Источник бесперебойного питания

Содержание

Источник бесперебойного электропитания

Промышленное решение: ИБП, вместе с защищаемым оборудованием, смонтирован в 19-дюймовую стойку

Исто́чник (система, агрегат) бесперебо́йного электропита́ния (ИБП), UPS (англ. Uninterruptible Power Supply (Source, Systems)) — источник электропитания, обеспечивающий при кратковременном отключении основного источника мощность питания, а также защиту от помех в сети основного источника. ИБП является вторичным источником электропитания:п. 3.1.1 Преобразованию может подвергаться как качество электрической энергии, так и параметры электрической энергии (напряжение, частота).

Источники бесперебойного электропитания развивались параллельно с компьютерами и другими высокотехнологическими устройствами для надежного питания этого оборудования, чего стандартные сети электроснабжения обеспечить не могут.:128 Наиболее широко распространены конструкции в качестве отдельного устройства, включающего в себя аккумулятор и преобразователь постоянного тока в переменный. Также в качестве резервного источника могут применяться маховики и топливные элементы. В настоящее время мощность ИБП находится в диапазоне 100 Вт … 1000 кВт (и более), возможны различные величины выходных напряжений.:142

Причины использования

Кратковременные нарушения нормальной работы электрической сети являются неизбежными. Причиной большинства кратковременных нарушений электроснабжения являются короткие замыкания. Полностью защитить электрическую сеть от них практически невозможно или, во всяком случае, это стоило бы очень дорого.:с. 6 Кратковременные перерывы питания случаются значительно чаще, чем длительные. Длительного перерыва питания возможно избежать используя автоматический ввод резерва (АВР). При этом кратковременные перерывы питания будут не только при коротком замыкании на любой из питающих АВР линий, но и на линиях, питающих соседних потребителей.:с. 8

Бесперебойное от гарантированного электропитания отличается тем, что в случае гарантированного электропитания допускается перерыв на время ввода в действие резервного источника. В случае бесперебойного электропитания требуется «мгновенный» ввод в действие резервного источника. Это важное требование ограничивает круг пригодных к применению в источниках бесперебойного питания резервных источников. На практике обычно может быть применен только один такой источник — аккумуляторная батарея.

Основной функцией ИБП является обеспечение непрерывности электропитания посредством использования альтернативного источника энергии. Кроме того, ИБП повышает качество электропитания, стабилизируя его параметры в установленных пределах. В ИБП в качестве накопителя энергии обычно используются химические источники тока. Кроме них могут применяться и иные накопители.:п. 1.1 В качестве первичного источника может использоваться электропитание, поступающее от электросети или генератора.:п. 3.1.3

Промышленность

Сложное технологическое оборудование современного промышленного производства не может нормально функционировать, если электроснабжение не бесперебойное. Для многих промышленных предприятий перерыв питания на несколько секунд или даже на десятые доли секунды ведет к нарушению непрерывного технологического процесса и к остановке производства.:с. 5

Если допустимое время перерыва питания меньше 0,2 с возможно только использование источников бесперебойного питания, защита автоматическими выключателями цепи с коротким замыканием для уменьшения времени перерыва питания в таком случае невозможна или неэффективна. Если допустимое время более 0,2 с возможно использование защит электросети или использование источников бесперебойного питания. При допустимом времени 5…20 с возможно отказаться от источников бесперебойного питания и использовать АВР.:с. 61

Для электродвигателей провалы напряжения в сети 0,4 кВ длительностью 0,3…0,5 с могут привести к тому, что векторы остаточной ЭДС электродвигателей могут оказаться в противофазе с векторами напряжения сети. В результате при восстановлении питания произойдет срабатывание электромагнитных расцепителей автоматических выключателей и окончательное отключение электродвигателей. При этом провалы напряжения длительностью менее 0,3 с не представляют опасности, поэтому для электродвигателей борьба с провалами напряжения обычно направлена на предотвращение отключения контакторов в цепи главного питания 0,4 кВ. Одной из таких мер является питание цепей управления контактора от источника бесперебойного питания.:с. 251

Восприимчивость промышленных контролёров на логических микросхемах к провалам напряжения аналогична восприимчивости компьютеров.:160

Нарушение работы контакторов и реле может произойти при прерывании напряжения 5…10 мс и 80…120 мс. Разница в работе одного и того же устройства возникает из-за разницы в мгновенной величины напряжения переменного тока, когда начался провал напряжения. При прохождении напряжения через ноль устойчивость более чем в 10 раз больше.:165

В быту и офисах

Наиболее распространенное в быту и офисах применение — выключение компьютера без потери данных при отключении электроэнергии. При провалах напряжения длительностью 0,2 с происходит остановка процедур чтения/записи компьютера; 0,25 c — блокировка операционной системы; 0,4 c — перезагрузка.:158

Аварийное

Источники питания, которые используются в случае перерыва нормального питания делятся на резервные и источники питания для систем безопасности.

Международная классификация ИБП

Стандартом IEC 62040-3 введена следующая классификация ИБП:

Пример обозначения типа ИБП: VFI SS 111

1-я группа символов — зависимость выходного сигнала ИБП от входного (сети).

  • Класс VFI (Voltage and Frequency Independent) — напряжение и частота на выходе ИБП не зависят от входной сети.
  • Класс VI (Voltage Independent) — выход ИБП зависит от частоты входа, но напряжение поддерживается в заданных пределах пассивным или активным регулированием.
  • Класс VFD (Voltage and Frequency Dependent) — напряжение и частота на выходе ИБП зависят от входной сети.

2-я группа символов — форма выходного сигнала ИБП.

  • SS — синусоидальная форма выходного сигнала (коэффициент гармонических искажений Kги<8 %) при линейной и нелинейной нагрузке.
  • XX — несинусоидальная форма выходного сигнала при нелинейной нагрузке (синусоидальная при линейной).
  • YY — несинусоидальная форма сигнала при любой нагрузке.

3-я группа символов — динамические характеристики ИБП. Обеспечение стабильности выходного напряжения ИБП при трёх типах переходных процессов (1 — класс 1, отлично; 2 — класс 2, хорошо; и т. д.):

  • 1-я цифра: нормальный режим -> автономный режим -> режим bypass,
  • 2-я цифра: 100 % изменение линейной нагрузки в нормальном или автономном режиме (худший параметр),
  • 3-я цифра: 100 % изменение нелинейной нагрузки в нормальном или автономном режиме (худший параметр).

ИБП переменного тока

Первоначально ИБП переменного тока состояли из дизельного двигателя, электродвигателя, маховика и электрогенератора. При отключении питания, поступающего от электросети, за счет инерции маховика электрогенератор продолжал работать до запуска дизельного двигателя.:131

История электронных ИБП переменного тока начинается с изобретения в 1957 году тиристоров. В 1964…1967 гг. были созданы ИБП с резервированием мощностью до 500 кВА. К настоящему времени основное изменение в конструкции состоит в замене тиристоров на IGBT транзисторы.:130

Резервная схема

Резервная схема (англ. Off-Line, Standby) — в нормальном режиме питание подключенной нагрузки осуществляется напрямую от первичной электрической сети, которое ИБП фильтрует (высоковольтные импульсы и электромагнитные помехи) пассивными фильтрами. При выходе электропитания за нормированные значения напряжения (или его пропадании) нагрузка автоматически переподключается к питанию от схемы, получающей электрическую энергию от собственных аккумуляторов с помощью простого инвертора. При появлении напряжения в пределах нормы снова переключает нагрузку на питание от первичной сети.

Достоинства:

  • за счёт КПД около 99 % (при наличии напряжения сети) практически бесшумны и имеют минимальное тепловыделение;
  • невысокая стоимость ИБП в целом.

Недостатки:

  • относительно долгое время переключения (порядка 6..10 мс) на питание от батарей;
  • невозможность корректировать ни напряжение, ни частоту (VFD по классификации МЭК).
  • несинусоидальная форма выходного напряжения при работе от батареи (аппроксимированная синусоида, квази-синусоида);

Чаще всего ИБП, построенные по такой схеме, используется для питания персональных компьютеров или рабочих станций локальных сетей начального уровня, для которых не критично своевременное отключение в случае неполадки в сети. Практически все недорогие маломощные ИБП, предлагаемые на отечественном рынке, построены по данной схеме.

Интерактивная схема

Линейно-интерактивный ИБП

Интерактивная схема (англ. Line-Interactive) — устройство аналогично предыдущей схеме; дополнительно на входе присутствует ступенчатый стабилизатор напряжения на основе автотрансформатора, позволяя получить регулируемое выходное напряжение. (VI по классификации МЭК). При работе в нормальном режиме такие ИБП не корректируют частоту, пассивные фильтры фильтруют входящее переменное напряжение. При пропадании напряжения ИБП переходит на питание от инвертора, аналогично предыдущему.

Инверторы некоторых моделей линейно-интерактивных ИБП выдают напряжение как прямоугольной или трапецеидальной формы, как у предыдущего варианта, так и синусоидальной формы. Время переключения меньше, чем в предыдущем варианте, так как осуществляется синхронизация инвертора с входным напряжением. КПД такой же высокий, как и у резервных.

Недостатки: в режиме «от сети» не выполняет функцию фильтрации пиков, и обеспечивает только крайне примитивную стабилизацию напряжения (обычно 2—3 ступени автотрансформатора, переключаемые релейно, функция называется «AVR»).

В режиме «от батарей» некоторые, особенно дешёвые, схемы выдают на нагрузку частоту куда выше 50 Гц, и осциллограмму переменного тока, имеющую мало общего с синусоидой. Это связано с применением классического трансформатора крупного размера в схеме (вместо инвертора на полупроводниковых ключах). В связи с тем, что трансформатор данного габарита имеет (в связи с возникновением гистерезиса в сердечнике) ограничение на передаваемую мощность, которое линейно растет с частотой, данного трансформатора (занимает 1/3 объёма всего ИБП) хватает для питания цепи зарядки батарей на 50 Гц в режиме «от сети». Но, в режиме «от батарей», через этот трансформатор нужно пропустить уже сотни ватт мощности, что возможно только путём повышения частоты.

Это приводит к невозможности питания приборов, использующих, например, асинхронные двигатели (почти вся бытовая техника, включая отопительные системы).

По сути, от такого ИБП можно питать только приборы, нетребовательные к качеству питания, то есть, например, все приборы с импульсными БП, где питающее напряжение немедленно выпрямляется и фильтруется. То есть компьютеры и значительная часть современной бытовой электроники. Также можно питать осветительные и обогревательные приборы.

Схема двойного преобразования

ИБП с двойным преобразованием тока

Режим двойного преобразования (англ. online, double-conversion, онлайн) — используется для питания нагруженных серверов (например, файловых), высокопроизводительных рабочих станций локальных вычислительных сетей, а также любого другого оборудования, предъявляющего повышенные требования к качеству сетевого электропитания. Принцип работы состоит в двойном преобразовании (double conversion) рода тока. Сначала входной переменный ток преобразуется в постоянный, затем обратно в переменный ток с помощью обратного преобразователя (инвертора). При пропадании входного напряжения переключение нагрузки на питание от аккумуляторов не требуется, поскольку аккумуляторы включены в цепь постоянно (т. н. буферный режим работы аккумулятора) и для этих ИБП параметр «время переключения» не имеет смысла. В маркетинговых целях может использоваться фраза «время переключения равно 0», правильно отражающая основное преимущество данного вида ИБП: отсутствие промежутка времени между пропаданием внешнего напряжения и началом питания от батарей. ИБП двойного преобразования имеют невысокий КПД (от 80 до 96,5 %) в режиме on-line, из-за чего отличаются повышенным тепловыделением и уровнем шума. Однако у современных ИБП средних и высоких мощностей ведущих производителей предусмотрены разнообразные интеллектуальные режимы, позволяющие автоматически подстраивать режим работы для повышения КПД вплоть до 99 %. В отличие от двух предыдущих схем, способны корректировать не только напряжение, но и частоту (VFI по классификации МЭК).

Достоинства:

  • отсутствие времени переключения на питание от батарей;
  • синусоидальная форма выходного напряжения, то есть возможность питать любую нагрузку, в том числе отопительные системы (в которых есть асинхронные двигатели).
  • возможность корректировать и напряжение, и частоту (более того, такой прибор одновременно является и самым лучшим из возможных стабилизаторов напряжения).

Недостатки:

  • Низкий КПД (80—94 %), повышенная шумность и тепловыделение. Практически всегда прибор содержит вентилятор компьютерного типа, и потому не бесшумен (в отличие от line-interactive ИБП).
  • Высокая стоимость. Примерно вдвое-втрое выше, чем line-interactive.

  • „Резервная“ схема построения ИБП
  • „Интерактивная“ схема построения ИБП
  • Схема построения ИБП с двойным преобразованием

> ИБП постоянного тока

ИБП постоянного тока отличается от других схем отсутствием инвертора.

Характеристики ИБП

  • выходная мощность, измеряемая в вольт-амперах (VA) или ваттах (W). Стоит обратить внимание, что оборудование, содержащее мощные электродвигатели (холодильник, погружные насосы автономных водопроводов и систем полива), имеет «пусковые токи». Это означает, что в момент пуска двигателя устройство кратковременно потребляет мощность, в 5—7 раз превышающую паспортную. ИБП должен выбираться с учётом этого факта. То же касается и лазерных принтеров, которые обычно вообще запрещают подключать к ИБП;
  • выходное напряжение, измеряется в вольтах, V;
  • время переключения, то есть время перехода ИБП на питание от аккумуляторов (измеряется в миллисекундах, ms);
  • время автономной работы, определяется ёмкостью батарей и мощностью подключённого к ИБП оборудования (измеряется в минутах, мин.), у большинства офисных ИБП оно равняется 4—15 минутам; (обычно 40—45 минут при свежих батареях и ненагруженном компьютере).
  • ширина диапазона входного (сетевого) напряжения, при котором ИБП в состоянии стабилизировать питание без перехода на аккумуляторные батареи (измеряется в вольтах, V);
  • срок службы аккумуляторных батарей (измеряется годами, обычно свинцовые аккумуляторные батареи значительно теряют свою ёмкость уже через 2—3 года. Сильно зависит от качества, а значит, и цены ИБП, конкретно от степени примитивности его цепи зарядки батареи).

Конструкция

Устройства хранения электроэнергии

Химические

Реализация основной функции достигается работой устройства от аккумуляторов, установленных в корпусе ИБП, под управлением электрической схемы, поэтому в состав любого ИБП, кроме схемы управления, входит зарядное устройство, которое обеспечивает зарядку аккумуляторных батарей при наличии напряжения в сети, обеспечивая тем самым постоянную готовность к работе ИБП в автономном режиме. Для увеличения времени автономного режима работы можно оснастить ИБП дополнительной (внешней) батареей.

В источниках бесперебойного электропитания могут быть использованы химические источники тока (ХИТ):

  • аварийная батарея — батарея ХИТ, подающая необходимую электрическую энергию в цепь при перерывах в работе нормального источника энергии;
  • буферная батарея — батарея ХИТ, подключенная параллельно к постоянному источнику тока для уменьшения влияния колебаний энергии на источник.

Электрический аккумулятор является вторичным химическим источником тока.

Динамические

Конденсаторы

Главное различие между конденсаторами и аккумуляторами заключается в том, что конденсаторы непосредственно хранят электрический заряд, а аккумуляторы превращают электрическую энергию в химическую, запасают ее, а потом происходит обратное преобразование. Однако, у электролитических конденсаторов емкость недостаточна для применения в длительно работающих источниках бесперебойного питания. Намного большую емкость имеют ионисторы.

При использовании АВР постоянного тока с использованием релейной схемы можно использовать для исключения перерывов питания на время переключения конденсатор большой ёмкости.:с. 229

Байпас

Байпасом называется один из составляющих ИБП блоков. Режим байпас (англ. Bypass, «обход») — питание нагрузки отфильтрованным напряжением электросети в обход основной схемы ИБП. Переключение в режим Bypass выполняется автоматически или вручную (ручное включение предусматривается на случай проведения профилактического обслуживания ИБП или замены его узлов без отключения нагрузки). Может делать т. н. фазануль («сквозной нуль»). Применяется в online-схемах, более того, выключенный кнопкой OFF online UPS остаётся в режиме байпаса, то же самое происходит при разрушении силовых компонентов схемы, определённом управляющими цепями, а также при аварийном отключении схемы по перегрузке выхода. В line-interactive UPS режим работы «от сети» и есть байпас.

Стабилизатор переменного напряжения

Основная статья: Стабилизаторы переменного напряжения

Используется в ИБП, которые работают по интерактивной схеме. Часто ИБП оснащается только повышающим «бустером» (англ. booster), который имеет всего лишь одну либо несколько ступенек повышения, но есть модели, которые оснащены универсальным регулятором, работающим и на повышение (boost), и на понижение (buck) напряжения. Использование стабилизаторов позволяет создать схему ИБП, способную выдержать долгие глубокие «подсадки» и «проседания» входного сетевого напряжения (одной из наиболее распространённых проблем отечественных электросетей) без перехода на аккумуляторные батареи, что позволяет значительно увеличить срок «жизни» аккумуляторной батареи.

Инвертор

Схема инвертора 12 Вольт постоянного в 230 Вольт переменного напряжения

Инвертор — устройство, которое преобразует род напряжения из постоянного в переменное (аналогично переменное в постоянное). Основные типы инверторов:

  • инверторы, которые генерируют напряжение прямоугольной формы;
  • инверторы с пошаговой аппроксимацией;
  • инвертор с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ).
  • преобразователь с импульсно-плотностной модуляцией (ИПМ, англ. Pulse-density modulation)

Показатель, который характеризует степень отличия формы напряжения или тока от идеальной синусоидальной формы — коэффициент нелинейных искажений (англ. Total Harmonic Distortion, THD). Типовые значения:

  • 0 % — форма сигнала полностью соответствует синусоиде;
  • порядка 3 % — форма, близкая к синусоидальной;
  • порядка 5 % — форма сигнала, приближенная к синусоидальной;
  • до 21 % — сигнал имеет трапецеидальную или ступенчатую форму (модифицированный синус или меандр);
  • 43 % и свыше — сигнал прямоугольной формы (меандр).

Для уменьшения влияния на форму напряжения в питающей электросети (если входным узлом ИБП, построенного по схеме с двойным преобразованием, является тиристорный выпрямитель, элемент нелинейный и потребляющий большой импульсный ток, такой ИБП становится причиной появления гармоник высшего порядка) во входной цепи ИБП устанавливается специальный THD-фильтр. При использовании транзисторных выпрямителей коэффициент нелинейных искажений (англ. Total Harmonic Distortion, THD) составляет порядка 3 %, и фильтры не используют.

Трансформатор

Гальваническую развязку между входом и выходом (как правило, в ИБП таковая не делается вообще из принципиальных соображений пропуска «сквозного нуля» на нагрузку, то есть отсутствия любой коммутации провода нейтрали от входа UPS до его выхода) осуществляет установленный во входной цепи ИБП (между электросетью и выпрямителем) входной изолирующий трансформатор. Соответственно, в выходной цепи ИБП между преобразователем и нагрузкой размещён выходной изолирующий трансформатор, который обеспечивает гальваническую развязку между входом со схемы ИБП и выходом на подключенную нагрузку.

Интерфейс

Для расширенного мониторинга состояния самого ИБП (например, уровень заряда батарей, параметры электрического тока на выходе) применяются различные интерфейсы: для подключения к компьютеру — последовательный (COM) порт или USB, при этом производителем ИБП поставляется фирменное программное обеспечение, которое позволяет, проанализировав ситуацию, определить время работы и дать оператору возможность безопасно выключить компьютер, завершив работу всех программ. Для наблюдения за состоянием источников бесперебойного питания и другого оборудования через локальную вычислительную сеть используется протокол SNMP и специализированное программное обеспечение.

Для того, чтобы повысить надёжность всей системы в целом, применяется резервирование — схема, которая состоит из двух или более ИБП.

Примечания

  1. ГОСТ 27699-88 Системы бесперебойного питания приемников переменного тока. Общие технические условия
  2. ГОСТ МЭК 62040-3-2009 Системы гарантированного электроснабжения. Агрегаты бесперебойного питания. Часть 3. Общие технические требования. Методы испытаний
  3. ГОСТ Р 53560-2009 Системы тревожной сигнализации. Источники электропитания. Классификация. Общие технические требования. Методы испытаний.
  4. 1 2 3 ГОСТ IEC 62040-1-2013 Системы бесперебойного энергоснабжения (UPS). Часть 1. Общие требования и требования безопасности к UPS
  5. ГОСТ 18311-80 Изделия электротехнические. Термины и определения основных понятий п.4
  6. 1 2 3 4 5 6 7 Куско А., Томпсон М. Сети электроснабжения. Методы и средства обеспечения качества энергии —Саратов: Профобразование, 2017
  7. 1 2 3 4 Гуревич Ю. Е., Кабиков К. В. Особенности электроснабжения, ориентированного на бесперебойную работу промышленного потребителя —М.: Элекс-КМ, 2005.
  8. Бушуев В. М. Электропитание устройств связи —М.: Радио и связь, 1986. С. 122
  9. 1 2 Гуревич В. И. Устройства электропитания релейной защиты. Проблемы и решения —М.: Инфра-Инженерия, 2013
  10. ГОСТ 30331.1-2013 (IEC 60364-1:2005) Электроустановки низковольтные. Часть 1. Основные положения, оценка общих характеристик, термины и определения пп.20.55, 20.101
  11. IEC 62040-1(2008) | Электронный магазин стандартов
  12. IEC 62040-2(2005) | Электронный магазин стандартов
  13. IEC 62040-3(1999) | Электронный магазин стандартов
  14. IEC 62040-4(2013) | Электронный магазин стандартов
  15. IEC 62040-5-3(2016) | Электронный магазин стандартов
  16. 1 2 Важно знать: нагрузка обесточивается на время переключения ИБП на питание от аккумуляторных батарей и обратно! Поэтому ИБП интерактивного и offline-типа (независимо от уровня его собственной надёжности) не может считаться высоконадёжным источником бесперебойного питания для персонального компьютера: персональный компьютер может в момент переключения успеть уйти на перезагрузку, потому что типичное время переключения ИБП и время, которое может выдержать компьютер в обесточенном состоянии без перезагрузки, — одного порядка (зависит от различных факторов, в частности схемотехнических параметров и возраста его блока питания, текущего уровня энергопотребления процессора и видеокарты).
  17. Различные типы систем ИБП http://www.apc.com/salestools/SADE-5TNM3Y/SADE-5TNM3Y_R7_RU.pdf
  18. Граф Ш., Гессель М. 1. Введение // Схемы поиска неисправностей = Fehlererkennungsschaltungen. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — С. 6. — 144 с. — 80 000 экз. — ISBN 5-283-02462-8.
  19. ГОСТ Р МЭК 60050-482-2011 Источники тока химические. Термины и определения
  20. ГОСТ 15596-82 Источники тока химические. Термины и определения
  21. Elec.ru Конденсатор вместо аккумулятора
  22. Интелледижент Пауэр. Ребрендинг источников бесперебойного питания. ELTENA.

Как выбрать ИБП, часть 1

ИБП расшифровывается как «источник бесперебойного питания». Аббревиатура на английском — UPS (Uninterruptible Power Supply), поэтому распространены также названия УПС, ЮПС, упсник.

Основная функция источника бесперебойного питания — обеспечить подачу электроэнергии на подключенную к нему технику на время отключений в основной сети. Но, в зависимости от типа оборудования, параметры такого автономного питания могут требоваться кардинально разные. Соответственно, рынок ИБП предлагает разные типы устройств, которые отличаются массой параметров:

  • принципом работы: оффлайновые, линейно-интерактивные, онлайновые;
  • типом автоматической регулировки напряжения;
  • качеством фильтрации помех сети;
  • емкостью (количество ампер-часов, или другими словами – на какое время автономной работы его хватит);
  • временем переключения на батареи при отключении электроэнергии;
  • возможностью подключения дополнительных внешних батарей;
  • различными дополнительными функциями (фильтрующие розетки, розетки для телефонного и сетевого кабеля, LCD-дисплей, синхронизация с ПК) и т. д.

Как выбрать ИБП при таком многообразии моделей? Как понять, чем они отличаются? В этой статье мы рассмотрим основные типы источников бесперебойного питания, их отличия, и какими дополнительными функциями производители оснащают ИБП. В следующей — как подобрать UPS в зависимости от особенностей вашего оборудования, как рассчитать его необходимую мощность и т. д.

    • Три основные типа ИБП:
      • Off-line (Back-UPS, резервный, Standby) источник бесперебойного питания.
      • Линейно-интерактивные ИБП.
      • ИБП двойного преобразования (on-line).
    • Дополнительный функционал UPS:
      • Синхронизация с ПК.
      • Холодный старт.
      • Розетки Schuko.
      • Розетки для фильтрации помех, телефонной линии, витой пары.

Три основные типа ИБП

Off-line (Back-UPS, резервный, Standby) источник бесперебойного питания

Пример резервного ИБП: модель APC Back UPS RS 650VA.

Принцип действия бесперебойника такого типа очень простой:

Пока в сети есть электроэнергия в пределах установленных значений, ИБП подает на подключенные устройства напряжение напрямую от сети, одновременно подзаряжая батарею. Питание, проходящее через UPS, при этом не регулируется, фильтрация импульсов и помех происходит на самом простом уровне, с помощью пассивных фильтров. Форма сигнала соответствует сигналу сети, т. е. синусоиде.

Как только напряжение в сети пропадает, ИБП переходит на питание от батарей. Инвертор, преобразующий постоянный ток от аккумулятора в переменный ток на выходе, в UPS этого типа установлен один из самых простых, поэтому форма сигнала не соответствует правильной синусоиде. Максимум, что предпринимают производители — несколько приближают ее к синусоиде, делая ступенчатой.

На автономное питание off-line УПС переходит также в том случае, если уровень напряжения в сети падает ниже или поднимается выше пороговых значений, они могут быть разными в зависимости от марки бесперебойника.

Время переключения на аккумуляторы в различных моделях составляет от 5 до 20 мс. Это сравнительно много, и для некоторых моделей оборудования такая долгая задержка может неблагоприятно сказаться на работе. Длительное срабатывание реле связано с тем, что устройству необходимо, чтобы в момент включения автономного питания фазы напряжений сети и батарей совпадали, а поскольку они не синхронизированы, на это уходит некоторое время.

Схема работы источника бесперебойного питания резервного типа.

Плюсы Standby UPS:

      • недорогая цена,
      • высокий КПД,
      • бесшумная работа.

Недостатки:

      • долгое переключение на работу от батареи (от 5 до 20 мс);
      • форма выходного сигнала — не синусоида;
      • фильтрация помех, шумов и импульсов на линии довольно грубая;
      • нет регулировки напряжения и частоты при работе от сети.

Линейно-интерактивные ИБП

Пример линейно-интерактивного ИБП: модель AEG Protect ALPHA 1200

Этот тип источников бесперебойного питания покупатели выбирают чаще всего, так как он оптимально сочетает функциональность и цену.

В принципиальную схему работы линейно-интерактивных UPS включен AVR — модуль автоматической регулировки входящего напряжения сети. То есть, в отличие от UPS резервного типа, он не просто пропускает сквозь себя питание, но и стабилизирует его, правда не плавно, а ступенчато.

При работе от сети при нормальном уровне напряжения линейно-интерактивный источник бесперебойного питания пропускает входящий сигнал через пассивные фильтры помех и шумов, одновременно заряжается батарея.

При повышении или понижении напряжения в сети, линейно-интерактивный ИБП производит его ступенчатую корректировку. При достижении напряжением определенного порога, AVR понижает или понижает его на фиксированную величину (или процент). Таких порогов-ступеней в схеме работы AVR может быть прописано несколько, также для работы с пониженным и повышенным уровнем может быть предназначено разное количество ступеней корректировки (например, 2 — для повышения, и 1 — для понижения).

Если напряжение в сети падает или поднимается до значений, которые лежат вне доступного входного диапазона бесперебойника, устройство переходит на работу от батарей, так же как и в случае полного отключения электроэнергии. Эти минимумы и максимумы могут различаться в зависимости от загруженности ИБП. К примеру, если UPS загружен на 70%, а вольтметр показывает 160В в сети, бесперебойник переключается на аккумуляторы. А при загрузке на 30% и напряжении в 150В он все еще производит регулировку при помощи AVR-трансформатора.

Часть линейно-интерактивных моделей ничем не отличаются по форме выходного сигнала от бесперебойников резервного типа: у них ступенчатая синусоида. Некоторые производители, особенно с ростом спроса ИБП для котлов, оснащают свои бесперебойники инверторами, выдающими правильную синусоиду.

Время переключения на работу от аккумуляторов в линейно-интерактивных ИБП с чистой синусоидой меньше, чем у его резервных собратьев. Причина в том, в УПС-ах этого типа совпадают формы кривой напряжения (и от сети, и от батареи это синусоида), что ускоряет синхронизацию фаз и, соответственно, запуска автономного питания.

Плюсы line-interactive ИБП:

      • разумная цена,
      • бесшумная работа,
      • автоматическая регулировка входящего напряжения,
      • в некоторых моделях — чистая синусоида на выходе,
      • время переключения меньше, чем в резервных (в среднем 4-8 мс, в некоторых моделях 2-4 мс).

Недостатки:

      • отсутствует регулировка частоты,
      • недостаточно полная фильтрация помех, шумов и импульсов сети,
      • регулировка напряжения не плавная, а ступенчатая,
      • КПД ниже, чем в off-line источнике бесперебойного питания.

ИБП двойного преобразования (on-line)

Пример ИБП с двойным преобразованием: модель EATON PW9130 1500VA.

Это самый дорогой, но и самый лучший вид ИБП. Он оптимально подходит для дорогого капризного оборудования, для которого важно не только постоянное напряжение, но и частота, а также эффективная фильтрация шумов, сигнал в форме чистой синусоиды и отсутствие задержек при переключении на работу от батарей.

Фактически, такой источник бесперебойного питания работает постоянно, стабилизируя, фильтруя входящий сигнал, выравнивая частоту и форму выходного сигнала.

В режиме работы от сети, поступающее переменное напряжение стабилизируется и превращается в постоянное выпрямителем и распределяется между батареей (для подзарядки, если необходимо) и инвертором. Инвертор преобразует постоянный ток в переменный, выдавая на выходе сигнал в форме чистой синусоиды, правильной частоты, правильного напряжения. Помехи и шумы полностью отсутствуют — их просто не остается после двойного преобразования.

Такое постоянное «включение» бесперебойника в сеть дает одно из его весомых преимуществ: мгновенное переключение на работу от батарей. Собственно, это даже сложно назвать «переключением», так как питание проходит через выпрямитель, батарею (во время зарядки) и инвертор постоянно. В момент падения напряжения в сети ниже пороговых значений или полного отключения электроэнергии инвертор просто начинает забирать часть энергии от батареи, а не от выпрямителя. Это происходит мгновенно.

ИБП с двойным преобразованием обычно имеют еще один режим работы: байпас. Это резервная линия, которая идет напрямую от входа к выходу UPS, в обход выпрямителя, батареи и инвертора. Она позволяет в критические для ИБП моменты: перегрузка (например, стартовыми токами), выход из строя инвертора и другие — пустить электроэнергию к подключенным устройствам напрямую, избежав выхода из строя элементов устройства.

Постоянная работа ИБП имеет определенный недостаток: повышенное теплоотделение, которое требует эффективного охлаждения. Поэтому UPS online чаще всего оснащены вентиляторами, что делает их эксплуатацию в жилых помещениях не такой комфортной, как бесшумных бесперебойников других типов.

Плюсы онлайн ИБП:

      • постоянная стабилизация напряжения,
      • постоянная стабилизация частоты,
      • чистая синусоида на выходе,
      • эффективная фильтрация шумов, импульсов и помех,
      • мгновенное переключение на батареи.

Недостатки:

      • высокая цена,
      • повышенный уровень шума,
      • наиболее низкий КПД среди всех типов ИБП.

Выбирая бесперебойник, нужно учитывать, что существуют и исключения. Некоторые линейно-интерактивные ИБП могут стоить дороже, чем онлайн-модели другого производителя, время переключения на работу от батарей в резервном UPS может быть не больше, а даже меньше, чем в каком-нибудь линейно-интерактивном UPS и т. д. Поэтому в любом случае необходимо читать характеристики конкретной модели.

Дополнительный функционал ИБП

Помимо определения типа источника бесперебойного питания, который вам нужен, при выборе ИБП также стоит обратить внимание — какой функционал в него в ключен. UPS может иметь различные дополнительные функции и конструктивные особенности:

Синхронизация с ПК. Эта функция присутствует в не самых дешевых моделях, однако она очень удобна. С помощью специального программного обеспечения ИБП передает данные в реальном режиме на компьютер о состоянии электролинии, уровне заряда батарей. Помимо чисто информационной составляющей, есть также такие возможности, как например, автономное выключение компьютера с сохранением данных во всех приложениях при отключении электроэнергии.

Холодный старт. Источник бесперебойного питания, оснащенный такой функцией, можно включить при отсутствии электроэнергии в сети. К примеру, погас свет, вы сохранили документы, выключили компьютер и UPS, но спустя некоторое время появилась срочная необходимость скопировать документ на флешку. ИБП с поддержкой холодного старта можно включить, даже если электроэнергии в сети все еще нет, и сделать работу.

Розетки Schuko.

Раньше разъемы для подключения устройств в бесперебойнике выглядели, в основном, так:

Этот разъем стандарта IEC 320 отлично подходит для подключения различной компьютерной техники. Однако оборудование с обычным шнуром питания, тот же WiFi роутер, в него не подключишь. Для этих целей можно использовать сетевой фильтр с аналогичным разъемом, который подсоединяется к ИБП, а уже в него включать различное оборудование. Но это не всегда удобно.

Поэтому сейчас многие модели стали просто дополнять розетками типа Schuko (у нас их часто называют евророзетками), чтобы технику можно было включить напрямую:

Розетки для фильтрации помех. ИБП может быть оснащен розеткой или несколькими для чувствительного оборудования, которые не обеспечивают поддержку питания во время отключения электроэнергии, но защищают подключенное оборудование от помех электросети.

Розетки для телефонной линии, витой пары. Высоковольтные импульсы могут передаваться не только непосредственно по электрическому силовому кабелю, но и в случае различных аварий и поломок — и по телефонному кабелю, и по витой паре. Для защиты телефонного, сетевого и компьютерного оборудования некоторые производители предусматривают специальные разъемы, (вход/выход), куда можно подсоединить телефонную или интернет-линию.

Продолжение — в следующей статье.

Зачем нужен UPS (ИБП)

Принцип работы ИБП раскрывается в названии – это такой источник, на выходе которого напряжение есть всегда. Но мы здесь собрались технари-реалисты, и понимаем, что ничего вечного нет, поэтому ниже разберемся в принципе действия.

ИБП в основном используются там, где пропадание электропитания может вызвать негативные последствия. Например, питание компьютеров и серверов, питание устройств связи и распределения сигналов (роутеры), питание устройств, автоматическая перезагрузка (перезапуск) которых без участия человека невозможна.

Вот пример, как мой читатель доработал ИБП для стратегически важной системы (2 сервера, и т.д.). Кроме того, усовершенствовал схему, и добавил возможность использования обычного автомобильного аккумулятора.

Для бытовых вещей это прежде всего компьютеры и системы отопления.

Следует понимать, что ИБП выбираются на время работы нагрузки 10-15 мин, редко до получаса. Предполагается, что за это время питание появится, либо человек (оператор) предпримет необходимые действия (сохранит данные, позвонит в энергослужбу предприятия, завершит технологический процесс).

ИБП нельзя рассматривать в качестве резервного источника питания. Он является лишь аварийным источником, и в лучшем случае используется очень редко, в общей сложности не более 10 минут в год (несколько раз, на время не более минуты). Если это время больше, то следует задуматься о повышении качества электропитания.

Резервным источником питания можно считать такие источники, которые полностью могут заменить основное питание на длительное время, от нескольких часов до нескольких суток. Это может быть другая линия (см.статью про автоматический ввод резерва), генератор, солнечная батарея, ветряной генератор. Теоретически, для этих целей может служить и ИБП, но для этого нужны аккумуляторы огромной ёмкости, что значительно повлияет на цену такой системы.

Виды источников бесперебойного питания

Виды (типы) ИБП имеют множество названий, но их всё равно ровно три. Разберёмся.

Итак, три основных вида ИБП:

Back UPS

Другие равнозначные названия – Off-line UPS, Standby UPS, ИБП резервного типа. Самые распространенные УПС, используются для большинства видов бытовой и компьютерной техники.

Back просто переключает нагрузку на питание от батарей при выходе входного напряжения за пределы. Нижний предел у разных моделей – около 180В, верхний – около 250В. Переходы на батарею и обратно – с гистерезисом. То есть, например, при понижении переход на батарею состоится при 180 В и менее, а обратно – при 185 и более. Тот же принцип действует у всех типов ИБП.

Чем-то напоминает работу реле напряжения, которое отключает нагрузку, а Back UPS не отключает, а переключает на аккумулятор, что позволяет ей некоторое время поработать.

Smart UPS

Другие названия – Line-Interactive, ИБП интерактивного типа. Недалеко ушли по принципу действия от Back.

Smart UPS действуют умнее, как следует из названия. Они ещё дополнительно переключают внутренний автотрансформатор, в некотором смысле стабилизируя входное напряжение. И только в крайнем случае переходят на батарею.

Таким образом, норма напряжения на выходе поддерживается при бОльших отклонениях на входе (150…300В). Автотрансформатор имеет несколько ступеней переключения, поэтому Умный УПС до последнего переключает выводы автотрансформатора, включая аккумулятор лишь в последний момент. Это позволяет экономить батарею, включая её в работу лишь при полном пропадании питания.

Данное устройство напоминает релейный стабилизатор напряжения со ступенчатым переключением обмоток автотрансформатора. С той лишь разницей, что при выходе за рабочие пределы стабилизатор будет бессилен, а наша “умница” введёт в работу аккумулятор, и питание не пропадёт.

Online UPS

Другие названия – онлайн, источник бесперебойного питания с двойным преобразованием, инверторный. Совершенно другой принцип действия, для любителей чистого синуса. Энергия со входа преобразуется в постоянное напряжение, и поступает на инвертор, генерирующий чистый синус. И одновременно – поддерживает аккумулятор в 100% готовности. При необходимости инвертор продолжает работать так же, только питание на него поступает с аккумулятора.

Используется для аварийного питания техники, чувствительной к форме выходного напряжения – например, газовые котлы, сервера, профессиональная аудио-видео аппаратура и другое стратегически важное оборудование.

Минусов онлайн ИБП два – цена и КПД. КПД низкий, т.к. такой ИБП включен в работу постоянно, что следует из названия. В отличии от двух других типов.

Напряжение на выходе Back UPS

Я провёл исследование с использованием осциллографа Fluke 124. Осциллограммы (форма импульсов и колебаний на выходе ups) привожу и комментирую ниже.

Back UPS. Осциллограмма при переходе с сети на батарею.

Что видно по этой временной диаграмме? Период 20мс, частота 50Гц, амплитуда 315В. Стоит отметить, что фаза синуса и генерируемых импульсов совпадает, что хорошо. При пропадании сетевого напряжения ИБП мешкается 5-7 мс, и затем идут импульсы, которые называются “квази-синус”. Вот они:

Back UPS. Напряжение на выходе при питании от батарей.

Осциллограф померял RMS напряжение (среднеквадратическое), оно соответствует норме. Однако, когда я измерил это же напряжение мультиметром, я получил значение 155 В. Почему на выходе UPS низкое напряжение?

Дело в том, что мультиметр меряет только первую гармонику с частотой 50Гц. Для синуса всё гладко. Но если измерять напряжение таких вот импульсов, надо мерять именно RMS, среднеквадратическое, иначе не будут учтены следующие гармоники – 100, 150, 200 Гц. А они составляют значительную часть энергии, до 30%. Эту особенность знают производители UPS, и чтобы не заморачиваться (и не повышать цену на свои изделия), выдают на наши приборы такие импульсы с амплитудой около 370В.

Подробнее об измерении среднеквадратического несинусоидального напряжения – на видео:

Вот укрупненный график, где видно, что напряжение после переключения сначала повышается на пол секунды до 400В, а потом стабилизируется:

Back UPS. Выход, длительность 2 секунды

А вот как меняется форма напряжения на выходе Back-UPS в момент перехода с батарейного на сетевое питание:

Back UPS, – Напряжение на выходе ИБП при переходе с батареи на сеть. Форма импульсов на выходе ups

Тоже фаза не меняется, всё замечательно. Подключал на выход ИБП пускатель 2-й величины, переключал туда-сюда режимы питания – пускатель втянут надежно, никаких проблем.

В качестве испытуемого был ИБП APC Back-500-RS, параметры на фото ниже:

Параметры Back UPS – задняя панель

Однофазный источник питания ОИП2

Руководство по эксплуатации

ОИП.218.1 РЭ

НАЗНАЧЕНИЕ

Однофазный источник питания ОИП2 (далее – источник) предназначен для питания однофазным переменным током промышленной частоты функциональных блоков учебных лабораторных комплексов. Источник допускает работу при температурах от +10 до +35°С и относительной влажности воздуха до 80% при 25°С.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

2.1. Электропитание от однофазной сети переменного тока с нулевым и защитным проводниками: — напряжение, В — ток, А, не более — частота, Гц 220±22 50±0,5
2.2. Выходные — напряжение, В — ток, А, не более 220±22
2.3. Количество приборных розеток
2.4. Устройства защиты два автоматических выключателя, устройство защитного отключения с током срабатывания 10 мА,
2.5. Управление ручное
2.6. Класс защиты от поражения электрическим током I
2.7. Габаритные размеры, мм, не более: — ширина — высота — толщина
2.8. Масса, кг, не более 1,5

КОМПЛЕКТНОСТЬ

Комплект поставки должен соответствовать таблице 1.

Таблица 1

Код Наименование Кол-во
218.1 Однофазный источник питания ОИП2

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ

4.1. Конструктивно источник выполнен в виде коробки с лицевой панелью и кожухом. На лицевой панели нанесена электрическая мнемосхема соединений источника. На панели размещены: два однофазных автоматических выключателя и устройство защитного отключения. На кожухе с тыльной стороны расположены приборные однофазные вилка и три розетки с заземляющими контактами.

4.2. Работа источника основана на передаче электрической энергии с его входа на выходы к потребителям с обеспечением защиты от сверхтоков и нарушения изоляции.

УКАЗАНИЯ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ

5.1. К работе с источником допускаются лица, ознакомленные с его устройством, принципом работы и мерами безопасности в соответствии с требованиями, приведенными в настоящем разделе.


5.2. Запрещается эксплуатация источника при снятом кожухе.

5.3. Периодически проверяйте работоспособность устройства защитного отключения (УЗО) путем нажатия кнопки “TEST” при включенном источнике. При этом источник должен отключаться.

ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ

6.1. Произведите внешний осмотр источника и убедитесь в надежном креплении кожуха и элементов на передней панели.

6.2. Отключите автоматические выключатели источника.

6.3. Присоедините розетку электрического соединителя шнура питания к однофазной приборной вилке источника.

6.4. Вставьте вилку электрического соединителя шнура питания в однофазную розетку с заземляющими контактами, подключенной к сети электропитания лаборатории.

6.5. Соедините выходные гнезда и розетки источника с внешними устройствами согласно схеме электрической соединений конкретного эксперимента, описанной в руководстве по проведению базовых экспериментов.

6.7. Включите устройство защитного отключения, если оно отключено.

ПОРЯДОК РАБОТЫ

7.1. Включите автоматические выключатели источника.

7.3. Для отключения источника выключите его автоматические выключатели.

Блок испытания цифровых устройств БИЦУ1

Руководство по эксплуатации

БИЦУ.219 РЭ

НАЗНАЧЕНИЕ

Блок испытания цифровых устройств БИЦУ1 (далее — блок) предназначен для испытания логических элементов, цифровых устройств и электрических цепей на их основе. Блок допускает работу при температурах от +10 до +35°С и относительной влажности воздуха до 80% при 25°С.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

2.1. Электропитание от однофазной сети переменного тока с защитным проводником: — напряжение, В — частота, Гц 220 ± 22 50 ± 0,5
2.2. Потребляемая мощность, В×А, не более
2.3. Выходы, изолированные от сети и общей точкой друг с другом: — источника постоянного тока — напряжение, В — ток, А, не более — генератора тактовых импульсов — уровень — частота, Гц +5 1,0 ТТЛ 1, 10, 100
2.4. Количество тумблеров для задания статических логических сигналов с уровнями ТТЛ
2.5. Количество кнопок с прямым и инверсным выходом сигналов уровня ТТЛ и устранением дребезга контактов
2.6. Защита от перегрузки по току
2.7. Управление ручное
2.8. Уровни индикации ТТЛ, КМОП
2.9. Класс защиты от поражения электрическим током I
2.10. Габаритные размеры, мм, не более: — ширина — высота — толщина

КОМПЛЕКТНОСТЬ

Комплект поставки должен соответствовать таблице 1.

Таблица 1

Код Наименование Кол-во
Блок испытания цифровых устройств БИЦУ1

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ

4.1. Конструктивно блок генераторов выполнен в виде коробки с лицевой панелью и кожухом. На лицевой панели нанесена мнемоническая электрическая схема соединений и в соответствии с ней размещены регулировочные рукоятки, выключатели электропитания, держатели с предохранителями, гнезда для присоединения внешних устройств. На верхней боковой грани кожуха расположена вилка для присоединения шнура питания.

4.2. Работа блока основана на преобразовании однофазного напряжения синусоидального тока в стабилизированные напряжения постоянного тока, в импульсные напряжения уровня ТТЛ регулируемой частоты, подаче их на тестируемые цифровые устройства и контроле выходных напряжений последних.

УКАЗАНИЯ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ

5.1. К работе с блоком допускаются лица, ознакомленные с его устройством, принципом работы и мерами безопасности в соответствии с требованиями, приведенными в настоящем разделе.

5.2. Запрещается эксплуатация блока при снятом кожухе.

5.3. Запрещается вставлять вилку шнура питания в розетку без защитных заземляющих контактов, а также в розетку с защитными заземляющими контактами, не присоединенными к защитному заземляющему проводнику.

ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ

6.1. Произведите внешний осмотр блока и убедитесь в надежном креплении кожуха и элементов на передней панели.

6.2. Присоедините розетку и вилку шнура питания соответственно к вилке питания блока и к евророзетке с напряжением 220 В ~, например, многоместного удлинителя.

6.4. Соедините гнезда блока с внешними устройствами согласно электрической схеме соединений конкретного эксперимента, приведенной и описанной в руководстве по проведению базовых экспериментов.

ПОРЯДОК РАБОТЫ

Работа блока осуществляется в соответствии с указаниями, приведенными в руководстве по проведению базовых экспериментов.

Блок мультиметров БМ7 Руководство по эксплуатации БМ.509.2 РЭ

НАЗНАЧЕНИЕ

Блок мультиметров БМ7 (далее — блок мультиметров) предназначен для измерения активного сопротивления элементов электрической цепи, токов и напряжений в этой цепи. Блок мультиметров допускает работу при температурах от +10 до +35°С и относительной влажности воздуха до 80% при 25°С.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

2.1. Электропитание от однофазной сети переменного тока с защитным проводником — напряжение , В — частота, Гц 220±22 50±0,5
2.2. Потребляемая мощность, В×А, не более
2.3. Количество мультиметров
2.4. Тип мультиметра MY-60
2.5. Класс защиты от поражения электрическим током I
2.6. Габаритные размеры, мм, не более — ширина — высота — глубина
2.7. Масса, кг, не более 2,0

КОМПЛЕКТНОСТЬ

Комплект поставки должен соответствовать указанному в таблице 1.

Таблица 1

Код Наименование Кол-во
509.2 Блок мультиметров БМ7

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ

4.1. Конструктивно блок мультиметров выполнен в виде коробки с лицевой панелью и кожухом. На лицевой панели закреплены мультиметры, сетевой выключатель и держатели с предохранителями. На верхней боковой грани кожуха расположена вилка для присоединения шнура питания.

УКАЗАНИЯ МЕР БЕЗОПАСНОСТИ

5.1. К работе с блоком мультиметров допускаются лица, ознакомленные с его устройством, принципом работы и мерами безопасности в соответствии с требованиями, приведенными в настоящем разделе.

5.2. Запрещается эксплуатация блока мультиметров при снятом кожухе.

5.3. Запрещается вставлять вилку шнура питания в розетку без защитных заземляющих контактов, а также в розетку с защитными заземляющими контактами, не присоединенными к защитному заземляющему проводнику.

ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ

6.1. Произведите внешний осмотр блока мультиметров и убедитесь в надежном креплении кожуха и элементов на передней панели.

6.2. Присоедините розетку и вилку шнура питания соответственно к вилке питания блока мультиметров и к евророзетке электрической сети с напряжением 220 В ~.

6.3. Соедините гнезда с внешними устройствами согласно схеме электрической соединений конкретного эксперимента, приведенной и описанной в руководстве по проведению базовых экспериментов.

Назначение и категории ИБП

Возрастают требования к качеству электропитания всех этих устройств. Качество питания внешних электрических сетей не всегда удовлетворяет население. Случаются резкие перепады напряжения как в сторону понижения, так и повышения его величины. Это очень неблагоприятно сказывается на работе бытового оборудования, а иногда приводит к выходу её из строя. Защитить себя от таких неприятностей помогает установка бесперебойных блоков питания, от которых питаются устройства, наиболее чувствительные к таким внезапным перепадам.

В зависимости от схемных решений, которые определяют основные характеристики источников бесперебойного питания, их можно разделить на несколько категорий. Каждая из них обеспечивает бесперебойную работу определённой группы потребителей.

Резервные бесперебойники

Они могут защитить только простую технику для дома и настольные компьютеры.

Если сетевое напряжение соответствует норме — потребители подключаются непосредственно к ней. При колебаниях напряжения в сети аппаратура переключается на питание от аккумулятора, который является составной частью ИБП. Частично подавляются шумы и высокочастотные импульсы, напряжение поддерживается на заданном уровне, производится подзарядка аккумуляторной батареи. Стабилизация сетевого напряжения, питающего подключённую к его выходу аппаратуру, у бесперебойных блоков питания этой категории не производится.

Необходимость перехода на работу от аккумулятора в каждой модели бесперебойного блока питания определяется по-своему. Пределы работы от сети определяются разработчиком данной модели. Они устанавливаются исходя из условий нормального функционирования аппаратуры потребителя.

Аккумуляторный режим работы продолжится до тех пор, пока показатели напряжения в сети не придут в норму. После этого происходит переключение в обратную сторону. Аккумулятор источника должен обеспечить не менее чем пятиминутный запас по времени при работе от него. Этого хватает для сохранения данных на компьютере и безаварийного выключения аппаратуры потребителя.

К недостаткам источников бесперебойного питания этой категории следует отнести следующие:

  1. Отсутствие стабилизатора сетевого напряжения.
  2. Большое время переключения (~20 мс).
  3. Ступенчатая форма выходного напряжения.
  4. Наличие высокочастотных помех.

Переключение на автономный режим питания происходит при любом незначительном отклонении параметров сетевого напряжения от нормы. Это приводит к быстрому износу аккумулятора.

Линейно-интерактивные источники

Модели этой категории оснащены стабилизаторами напряжения сети, которые выполнены по схеме автотрансформатора. Переключение его обмоток в зависимости от величины входного сетевого напряжения происходит ступенчато по командам встроенного в схему бесперебойника ИБП микропроцессора. Таким образом, удается поддерживать на выходе блока напряжение близкое к норме (220−230) В. Дополнительно в схеме имеется фильтр, защищающий потребителя от сетевых помех.

Подключение аккумулятора и отключение от сети происходит тогда, когда параметры напряжения на входе блока выходят за границы порогов стабилизации. Количества выводов автотрансформатора не хватает для поддержания на выходе номинального напряжения. Существуют допуски и на форму входного сигнала. При больших искажениях также осуществляется переход на аккумуляторный режим питания аппаратуры потребителя.

Процесс перехода на питание от аккумуляторной батареи проходит довольно гладко для большинства потребителей и занимает время не более 4 мс.

Таким образом, сравнивая источники этой категории с резервными ИБП можно заметить их преимущества:

  1. Стабилизация сетевого напряжения имеет ступенчатый характер.
  2. Форма выходного напряжения близка к синусоиде.
  3. Фильтрация сетевых помех.
  4. Экономия ресурса аккумуляторной батареи за счёт меньшего количества включений её в работу.

Феррорезонансные блоки питания

По своей сути они являются линейно-активными источниками. Стабилизатором сетевого напряжения в них служит феррорезонансный трансформатор. Он может накапливать энергию магнитного поля, которая поддерживает напряжение во вторичной обмотке трансформатора в моменты переключения. Переходный процесс длится не более (8−16) мс. Это допустимо для большинства потребителей. Форма напряжения на его выходе синусоидальная, защищённая от сетевых помех. Свои функции источник выполняет по командам собственного блока анализа сети и управления.

Линейные бесперебойные устройства

К этой категории относятся ИБП с двойным преобразованием. В своём составе они имеют преобразователь переменного тока в постоянный (выпрямитель) и преобразователь постоянного тока в переменный (инвертор). Выходное напряжение инвертора используется для питания аппаратуры, подключённой в качестве нагрузки. Напряжение выпрямителя используется для подзарядки внутреннего аккумулятора. Он включён в цепь выпрямителя и постоянно находится в активном режиме, который зависит от качества входного переменного напряжения.

К положительным качествам ИБП этой категории относятся:

  1. Стабильность выходного напряжения.
  2. Возможность замены аккумуляторной батареи без отключения ИБП.

К недостаткам можно отнести:

  1. Низкий коэффициент полезного действия (КПД).
  2. Ресурс аккумулятора снижается из-за его постоянной работы.

Аппараты этой категории применяются для работы оборудования больших организаций, на серверах которых хранятся важные данные. Они должны быть сохранены при любых перепадах в сети и любых нарушениях в её работе.

Основные характеристики

При приобретении ИБП необходимо тщательно понять, какие требования к нему предъявляются. Надо выбрать модель, наиболее удовлетворяющую критерию «цена — качество».

При выборе бесперебойного источника питания большое внимание надо уделить сравнению характеристик разных моделей. К ним относятся следующие:

  • мощность ИБП.
  • время автономной работы.
  • время переключения на работу от аккумулятора и обратно.
  • диапазон изменения входного напряжения.
  • границы изменения частоты напряжения сети.

Мощность рассчитывается из суммарной нагрузки источника. Её величина должна быть больше мощности потребителей минимум в полтора раза. Оптимальной мощностью блока, установленного в квартире, считается мощность 1000 VA (1000 вольт-ампер).

Время переключения напрямую зависит от величины нагрузки, подключённой в данный момент к выходу источника. Чем больше потребляемый ею ток, тем меньше время работы аккумуляторной батареи. Ёмкость установленной батареи также определяет длительность работы.

Любые модели ИБП имеют элементы визуальной сигнализации. Это могут быть лампочки различных цветов, светодиодные индикаторы, которые определяют состояние бесперебойника в текущий момент.

Горящие постоянно зелёные индикаторы являются признаком нормальной работы блока. Если светодиод работает в импульсном режиме (прерывистое его свечение), то возможны или уже возникли проблемы. Это предупредительная сигнализация, привлекающая внимание.

Постоянное свечение красного индикатора сигнализирует о возникновении аварийной ситуации. Её возникновение сопровождается предупреждающими звуковыми сигналами в виде прерывистых гудков.

Правила эксплуатации

Правильная эксплуатация оборудования — залог её долгой и надёжной работы. К основным правилам, которые надо выполнять при эксплуатации бесперебойного источника питания относятся:

  • Необходимость постоянного наблюдения за световой индикацией и звуковой сигнализацией блока.
  • Подключение потребителей, действительно требующих бесперебойного питания.
  • Заземление ИБП при помощи розетки с тремя гнёздами для подключения вилки прибора.

Если произошло отключение электричества, необходимо выключить всё включённое на этот момент оборудование. ИБП желательно оставить включённым в розетку для возможной подзарядки аккумулятора после устранения неисправности сети. Работа блока с разряженной батареей приводит к быстрому выходу её из строя. Ресурс аккумулятора ограничен и составляет не более 5 лет.

Соблюдение этих нехитрых, но необходимых правил продлит жизнь всему оборудованию, для работы которого требуется бесперебойное питание, а главное, позволит сохранить важную информацию на жёстких дисках компьютеров, которая могла бы быть безвозвратно потеряна в случае внезапных неисправностей в электрических сетях.

ИПБ

Смотреть что такое «ИПБ» в других словарях:

  • ИПБ — инженерно позиционный батальон … Словарь сокращений русского языка

  • ИПБ России — ИПБ ИПБАР ИПБР Институт профессиональных бухгалтеров России; Института профессиональных бухгалтеров и аудиторов России http://www.ipbr.ru/​ образование и наука, РФ, фин. ИПБР ИПБ России … Словарь сокращений и аббревиатур

  • Институт профессиональных бухгалтеров и аудиторов России — ИПБ России Институт профессиональных бухгалтеров и аудиторов России (ИПБ России) некоммерческое партнёрство, созданное в 1997 году. Институт профессиональных бухгалтеров и аудиторов России (ИПБ России) самая крупная саморегулируемая… … Википедия

  • ИПБАР — ИПБ России ИПБ ИПБАР ИПБР Институт профессиональных бухгалтеров России; Института профессиональных бухгалтеров и аудиторов России http://www.ipbr.ru/​ образование и наука, РФ, фин. ИПБР ИПБ России … Словарь сокращений и аббревиатур

  • ИПБР — ИПБ России ИПБ ИПБАР ИПБР Институт профессиональных бухгалтеров России; Института профессиональных бухгалтеров и аудиторов России http://www.ipbr.ru/​ образование и наука, РФ, фин. ИПБР ИПБ России … Словарь сокращений и аббревиатур

  • БИБЛИЯ. IV. ПЕРЕВОДЫ — Переводы Б. На древние языки Арамейские таргумы Арамейский таргум иудейский перевод Б. (ВЗ) на арамейский язык. Существительное » » в постбиблейском евр. и арам. означает «перевод», глагол » » (арам. ) «переводить, объяснять» (единственный раз в… … Православная энциклопедия

  • Институт перевода Библии — (ИПБ) в Москве ведущий российский центр по переводу Библии на языки неславянских народов России и других стран постсоветского пространства. ИПБ объединяет в своих рядах более 150 сотрудников из разных регионов России и СНГ различной… … Википедия

  • источник бесперебойного питания класса VFD — ИПБ класса VFD Согласно МЭК 62040 3 в ИБП класса VFD (Voltage Frequence Dependent) выходное напряжение зависит от изменений напряжения и частоты питающей сети. В таких ИБП отсуствует разделительный трансформатор, фильтр электромагнитных помех или … Справочник технического переводчика

  • источник бесперебойного питания активного типа — источник бесперебойного питания с режимом работы «на линии» (on line) on line источник бесперебойного питания on line ИБП EN on line UPS true on line UPS A double conversion system, which energizes the load continuously from… … Справочник технического переводчика

  • линейно-интерактивный источник бесперебойного питания — источник бесперебойного питания с линейно интерактивным режимом работы EN line interactive UPS A system, which energizes the load from the utility mains providing conditioned power by filtering and stabilizing mains voltage (VI class per IEC… … Справочник технического переводчика

ИБП что за зверь и как его выбрать

Здравствуйте я хочу затронуть больную тему для стран СНГ это некачественное электропитание. Оно влияет на наше оборудование, а скачки напряжения и вовсе может вывести из стоя компьютер или другое оборудование подключенное к общей сети. Наверняка у многих из вас кто работает в офисе есть рабочий ИБП. И когда мы задумываемся купить домой ИБП мы покупаем или тот что стоит на работе или по советам коллег, друзей. В этой статье я предлагаю вам самим разобраться что такое ИБП ? Каких видов бывают и что вообще надо знать при покупке данного оборудования.

Рис. 1 — MUST EР 5000 online HC6K UPS

На сегодняшний день сохранность информации является основополагающей частью работы офиса или других составляющих компании, а также для домашних ПК. Чтобы не лишится вашего любимого компьютера его отдельных частей или другого электронного оборудования что впоследствии приведет к большим денежным затратам на его починку или замену, применяются источники бесперебойного питания (также их называют ИПБ, UPS, бесперебойник).

Рис. 2 — APC UPS Power-Saving Back BACK PRO 1500GI VA 230V

ИПБ – это автоматический источник бесперебойного питания, для подачи питания в ситуациях скачков напряжения и полного отключения электроэнергии. Также некоторые модели оснащены функцией фильтрации напряжения на входе и стабилизировании напряжение на выходе.
Область применения ИПБ — это персональный компьютер, передвижные залы, небольшое электрическое оборудование, бытовая техника и другое оборудования подключенное к общей электросети. Также ИПБ может применятся к газовым котлам и другому оборудованию требующему постоянный контроль и изменение по частоте, напряжению и другим параметрам электросети. Но как и везде он не идеален для всего электрического оборудования, ИПБ нельзя использовать с лампами накаливания электрочайниками и другими электроприборами которые потребляют очень много электроэнергии, также в этот список входят и принтеры но для них есть ряд исключений, то есть некоторые модели ИБП таких фирм как MUST и APC имеют специальный вход для принтеров который не дает перегореть ему или ИБП при резком скачке или выключении электроэнергии. Для сетевого оборудования с источниках бесперебойного питания имеются специальные порты.

Ниже представлен список самых распространенных помех и неполадок в сети.
— Полное исчезновение напряжения в питающей сети
— Процесс перехода при коммутации
— Процесс, когда синусоида напряжения искажается
— Резкое увеличение или уменьшение напряжения до 5 – 6 кВ с периодом продолжительности 10 – 100 мс.
— Импульсы высокочастотные (высокочастотный шум)
— Отклонение больше 3 Гц по частоте
— Различные помехи (электромагнитные, радиочастотные )

Рис. 3 — SVC RT-1000 LCD

Back

Back UPS — это самая дешевая линия ИБП, данный тип занимает почти всю часть сегмента домашних ИБП. При выключении питания переходят на режим работы от батареи (как показано на рис. 2). Среднее время работы от батареи от 7 – 10 минут, есть модели с менее долгим сроком работы от батареи и наоборот больше 10 минут. Внешне данный ИБП малогабаритный с простым дизайном, в большинстве с LED индикаторами, но есть модели и с LCD панелями. У них нет функции стабилизации напряжения, что пришло на входе то и вышло на выход. Они отличаются от всех других источников бесперебойного питания тем что на выходе во время работы на выходе создается аппроксимированная синусоида, данная синусоида также создается и на очень малом количестве моделей Smart. В моделях более дорогих производителей на выходе создается модифицированная синусоида. С помощью пассивных фильтров этот ИБП фильтрует переменное напряжение. В некоторых моделях присутствует интерфейсный порт для управления с ПК через специальное программное обеспечение.

Рис. 4 – Back нормальное напряжение

Рис. 5 – Back автономный режим

Smart

Smart UPS – это средняя ценовая категория среди ИБП, он располагается в сегменте офисных локальных сетей. Данный тип имеет небольшие размеры и более привлекательный дизайн в отличие от Back. В Smart UPS есть автотрансформатор (бустер) который ступенчато стабилизирует переменное напряжение, то есть если входное напряжение падает на 20 – 30 В он поднимает его на эти 20 — 30 В, и наоборот если напряжение поднимается он может его уменьшить до нужного (как показано на рис. 4,5). Если источник бесперебойного питания не может стабилизировать напряжение до нужного номинала он переходит в режим работы от батарей (как показано на рис. 6), но от предыдущего типа он отличается более долгим временем работы от батарей до 2 часов. Имеет большой диапазон входных напряжений без перехода в режим работы от батарей. Также данный тип с помощью пассивных фильтров фильтрует переменное напряжение. В Smart UPS присутствует интерфейсный порт для управления с ПК через специальное программное обеспечение, которое почти во всех моделях предоставляется вместе с ИБП.

Рис. 6 – Smart нормальное напряжение

Рис. 7 — Smart пониженное напряжение

Рис. 8 — Smart повышенное напряжение

Рис. 9 — Smart автономный режим

Далее я хотел бы рассмотреть внешние параметры ИБП

Offline

Offline (резервная схема) – применяется в Back UPS, и некоторых бюджетных моделях Smart UPS также он называется Standby. Мощность ИБП с данным типом переключения колеблется от 220 до 2000 VA.

Принцип работы заключается в том, что когда на вход источника бесперебойного питания приходит стабильное напряжение, он используется просто как проводник. Батарея в это время заряжается через выпрямитель. Но если в сети происходит резкий скачок, отключение или понижение напряжения, ИБП переходит в режим питания от батарей (автономный режим) которые до этого были режиме ожидания. При переходе в режим питания от батарей включается инвертор который и преобразует постоянное напряжение с батарей в переменное на выходе. Частота выходных импульсов 300В с частотой 50 Гц, положительной и отрицательной полярности. Данный тип подавляет электромагнитные и радиочастотные помехи во входных цепях с помощью установленных внутри фильтров EMI/RFI Noise, эти фильтры реализованы на метало – оксидных варисторах.

Время переходы в режим автономной работы в среднем составляет от 4 – 10 мс. В более дорогих моделях оно может составлять от 1 – 3 мс. К примеру в MUST off-line UPS 500VA время переключения 2 – 4 мс (10 мс максимально).

Одно из основных достоинств данного ИБП является КПД около 95 – 99 % (при поступающем питании из сети). Почти бесшумны с минимальным тепловыделением являются идеальным выбором для домашнего использования.

ИБП с данным типом переключения не рекомендуется использовать в сетях где присутствует частое отклонение по напряжению от номинальной величины. Очень частый переход в режим батарей уменьшает срок службы источника бесперебойного питания. При быстрых скачках батарея не успевает заряжается. Защищает от малого числа помех.

Рис. 12 — резервная схема

Line interactive

Line interactive (интерактивная схема) – применяется в Smart UPS и некоторых дорогих моделях Back UPS. Мощность ИБП с данным типом переключения колеблется от 250 – 11000 VA.

Принцип работы заключается в том, что когда на вход источника бесперебойного питания приходит стабильное напряжение, он используется просто как проводник и не преобразует входное напряжение. Батарея в это время заряжается через выпрямитель. Но если в сети происходит скачок напряжения (повышение или понижение) ИБП с помощью встроенного ступенчатого стабилизатора напряжения на основе трансформатора (AVR) преобразует 190 в 220В или 240 в 220В, конечная выходная мощность зависит от того к чему подключен ИБП. Если скачок превышает заданные пределы стабилизации тогда ИБП переходит в режим работы от батарей. Данный тип подавляет электромагнитные и радиочастотные помехи во входных цепях с помощью установленных внутри фильтров EMI/RFI Noise, эти фильтры реализованы на метало – оксидных варисторах. Преимущественно выдают напряжение синусоидальной формы, бюджетные варианты могут выдавать аппроксимированную синусоиду. Также бюджетные источники бесперебойного питания могут выдавать больше чем 50Гц при режиме работы от батарей. Отличие данного типа от Offline то что в схеме используется специальный инвертор который может подзаряжать батареи даже во время скачков напряжения в общей электросети.

Из достоинств данного типа можно выделить наличие стабилизатора AVR за счет которого продлевается срок службы батарей. Меньшее время переключения нежели у Offline. Этот тип почти идеальное соотношение цены и качества.

Из недостатков следует отметить низкое КПД. Невозможность использования техникой в которой применен с асинхронный двигатель.

Рис. 13 — интерактивная схема

Online double conversion

Online double conversion (двойное преобразование) – применяется в Smart UPS. Мощность ИБП с данным типом переключения колеблется от 1000 – 150000 VA и больше. Данный тип используется в сетях с высокими требованиями к входному напряжению, и для которых требуется стабильное напряжение и почти идеальная синусоида.

Принцип работы заключается в том что когда входное напряжение попадает на ИБП оно преобразуется выпрямителем из переменного в постоянное, а в последствии попадая на инвертор из постоянного в переменное с почти идеальными параметрами. Ввиду того что инвертор постоянно питается то время переключения между батареей и питающей сетью приближено у нулю. Может работать в сетях с большими отклонениями по напряжению без перехода на батарею. Отличие данного источника бесперебойного питания от всех остальных то что, он может также изменять и чистоту сигнала. В большинстве моделей данного типа имеется встроенный Bypass.

Из достоинств следует отметить что в более дорогих моделях имеется возможность подстроить режим для повышения КПД до 99%. Возможность подключения к асинхронным двигателям. Также это лучший стабилизатор напряжения. Защита от всех возможных помех и неполадок в сети.

Из недостатков следует отметить сильное тепловыделение повышенный уровень шума. Низкий по сравнению с другими КПД 80 — 95%. Высокая цена.

Рис. 15 — двойное преобразование

Online delta conversion

Online delta conversion (дельта преобразование) – этот тип пришел на смену Online single conversion. Диапазон мощности от 9000 до 470000/480000 VA.

Принцип заключается в использовании дельта – трансформатора. Он работает по принципу магнитного усилителя. При попадании напряжения от сети на вход источника бесперебойного питания оно проходит через дельта – трансформатор, который позволяет управлять током, он пропускает напряжение через дельта инвертор далее через основной инвертор и выводит на выход ИБП. Дельта инвертор позволяет контролировать амплитуду и синусоидальную форму входного тока, также он может управлять зарядкой батареи, сглаживать разницу между входным и выходным напряжением, и в заключении он корректирует на входе коэффициент мощности. Основной инвертор выполняет функции зарядки батареи, контроля напряжения на выходе, и питания нагрузки при работе от батарей. Если на входе происходит понижение напряжения дельта – трансформатор ток проходит по внешнему контуру на основной инвертор. Он увеличивает напряжение по средствам преобразования из переменного в постоянный ток, дальше дельта – инвертор преобразует из постоянного в переменный ток и полученное значение используется для сглаживания на дельта – трансформаторе, и уходит обратно на выход через внутренний контур (дельта – инвертор, основной инвертор). Если на входе происходит повышение входного напряжения излишки тока проходят из дельта – трансформатора в дельта – инвертор, где преобразуются в постоянный ток, дальше на основной инвертор и преобразуется в переменный ток и уходит на выход ИБП.

Основное отличие Online delta conversion от других типов что при поступлении нормального, повышенного или пониженного напряжения, оно не уходит на зарядку батареи, в следствии чего КПД увеличивается.

Зарядка батарей происходит в том случае если на дельта – инвертор приходит сигнал о малом заряде батареи, то дельта – инвертор посылает 10% ток через трансформатор по внешнему контуру на основной инвертор, который преобразует переменный ток в постоянный и отправляет его для зарядки батареи.

Ввиду использования такой схемы соединения и переключения обеспечивается плавная загрузка входного напряжения при переходе из режима работы батарей в режим работы от сети. Также данный способ дает возможность высокой перегрузочной способности до 200% в течение 1 минуты.

Online delta conversion имеет КПД 96.5%, такой КПД становится возможным при отсутствии отклонений и искажений напряжения в сети, нагрузке близкой к номинальной.
При других условиях КПД составляет 90.9 – 93.6%
Online delta conversion используют для построения СБЭ (система бесперебойного электроснабжения).

Рис. 16 — дельта преобразование

Ferroresonant

Ferroresonant (феррорезонансные) – этот ИБП можно отнести к классу Online но официально они так не именуются. Диапазон мощности от 1000 – 18000 VA.

Принцип работы заключается в использовании феррорезонансного трансформатора. При поступлении на вход источника бесперебойного питания стабильного напряжения оно проходит через феррорезонансный трансформатор который стабилизирует и фильтрует напряжение после отправляет его на выпрямитель который преобразует его из переменного в постоянный ток, далее он проходит на основной инвертор который производит обратное преобразование из постоянного в переменный ток. Батарея заряжается в обычном режиме. При исчезновении напряжения на входе, феррорезонансный трансформатор использует накопленную энергию для временного питания 7 – 15 м, чего хватает для запуска режима от батарей. КПД данного типа соответствует КПД ИБП online double conversion. Имеет высокий уровень защиты от высоковольтных выбросов и электромагнитных шумов.

Рис. 17 — феррорезонансные ИБП

Online double conversion имеют классификацию по фазам.

Существует три вида такого построения

Однофазный 1:1 (однофазный вход и однофазный выход)
Трехфазный 3:1 (трехфазный вход и однофазный выход)
Трехфазный 3:3 (трехфазный вход и трехфазный выход)

Схемы построения типа 1:1 и 3:1 рекомендуется применять к ИБП с нагрузкой по мощности до 30 000ВА/VA. При таких показателях гарантируется правильная работа инвертора и не требуется симметрирование. Baypass же в таких случаях является однофазным.

Ввиду наличия конвертера на входе реализуется возможность работы в режиме Baypass симметричном. Если убрать конвертер из схемы 3:1 то получается полноценный тип построения 1:1 однофазный.

Рис. 18 — трехфазный 3:1 (трехфазный вход и однофазный выход)

Схема построения типа 3:3 трехфазный отличается от предыдущего типа наличием зарядного устройства для батареи и бустера между выпрямителем и инвертором. Бустер снижает глубину регулирования, что в свою очередь облегчает работу выпрямителя. Использование данных элементов уменьшает уровень гармонических искажений со стороны входного тока поступающего на ИБП. Некоторые называют такую схемы ИБП с тройным преобразованием.

Рис. 18 — Трехфазный 3:3 (трехфазный вход и трехфазный выход)

бесперебойного питания.

Выходная форма напряжения

Выходная форма напряжения это показатель того какой форму выходит напряжение из источника бесперебойного питания. Форм имеется очень много разные производители могут применять свои внедрения но основой остается непосредственно форма потребляемая электроприборами в форме синусоиды ли близкой к ней.
В Back, Offline и бюджетных ИБП Smart, Line interactive используется аппроксимированная синусоида (Рис. 13)
Выходной сигнал со ступенчатой аппроксимацией синусоиды выглядит следующим образом:

Рис. 21 — аппроксимированная синусоида

Сигнал в форме чистой синусоиды в основном используется в Smart, Line interactive, Online single conversion, online double conversion, Online delta conversion, также данная форма выходного напряжения используется в дорогих версия Back, Offline.
Выходной сигнал в форме чистой синусоиды выглядит так:

Рис. 22 – чистая синусоида

Для создания чистой синусоиды требуется более сложный инвертор. При использовании синусоидальной формы напряжения, время переключения с режима работы от сети на автономный режим значительно ниже по сравнению аппроксимированной синусоидой.

Bypass

Это устройство обхода внутри источника бесперебойного питания. Применяется в большинстве случаев в источниках бесперебойного питания больших и средних мощностей типа переключения Online, также встречается в дорогих моделях других типов перключения. Данное устройство позволяет связать вход и выход источника бесперебойного питания без участия внутренних элементов. В таком режиме ИБП не может обеспечивать автономный режим работы (режим от батареи). Существует два вида Bypass. Статический и механический.
Статический байпасс работает автоматически от системы управления ИБП.
Механический включается вручную пользователем.

Байпасс служит для выполнения работ по замене батарей, так называемая “горячая замена батарей”, и профилактических работ связанных с внутренними элементами источника бесперебойного питания. Также он предназначен для перевода нагрузки с него на инвертор в случае повышения или скачка напряжения на выходе ИБП, это дает возможность исключить поломку внутренних частей источника бесперебойного питания.

Рис. 24 — Bypass

AVR

AVR (Бустер) – ступенчатый автоматический регулятор напряжения. Это устройство позволяет повышать или понижать поступающее от сети на вход источника бесперебойного питания напряжение.

производителей ИБП

MUST UPS – данная компания занимается производством ИБП, большой модельный ряд от простых Back до серверных RACK. Большой диапазон ИБП по мощностям. Очень высоко производительные ИБП с большим набором функций. В ценовой категории является почти оптимальным соотношением цены и качества.

APC – очень надежный бренд среди рынка ИБП. Он занимает первое место в мире по продажам и уровню изготовления ИБП, в связи с чем его цена намного выше чем у всех остальных. Имеет широчайший выбор моделей как по мощность так и по типу построения и классу.
Ippon – относительно недорогой и качественный производитель ИБП. Модельный ряд конечно меньше чем у MUST и APC. Состоит из нескольких линеек с разными номиналами по мощности.

VOLTA – молодой бренд на рынке ИБП. Компания работает пока 2 года. Имеет 2 линейки моделей, от 800 до 2000 VA. Очень хорошо подходит для домашнего использования ввиду его небольшой цены и невысоких мощностей.

SVC – зарекомендовавший себя на рынке бренд, как качественный производитель ИБП. Обширный модельный ряд по типу построения спецификации и мощности. Цена намного ниже чем у APC но качество изготовления очень высокое.

320 C13/14, Schuko CEE 7.

IEC 320 C13/14 – это мировой стандарт разъемов. Обычно под этим разъемом подразумевают разъемы C13/C14. Этот разъем знаком почти всем, именно он используется на всех блоках питания ПК. Также на всех шнурах питания для ноутбуков.

Рис. 25 – IEC 320
Рис. 26 — IEC 320 C13

Рис. 27 — IEC 320 C14

Schuko CEE 7 – это мировой стандарт вилок электропитания, которые снабжены по бокам пластинами заземления.

Рис. 28 — Schuko CEE 7
Рис. 29 — Schuko CEE 7
Рис. 30 — Schuko CEE 7

В конце хотелось бы подвести итог данной статьи. Для покупки ИБП надо предусмотреть очень много параметров. Если у вас есть большие средства и вы хотите очень хороший и зарекомендованный мировой бренд тогда вам определенно нужен APC. Если же у вас нет огромных кошельков нет, но вы хотите качественный источник бесперебойного питания с большим набором функций тогда идеальный для вас выбор это MUST. Ну а для домашнего и офисного использования я посоветовал бы покупать VOLTA, идеальное соотношение цены и качества для домашнего и офисного использования. Но если вы не доверяете тому о чем мало слышали тогда идеальный выбор для вас это SVC по цене они схожи с MUST а качество приближено к APC.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *