса направляет мощность вокруг выпрямителя и инвертора, нагружая IT-нагрузку входящей мощностью от электросети или генератора.

Хотя системы ИБП обычно называют системами с двойным преобразованием, линейно-интерактивными и резервными, эти термины используются непоследовательно, и производители реализуют их по-разному: По крайней мере, одна система допускает любой из трех режимов. Международная электротехническая комиссия (IEC) Интернат и приняла более технически описательную терминологию в стандарте IEC Std.62040.

Типы ИБП и их основные характеристики

Независимые от напряжения и частоты (VFI): Системы ИБП, не зависящие от напряжения и частоты (VFI), называются системами с двойным или двойным преобразованием, поскольку входящий переменный ток выпрямляется в постоянный, чтобы поддерживать заряд аккумуляторов и управлять инвертором. Инвертор восстанавливает стабильную мощность переменного тока для работы ИТ-оборудования.

Рисунок 1.

При сбое питания аккумуляторы приводят в действие инвертор, который продолжает работать с IT-нагрузкой.Когда питание восстанавливается от электросети или от генератора, выпрямитель подает постоянный ток (DC) на инвертор и одновременно заряжает батареи. Инвертор работает постоянно. Вход электросети полностью изолирован от выхода, а байпас используется только для обеспечения безопасности при техническом обслуживании или в случае внутренней неисправности электроники. Поскольку питание ИТ-оборудования не прерывается, вакуумный прерыватель неисправности (VFI) обычно считается наиболее надежной формой ИБП. Большинство систем синхронизируют выходную частоту с входной, но в этом нет необходимости, поэтому она по-прежнему считается частотно-независимой.

Рисунок 2.

Каждое преобразование энергии приводит к потерям, поэтому потраченная впустую энергия исторически считалась ценой максимальной надежности.

Независимость от напряжения (VI): Независимость от напряжения (VI) или линейно-интерактивные ИБП имеют контролируемое выходное напряжение, но ту же выходную частоту, что и входную. Частотная независимость редко вызывает озабоченность по поводу электроснабжения в развитых странах. Электроэнергия подается непосредственно на выход и ИТ-оборудование, а выпрямитель поддерживает заряд аккумуляторов.Инвертор работает параллельно с выходом, компенсируя провалы напряжения и действуя как активный фильтр для скачков напряжения и гармоник. Потери выпрямителя и инвертора возникают только при колебаниях входящей мощности. Маховики и моторные / генераторные установки также квалифицируются как VI.

Рисунок 3.

При пропадании входящего питания или выходе напряжения за допустимый диапазон байпас быстро отключается от входа, и аккумулятор приводит в действие инвертор. Когда входная мощность восстанавливается, байпас повторно включает вход, повторно заряжает батареи и поддерживает постоянное выходное напряжение.Поставщики ИБП, использующие параллельные источники питания, не заявляют о потере надежности. Результат — около 98% энергоэффективности.

Рисунок 4.

Зависимый от напряжения и частоты (VFD): Зависимый от напряжения и частоты (VFD), или резервный ИБП, по своим функциям аналогичен VI и иногда ошибочно называется линейно-интерактивным. В обычных системах VFD инвертор выключен, поэтому для начала выработки энергии может потребоваться от 10 до 12 миллисекунд (мс). Эта поломка может привести к сбою серверов, в результате чего устаревшие ИБП с частотно-регулируемым приводом плохо подходят для центров обработки данных.

Рисунок 5.

В новых концепциях ЧРП инвертор вырабатывает мощность в течение 2 мс после активации. Байпас обычно задействован, как и в случае с VI, поэтому оборудование работает напрямую от электросети или генератора. Поскольку инвертор не работает до тех пор, пока не пропадет питание, нет контроля напряжения или потребляемой мощности, что обеспечивает КПД до 99%. Сбой питания или напряжение вне допустимого диапазона размыкает переключатель байпаса, отключая вход от выхода; инвертор начинает работать от батарей.Выпрямитель достаточно большой, чтобы поддерживать заряд аккумуляторов.

Рисунок 6.

Преимущества и недостатки ИБП

Преимущества использования источников бесперебойного питания:

• Нет задержки между переключением с основного источника питания на ИБП.
• Может лучше поддерживать критически важные инструменты по сравнению с генераторами.
• Потребители могут выбрать тип и размер ИБП в зависимости от количества энергии, которое им необходимо для подачи на устройство.
• ИБП молчат.
• Обслуживание систем ИБП дешевле по сравнению с генераторами.

К недостаткам использования источников бесперебойного питания относятся:

• Невозможность запускать тяжелые электроприборы из-за того, что ИБП разряжены от батарей.
• Если используются некачественные батареи, пользователи могут часто их заменять.
ИБП
• может потребоваться профессиональная установка.

ИБП VS. генераторы, сетевые фильтры, инверторы и АРН

В отличие от ИБП, генераторы не обеспечивают бесперебойную работу устройств после потери основного устройства.Однако генераторы обеспечивают более длительный период времени по сравнению с ИБП. Системы ИБП не обеспечивают питание так долго, потому что они питаются от батарей.

Устройства защиты от перенапряжения (ограничители) помогают предотвратить скачки напряжения и скачки напряжения. Однако устройства защиты от перенапряжения не работают во время перебоев в подаче электроэнергии или в случаях отключения основного источника питания.

Силовые инверторы — это устройства, которые преобразуют постоянный ток в переменный. Силовые инверторы обычно подключаются к внешнему источнику постоянного тока и непрерывно преобразуют ток в переменный.В инверторах питания обычно используется одна или несколько батарей для хранения энергии. При использовании инверторов мощности возникает задержка в передаче мощности от первичного источника питания к вторичному источнику питания при отключении основного питания.

Автоматические регуляторы напряжения (АРН) будут контролировать входное напряжение, чтобы минимизировать колебания напряжения. АРН обычно используются как в преобразователях мощности, так и в инверторах.

.