Источник Бесперебойного Питания (ИБП)

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

ИБП бывают следующих типов:
  • онлайн (on-line) с двойным преобразованием
  • интерактивный (лайн-интерактив / line-interactive)
  • резервный (оффлайн / off-line)

Онлайн ИБП с двойным преобразованием

Структурная схема онлайн ИБП с двойным преобразованием

Структурная схема онлайн ИБП с двойным преобразованием

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

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

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

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

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

Типичным представителем таких онлайн ИБП является за 29 400 руб. в универсальном напольно-стоечном корпусе.


Преимущества онлайн ИБП
  • максимальная фильтрация сетевого напряжения от помех и выбросов; помехи, генерируемые нагрузкой, не пропускаются обратно в электросеть;
  • питание нагрузки "чистым" синусоидальным электропитанием, стабилизированным по величине, частоте и форме напряжения, как при работе от электросети, так при работе от батарей;
  • переключение на батареи происходит мгновенно, при этом любые переходные процессы отсутствуют;
  • в наиболее совершенных моделях есть возможность "горячей" замены батарей без отключения самого источника бесперебойного питания.

Недостатки онлайн ИБП
  • относительная сложность и более высокая стоимость;
  • наличие дополнительных энергозатрат на двойное преобразование напряжения, снижающих общий КПД системы.



Интерактивный ИБП

Структурная схема интерактивного ИБП

Структурная схема интерактивного ИБП

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

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

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

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

Недостатки интерактивных ИБП
  • недостаточная точность стабилизации;
  • неполная фильтрация сетевого напряжения от помех и выбросов; помехи, генерируемые нагрузкой пропускаются обратно в электросеть;
  • скачкообразное изменение выходного напряжения, его частоты и формы, при переходе на питание от батареи (время переключения ~4 мс).


Резервный ИБП

Структурная схема резервного ИБП

Структурная схема резервного ИБП

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

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

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

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

Преимущества резервных ИБП
  • компактность, экономичность, лёгкость, относительная дешевизна.

Недостатки резервных ИБП
  • выходное напряжение не стабилизируется;
  • не полная фильтрация сетевого напряжения от помех и выбросов; помехи, генерируемые нагрузкой пропускаются обратно в электросеть;
  • скачкообразное изменение выходного напряжения, его частоты и формы, при переходе на питание от батареи (время переключения ~4 мс);
  • прямоугольная форма выходного напряжения вместо синусоидальной.


Онлайн ИБП Штиль

Онлайн ИБП Штиль

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

Решения
СТАТЬИ


Акция
«Подарок за отзыв»!



Меню