Блок бесперебойного питания предназначен для

Содержание:

Блок бесперебойного питания – устройство для обеспечения электроэнергией потребителей в бесперебойном режиме. То есть в случае отключения, уменьшения или превышения номинального значения напряжения бытовой электросети питание будет переведено на резервный источник, т.е. блок бесперебойного питания. Такой прибор еще называют «источник бесперебойного питания» ИБП или UPS.

Стандартно в состав ИБП помимо соединительных разъемов входят:

  • сетевой фильтр;
  • индикатор наличия сетевого напряжения;
  • аккумуляторная батарея (АКБ);
  • устройство подзарядки аккумулятора;
  • преобразователь напряжения и переключатель режимов работы.

Основных рабочих режимов у "бесперебойника" два:

  • от сети;
  • или аккумулятора.

Рассмотрим каждый из них. Во время работы от сети напряжение поступает на вход UPS и проходит через фильтр электромагнитных помех. Специальный датчик определяет его величину. Если она находится в пределах допустимой нормы, допустим от 200 до 240 вольт, тогда ток поступает к потребителю напрямую. В этом режиме может осуществляться подзарядка аккумуляторных батарей, если они разряжены.

Так работает простейшее off-line устройство. Более подробно о видах и типах бесперебойных блоков несколько позже.

При выборе блока бесперебойного питания нужно обратить внимание на ряд характеристик, они будут перечислены в формате – «параметр, величина»:

  • диапазон входных напряжений, например, 220В +-10% 50 Гц;
  • выходное напряжение, его форма и величина, синус 220 В, 50 Гц;
  • номинальная мощность нагрузки, кВт;
  • время работы в бесперебойном режиме, минут или часов;
  • время переключения от режима «сеть» в режим автономной работы, мили- или микро- секунды.

Блоки бесперебойного питания применяются в бытовых, офисных и промышленных целях для предотвращения выхода из строя электрических приборов и их безотказного и бесперебойного функционирования. В бытовых целях наиболее частое применение блоков — обеспечение электроэнергией компьютера, отопительной системы, насосных станций и скважин, системы аварийного освещения.

Существенно влияет на ценовую политику таких устройств – форма выходного напряжения в автономном режиме, которая может быть:

  • прямоугольная;
  • модифицированная или ступенчатая синусоида;
  • чистая синусоида.

Для работы компьютерной техники форма питающего напряжения не играет особой роли, но при питании других цепей может быть критичной, например, для блоков управления газовыми котлами. Кроме компьютерной техники форма напряжения мало влияет на работу многих импульсных блоков питания, а также электрических отопительных приборов и систем освещения.

ТИПЫ БЕСПЕРЕБОЙНЫХ БЛОКОВ ПИТАНИЯ

Самый простой вариант ИБП это Off-line блоки питания, альтернативное название — «резервный блок бесперебойного питания». Принцип их действия описан в предыдущем разделе. Они являются самыми дешевыми среди рассматриваемых типов устройств. Скорость переключения цепей питания находится в пределах 15-20 мкс.

Сфера применения – нетребовательные к качеству тока приборы, для которых необходима лишь работа без остановки при любых внешних условиях.

Недостатки данного блока питания: отсутствие гальванической развязки и стабилизации частоты. Автономный режим включается лишь при критических значениях или отключении питающей электросети.

Line-Interactive источник питания – более совершенен, имеет иной принцип действия. На входе устройства установлен автотрансформатор, система управления сравнивает значение реального напряжения с номинальным и приводит его в норму с помощью переключения обмоток.

Таким образом происходит гашение всплесков тока и напряжения и их фильтрация. Изменение напряжения происходит не линейно, а ступенчато. Скорость срабатывания в пределах 10 мкс.

Работает такой блок в следующих режимах:

  • при напряжении близком к номинальному: электрическая сеть – автотрансформатор и зарядное устройство для аккумуляторов – нагрузка;
  • при аварийных значениях напряжения и его отсутствии: АКБ – инвертор – нагрузка.

Недостатки линейно-интерактивных источников: отсутствие стабилизации частоты (в ряде случаев это может быть критичным). Кроме того здесь также отсутствует гальваническая развязка между сетевым источником и потребителем.

Достоинства: Благодаря стабилизации достигается большая надежность и качество защиты потребителя от некачественного электропитания. Уровень цен — средний.

Самый сложный и качественный источник бесперебойного питания это Online ИБП, или ИБП с двойным преобразованием.

Принцип работы этого прибора значительно отличается от предыдущих вариантов. Выпрямленное напряжение электрической сети 220 В поступает на фильтр, далее параллельно питает зарядное устройство и инвертор. Инвертор обеспечивает питание нагрузки, гальваническую развязку от сети, коррекцию формы и частоты напряжения.

Достоинства Online блока: постоянное поддержание на выходе номинального напряжения, частоты, отсутствие всплесков и помех, наличие чистой синусоиды. Время срабатывания при отключении входного напряжения минимально.

К недостаткам можно отнести разве что высокую цену прибора.

БЛОК БЕСПЕРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ ДЛЯ ДОМА

Приобретая устройство следует определить мощность потребителя, который планируется подключать к ИБП, а также время работы в автономном режиме. В качестве примера можно рассмотреть несколько типовых ситуаций.

Если нужно обеспечить возможность безопасного завершения работы компьютера без потери важных данных, а долговременная работа в отсутствии сетевого питания не нужна, то резервный off-line ИБП будет идеальным решением.

Бюджетные модели обеспечат компьютер электроэнергией для 5-15 минут автономной работы. Этого достаточно чтобы сохранить результаты работы и выключить компьютер. Для среднего компьютера достаточно мощности от 250 Вт до 1 кВт.

Если используется автономная система отопления с помощью современного газового котла, то нестабильное энергоснабжение может вывести платы управления из строя. Для обеспечения нормальной работы таких котлов нужна чистая синусоида, поэтому придется приобретать соответствующий ИБП типа line-interactive или online, несмотря на его высокую стоимость.

Если квартира оборудована системой сигнализации, то перебои в энергоснабжении могут представлять серьезную имущественную угрозу , поэтому любая ОПС имеет в своем составе ИБП. Для простейших систем сигнализации достаточно резервного или линейно-интерактивного БП с большим временем автономной работы.

© 2012-2019 г. Все права защищены.

Все представленные на этом сайте материалы имеют исключительно информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Исто́чник (система [1] , агрегат [2] ) бесперебо́йного электропита́ния (ИБП), UPS (англ. Uninterruptible Power Supply (Source, Systems) ) — источник электропитания, обеспечивающий при кратковременном отключении основного источника мощности питания, а также защиту от помех в сети основного источника. ИБП является вторичным источником электропитания [3] [4] :п. 3.1.1 Преобразованию может подвергаться как качество электрической энергии, так и параметры электрической энергии (напряжение, частота). [5]

Читайте также:  Керамический утюжок для волос цена

Источники бесперебойного электропитания развивались параллельно с компьютерами и другими высокотехнологическими устройствами для надежного питания этого оборудования, чего стандартные сети электроснабжения обеспечить не могут. [6] :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. [6] :142

Содержание

Причины использования [ править | править код ]

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. [7] :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. [7] :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. [8]

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. [4] :п. 1.1 В качестве первичного источника может использоваться электропитание, поступающее от электросети или генератора. [4] :п. 3.1.3

Промышленность [ править | править код ]

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. [7] :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. [7] :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. [9] :с. 251

Восприимчивость промышленных контролёров на логических микросхемах к провалам напряжения аналогична восприимчивости компьютеров. [6] :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. [6] :165

В быту и офисах [ править | править код ]

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. [6] :158

Аварийное [ править | править код ]

Источники питания, которые используются в случае перерыва нормального питания делятся на резервные и источники питания для систем безопасности. [10]

Регулирование [ править | править код ]

Международной электротехнической комиссией принята группа стандартов:

  • IEC 62040-1 Системы непрерывного энергоснабжения (UPS). Часть 1. Общие положения и требования безопасности для UPS; [11]
  • IEC 62040-2 Системы бесперебойного энергоснабжения (UPS). Часть 2. Требования к электромагнитной совместимости; [12]
  • IEC 62040-3 Системы непрерывного энергоснабжения. Часть 3. Метод определения требований к эксплуатации и испытаниям; [13]
  • IEC 62040-4 Системы бесперебойного энергоснабжения (UPS). Часть 4. Экологические аспекты. Требования и представление информации [14]
  • IEC 62040-5-3 Системы бесперебойного электропитания (UPS). Часть 5-3. UPS постоянного тока. Требования к рабочим характеристикам и испытаниям [15]

Международная классификация ИБП [ править | править код ]

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 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 [ править | править код ]

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. [6] :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. [6] :130

Резервная схема [ править | править код ]

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.

  • за счёт КПД около 99 % (при наличии напряжения сети) практически бесшумны и имеют минимальное тепловыделение;
  • невысокая стоимость ИБП в целом.
  • относительно долгое время переключения [16] (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);
Читайте также:  Трансформатор нулевой последовательности принцип действия

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 [ править | править код ]

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 [17] .

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.

Исто́чник (система [1] , агрегат [2] ) бесперебо́йного электропита́ния (ИБП), UPS (англ. Uninterruptible Power Supply (Source, Systems) ) — источник электропитания, обеспечивающий при кратковременном отключении основного источника мощности питания, а также защиту от помех в сети основного источника. ИБП является вторичным источником электропитания [3] [4] :п. 3.1.1 Преобразованию может подвергаться как качество электрической энергии, так и параметры электрической энергии (напряжение, частота). [5]

Источники бесперебойного электропитания развивались параллельно с компьютерами и другими высокотехнологическими устройствами для надежного питания этого оборудования, чего стандартные сети электроснабжения обеспечить не могут. [6] :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. [6] :142

Содержание

Причины использования [ править | править код ]

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. [7] :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. [7] :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. [8]

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. [4] :п. 1.1 В качестве первичного источника может использоваться электропитание, поступающее от электросети или генератора. [4] :п. 3.1.3

Промышленность [ править | править код ]

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. [7] :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. [7] :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. [9] :с. 251

Читайте также:  Фольга для труб дымохода

Восприимчивость промышленных контролёров на логических микросхемах к провалам напряжения аналогична восприимчивости компьютеров. [6] :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. [6] :165

В быту и офисах [ править | править код ]

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. [6] :158

Аварийное [ править | править код ]

Источники питания, которые используются в случае перерыва нормального питания делятся на резервные и источники питания для систем безопасности. [10]

Регулирование [ править | править код ]

Международной электротехнической комиссией принята группа стандартов:

  • IEC 62040-1 Системы непрерывного энергоснабжения (UPS). Часть 1. Общие положения и требования безопасности для UPS; [11]
  • IEC 62040-2 Системы бесперебойного энергоснабжения (UPS). Часть 2. Требования к электромагнитной совместимости; [12]
  • IEC 62040-3 Системы непрерывного энергоснабжения. Часть 3. Метод определения требований к эксплуатации и испытаниям; [13]
  • IEC 62040-4 Системы бесперебойного энергоснабжения (UPS). Часть 4. Экологические аспекты. Требования и представление информации [14]
  • IEC 62040-5-3 Системы бесперебойного электропитания (UPS). Часть 5-3. UPS постоянного тока. Требования к рабочим характеристикам и испытаниям [15]

Международная классификация ИБП [ править | править код ]

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 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 [ править | править код ]

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. [6] :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. [6] :130

Резервная схема [ править | править код ]

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.

  • за счёт КПД около 99 % (при наличии напряжения сети) практически бесшумны и имеют минимальное тепловыделение;
  • невысокая стоимость ИБП в целом.
  • относительно долгое время переключения [16] (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 [ править | править код ]

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 [17] .

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.

Оставьте ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *