Что такое источник бесперебойного питания, ИБП, UPS

Источник бесперебойного питания (ИБП). Блок бесперебойного питания. Система бесперебойного питания (электропитания). Агрегат бесперебойного питания (АБП).

Uninterruptible Power Supply (UPS) – англ.
Gruppo di continuita (GDC) – итал.
Unterbrechungsfreie SpannungsVersorgung (USV) – нем.
Unterbrechungsfreie StromVersorgung (USV) – нем.

 

В широком смысле источник бесперебойного питания – это любое устройство, запасающее энергию для непрерывного электропитания нагрузки как при наличии основного источника энергии, так и при его временном отключении. Поэтому, в общем случае к данному понятию можно отнести такие устройства как гидроаккумулирующие электростанции, маховиковые системы типа «мотор-генератор» и даже аккумуляторные батареи ноутбука.

Купить новый ИБП можно здесь: www.230V.ru (интернет-магазин)

В силовой электротехнике источником бесперебойного питания (ИБП) принято считать электронное устройство, предназначенное для аварийного электропитания критичной нагрузки с помощью аккумуляторных батарей при возникновении перебоев с электроснабжением. Его основной задачей является поддержка работоспособности нагрузки в течение определенного времени (времени резервирования, времени автономной работы). Оно в свою очередь может быть от нескольких минут до нескольких суток в зависимости от мощности нагрузки и емкости батарейного комплекта. Его должно хватить для устранения аварии в линии электропередачи, или для штатного отключения критичной нагрузки, или для пуска резервных устройств электропитания, например, дизель-генераторной установки (ДГУ).

Повышенный интерес к блокам бесперебойного питания в настоящее время обусловлен растущим спросом на компьютерные и телекоммуникационные системы бесперебойного питания для защиты вычислительных залов и промышленных объектов, а также «бесперебойники» для работы с ПК, системами охраны и видеонаблюдения, энергозависимыми отопительными газовыми котлами коттеджей и загородных домов.

ИБП большой мощности N-Power Evo 200 кВА с внешним батарейным кабинетом

 

Наиболее распространенные типы ИБП:

• ИБП резервного типа (Off-Line или Standby)
• Линейно-интерактивные ИБП (Line-Interactive)
• ИБП с двойным преобразованием напряжения (On-Line) *

 

Редко встречающиеся типы ИБП:

• ИБП с дельта-преобразованием (Delta Conversion)
• Феррорезонансные ИБП
• Комбинированные ИБП (On-Line – Static Stanbdby), принцип работы которых заключается в следующем:
  Определяется допустимый диапазон изменения входного напряжения (например ±10%), где ИБП работает в так называемом «экономичном» режиме (в режиме статического Bypass (КПД = ~100%)). При выходе напряжения за данный предел ИБП переходит в режим On-Line (КПД = ~98%) в течение в течение 2-4 мс .*

* Современные мощные ИБП, например, N-Power Evo могут работать как в режиме On-Line с двойным преобразованием, так и в комбинированном экономичном режиме (EcoMode).

 

Источники бесперебойного питания (ИБП) можно условно разделить на маломощные, средние и мощные. Бывают также однофазные ИБП (1ф вход / 1ф выход), трехфазные ИБП (3ф вход / 3ф выход) и комбинированные (3ф вход / 1ф выход).

 

Основные международные стандарты по источника бесперебойного питания:

IEC 62040-3 определяет 3 типа ИБП:

• Passive Standby (IEC 62040-3.2.20)
• Line-Interactive (IEC 62040-3.2.18)
• Double Conversion On-Line (IEC 62040-3.2.16)

 

Стандарты:

• EN62040-1-2: Uninterruptible Power Supply (UPS)
  Part 1-2: General and safety requirements for UPS used in restricted access locations

• IEC62040-1-2: Uninterruptible Power Supply (UPS)
  Part 1-2: General and safety requirements for UPS used in restricted access locations

• EN50091-1-2: Uninterruptible Power Supply systems (UPS)
  Part 1-2: General and safety requirements for UPS units used in restricted-access locations

• EN50091-2: Uninterruptible Power Systems (UPS)
  Part 2: Electromagnetic compatibility (EMC) requirements

• IEC62040-2: Uninterruptible Power Systems
  Part 2: Electromagnetic compatibility (EMC) requirements

• EN62040-3: Uninterruptible Power Supply systems (UPS)
  Part 3: Specific performance methods and test requirements

• IEC62040-3: Uninterruptible Power Systems
  Part 3: Protection requirements and test methods

• EN50091-3: Uninterruptible Power Systems (UPS)
  Part 3: Protection requirements and test methods)

Источник бесперебойного питания, ИБП

Источник бесперебойного питания (ИБП, UPS) – внешнее устройство, которое обеспечивает компьютер электроэнергией в пределах допустимой нормы (защищает от перепадов напряжения), а также поддерживает работоспособность системы при отсутствии электричества. Наличие ИБП, в цепи питания компьютера, позволит вам, при возникновении внештатной ситуации, завершить все программы в привычном режиме (без потери данных) и предотвратить выход из строя установленного оборудования.

Основные характеристики ИБП

При покупке ИБП, следует обратить внимание на следующие технические характеристики: тип устройства, мощность, время переключения на акб, время зарядки и период автономной работы.

Тип ИБП

Наиболее популярными и распространенными типами ИБП являются: резервный, интерактивный и неавтономный.

1. Резервный ИБП. Устройство резервного типа имеет следующий принцип работы: при перепадах напряжения ИБП автоматически переключает нагрузку на питание от собственной электроцепи, используя при этом, энергию аккумуляторов. Как только напряжение возвращается в допустимые пределы, ИБП обратно переключает нагрузку на потребление электроэнергии от сети. Плюсы резервных ИБП в том, что они обладают КПД около 99%, имеют низкий уровень шума и низкое тепловыделение. К минусам, можно отнести медленное время переключения на питание от батареи (свыше 4-5 мс).
2. Интерактивный ИБП. Устройство имеет тот же принцип работы, что и ИБП резервного типа, но за одним исключением, аппарат интерактивного типа дополнительно оснащается ступенчатым стабилизатор напряжения (на входе), то есть, обеспечивает наличие регулируемого напряжения на выходе. Интерактивные ИБП, обладают меньшим временем переключения на АКБ (менее 5 мс) за счет синхронизации инвертора (переключателя) с входным напряжением электросети. Но, при этом, имеет КПД немного меньше 99%.
3. Неавтономный ИБП. Речь идет о ИБП двойного преобразования: переменный ток преобразуется в постоянный, затем обратно из постоянного в переменный. ИБП неавтономного типа используют для питания оборудования, предъявляющего повышенные требования к качеству электрического сигнала сети. Главным плюсом неавтономного ИБП, является практически нулевое время переключения на аккумуляторные батареи. А вот минусом то, что данный тип ИБП сильно греется, шумит и имеет КПД от 80% до 94%.

Выходная мощность ИБП

Параметр указывает на максимальную выходную мощность, которую может отдать источник бесперебойного питания в нагрузку. Стоит отметить, что суммарная мощность устройств, подключенных к ИБП, не должна превышать данную величину. Мощность указывается в вольт-амперах (ВА, VA) либо в Ваттах (Вт, W). Причем обращать внимание необходимо на Ватты: 1 Вт = 0.6 ВА. То есть, если источник бесперебойного питание имеет максимальную мощность 500 ВА, то в реалии его мощность в Ваттах: 500 ВА * 0.6 = 300 Ватт.

Время переключения на АКБ

Интервал времени за который ИБП переходит на питание от аккумуляторных батарей.

Время зарядки

Отрезок времени, при котором будет достигнут полный заряд аккумуляторных батарей ИБП.

Время автономной работы

Время непрерывной работы источника бесперебойного питания, от полностью заряженного аккумулятора, при подключении к нему нагрузки равной заявленной максимальной мощности устройства. Интервал времени варьируется в зависимости от ёмкости аккумуляторных батарей ИБП и мощности оборудования, подключённого к устройству. Как правило, ИБП бытового назначения способны обеспечить бесперебойную работу компьютера, в среднем, в течении 20 минут.

сферы применения и основные назначения

Некачественное электропитание – одна из основных проблем выхода из строя бытовой, офисной или промышленной техники. Несмотря на то, что помехи, возникающие в электрической сети, носят периодический характер, они оказывают пагубное влияние на компоненты современных электронных устройств, подключаемых к розетке. Для защиты критически необходимого оборудования или сохранения данных при исчезновении питающего напряжения наиболее часто используются источники бесперебойного питания.

Основные схемы работы и сферы применения источников бесперебойного питания

Назначение ИБП – обеспечение корректной работы нагрузки при резких «провалах» или «всплесках» напряжения, а также обеспечение кратковременной автономной работы подключенного оборудования при полном отключении электроэнергии. Современные бесперебойники делятся на три класса:

1. Резервные или Offline
2. Линейно-интерактивные
3. С двойным преобразованием энергии

Их конструкция и функционал несколько отличаются, но, как пользоваться бесперебойником, разобраться сможет каждый.

Для чего нужен ИБП резервного типа? Основная сфера его применения – защита бытового компьютерного и мультимедийного оборудования. Схема его работы предельно проста: в штатном режиме нагрузка питается от сети, а при исчезновении в ней напряжения прибор переключается в режим работы от батареи. Время переключения между типами функционирования — ненулевое. Бесперебойник питания для дома стоит относительно недорого и позволит защитить оборудование от незначительных перепадов напряжения и кратковременного исчезновения напряжения.

Преимущества ИБП линейно-интерактивного типа заключаются в более плавной стабилизации сигнала и возможности работы в широком диапазоне входных напряжений. Такие устройства не позволяют корректировать частоту сигнала при питании от сети, в режиме же питания от аккумуляторных элементов могут выдавать «чистую» или аппроксимированную синусоиду. Как можно использовать бесперебойник Line-Interactive? Он отлично подходит для защиты мониторов, системных блоков, узлов ЛВС, рабочих станций, компьютерной периферии и прочих устройств с импульсными блоками питания, что делает его отличным ИБП для офиса. 

Наиболее совершенный в плане защиты оборудования – ИБП с двойным преобразованием энергии. Но что ценного в бесперебойнике, разработанного по схеме Online? Для него характерно мгновенное переключение между режимами работы и независимость параметров сигнала на выходе от параметров на входе UPS. Поэтому именно этот тип ИБП предназначен для коммутации оборудования, особенно требовательного к качеству электропитания. Среди бесперебойников Online топологии, исходя из сферы их применения, можно выделить следующий типы:

Альтернативные варианты защитного оборудования

Многие задаются вопросом: а нужен ли бесперебойник, если напряжение в сети не пропадает, а просто «скачет»? Нужен ли бесперебойник для компьютера в таком случае? Ответом на эти вопросы может стать взгляд в сторону стабилизаторов напряжения. Эти устройства позволяют корректировать сигнал в очень широком диапазоне, подавая на вход нагрузки напряжение такого уровня, который был задан пользователем. В этом заключается основное достоинство данных приборов. Основным же недостатком является то, что стабилизатор перестаёт работать одновременно с исчезновением напряжения в электросети. Основная проблема устройств стабилизации – невозможность обеспечить автономную работу нагрузки. Поэтому важно чётко понимать, от чего именно необходимо защитить аппаратуру: от колебаний уровня сигнала или от частых и кратковременных отключений электроэнергии. В первом случае выходом из ситуации станет стабилизатор напряжения, во втором же – источник бесперебойного питания, назначение которого несколько обширнее.

Но что делать, если уровень сигнала в электросети относительно стабильный, но имеют место длительные отключения энергии? Выходом из такой ситуации может стать приобретение дизельного генератора. Они выпускаются с разными диапазонами мощностей и могут быть применены для обслуживания как бытовых, так и промышленных объектов. Различают модели на дизельном топливе и на бензине. Стартёр устройства может быть как ручным, так и электрическим. Преимущество использования такой установки заключается в том, что она может обеспечивать длительное время автономной работы оборудования с перерывами исключительно на сервисное обслуживание или дозаправку. Такая техника компактна, проста в обслуживании и легка в эксплуатации.

Эксплуатация ДГУ не лишена и ряда недостатков, к ним можно отнести:

• Невозможность самостоятельного перехода на питание нагрузки при исчезновении напряжения в сети электропитания;
• Шум в процессе работы;
• Наличие выхлопных газов;
  
• Большое количество расходных материалов (свечи, топливо и пр.)

Комплексные решения для защиты электронной аппаратуры

Для обеспечения максимальной защиты телекоммуникационного, серверного или промышленного оборудования использования одного типа устройств может быть недостаточно. Поэтому наиболее оптимальным решением может стать их комбинирование. К примеру, ИБП для аварийного освещения не обеспечит должного уровня автономности. Такая задача решается путём последовательного подключения блока бесперебойного питания и ДГУ. Для чего нужен бесперебойник в такой схеме? Для фильтрации напряжения и обеспечения автономности работы системы до тех пор, пока генератор не запустится и не войдёт в рабочий режим.

Для чего и как можно использовать бесперебойник в паре с стабилизатором напряжения? Для корректной работы оборудования на участках электросети, где наблюдаются частные перепады напряжения, которые не сопровождаются полным его отключением. За счёт этого может быть достигнуто существенное удешевление конструкции: недорогое устройство стабилизации обеспечит эффективную корректировку сигнала, а ИБП среднего уровня позволит добиться приемлемого уровня автономности.

типы и выбор по условиям

Электроснабжение должно характеризоваться не только показателями величины напряжения, но ещё и высокой надёжностью её подачи. Именно это является основным свойством её качества. Перебои с электропитанием как в быту, так и на производстве приводят к потерям. Если в быту это может быть несохраненная информация на компьютере, то в промышленности это зачастую приводит к материальным потерям и к снижению качества продукции или же к браку. Известно, что все электрические системы делятся по категориям в отношении надёжности их электроснабжения, и третья категория потребителей не может похвастаться бесперебойным снабжением. Для того чтобы защитить сеть от перебоев с электричеством были разработаны специальные устройства бесперебойного питания.

Что такое источник бесперебойного питания и их виды

Источник бесперебойного питания это устройство, предназначенное для обеспечения напряжением потребителей в случае кратковременного отключения основной сети электроснабжения. Дополнительной задачей также является защита от помех в цепях переменного тока, и удержание характеристик питающего напряжения в нужных пределах. Для обычных квартир и домов кратковременное отсутствие напряжения в сети черева-то лишь потерей данных, которые были несохранны. Допусти при написании дипломной работы целый день, весь труд может быть уничтожен пропаданием или снижением напряжения в сети всего лишь на минуту. В случаях когда отопление будет отключено от электропитания это может привести к перемерзанию и выходу из строя всей системы. Это касается водяного отопления и, в частности, работы насосов,  которые обеспечивают циркуляцию воды. Бесперебойный источник питания защищает потребителей электроэнергии от отключения за счёт установки аккумуляторных батарей, которые и гарантируют хотя бы на недолгий период времени поддержание напряжения сети в нужных пределах. При этом зачастую они оборудованы также сигнализирующим световым и звуковым механизмом, для того чтобы потребитель вовремя принял меры по предотвращению аварийной ситуации. Для человека, работающего на компьютере это банальное сохранения данных на жёсткий диск или флешку.

Однако, источник бесперебойного питания поможет также устранить и другие проблемы с электроснабжением, это:

• Снижение частоты питающего напряжения. Частота напряжения сети во всех странах СНГ должна быть 50 Гц. Не многие знают, что при изменении этого параметра электроприборы будут работать не стабильно или же вообще выйдут со строя.
• Снижение питающего напряжения или же полное его отсутствие. Это самый распространённый вариант ухудшения электроснабжения. А со времён советского времени в каждом доме увеличивается постоянно суммарная мощность всех электроприборов, что несомненно, влияет на нагрузку всей сети электроснабжения.

Системы бесперебойного питания делятся на:

1. централизованные, установленные для обеспечения надёжности питания целого дома или этажа;
2. распределённые, обеспечивающие работу конкретного дома или электрического устройства.

По конструкции и по принципу работы ИБП делятся на:

1. Off-line UPS или резервные. Принцип действия такого устройства направлена на мгновенное переключение на резервный автономный источник питания при возникновении аварийной ситуации. Они обычно снабжены встроенной аккумуляторной батареей и инвертором, Именно инвертор преобразует постоянное напряжения выдаваемое аккумулятором в переменное нужное для работы электроприборов.
2. Линейно-интерактивного типа. Имеют в своём распоряжении также стабилизатор, который работает в процессе всей эксплуатации и включает встроенные аккумуляторы только в случае полного отсутствия напряжения или его снижения до тех величин когда стабилизация уже невозможна. Стабилизатор же, в свою очередь, может быть собран на автотрансформаторе или на полупроводниковых приборах. Стабилизация на полупроводниковых приборах отличается бесшумностью работы и большими пределами регулировки. Для переключения обмоток автотрансформатора применяются реле, которые при срабатывании издают звук и поэтому слышны человеческому слуху.

Источник бесперебойного питания 12 Вольт

Однако бесперебойное питание может быть необходимо и для обеспечения напряжением только определённых систем:

1. Систем контроля и управления доступом. То есть электроприводов дверей ворот и т. д., которые могут ограничивать или разрешать доступ людей на охраняемую территорию;
2. Систем видеонаблюдения;
3. Систем пожаротушения;
4. Различных охранных систем.

Все эти виды объединяет одна особенность они предназначены для питания от постоянного напряжения 12 Вольт. Источник бесперебойного питания 12В такого характера, может обеспечивать напряжением нужные системы и устройства, даже при длительном обесточивании всего объекта. Подзарядка встроенных аккумуляторов осуществляется постоянно при нормальном обеспечении напряжением. В зависимости от конструкции источник бесперебойного питания 12В может включать в работу аккумуляторы с разным интервалом пропадания сетевого напряжения. Время такого переключения должно быть согласовано с работой питающихся систем и оно чётко указано в паспорте ИБП. Зачастую видеокамеры, электромеханические запирающие механизмы с лёгкостью переносят исчезновение питающего напряжения на 1 мс.

Включение в автономный режим питания может быть спровоцировано не только отключение или снижением напряжения сети, но ещё и его повышением. Эта особенность спасёт электрические приборы от перегорания и выхода из строя. Одной из востребованных дополнительных функций систем ИБП является оповещение персонала сигналом тревоги и взаимодействие с другими системами охраны. Одной из исключительных особенностей всех автономных источников 12 Вольтового напряжения являются их компактные размеры, которые дают возможность устанавливать их настенным монтажом. Корпус для этого оборудован специальными крепёжными элементами или отверстиями.

При обслуживании таких устройств нужно следить лишь за пригодностью аккумуляторов и их способностью удерживать ёмкость. Некоторые модели оборудованы механизмом тестирования батареи, а другие требуют замены её каждые три года. Источник бесперебойного питания 12В это особый вид данного оборудования который должен выдерживать длительное исчезновение питающего электричества.

Промышленный источник бесперебойного питания

В производстве и в промышленности используется для питания не однофазная, а трёхфазная сеть, обладающая большей мощностью и лучшим коэффициентом полезного действия. Трёхфазные цепи используются для питания большей части электродвигателей, установленных во многих системах промышленности. Поэтому в некоторых случаях для уменьшения брака при пропадании или изменении напряжения используются трёхфазный ИБП, естественно, на напряжение 380 Вольт. Мощность таких устройств значительно выше чем однофазных систем, поэтому и габариты соответственно тоже и начинается от 10 кВА.

Трехфазные производственные источники бесперебойного питания могут также быть выполнены с входным трехфазным иди выходным однофазным напряжением. При этом габариты такого устройства и мощность значительно меньше, и здесь на выходе отсутствует эффект перекоса фаз.

Источники бесперебойного питания промышленные стоит выбирать также в соответствии с окружающей температурой помещения, ведь в горячих цехах она может достигать больше 50 градусов.

Выбор источника бесперебойного питания

Как и перед покупкой любого электрооборудования, так и при выборе ИБП стоит подойти к этому вопросу тщательно. Осиновыми критериями выбора при этом можно выделить следующие параметры:

1. Мощность подключаемого оборудования;
2. Входное и выходное напряжение, а возможные колебания самой величины и качества поставляемой электроэнергии;
3. Длительность работы в автономном режиме;
4. Интервал включения автономного питания при ухудшении качества напряжения или его полного исчезновения;
5. Функциональные и дополнительные встроенные девайсы;
6. Размер устройства и его габариты;
7. Срок службы аккумуляторных батарей;
8. Возможность включить его без подачи входного напряжения;
9. Фирма и страна изготовитель.

Основные качества хорошего ИБП

Источник бесперебойного питания для дома должен обладать следующими качествами:

• Низкий уровень шума как в автономном, так и в обычном состоянии;
• Надёжность;
• Простота в эксплуатации;
• Как можно больше режим работы в автономном режиме.
• Компактность.

Распространённые модели ИБП

Рынок источников бесперебойного питания хорошо развит и это устройство нельзя назвать дефицитным. Среди популярных моделей хотелось выделить несколько, которые показали себя в быту достаточно надёжно и особых нареканий по их работе нет:

Источники питания марки STARK. Не очень мощные устройства комфортно работающее до 3 кВА. Выполнены на основе микропроцессора, держащего под контролем работу всего аппарата. Переключение с рабочего режима автономный происходит за 2–5 сек. Для одной единицы техники его вполне хватает.

Luxeon. Мощность их достигает десятка кВА, поэтому он может обеспечить электроэнергией во время уменьшения величины или качества напряжения целую квартиру или загородный дом.

SVEN разработано ИБП серии RESERVE HOME. Это устройство обладает оптимальными характеристиками для организации бесперебойного снабжения электричеством квартиры или дома. Применение он нашёл как для поддержания в постоянной готовности систем отопления, так и для организации охраны и видеонаблюдения. Качественный аккумулятор для источника бесперебойного питания устройства, благодаря которому, он может обеспечить резервным питанием потребителей на продолжительный период времени.

Видео о ИПБ

Типы ИБП. Топология источников бесперебойного питания.

Существует три основных типа источников бесперебойного питания – резервные, линейно-интерактивные и ИБП с двойным преобразованием или online (онлайн).

Типы ИБП. Резервные источники бесперебойного питания.

Резервный ИБП (Offline, Back или Standby) — самый простой тип источников бесперебойного питания, назван так, потому что в нормальном режиме работы инвертор и батареи полностью отключены от выхода источника. Переключение на работу от батарей происходит только в случае пропадания напряжения на входе ИБП либо если входное напряжение или частота выходят за допустимые пределы.

Время переключения на работу от инвертора у резервных ИБП составляет обычно сотые доли секунды. Форма выходного сигнала – простейшая аппроксимация синусоиды или меандр.

На рисунке ниже приведена структурная схема источника бесперебойного питания резервного типа.

Основными достоинствами источников бесперебойного питания резервного типа являются низкая стоимость и простота конструкции, а основными недостатками – отсутствие встроенного стабилизатора напряжения и ненулевое время переключения на работу от аккумуляторных батарей. Отсутствие стабилизатора напряжения приводит к тому, что ИБП переключается на работу от аккумуляторов при любых неполадках внешней электросети, тем самым снижается срок службы батарей. Ненулевое время переключения не позволяет использовать ИБП типа offline для защиты чувствительных нагрузок.

Как правило, ИБП резервного типа имеют небольшую номинальную мощность и применяются в основном для защиты персональных компьютеров, рабочих станций, маломощного офисного оборудования. Их использование оправдано в районах с высоким качеством электросетей.

Типы ИБП. Линейно-интерактивные источники бесперебойного питания.

Линейно-интерактивный ИБП (line-interactive, lineinteractive) — более сложный тип источников бесперебойного питания, в которых к стандартной схеме ИБП с коммутирующим устройством (резервный ИБП) добавлен автоматический регулятор (стабилизатор) напряжения, выполненный на основе автотрансфоматора с переключаемыми обмотками. На рисунке ниже приведена схема линейно-интерактивного источника бесперебойного питания.

По сравнению с источниками бесперебойного питания резервного типа линейно-интерактивные ИБП обладают одним существенным преимуществом, а именно они способны обеспечивать устойчивое питание критичной нагрузки при пониженном или повышенном напряжении без перехода на работу от аккумуляторных батарей. Тем самым значительно продлевается срок службы аккумуляторов ИБП, а значит, снижаются эксплуатационные расходы. Недостаток у линейно-интерактивных аппаратов тот же, что и у резервных – ненулевое (4мс – 6мс) время переключения на работу от аккумуляторных батарей, что не позволяет подключить к источнику чувствительную нагрузку.

По форме выходного сигнала при работе в батарейном режиме линейно-интерактивные ИБП делятся на две группы: ИБП с аппроксимированной синусоидой на выходе и ИБП с чистой синусоидой на выходе. Источники первого типа более распространены и используются в основном для защиты техники с импульсными блоками питания (компьютеры и т.д.). ИБП второго типа могут решать более широкий спектр задач и в некоторых случаях могут стать достойной альтернативой online бесперебойникам. Для примера линейно-интерактивные ИБП Lanches EA210NH отлично справляются с защитой электродвигателей, а также циркуляционных насосов отопительных систем.

Можно сказать, что линейно-интерактивные источники бесперебойного питания по своей эффективности занимают промежуточное значение между простыми и дешевыми, но обеспечивающими меньший уровень защиты, резервными ИБП и дорогими, но значительно более эффективными источниками бесперебойного питания с двойным преобразованием. Чаще всего линейно-интерактивные ИБП используют для защиты оборудования с импульсными блоками питания, такого как персональные компьютеры, рабочие станции, серверное оборудование, маломощная офисная техника.

Типы ИБП. Источники бесперебойного питания с двойным преобразованием (online).

ИБП с двойным преобразованием (double conversion, online, on-line). В основе работы ИБП данного типа лежит принцип двойного преобразования напряжения. Сначала переменное напряжение на входе источника бесперебойного питания преобразуется выпрямителем в постоянное, а затем с помощью обратного преобразователя (инвертора) постоянное напряжение преобразуется в переменное. Аккумуляторная батарея подключается к точке соединения выпрямителя и инвертора и питает последний в случае пропадания напряжения на входе ИБП. На рисунке ниже приведена схема работы онлайн ИБП.

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

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

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

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

Система бесперебойного питания. Терминология ИБП, ББП, БРП, ИВЭПР, РИП

Система бесперебойного питания. Терминология ИБП, ББП, БРП, ИВЭПР, РИП

Резервное (гарантированное) питание — это электропитание, при котором система или отдельный ее узел постоянно питаются от основного источника , а подключение резервного источника происходит лишь при пропадании напряжения в основной питающей цепи.

Бесперебойное питание — это электропитание, при котором источник одновременно выполняет функции и основного, и резервного. При пропадании напряжения в основной цепи источник бесперебойного питания автоматически переходит на резервное питание.
В общем случае, в технической литературе все источники с функцией резерва можно называть «источниками вторичного электропитания резервированные (ИВЭПР)». Для таких источников приняты так же названия: ББП (блок бесперебойного питания), БРП (блок резервированного питания) , РИП (резервированный источник питания), ИВП (источник вторичного питания). При этом термины «ИВЭПР», «РИП», «ИБП» чаще используют специалисты по построению ОПС, систем контроля доступа и систем безопасности. Термины «ББП», «БРП» обычно используются при построении систем связи, коммуникационных узлов, в системах домофонов и в системах оповещения. Источники бесперебойного питания для систем наблюдения CCTV обычно называются «ИБП», «ИВЭПР», «РИП». Автономные ИБП (источники бесперебойного питания), ИВЭПР ( источники вторичного электропитания резервированные), РИП (резервированные источники питания) как правило обеспечивают подачу электроэнергии на одно или несколько устройств или систем. Эти источники имеют как правило мощность до 500 Вт и обеспечивают необходимые выходные напряжения.

При построении системы бесперебойного питания объекта инженеры могут использовать принципа резервного и бесперебойного питания.

Основные преимущества ИБП, ИВЭПР компании «Бастион»

Для построения системы бесперебойного питания инженеры компании «Бастион» используют самые современные электронные технологии и надежную элементную базу для проектирования профессиональных источников питания.
Современные узлы импульсной схемотехники с высокой степенью интеграции обеспечивают за счёт быстродействия высокую надёжность и безопасность ИВЭПР в любых режимах работы.
Применение программируемого PIC — контроллера позволяет реализовать сложные алгоритмы контроля параметров, добиться высокой точности и стабильности выходных характеристик ИВЭПР.
Высокоэффективный преобразователь AC/DC, реализованный по топологии FLYBACK, обеспечивает надежное и качественное питание нагрузки в широком диапазоне сетевого напряжения.

Интеллектуальная система обслуживания АКБ производит мониторинг параметров батареи, оценивает её исправность. Применение передовых алгоритмов позволяет качественно провести заряд АКБ, предотвратить преждевременную порчу батареи. Многоступенчатая адаптивная система защиты выхода ИВЭПР позволяет надежно защитить прибор от долговременного аварийного замыкания выходных клемм и перегрузки.

Отличительные особенности ИБП, ИВЭПР компании «Бастион»

• ИБП (ИВЭПР) обеспечивает непрерывное бесперебойное питание нагрузки постоянным стабилизированным напряжением при наличии напряжения в электрической сети, что является основой для построения эффективной системы бесперебойного питания объекта
• ИБП (ИВЭПР) осуществляет оптимальный заряд аккумуляторной батареи АКБ источника бесперебойного питания при наличии напряжения питающей сети
• Автоматический переход на резервное питание от встроенной аккумуляторной батареи АКБ осуществляется при отключении электрической сети
• ИБП (ИВЭПР) осуществляет резервное питание нагрузки постоянным напряжением необходимых параметров
• ИБП (ИВЭПР) обеспечивают сохранение номинальных параметров бесперебойного питания при изменении входного напряжения питания в широких пределах
• ИБП (ИВЭПР) имеет защиту от переполюсовки клемм аккумуляторной батареи АКБ (самовосстанавливающийся предохранитель)
• ИБП (ИВЭПР) сохраняет работоспособность при обрыве или коротком замыкании цепи аккумуляторной батареи АКБ (при наличии напряжения питающей сети)
• ИБП (ИВЭПР) осуществляет автоматическую защиту от короткого замыкания или повышения выходного тока выше максимального значения, определенного параметрами прибора
• ИБП (ИВЭПР) автоматически восстановливает работоспособность (номинальные параметры бесперебойного питания) после устранения причин повышения выходного тока выше максимального значения или короткого замыкания
• ИБП (ИВЭПР) имеет световую индикацию, световую сигнализацию различных режимов источника бесперебойного питания
• ИБП (ИВЭПР) имеет встроенную защиту аккумуляторной батареи АКБ источника бесперебойного питания при коротком замыкании в нагрузке
• ИБП (ИВЭПР) реализует защиту аккумуляторной батареи АКБ источника бесперебойного питания от глубокого разряда
• ИБП (ИВЭПР) имеет автоматическое формирование информационного сигнала неисправности при минимальном значении напряжения АКБ
• ИБП (ИВЭПР) осуществляет автоматическое формирование и передачу во внешние цепи трех информационных сигналов в формате открытый коллектор («ОК»): об отсутствии выходного напряжения, об отсутствии напряжения сети и об отсутствии напряжения аккумуляторной батареи АКБ
• ИБП (ИВЭПР) сохраняет работоспособность как при, так и после воздействия повышенной и(или) пониженной температуры окружающей среды, повышенной относительной влажности и повышенной синусоидальной вибрации

Отличительные особенности резервных источников питания компании «Бастион»

• Резервные источники питания обеспечивают оптимальный заряд аккумуляторной батареи АКБ при наличии напряжении сети
• Резервное питание нагрузки током до 20 А осуществляется по выходам «ВЫХОД 2» и до 10А по выходу «ВЫХОД 1»
• Резервные источники питания реализуют контроль уровня напряжения на клеммах АКБ при отсутствии сети
• Резервные источники питания имеют защиту аккумуляторной батареи АКБ от глубокого разряда с отключением нагрузки
• Резервные источники питания осуществляют защиту клемм аккумуляторной батареи АКБ и выходов от короткого замыкания с помощью предохранителя аккумуляторной батареи АКБ при наличии подключенной аккумуляторной батареи АКБ
• Резервные источники питания имеют лектронную защиту клемм аккумуляторной батареи АКБ и выходов от короткого замыкания при отсутствии аккумуляторной батареи АКБ с отключением зарядного устройства на несколько секунд и последующими циклическими попытками подключения и включением после устранения короткого замыкания и защиту от неправильного подключения (переполюсовки) клемм аккумуляторной батареи АКБ
• Резервные источники питания имеют световую индикацию и световую сигнализацию различных режимов работы
• Резервные источники питания имеют функцию «холодный запуск», обеспечивающую восстановление работоспособности устройства при подключении исправной и заряженной аккумуляторной батареи АКБ в отсутствии сетевого напряжения

Статья Елфимова А. И. «Импульсный или линейный: какой источник питания выбрать?»

UPS. Виды и применение. Как выбрать

В наше время информация по праву считается одним из самых важных ресурсов. И не ничего удивительно, что для сохранения именно этого ресурса используются компьютеры, причем как рабочие, так и домашние. И если утратить музыку или фильмы не жалко, то потеря важных рабочих документов может привести к появлению серьезных неприятностей. Для сохранения информации нужны бесперебойники.

Что такое бесперебойники

Это источники Бесперебойного Питания, их цель — постоянное обеспечение электрическим током персонального компьютера. В некотором смысле, ИБП (UPS) исполняют роль своеобразных батареек, которые, будут какое-то время продолжать подавать энергию к компьютеру в случае отключения электричества, что даст возможность сохранить файлы и отключить устройство.

Однако это не просто батарейка. В описании функций ИБП ключевое слово – «бесперебойное». UPS не только должен исполнять роль батарейки для ПК, ИБП всегда подает напряжение должного уровня.

Общеизвестно, что в электросетях часто скачет напряжение. Особенно часто это явление встречается в офисах, где может одновременно работать очень много приборов. И далеко не всегда это вызывает мгновенную поломку устройства. Бывают также ситуации, когда перепады напряжения приводят к значительному сокращению сроков службы компьютера. Таким образом, бесперебойники — это еще и возможность сэкономить на покупке новых компьютеров. Наиболее это значимо для офисов, где много компьютеров, и подобное сокращение срока эксплуатации может быть серьезным подрывом бюджета.

Не стоит забывать и о помехах. Они возникают в любых сетях по несколько раз каждый день, а если проводка в офисе достаточно старая, то они могут быть достаточно серьезными. Это происходит нечасто, однако ведь и одного раза может быть достаточно для того, чтобы информация была потеряна, а аппаратура испорчена.

Кстати, не только компьютеры подвергаются неожиданной «атаке» электричеством, это может коснуться и сервера, высокоточных приборов, принтера — список можно продолжать долго. Некоторые из этих устройств стоят очень дорого, поэтому лучше обеспечить их безопасность и приобрести бесперебойники.

Виды UPS

Все UPS делятся на 3 вида — on-line, line-interactive, off-line.

Off-line

Это самые дешевые бесперебойники, и они предназначены для защиты отдельных устройств. Эти устройства не предлагают дополнительных возможностей (за редким исключением), их основное предназначение — включение резервного питания. За время, на которое хватит UPS, пользователь успеет спокойно сохранить работу, после чего выключит ПК.

Line-interactive

Line-interactive – гибридный вариант UPS, причем уровень защиты у них выше, чем у Off-line источников, но при этом их стоимость меньше, чем у on-line вариантов. Устройства, разработанные по данной технологии, предполагают устранение провалов и всплесков, поддержку питания на уровне. И, конечно же, при отключении электричества, у пользователя будет время правильно отключить от электросети все приборы, подключенные к ИБП.

On-line

Бесперебойники такого типа являются самыми лучшими, поскольку постоянно следят за качеством электропитания, а в случае возникновения проблем регулируют его, обеспечивая высококлассную защиту от перепадов и сбоев.

Такие устройства хорошо использовать в случаях, когда волнения в сети могут привести к полному уничтожению оборудования. On-line бесперебойники, конечно, стоят намного дороже, чем off-line и гибридные, однако их стоимость полностью оправдана качеством. В таких устройствах переменный ток превращается в постоянный, после чего проходит через батареи и вновь становится переменным. Это лучший способ обеспечения качественным питанием дорогостоящего оборудования.

Особенности применения

При выборе устройства необходимо учитывать следующие моменты:

• От чего вы защищаете данные и оборудование. Важнейшим параметром являются условия, в которых будет работать система.
  — Прежде всего необходимо выяснить, каково напряжение в электросети. Имеется в виду реальное значение напряжения днем и ночью в разное время, а не номинальное. Для этого нужно провести подробные измерения напряжения на протяжении характерного цикла.
  — Минимальным по длительности циклом являются сутки. Суточный цикл наиболее характерен для электросети. Если есть возможность продлить время измерения, то имеет смысл продолжать их непрерывно в течение недели.
• Далее следует выявить факторы, способствующие возникновению сбоев электросети. Прежде всего, необходимо установить фактическую схему электрической сети, ответив при этом на следующие вопросы.
  — Где и как заземлена нейтраль.
  — От какого трансформатора питается сеть, какие другие потребители подключены к трансформатору.
  — Где установлены распределительные щитки, автоматические предохранители и рубильники, у кого есть доступ к ним.
  — Есть ли у вашего оборудования защитное заземление.
  — Есть ли молниеотвод в здании. Имеет ли он отдельное заземление.

• Какие данные и какое оборудование вы защищаете. Этот вопрос намного проще предыдущих. Обязательно следует составить список защищаемых данных и список защищаемого оборудования. При этом рекомендуется ответить на следующие вопросы.

  — Где расположено оборудование.
  — Какую мощность потребляет оборудование. При этом нужно знать фактически потребляемую энергию. Оборудования с постоянным потреблением энергии, не считая момента запуска, (например телефонных станций, компьютеров, модемов, струйных и матричных принтеров) фактически потребляемую мощность можно заменить на номинальную (указана в технических характеристиках оборудования). Для устройств, оснащенных двигателями периодического действия или подогревателями (копировальных машин, лазерных принтеров, кондиционеров воздуха, факсов) в инструкции часто указывают среднее значение потребляемой мощности, которая может быть значительно меньше максимальной, изредка потребляемой прибором. Для таких приборов следует или установить большой запас мощности (в 3-5-10 раз), или измерить реальный потребляемый ток во время эксплуатации.
  — Где хранятся защищаемые данные. Какие элементы сети должны работать для осуществления безопасного сохранения.
  — Какие элементы оборудования должны работать одновременно. Для компьютерной сети этими элементами могут оказаться рабочая станция администратора сети, серверы, коммуникационные узлы, разветвители и т.д.

• Минимальное требуемое время работы автономной системы. Отвечая на этот вопрос, следует учесть время, необходимое для безопасного сохранения защищаемых данных, а также время, необходимое для совершения технологических операций, которые обязательно должны быть завершены даже в случае возникновении сбоя электропитания (например, передача или прием сообщения по модему, индексация файлов базы данных, важный расчет и др.).
• Каким персоналом вы располагаете. Эксплуатация сложных ИБП требует работы персонала соответствующей квалификации. Решая вопрос конфигурации системы бесперебойного питания, пользователь должен решить, кто будет заниматься ее эксплуатацией, требуется ли дополнительный персонал, а также нужно ли дополнительное обучение.

Похожие темы: