Принцип работы ИБП

Источники бесперебойного питания

 

Принцип работы

В случае аварии сети или выхода параметров сети (напряжения, частоты, перекоса фаз) за допустимые пределы источник бесперебойного питания (Uninterruptible Power Supply) автоматически переключает электрооборудование на питание от своей аккумуляторной батареи через инвертор, который преобразует постоянное напряжение батареи в переменное (синусоидальное или в форме прямоугольных импульсов).

Программное обеспечение ИБП позволяет дистанционно контролировать уровень заряда батареи и параметры сети на входе. Если от ИБП питается сервер или рабочая станция, то за несколько минут до полной разрядки аккумуляторной батареи ИБП безопасно завершает выполнение работающих программ и выключает компьютеры.

Источники бесперебойного питания с двойным преобразованием энергии

Источник бесперебойного питания с двойным преобразованием энергии (Double Conversion UPS или On-line UPS) состоит из выпрямителя и инвертора, между которыми включена аккумуляторная батарея.

Во время нормальной работы от сети происходит двойное преобразование энергии: переменный ток преобразуется выпрямителем в постоянный, который в свою очередь преобразуется инвертором в переменный, т.е. ИБП постоянно находится в работе (On-line). Во время аварии сети аккумулятор питает инвертор, а во время нормальной работы от сети – заряжается.

Преимущества ИБП с двойным преобразованием энергии

  • Регулирует (стабилизирует) напряжение и частоту
  • Время переключения равно нулю - потребитель вообще не чувствует переход на работу от аккумуляторной батареи.

Недостатки

  • Потери энергии при двойном преобразовании
  • Сложная и дорогая схема
  • Постоянно находится в работе (шумит)
  • Является источником электромагнитных помех.

Источники бесперебойного питания с переключением

ИБП с переключением (Standby UPS или Off-line UPS) работает в режиме ожидания - он включается в работу только во время неисправности сети, в остальное время потребитель электроэнергии работает напрямую от сети, а выпрямитель ИБП (менее мощный, чем у On-line UPS) подзаряжает аккумуляторную батарею.

Преимущества ИБП с переключением

  • Выше КПД
  • Работает только во время аварии сети и подзарядки аккумуляторной батареи (меньше шумит).

Недостатки

  • Переключение происходит с небольшой паузой (около 20 мс), поэтому во время коммутации возможен скачок напряжения
  • Не регулирует напряжение и частоту.

Источники бесперебойного питания, синхронизированные с сетью

Интерактивный ИБП (Line-Interactive UPS) так же работает в режиме ожидания, что и Off-line UPS, но ещё выполняет функцию регулирования напряжения с помощью автотрансформатора: в случае понижения или повышения напряжения сети ИБП переключает соответствующие отводы автотрансформатора. Если напряжение искажается или падает настолько, что это падение не может быть скорректировано автотрансформатором, ИБП переключается на автономную работу от аккумуляторной батареи.

Преимущества ИБП, синхронизированного с сетью

  • ИБП с синусоидальным напряжением на выходе выполняет синхронизацию фазы и амплитуды напряжения сети и напряжения на выходе инвертора в моменты отключения и подключения к сети. Поэтому переход осуществляется более плавно, с меньшими скачками напряжения, чем у Off-line UPS. Время паузы в момент переключения меньше, но ИБП требуется большее время на подготовку к переключению для синхронизации с сетью.
  • Стабилизирует напряжение
  • Контролирует и регистрирует параметры качества сети.

Недостатки

  • ИБП с прямоугольными импульсами на выходе переключается аналогично Off-line UPS
  • Не регулирует частоту.



Как выбрать

  • Тип ИБП
    • ИБП с двойным преобразованием энергии (On-line)
    • Интерактивный ИБП
    • ИБП с переключением (Off-line)
  • Форма выходного напряжения
    • Синусоидальная
    • Прямоугольные импульсы
  • Конструктив
    • Для монтажа на DIN-рейку
    • Для установки в 19” стойку
    • Шкафное исполнение
    • Настольный вариант
    • Напольный
  • Номинальная мощность (кВА)
  • Активная мощность (кВт)
  • Входной коэффициент мощности
  • Номинальное входное напряжение
  • Диапазон входного напряжения
  • Диапазон входной частоты (Гц)
  • Входной ток при номинальной нагрузке
  • Номинальное постоянное напряжение на выходе выпрямителя
  • Тип выпрямителя
    • 6-ти пульсный
    • 6-ти пульсный с фильтром
    • 12-ти пульсный
  • Выходное напряжение
  • Точность поддержания выходного напряжения
  • Выходной ток
  • Перегрузочная способность (%)
  • КПД
  • Аккумуляторная батарея
    • Время резервирования (автономной работы) при полной (частичной) нагрузке
    • Ёмкость (Ач)
    • Время заряда аккумуляторной батареи
  • Время переключения
  • Гальваническая изоляция нагрузки
  • Параллельная работа нескольких ИБП для возможности наращивания нагрузки
  • Ручной байпас (позволяет переключать потребителей на питание от сети во время настройки и профилактики ИБП)
  • Дисплей, индикаторы состояния
  • Коммуникационные порты (USB, RS-232 и др.)
  • Удалённый мониторинг состояния ИБП по локальной сети, автоматическое завершение работы программ на ПК
  • Выходное реле (авария)
  • Уровень шума (дБ на расстоянии 1 м)
  • Рабочая температура.