Какие типы ИБП бывают?
Встречаются три типа источников бесперебойного питания:
- резервный (off-line);
- линейно-интерактивный (line-interactive);
- двойного преобразования (on-line).
Рассмотрим специфику работы каждого из них.
Резервный тип ИБП
Имеют несложную схему действия. Состоят из инвертора, устройства для зарядки, аккумуляторной батареи (в основном одной) небольшой емкости и платы управления.
Принцип работы
Во время электропитания оборудования от сети ИБП действует как обычный сетевой фильтр. Батарея и инвертор в этот момент не подключены к нагрузке и находятся как бы в резерве. От этого и произошло название данного типа.
Резервное электроснабжение автоматически активируется в момент перехода на аккумулятор. Это происходит, когда напряжение в розетке исчезает или выходит за установленные пределы. Зачастую диапазон вольт на входе (input voltage) может быть от 190 до 255. При автономном электроснабжении задействуется инвертор, который выполняет преобразование постоянного тока от батареи в переменный для нагрузки.
Когда сигнал нормализуется, то есть возвращается в рабочий диапазон, бесперебойник автоматически переводит питание обратно.
Особенность электропитания
Такие типы ИБП не имеют в своем составе корректора напряжения. Поэтому в сетевом режиме на электроприборы поступает сигнал без изменений в определенном диапазоне.
При электроснабжении от АКБ на нагрузку может поступать напряжение прямоугольной формы (меандр). Это происходит из-за работы встроенных фильтров. Во время переключения (transfer time) возникает краткосрочный провал в подаче энергии, который может длиться несколько миллисекунд.
Из-за ограниченного количества и емкости аккумуляторов используются только для непродолжительного резервного электроснабжения – в основном до 5-15 мин.
Сфера применения
Из-за низкого качества выходного вольтажа эти типы ИБП не подходят для питания электрочувствительной техники и приборов с электромоторами. Они не устанавливаются в сетях с периодическими и значительными колебаниями. Широко используются для автономного питания домашних ПК, чтобы корректно завершать открытую программу или игру при наступлении блэкаута.
Плюсы и минусы
| + | - |
|
|
Линейно-интерактивный тип ИБП
Отличаются от первых типов тем, что в их архитектуре:
- есть регулирующий блок, который позволяет корректировать вольтаж на выходе;
- может использоваться несколько внутренних батарей или подключаться внешние аккумуляторы различной емкости.
Принцип работы
При электропитании от сети встроенный корректор напряжения регулирует сигнал, если на линии происходят скачки и просадки. Но это реализуется только в определенном диапазоне. Его примерное значение – 165-285 В. При этом аккумуляторы не задействуются.
Переключение в автономию и обратно происходит также, как у резервных типов.
Особенность электропитания
Встроенный корректор напряжения на основе трансформатора выполняет стабилизацию сигнала ступенчато, поэтому на выходе вольтаж часто имеет ощутимую для некоторых приборов погрешность. Не все модели исправляют форму сигнала. Из-за этого на нагрузку может подаваться аппроксимированная синусоида.
Качество электроэнергии на выходе в линейно-интерактивных ИБП может быть разной:
- от сети вольтаж корректируется с погрешностью 10-15% от номинала 230 В;
- от аккумуляторов точность будет выше – ±5%.
Переключение на аккумуляторы выполняться быстрее, чем у первого типа, так как инвертор и входная сеть синхронизированы.
За счет аккумуляторов большей емкости обеспечивают нагрузку автономией более длительное время.
Сфера применения
Линейно-интерактивные типы ИБП используются для резервного электропитания компьютерного и телекомоборудования, а также другой нетребовательного к качеству питания электрооборудования. Для отопительных приборов и помеховосприимчивой аппаратуры они не применяются.
Плюсы и минусы
| + | - |
|
|
ИБП с двойным преобразованием
Это тип имеет иную структуру, которая основана на технологии двойной конвертации энергии (double conversion). В структуру добавлен выпрямитель, который находится на одной линии с инвертором и выходом на нагрузку. Аккумуляторы являются промежуточным элементом в цепи между выпрямителем и инвертором. Они могут быть внутренними или внешними с разной емкостью.
Принцип работы
Во время сетевой работы вместо стабилизации напряжения с коммутацией обмоток трансформатора бесперебойник преобразовывает ток: сначала он выпрямляется, а затем снова становится переменным, но уже с заданными значением. По сути, сигнал создается заново, и это происходит непрерывно и бесперебойно.
Инвертор всегда подключен к выходу, что позволяет исключить задержки при переходе в случае полного пропадания энергии или чрезмерного изменения вольтового значения за установленный диапазон. Он шире, чем у линейно-интерактивных ИБП и составляет 90-310 вольт.
Особенность электропитания
Двойное преобразование энергии, по сравнению с классической стабилизацией, всегда позволяет получать на выходе точный сигнал с минимальной погрешностью (обычно не более 2-3%) и чистым синусом в любых основных режимах, независимо от гармонических искажений на входе.
Электропитание выполняется постоянно и без перебоев, так как переключение ИБП с сети на аккумуляторы и обратно происходит мгновенно. Даже сильные и резкие перепады не вызывают сбоев и прохождений на нагрузку опасного вольтажа.
Модели с возможностью подключения внешний аккумуляторных батарей способны обеспечивать резервным электроснабжением критически важное оборудование в течение нескольких часов, даже при 100% нагрузке.
Сфера применения
Онлайн ИБП могут применяться с любыми электроприборами – от домашней электротехники (например, систем отопления) до промышленного оборудования. Они обеспечивают надежную защиту от сетевых проблем и резервное электроснабжение на длительное время даже самую «чувствительную» электроаппаратуру (например, инфраструктуру дата-центров).
Если на объекте происходят сильные и постоянные «прыжки» вольтажа и подключена нагрузка, которой нужно качественное и безостановочное снабжение, то лучше выбрать ИБП именно этой топологии.
Плюсы и минусы
| + | - |
|
|