Как работает источник бесперебойного питания: Устройство ИБП и принцип его работы. Как работает ИБП?

Устройство ИБП и принцип его работы. Как работает ИБП?

Источник бесперебойного питания – компонент системы питания, который располагают между нагрузкой и питающей сетью. Главная функция ИБП состоит в обеспечении бесперебойного питания. Как устроен бесперебойник? Упрощённая схема ИБП включает аккумуляторные батареи и специальные элементы ИБП, компенсирующие возмущения в магистральной сети, а именно инвертор, выпрямитель, фильтр и в некоторых случаях байпас. На сегодняшний день бесперебойники разделяют на три группы. У каждой из групп принцип работы ИБП имеет свои особенности.

Ключевым компонентом ИБП являются аккумуляторные батареи. Именно АКБ определяют сколько работает ИБП при отключении питания в сети. Как правило, в ИБП используются свинцово-кислотные аккумуляторы, имеющие следующие параметры: напряжение 12В и ёмкость 7Ач или 9Ач. АКБ относятся к типу герметичных и не обслуживаемых. В самых простых ИБП используется 1 аккумулятор, а в мощных бесперебойниках их количество может быть во много раз больше.

Резервные ИБП

Так называемые резервные ИБП являются самыми простыми и доступными. Принцип работы бесперебойника данного типа крайне прост: электропитание нагрузки осуществляется через сеть, если там имеется напряжение, в противном случае происходит переключение питания от АКБ. Зарядка АКБ осуществляется вовремя работы ИБП. Согласно статистике, эффективность таких ИБП при сбоях питания составляет 55-60%.

В большинстве случаев рассказать о том, как работает ИБП для компьютера, можно сославшись на принцип работы оффлайн ИБП. Большинство домашних бесперебойников для компьютера выполнены по данной технологии. Уровень защиты, который они могут обеспечить является самым низким из всех существующих бесперебойников. Фильтрация сигнала осуществляется лишь частично. Зачастую такого уровня защиты для домашней техники вполне достаточно, так как качество питания в таких сетях несколько выше, чем в промышленных.

Резервные ИБП прекрасно работают в паре с компьютером, но при этом они абсолютно не совместимы для работы в паре с насосами, котлами отопления и другой подобной техникой, так как работа

ИБП резервного типа не обеспечивает синусоидальную форму напряжения. Для компьютеров это не критично, так как в них используются коммутируемые источники питания. Этот факт позволяет таким устройствам выдержать небольшой провал питания за счёт наличия некоторого количества энергии в собственных конденсаторах. Время переключения офлайн с сети на АКБ колеблется от 2 до 15 миллисекунд. Схема работы ИБП включает в себя инвертор, который превращает постоянный ток АКБ в переменный. Следует заметить, что такие ИБП, как правило, являются маломощными.

Линейно-интерактивные ИБП

Устройство и работа источников бесперебойного питания интерактивного типа практически идентичен резервным ИБП. Исключением является способность стабилизации напряжения, которое осуществляется с помощью коммутирующего устройства. Преимущество стабилизации заключается в отсутствии необходимости на переключение питания при существенных отклонениях напряжения. Отклонения входного напряжения может достигать порядка 20% от нормального значения. Выходное напряжение бесперебойника при этом практически не колеблется. Эффективность защиты линейно-интерактивных ИБП составляет 85%.

В сравнении с резервными ИБП они обеспечивают более высокий уровень защиты, но уступают онлайн ИБП. Работа бесперебойника линейно-интерактивно типа может быть разделена на две группы. Устройства, относящие к первой группе, дают на выходе аппроксимированную синусоиду, то есть ступенчатую. Вторая группа выдаёт «чистую» синусоиду без каких-либо искажений. Последние в некоторых случаях могут стать заменой онлайн ИБП. Наличие чистой синусоиды на выходе позволяет применять их для защиты электродвигателей и котлов отопления.

Онлайн ИБП

Самые надёжные и высокотехнологичные ИБП относятся к типу онлайн. В них реализована технология двойного преобразования – самая прогрессивная из всех существующих. Степень защиты обеспечиваемый такими устройствами стремится к 100% независимо от того какие режимы работы ИБП активны: от сети или АКБ.

Как работает ИБП с онлайн топологией? На самом деле принцип работы вложен в само название. Ток на входе преобразуется на выпрямителе в постоянный, после чего инвертор преобразует его снова в переменный. Переменный ток на выходе обладает идеальными параметрами как по форме напряжения, так и по его значению. ИБП содержит в себе резервную линию – байпас, по которой осуществляется питание в случае неисправности какого-либо из узлов источника бесперебойного питания.

Принято говорить, что время переключения на АКБ равно нулю, но на самом деле аккумуляторные батареи всегда подключены к цепи. Поэтому данные ИБП и называются онлайн. Такое устройство бесперебойника позволяет защитить нагрузку от любых видов возмущений, которые могут встречаться в магистральной сети.

Применяются такие ИБП для защиты критической и очень чувствительной нагрузки. Все мощные ИБП выполняются по данной технологии. Несмотря на высокую мощность применяются дополнительные решения, которые позволяют увеличить автономность. Чаще всего конструкция позволяет ИБП – как пользоваться в связке с генератором, так и с внешними АКБ.

Однако, двойное преобразование имеет и свои недостатки. Устройство ИБП является довольно сложным, что влияет на его стоимость не лучшим образом. Наличие двойного преобразования понижает КПД, но на современных ИБП он довольно высокий. Реализованы специальные технологии энергосбережения, позволяющие довести коэффициент полезного действия до максимальных значений. Кроме того, процесс двойного преобразования сопровождается тепловыделением и шумами. Стоит признать, что удельный вес всех этих минусов является несравнимо малым в сравнении со всеми достоинствами, а в главную очередь с уровнем защиты.

Принцип работы источника бесперебойного питания

Время прочтения: 5 мин

Дата публикации: 19-01-2021

Выбирать электрооборудование всегда было нелегко из-за разнообразия доступных на рынке моделей. А вот выбирать устройство для защиты этого оборудования – еще труднее. Источники бесперебойного питания очень разнообразны и подбирать их следует исходя из требований, предъявляемых самим потребителем.

Чтобы найти наиболее подходящую модель, следует рассмотреть принцип работы источника бесперебойного питания. Поняв основные отличия и особенности различных типов бесперебойников, Вы легко сможете выбрать то, что Вам нужно.

Зачем нужен ИБП

Как часто у Вас случаются ситуации, когда обесточивание центральной сети застает врасплох? Например, отключается компьютер с важными несохраненными данными, или какой-либо процесс останавливается задолго до его завершения. Учитывая, что многие жители Украины используют в домах и квартирах газовые котлы, запросто можно остаться без отопления и горячего водоснабжения. Для кого-то отсутствие электричества делает невозможной работу.

Как бы там ни было, отключение электроэнергии не несет ничего хорошего. ИБП в той или иной мере решает эту проблему, позволяя оборудованию работать без отключений или, как минимум давая возможность закончить работу и корректно выключить оборудование. Помимо автономной работы, любой ИБП обеспечивает защиту от перепадов напряжения, так как переход на питание от АКБ осуществляется не только когда сеть обесточена, но и когда напряжение в ней имеет опасное для электрооборудования значение.

Разумеется, постоянный ток АКБ не подходит для питания бытовой техники и электроники, нуждаясь в преобразовании. Это преобразование осуществляет инвертор.

Таким образом, ИБП является полезным устройством, обеспечивающим многоуровневую защиту электрооборудования от любых неисправностей в питающей сети. Очень важно правильно выбрать модель. Если Вы возьмете модель с недостаточными характеристиками, она не будет корректно работать, а топовый бесперебойник потребует значительную переплату за ненужные характеристики. Поэтому перейдем к принципу работы различных видов ИБП, чтобы Вы могли подобрать наиболее подходящий из них.

Разновидности ИБП

Источники бесперебойного питания, если абстрагироваться от таких параметров, как мощность, автономность и т.д., делятся на три большие группы: линейно-интерактивные, off-line и on-line. Стоит понимать, что для каждого из типа есть как более дорогие, так и более доступные модели, однако этот вопрос мы затронем позже.

Line-interactive

Источники бесперебойного питания данного типа пользуются, возможно, наибольшим спросом в быту благодаря доступности большинства моделей. Схема таких ИБП очень проста: есть основная и резервная цепь. Основная цепь обычно включает в себя простенький ступенчатый стабилизатор напряжения, а резервная – блок аккумуляторов и инвертор. Таким образом, принцип работы выглядит примерно следующим образом: до тех пор, пока колебания сетевого напряжения не превышают определенные рамки, активна основная цепь со стабилизатором, выдающая на выход 220В с некоторым допустимым отклонением. Как только амплитуда колебаний приобретает опасное значение (или напряжение в сети вовсе пропадает), бесперебойник максимально быстро переключает нагрузку на резервную цепь, питаемую аккумуляторными батареями. Обратная коммутация на основную цепь произойдет только когда параметры сети будут соответствовать норме.

Off-line

Нет смысла много рассказывать о данном типе ИБП, если ранее уже был рассмотрен принцип работы линейно-интерактивных бесперебойников. Дело в том, что технология off-line идентична за одним исключением: в схеме источника бесперебойного питания нет стабилизатора. То есть в максимально упрощенном варианте это “мозги”, которые переключают потребителя на резервную цепь и обратно, в зависимости от параметров сетевого напряжения.

On-line

Самым интересным, разумеется, является принцип работы ИБП с двойным преобразованием. Бесперебойники on-line отличаются тем, что на выходе выдают идеальный по качеству электрический сигнал вне зависимости от состояния питающей сети. Именно для такого результата и применяется двойное преобразование.

У нас есть три основных функциональных элемента, собранные в одну схему: выпрямитель, блок аккумуляторов и инвертор. Сперва выпрямитель преобразует нестабильный входной сигнал в постоянный ток и фильтрует его, чтобы получить эталонный сигнал. Далее этот постоянный ток, добираясь до инвертора, параллельно подзаряжает АКБ. После этого сигнал постоянного тока преобразуется в идеальный по своему качеству сигнал переменного тока 220В. Если напряжение в сети пропадет, для инвертора ничего не изменится: он будет получать постоянный ток не от выпрямителя, а от АКБ.

Достичь идеально стабильного выхода путем регулировки нестабильного сетевого напряжения никак не получится. Двойное преобразование запросто решает эту проблему.

Какой ИБП выбрать

Мы рассмотрели принцип работы различных типов источников бесперебойного питания, но вряд ли стали ближе к ответу на вопрос, какой же выбрать. Для ответа надо кое что уточнить.

Одним из важнейших ценообразующих факторов является качество инвертора, а если конкретно – форма выдаваемой синусоиды. Инвертор может выдавать как ступенчатую аппроксимацию, так и чистый сигнал. Второй вариант, разумеется, значительно дороже. Но, как оказывается, не всегда лучше то, что дороже.

Возьмем, к примеру, компьютер. На его входе установлен импульсный блок питания, преобразующий поступающий переменный ток в постоянный для подачи на комплектующие. Подача на блок питания аппроксимированной синусоиды абсолютно безвредна, посему платить за дорогой ИБП с правильной синусоидой на выходе нет никакого смысла. Именно поэтому понятие “компьютерный ИБП” ассоциируется с самыми бюджетными моделями. Здесь наиболее популярны простейшие линейно-интерактивные бесперебойники.

Если же речь идет о более чувствительной бытовой технике (газовый котел), требуется ИБП с правильной синусоидой на выходе. В таком случае можно отдать предпочтение бесперебойникам класса off-line. В большинстве случаев они дороже линейно-интерактивных аналогов, несмотря на, казалось бы, упрощение в виде отсутствия стабилизатора. Это связано как раз с инвертором, который в off-line ИБП обычно имеет очень высокое качество и выдает правильную синусоиду.

А вот ИБП on-line – это исключительно профессиональная техника, оборудованная множеством сетевых интерфейсов и функциональных возможностей. Их сфера – это серверы, контроллеры и прочее оборудование.

ИБП для дома на длительное время автономной работы: варианты и цены

Время автономной работы ИБП определяется аккумуляторами. Ниже представлены примеры наших работ на случай средних и длительных отключений электричества.

Стоимость и варианты комплектов вы можете посмотреть на странице ИБП для дома.

Часто недостатком ИБП (инверторов) по отношению к генераторам считают ограниченность по времени автономной работы от батарей. Однако следует учитывать, что бюджетные модели генераторов имеют запас топлива в баке на 8-10 часов работы + при доливе топлива требуется обязательные циклы отдыха. Большие стационарные дизельные и газовые генераторы могут без остановки работать сутки и более, но их стоимость с учетом работ по установке и обслуживанию весьма высока. Читайте подробнее статью о различиях генератора и бесперебойника.

В качестве лучшей альтернативы можно рассмотреть инвертор или ИБП (о разнице в этой статье) с большим батарейным банком. Давайте рассмотрим примеры.

1. Бюджетный вариант на отдельные автоматы ~75-80т.р.

Бесперебойник мощностью до 3 кВт с 2 или 4 аккумуляторами.

Такое решение позволяет бесперебойно питать:

• Газовый котел отопления (кстати, есть ИБП только для котла отопления)
• Резервное освещение
• Холодильник
• Розетку ТВ, сигнализации, домофона
• Погружные/скважинные насосы с плавным пуском.

Примеры подобных решений:

Инвертор Stark или BiNeos бесперебойно питают отдельные автоматы в щите. При постоянной нагрузке в 200Вт время автономии более 20часов

Можно установить аккумуляторы большей емкости:

Инвертор и 4 аккумулятора Delta DTM 12200 L по 200Ач. Автономная работа более 20 часов уже на нагрузке в 400Вт

Если качество сети низкое, нередки сильные просадки и “моргания” напряжения  можно рекомендовать ИБП on-line типа:

– Цены и описания подобных систем

2. Бесперебойное питание одной фазы из трех. Мощность до 6кВт.  Бюджет ~150-200т.р.

Как правило, для сохранение комфорта и безопасности резервное питание в доме требуется для ограниченного круга потребителей.  Практика показала оптимальность решений по установке источника бесперебойного питания на одну фазу с подключением на эту фазу всего самого ответственного оборудования:

• Система отопления с газовым или твердотопливным котлом
• Холодильники и морозильники
• Всё низковольтное оборудование: видеонаблюдение, домофон, wi-fi, домашний сервер и т.п.
• Любой насос скважины и повышения давления
• Освещение нескольких помещений
• Автоматические ворота
• Часть кухонной техники и т.п.

Для такой системы рационально использовать 4, 6 или 8 внешних аккумуляторов ёмкости 150-250Ач.

Примеры:

Инвертор 6кВт на отдельную фазу.  Автономия более 8 часов на нагрузке 700Вт

Здесь использован узкий стеллаж для экономии места. Дополнительно был полностью заменен распределительный щит.

При плохой питающей сети лучше установить ИБП on-line типа с очень качественной стабилизацией напряжения

– Варианты и цены

3. Бесперебойник на весь дом. Мощность от 9кВт. Бюджет от 250т.р.

Когда требуется максимальный комфорт или нет возможности выделить отдельную группу потребителей на резерв, мы монтируем систему гарантированного питания сразу на весь дом. Тут есть несколько вариантов:

1. Мощный однофазный инвертор с автоматикой объединения 3-х фаз в одну при пропадании напряжения. Мощность инвертора рекомендуется в районе 9-15кВт. При необходимости устанавливаются стабилизаторы напряжения для каждой фазы.
2. ИБП on-line с трехфазным входом и однофазным выходом (3в1). Такой источник объединяет мощность 3-х фаз в одну качественно стабилизируя её. Оптимальная мощность 20кВа (18кВт). Бюджет ~350т.р.
3. Трехфазные ИБП могут перекрыть любые потребности по мощности и времени автономной работы. Такие решения используются для больших коттеджей и особняков. Цена подобных комплексов стартует от 500т.р.

Примеры

Инвертор для всего дома с высокоточными стабилизаторами напряжения. 8 АКБ по 200Ач – это автономная работа более 16 часов на постоянной средней нагрузке в 1кВт (среднее потребление дома площадью 200-250 м.кв.)

 

ИБП конфигурации 3в1 для бесперебойного и стабильного питания коттеджа.

 

Доступный диапазон мощностей таких ИБП от 20кВа до 120кВа. Возможны как конфигурации со встроенными малыми АКБ для перекрытия времени на старт генератора, так и внешние сборки с огромными батарейными ёмкостями

– Варианты и цены

Посмотрите наше видео про возможные варианты решений:

Ниже представлено ещё несколько систем с большими батарейными банками

Инвертор МАП “Энергия” 9.0/48 и 8 аккумуляторов по 200Ач

Набор из 8 батарей Delta DTM 12200L честной емкостью по 200Ач стал своего рода стандартом для инверторных систем, ориентированных на длительную автономию. При отсутствии хозяев в доме будет работать система отопления и холодильник. Совокупная длительная нагрузка – около 250Вт. Время автономии при этом – почти 4 суток (92 часа). В случае активной деятельности в доме усредненная нагрузка будет около 800-1000Вт в час. Автономия 21-16 часов соответственно. В экономично режиме: отопление+холодильник+свет+ТВ – автономия около 2-х суток.

Инвертор МАП “Энергия” 12.0/48 и 12 аккумуляторов по 200Ач

Установка расположена в отапливаемом гараже и при отключениях света через коммутатор фаз запитывает весь дом. Тестовые отключения показали среднюю нагрузку в час около 900Вт (дом с газом, площадью около 350кв.м). Время автономной работы – 31 час. Другой пример подобной сборки:

Инвертор, который питает одну фазу

Инвертор МАП “Энергия” 12.0/48 и 12 аккумуляторов по 250Ач

Система на базе 12 АКБ Delta DTM 12250L (250Ач – самая большая емкость среди 12В AGM аккумуляторов) питает отопление, водоснабжение, видеонаблюдение. Обеспечивает автономную работу без электричества более 2.5 суток (средняя нагрузка 500Вт). 1кВт нагрузки продержится 36 часов.

ИБП Stark On-line 10 000 и 18 аккумуляторов по 100Ач

Садовое товарищество, где был куплен дом нашим клиентом, отличалось крайне низким качеством питающей сети. Трансформатор на 200кВа питает более 300участков, мощности не хватает, в следствии чего напряжение постоянно проседает и часто вообще пропадает. Решение проблемы – ИБП On-line типа мощностью 10кВа. Батарейный банк – 18 аккумуляторов по 100Ач – Leoch DJM12100 обеспечат автономией около 30 часов на нагрузке 700Вт.

Организация больших батарейных банков для длительной автономии требует правильного подбора головного устройства (ИБП/инвертор), обладающего мощным зарядным устройством для корректной работы с аккумуляторами.

Популярные видео-ролики с ИБП для дома на нашем канале:

Резервный источник питания и источник бесперебойного питания (RPS против UPS)

Может быть, вы знаете значение и применение RPS, но знаете ли вы что представляет собой ИБП, отключенный источник питания?

В этой статье мы обсудим разницу между RPS и UPS.

 

Резервный источник питания

Резервный источник питания (RPS) – это разновидность источника питания, используемого на сервере. Он состоит из двух идентичных источников питания. Микросхема управления питанием выполняет балансировку нагрузки. Когда один блок питания выходит из строя, другой блок может немедленно приступить к работе, заменить блок питания. Позже два блока питания работают вместе.

 

Резервный источник питания (RPS)

 

Резервный источник питания предназначен для обеспечения высокой доступности серверной системы. Помимо серверов он широко используются и в дисковых массивах. RPS может использоваться в качестве резервного источника питания для коммутаторов или маршрутизаторов.

Если RPS и энергопринимающее оборудование используют одну и ту же систему электропитания переменного тока, когда внутренний источник питания оборудования ненормальный, RPS может продолжать подавать питание постоянного тока на неисправное оборудование, чтобы обеспечить нормальную непрерывную работу устройства;

Если RPS и устройство с питанием используют разные системы электропитания переменного тока, то источник питания постоянного тока может по-прежнему обеспечиваться при сбое внешнего источника питания переменного тока, обеспечивающего нормальную непрерывную работу устройства.

 

Источник бесперебойного питания

ИБП, то есть источник бесперебойного питания, представляет собой системное устройство, которое подключает батарею (в основном свинцово-кислотная необслуживаемая батарея) к хосту и преобразует энергию постоянного тока в коммерческую энергию через схему модуля главного инвертора. Он в основном используется для обеспечения стабильного и бесперебойного электропитания одного компьютера, компьютерной сети или другого силового электронного оборудования, такого как электромагнитные клапаны и датчики давления.

 

 

 

       Источник бесперебойного питания (UPS)

 

Когда входная мощность в сети нормальная, ИБП подает питание на нагрузку после ее стабилизации. В это время ИБП является стабилизатором питания переменного тока, а также заряжает аккумулятор в машине; когда сетевое питание прерывается (аварийное отключение питания), ИБП немедленно подает питание постоянного тока батареи на нагрузку с помощью метода переключения инвертора, чтобы продолжать подавать 220 В переменного тока на нагрузку для поддержания нормальной работы и защиты программного обеспечения нагрузки и оборудование от повреждений. ИБП обычно обеспечивает защиту от слишком высокого или слишком низкого напряжения.

Источник БП является третьим поколением, разработанным с использованием совершенно новой цифровой технологии, отвечающей требованиям надежности источников питания для мониторинга сети, сетевых систем, медицинских систем и т.д., для преодоления все более и более неблагоприятной среды электросети, вызванной централизованным питанием средних и крупные компьютерных сетевых систем.

Источники бесперебойного питания и постоянного тока являются важным источником питания для предприятий.

 

Традиционное управление техобслуживанием включает в себя:

① ежедневная проверка внешнего вида, регулярная замена изнашиваемых деталей, таких как батареи, конденсаторы фильтра, вентиляторы и пр., а также активация батареи во время капитального ремонта;

② модификация или использование сменного оборудования, используйте передовые инструменты для проверки работоспособности батареи. Этот метод управления сопряжен с высокими инвестиционными затратами, большой нагрузкой на обслуживающий персонал, нелегко получить информацию о рабочем состоянии оборудования и основных данных в режиме реального времени, а способность предотвращения несчастных случаев на оборудовании низкая. Внедрение онлайнового управления техническим обслуживанием позволяет избежать недостатков традиционных методов и получить хорошие преимущества.

 

Разница между резервным источником питания и источником бесперебойного питания заключается в следующем:

Резервирование электропитания может быть применено в избыточности емкости, холодном резервировании, параллельном резервном распределении тока N 1, избыточном горячем резервировании и других методах. Резервирование емкости означает, что максимальная нагрузочная способность источника питания больше, чем нагрузка, что не имеет большого значения для повышения надежности.

Резервное холодное копирование означает, что источник питания состоит из модулей с несколькими функциями, которые обычно питаются от одного из них. При сбое модуль резервного копирования сразу начинает работать. Недостатком этого способа является то, что для переключения мощности существует временной интервал, который вызывает скачок напряжения.

Резервный режим N 1 с параллельным разделением тока означает, что источник питания состоит из нескольких блоков, и каждый блок подключен параллельно через управляющий диод или каждый блок подает питание на оборудование. Эта схема не повлияет на источник питания нагрузки в случае сбоя источника питания, но повлияет на устройство, если конец нагрузки замкнут накоротко. Резервное горячее резервирование означает, что блок питания состоит из нескольких блоков и работает, но только один из них обеспечивает питание оборудования, а другой – без нагрузки. При сбое основного питания резервное питание может быть немедленно включено, и колебания выходного напряжения очень малы.

Для длительной бесперебойной работы высоконадежные системы, такие как оборудование связи базовых станций, серверы и пр., часто являются высоконадежными источниками питания. Конструкция с резервным источником питания является ключевой его частью и играет важную роль в высоких системах. Резервный источник питания настроен на 2 источника питания. При выходе из строя одного блока питания другие блоки питания могут быть немедленно включены без прерывания нормальной работы оборудования. Это похоже на принцип работы источника питания ИБП: при отключении сетевого питания батарея заменяет источник питания.

Разница между резервным источником питания и ИБП в основном обеспечивается разными источниками питания, в то время как ИБП питается от одного источника питания, а другой резервируется в любое время, иногда автоматически переключаясь.

Более подробную информацию об источниках бесперебойного питания, а также о возможности заказа конкретных моделей ИБП можно будет получить в нашем интернет-магазине StorServ.ru

 

Что такое UPS и как он устроен

Приветствую, уважаемые читатели!

А вы пользуетесь источником бесперебойного напряжения? Считаете, что вполне можете обойтись без него? Вы в этом точно уверены?

Зачем нужен UPS?

Источник бесперебойного питания (ИБП или UPS — Uninterruptible Power Supplies) предназначен для снабжения компьютера электроэнергией в случае пропадания напряжения в электрической сети.

Внезапное отключение напряжения чревато потерей данных и физической порчей оборудования.

В электрической сети всегда есть помехи и всплески напряжения, которые возникают при коммутации мощных потребителей.

Если нагрузка по конкретной электрической линии велика, напряжение на нагрузке снижается ниже нормы. Источник бесперебойного питания и нужен для того, чтобы питать компьютеры (и другую нагрузку) «чистым» напряжением.

В случае пропадания напряжения источник начинает работать от аккумуляторной батареи, вырабатывая переменное напряжение 220 В для компьютера.

Как устроен ИБП?

Постоянное напряжение аккумуляторной батареи (обычно 12 В или 24 В, если батареи включены последовательно) превращается в переменное 220 В с помощью специального устройства – встроенного инвертора. Если напряжения в сети исчезает, работа источника бесперебойного питания обычно сопровождается световой и звуковой индикацией для привлечения внимания пользователя.

В зависимости от емкости аккумуляторной батареи и мощности нагрузки, ИБП обеспечивает переменное напряжение на своих выходах в течение обычно 5 — 20 мин (кроме особых случаев). Этого времени хватает для того, чтобы закрыть все приложения (работающие программы) и выключить компьютер.

Все источники делятся на три большие группы:

• пассивные (passive stand-by),
• линейно-интерактивные (line interactive),
• с двойным преобразованием (double conversion).

Пассивный ИБП

Фильтр защищает выход устройства и его электронику от выбросов напряжения, которые нередко бывают в электрической сети.

Переменное напряжение сети выпрямляется выпрямителем и (через зарядное устройство, которое на схеме не изображено) подзаряжает аккумулятор.

В обычном режиме, когда уровень напряжения в сети не выходит за пределы нормы, отфильтрованное сетевое напряжение проходит через ключ на выходные разъемы ИБП и питает нагрузку. Как только оно выходит за пределы или исчезает, начинает работать инвертор. Он превращает постоянное напряжение от аккумулятора в переменное с необходимой амплитудой, которое через ключ поступает на нагрузку.

При этом аккумулятор может отдавать достаточно большой ток, так как нагрузка – например, компьютер с монитором – может потреблять мощность 200 Вт и более. Как только входное сетевое напряжение вошло в пределы нормы, контроллер отключает инвертор и подает на выходы ИБП отфильтрованное сетевое напряжение.

Если же оно длительно отсутствует, контроллер отключает устройство, предохраняя аккумулятор от глубокого разряда.

Линейно-интерактивный ИБП

Линейно-интерактивные источники отличаются от пассивных, в частности, тем, что имеют в своем составе автотрансформатор.

Это позволяет работать в более широком диапазоне входного сетевого напряжения без перехода на аккумуляторы. Автотрансформатор отличается от обычного трансформатора тем, что содержит не две (или более) гальванически изолированные обмотки, а, по сути одну обмотку с отводами.

Если входное сетевое напряжение длительное время снижено, контроллер, коммутируя посредством ключей обмотки автотрансформатора, повышает уровень напряжения на выходных разъемах ИБП. Если же напряжение длительное время повышено (в известных, разумеется, пределах) контроллер, коммутируя обмотки, понижает его уровень на выходных разъемах. Эта технология получила название AVR (Automatic Voltage Regulation).

Генерируемое инвертором сигнал может иметь вид аппроксимированной (ступенчатой) синусоиды или вид почти прямоугольных импульсов.

Последнее не так плохо, как этого можно было бы ожидать.

Большинство современных блоков питания, в том числе и компьютерные, — импульсные, в них сетевое напряжение все равно сначала выпрямляется.

ИБП с двойным преобразованием

Наиболее совершенные источники – с двойным преобразованием, которые используются в наиболее ответственных случаях (для питания серверов и оборудования, чувствительного к параметрам сетевого напряжения). В источниках бесперебойного питания первых двух типов частота сетевого напряжения на выходе (в тех случаях, когда не работает инвертор) всегда равна частоте сети. Нет никакой возможности на нее повлиять.

В ИБП с двойным преобразованием инвертор работает всегда – независимо от того, есть в сети напряжение или нет. Если оно в сети есть, оно выпрямляется, подзаряжает через зарядное устройство аккумулятор и поступает на инвертор, управляемый контроллером устройства. Инвертор вырабатывает чистую, «синтетическую», синусоиду стабильного напряжения – без помех и выбросов.

Частота ее может отличаться от частоты входного напряжения и определяется исключительно контроллером (точнее, предварительными настройками).  Когда напряжение в сети исчезает или выходит за пределы нормы, инвертор переключается на работу от аккумулятора, поддерживая тот же высококачественный сигнал на выходных разъемах.

При этом переключение происходит быстрее, чем в первых двух видах источников. ИБП с двойным преобразованием имеет байпас (bypass, обходную линию), который позволяет питать нагрузку напрямую от электрической сети. Это сделано для того, чтобы подача напряжения на нагрузку не прерывалась при перегрузке или выходе из строя инвертора (который всегда работает).

Если возникают проблемы с инвертором, контроллер переключает ключ, и отфильтрованное сетевое напряжение в нагрузку поступает через байпас.

В заключение отметим, что для удобства работы разработано  специализированное программное обеспечение, которое позволяет, в частности, проследить, как менялось входное сетевое напряжение во время работы.

Обязательно посмотрите сюда:

Книга «Ремонтируем UPS самостоятельно».

С вами был Виктор Геронда.

До встречи на блоге!

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?»

Как проверить работоспособность ИБП

Если у вас есть современный компьютер, холодильник, стиральная машинка и другие электроприборы, не терпящие внезапного отключения электроэнергии, у вас наверняка имеется источник бесперебойного питания. Также используются ИБП для отопления и других нужд. Этот прибор очень важен, так как при включении питания напрямую, без него, велик риск выхода из строя дорогого электрооборудования. Но и сам ИБП также нуждается в обслуживании, диагностике и устранении неисправностей. Если что-то не работает, для начала следует прочитать инструкцию к прибору, там всегда есть указания, как можно устранить мелкие неполадки. Также нужно воспользоваться специальным ПО, которое идет в комплекте с прибором. С помощью программы можно проверить работоспособность различных узлов системы.

Диагностика и основные виды неисправностей

Для того, чтобы проверить, как работает ваш ИБП, отключите электропитание и проверьте, сколько времени будет работать прибор под нагрузкой. Если время работы намного меньше того, которое указано в паспорте прибора, то, вероятнее всего, пора менять аккумуляторную батарею. Ремонт тут простой: купить новую батарею и установить её взамен старой. Не забывайте, что нельзя выбрасывать старые аккумуляторы. Если у вас их накопилось много, можно попытаться продать, или просто сдавайте отработавшие ресурс аккумуляторы на утилизацию.

Вы включаете ИБП, а он начинает пищать? Здесь возможны такие варианты:

• АКБ не прошла проверку системы. Нужно посмотреть, что показывают индикаторы на лицевой панели прибора. Также можно запустить программную диагностику и посмотреть, что она покажет. Как правило, программа подскажет и пути решения проблемы;
• Перегрузка прибора. Чтобы проверить, подключение какого оборудования ведет к перегрузке, нужно отключить все подключенные устройства, а потом последовательно подключать их к ИБП. Определив, какое устройство вызывает перегрузку, нужно отключить его от ИБП.

Если ваш бесперебойник отказывается работать автономно, то, вероятнее всего, вышло из строя зарядное устройство. Нужно проверить напряжение на клеммах, не отключая устройство от сети. У нормально работающего прибора напряжение будет 13-14 В, если у вас 1 аккумулятор, и 26-28 В, если последовательно подключены несколько батарей.

Если отказывается работать ИБП компьютера, то в большинстве случаев причина будет в аккумуляторной батарее. Так же, как в предыдущем случае, нужно проверить напряжение: при показателях ниже 12 В однозначно надо менять батарею.

Еще один способ проверки работоспособности аккумулятора: подключение к нему обычной 100-ваттной лампочки. Заряда нового аккумулятора должно хватать на 20 минут нормальной работы лампочки. Если же лампочка светила меньше 14 минут, то аккумулятор нужно менять.

Батарею проверили, она исправна, а ИБП не работает. Тогда нужно проверить, а правильно ли АКБ подключена. Возможен вариант неправильно сработавшей программы, тогда требуется калибровка устройства. Если причина кроется в чем-то другом, нужно обратиться в сервисный центр.

Бывает такое, что ИБП не включается. Довольно часто причина кроется в низком заряде аккумулятора. Это происходит тогда, когда плата управления работает от аккумулятора, а не от сети. Попробуйте просто воткнуть вилку ИПБ в розетку, если устройство может таким образом подзаряжаться, достаточно немного подождать, а потом повторить попытку включить ИБП. Если такая подзарядка не предусмотрена, можно извлечь аккумулятор и подзарядить его другим способом, подобрав подходящий зарядник.

Если не включается новый ИБП, то чаще всего нужно просто подключить АКБ. При перевозке, по инструкции, АКБ должна быть отключена.

Также устройство не может включиться, если у него оборван кабель или продавлена кнопка включения.

Если у вас источник бесперебойного питания большой мощности, например, устройство, обеспечивающее бесперебойное питание для котла, доверить его обслуживание лучше профессионалам. В таком ИБП присутствуют токи до 16 ампер и высокое напряжение, что может быть очень опасным, если работает непрофессионал или не соблюдены нормы безопасности. Не подвергайте опасности свои электроприборы, а главное – свою жизнь.

Как работает источник бесперебойного питания (ИБП)?

Источник бесперебойного питания (ИБП), также известный как резервная батарея, обеспечивает резервное питание при выходе из строя обычного источника питания или падении напряжения до недопустимого уровня. ИБП обеспечивает безопасное и упорядоченное выключение компьютера и подключенного оборудования. Размер и конструкция ИБП определяют, как долго он будет обеспечивать питание.

Топологии ИБП

Различные топологии ИБП обеспечивают определенные уровни защиты электропитания.ИБП CyberPower будет принадлежать к одной из этих трех топологий: резервной, линейно-интерактивной и с двойным преобразованием.

Резервный – это самая простая топология ИБП. Резервный ИБП использует резервное питание от батареи в случае общих проблем с питанием, таких как отключение электроэнергии, падение напряжения или скачок напряжения. Когда входящая мощность от электросети падает ниже или превышает безопасные уровни напряжения, ИБП переключается на питание от батареи постоянного тока, а затем инвертирует его в питание переменного тока для работы подключенного оборудования. Эти модели предназначены для бытовой электроники, компьютеров начального уровня, POS-систем, систем безопасности и другого базового электронного оборудования.

В ИБП line interactive используется технология, позволяющая корректировать незначительные колебания напряжения (пониженное и повышенное напряжение) без переключения на батарею. Этот тип ИБП имеет автотрансформатор, который регулирует низкие напряжения (например, отключения) и перенапряжения (например, выбросы) без необходимости переключения на батарею. Модели линейно-интерактивных ИБП обычно используются для бытовой электроники, ПК, игровых систем, электроники домашних кинотеатров, сетевого оборудования и серверов начального и среднего уровня.Они обеспечивают питание во время таких событий, как отключение электроэнергии, падение напряжения, скачок напряжения или перенапряжение.

ИБП с двойным преобразованием (онлайн) обеспечивает стабильное, чистое и почти идеальное питание независимо от состояния входящего питания. Этот ИБП преобразует входящую мощность переменного тока в постоянный, а затем обратно в переменный. Системы ИБП с этой технологией работают от изолированного источника постоянного тока 100 процентов времени и имеют нулевое время переключения, поскольку им никогда не нужно переключаться на питание постоянного тока. Системы ИБП с двойным преобразованием предназначены для защиты критически важного ИТ-оборудования, инсталляций центров обработки данных, высокопроизводительных серверов, крупных телекоммуникационных установок и приложений хранения, а также современного сетевого оборудования от повреждений, вызванных отключением питания, провалом напряжения, скачком напряжения и т. напряжение, скачок напряжения, частотный шум, изменение частоты или гармонические искажения.

Формы выходных сигналов ИБП

Системы ИБП

CyberPower имеют выходной сигнал синусоидальной или имитированной синусоидальной волны, в зависимости от модели.

Выходной синусоидальный сигнал: Выходной сигнал высочайшего качества – это синусоидальный сигнал, который представляет собой плавные повторяющиеся колебания переменного тока. Системы ИБП корпоративного уровня вырабатывают синусоидальную энергию для работы чувствительного электронного оборудования. Выходной сигнал синусоиды гарантирует, что оборудование, использующее блоки питания Active PFC, не отключится при переключении с электросети на питание от батареи.

Имитация выходной синусоидальной волны: Приблизительная форма выходной синусоидальной волны. Он использует модуляцию пульсовой волны для генерации ступенчатой ​​приближенной синусоидальной волны для обеспечения более экономичного резервного питания от батареи для оборудования, которое не требует выхода синусоидальной волны. Технология, используемая для производства такого типа выходной мощности, дешевле в производстве и распространена в резервных и линейных интерактивных системах ИБП.

Где можно узнать больше?

CyberPower предлагает ИБП с резервным, линейно-интерактивным и двойным преобразованием.Здесь вы найдете информацию о наших системах ИБП.

Как работает источник бесперебойного питания (ИБП) компьютера?

То, что ваш компьютер ожидает получить от электросети (в Соединенных Штатах), – это мощность переменного тока напряжением 120 В, колеблющаяся с частотой 60 Гц (дополнительную информацию см. В разделе «Как работают распределительные сети»). Компьютер может допускать небольшие отклонения от этой спецификации, но значительное отклонение приведет к отказу источника питания компьютера. ИБП обычно защищает компьютер от четырех различных проблем с питанием:

• Скачки и скачки напряжения – Время, когда напряжение на линии больше, чем должно быть
• Напряжение проседает – Время, когда напряжение на линии падает. меньше, чем должно быть
• Полный сбой питания – Время, когда линия выходит из строя или перегорает предохранитель где-то в сети или в здании
• Разница частот – Время, когда мощность колеблется с частотой, отличной от 60 Гц

В настоящее время используются две распространенные системы: резервный ИБП и непрерывный ИБП.Резервный ИБП отключает компьютер от обычного сетевого питания до тех пор, пока не обнаружит проблему. В этот момент он очень быстро (за пять миллисекунд или меньше) включает инвертор мощности и отключает компьютер от батареи ИБП (дополнительную информацию см. В разделе «Как работают батареи»). Инвертор мощности просто преобразует мощность постоянного тока, подаваемую батареей, в мощность переменного тока напряжением 120 вольт и частотой 60 Гц.

В ИБП непрерывного действия компьютер всегда работает от батареи, и батарея постоянно заряжается.Вы можете довольно легко построить себе ИБП непрерывного действия с большим зарядным устройством, батареей и инвертором мощности. Зарядное устройство для аккумуляторов непрерывно вырабатывает постоянный ток, который инвертор постоянно преобразует в переменный ток напряжением 120 вольт. В случае сбоя питания инвертор получает питание от аккумулятора. В непрерывном ИБП нет времени переключения. Эта установка обеспечивает очень стабильный источник питания.

Резервные системы ИБП гораздо более распространены для домашнего использования или для малого бизнеса, поскольку они, как правило, стоят примерно вдвое дешевле, чем система непрерывного действия.Системы непрерывного действия обеспечивают исключительно чистое и стабильное питание, поэтому они, как правило, используются в серверных и критически важных приложениях.

Вот несколько интересных ссылок:

Как работает источник бесперебойного питания

Как работает источник бесперебойного питания

Определите главное меню вашего сайта

---

Источник бесперебойного питания (ИБП) – это устройство, подключенное между источником питания и компьютером, чтобы гарантировать, что электрический ток не прерывается.В ИБП используются батареи, чтобы компьютер продолжал работать в течение определенного периода времени после сбоя питания. Его не следует путать с резервными генераторами, которые не обеспечивают защиту от кратковременного отключения электроэнергии или которые могут привести к кратковременному отключению электроэнергии при включении генератора вручную или автоматически. Устройства ИБП обычно обеспечивают защиту от скачков напряжения, падений напряжения и шума в сети. ИБП состоит из трех основных компонентов:

1. Выпрямитель : сохраняет линейную мощность в батарее после преобразования переменного тока в постоянный.Сбои в подаче электроэнергии влияют только на процесс зарядки аккумулятора, потому что аккумулятор заряжается выпрямителем.
2. Батарея : сохраняет энергию для использования при отключении источника питания и определяет время, в течение которого ИБП будет поддерживать ваше оборудование.
3. Инвертор : Преобразует питание постоянного тока батареи в питание переменного тока для оборудования. Инвертор непрерывно подает питание на компьютер, так же как аккумулятор обеспечивает бесперебойное питание инвертора.

Мощность ИБП указывается в ВА. Обычно для ПК с ЭЛТ-мониторами мощность 500 ВА обеспечивает резервную батарею примерно на 15 минут. Системы бесперебойного питания можно разделить на три категории – Offline, Line Interactive и Online:

1. Автономный ИБП : В автономном ИБП линия переменного тока является основным источником питания. Если ИБП обнаруживает падение тока или напряжения, он автоматически переключается на резервную батарею.Когда питание переменного тока восстанавливается, ИБП снова переключается. Время переключения (передачи) должно составлять не более четырех миллисекунд – это предел допуска типичного блока питания компьютера. Если отключение питания будет продолжительным, большая часть электронного оборудования отключится. Это наименее дорогая разновидность источников бесперебойного питания, предназначенная только для домашнего пользователя.
2. Line Interactive UPS : В этом типе ИБП отдельное зарядное устройство, инвертор и переключатель выбора источника автономного ИБП заменены комбинированным инвертором / преобразователем.Этот инвертор / преобразователь заряжает аккумулятор и преобразует его постоянный ток в переменный для вывода на защищенные устройства. Электропитание от сети переменного тока по-прежнему является основным источником питания, а аккумулятор – второстепенным. При работе от сети инвертор / преобразователь заряжает аккумулятор; при отключении питания передаточный переключатель размыкается и работает в обратном направлении. Благодаря тому, что инвертор всегда включен и подключен к выходу, эта конструкция обеспечивает дополнительную фильтрацию и снижает переходные процессы переключения по сравнению с топологией Offline UPS.Как правило, они дороже по сравнению с автономными ИБП и поэтому используются в основном в качестве резервных копий для корпоративных рабочих станций. ИБП с дельта-преобразованием – это модификация линейного интерактивного ИБП. В этой конфигурации основной источник энергии смешивается с мощностью от инвертора. Когда первичная мощность отличается от своего нормального значения, инвертор оживает, чтобы компенсировать разницу.
3. Онлайн-ИБП : это также называется онлайн-источниками бесперебойного питания с истинным или двойным преобразованием, которые преобразуют переменный ток в постоянный, а затем преобразуют постоянный ток обратно в переменный для питания подключенного оборудования.Батареи напрямую подключены к уровню постоянного тока. Это эффективно отфильтровывает линейный шум и все другие аномалии от сети переменного тока. Дополнительным преимуществом этой технологии является то, что система остается в том же рабочем режиме. По сравнению с другими топологиями ИБП есть потери эффективности из-за двойного преобразования всей мощности, необходимой для нагрузки. Будучи более сложным, он обычно стоит больше, чем автономный ИБП. Он также менее эффективен, имеет более высокие эксплуатационные расходы и более высокую рабочую температуру.

Оцените статью:

Вам необходимо включить JavaScript для голосования

Похожие сообщения

Преобразователь мощности

Преобразователь мощности – это блок питания (БП), который не только передает энергию…

106 запросов за 0,440 секунды.

Что такое источник бесперебойного питания?

Источник бесперебойного питания (ИБП) – это устройство, которое позволяет компьютеру продолжать работать хотя бы в течение короткого времени при потере основного источника питания. Устройства ИБП также обеспечивают защиту от скачков напряжения.

ИБП содержит батарею, которая «срабатывает», когда устройство обнаруживает потерю мощности от основного источника.Если конечный пользователь работает на компьютере, когда ИБП уведомляет о потере мощности, у него есть время, чтобы сохранить все данные, над которыми он работает, и выйти до того, как разрядится вторичный источник питания (батарея). Когда все электричество заканчивается, все данные в оперативной памяти (RAM) вашего компьютера стираются. Когда происходят скачки напряжения, ИБП перехватывает скачки напряжения, чтобы не повредить компьютер.

ИБП в дата-центре

Каждый ИБП преобразует входящий переменный ток в постоянный через выпрямитель и преобразует его обратно с помощью инвертора.Батареи или маховики накапливают энергию для использования в случае отказа электросети. Схема байпаса направляет мощность вокруг выпрямителя и инвертора, нагружая IT-нагрузку входящей сетью или генератором.

Хотя системы ИБП обычно называют системами с двойным преобразованием, линейно-интерактивными и резервными, эти термины используются непоследовательно, и производители реализуют их по-разному: По крайней мере, одна система допускает любой из трех режимов. Международная электротехническая комиссия (IEC) i приняла более технически описательную терминологию в стандарте IEC Std.62040.

Типы ИБП и их основные характеристики

Независимые от напряжения и частоты (VFI): Системы ИБП, не зависящие от напряжения и частоты (VFI), называются системами с двойным или двойным преобразованием, поскольку входящий переменный ток выпрямляется в постоянный, чтобы поддерживать заряд аккумуляторов и управлять инвертором. Инвертор восстанавливает стабильную мощность переменного тока для работы ИТ-оборудования.

Рисунок 1.

При сбое питания аккумуляторы приводят в действие инвертор, который продолжает работать с IT-нагрузкой.Когда питание восстанавливается от электросети или от генератора, выпрямитель подает постоянный ток (DC) на инвертор и одновременно заряжает батареи. Инвертор работает постоянно. Вход электросети полностью изолирован от выхода, а байпас используется только для обеспечения безопасности при техническом обслуживании или в случае внутренней неисправности электроники. Поскольку питание ИТ-оборудования не прерывается, вакуумный прерыватель неисправности (VFI) обычно считается наиболее надежной формой ИБП. Большинство систем синхронизируют выходную частоту с входной, но в этом нет необходимости, поэтому она по-прежнему считается частотно-независимой.

Рисунок 2.

Каждое преобразование энергии приводит к потерям, поэтому потраченная впустую энергия исторически считалась ценой максимальной надежности.

Независимость от напряжения (VI): Независимость от напряжения (VI) или линейно-интерактивные ИБП имеют контролируемое выходное напряжение, но ту же выходную частоту, что и входную. Частотная независимость редко вызывает озабоченность по поводу электроснабжения в развитых странах. Электроэнергия подается непосредственно на выход и ИТ-оборудование, а выпрямитель поддерживает заряд аккумуляторов.Инвертор работает параллельно с выходом, компенсируя провалы напряжения и действуя как активный фильтр для скачков напряжения и гармоник. Потери выпрямителя и инвертора возникают только при колебаниях входящей мощности. Маховики и моторные / генераторные установки также квалифицируются как VI.

Рисунок 3.

При пропадании входящего питания или выходе напряжения за допустимый диапазон байпас быстро отключается от входа, и аккумулятор приводит в действие инвертор. Когда входная мощность восстанавливается, байпас повторно включает вход, повторно заряжает батареи и поддерживает постоянное выходное напряжение.Поставщики ИБП, использующие параллельные источники питания, не заявляют о потере надежности. Результат – около 98% энергоэффективности.

Рисунок 4.

Зависимый от напряжения и частоты (VFD): Зависимый от напряжения и частоты (VFD), или резервный ИБП, по своим функциям аналогичен VI и иногда ошибочно называется линейно-интерактивным. В обычных системах VFD инвертор выключен, поэтому для начала выработки энергии может потребоваться от 10 до 12 миллисекунд (мс). Эта поломка может привести к сбою серверов, в результате чего устаревшие ИБП с частотным приводом не подходят для центров обработки данных.

Рисунок 5.

В новых концепциях ЧРП инвертор вырабатывает мощность в течение 2 мс после активации. Байпас обычно задействован, как и в случае с VI, поэтому оборудование работает напрямую от электросети или генератора. Поскольку инвертор не работает до тех пор, пока не пропадет питание, нет контроля напряжения или потребляемой мощности, что обеспечивает КПД до 99%. Сбой питания или напряжение вне допустимого диапазона размыкает переключатель байпаса, отключая вход от выхода; инвертор начинает работать от батарей.Выпрямитель достаточно большой, чтобы поддерживать заряд аккумуляторов.

Рисунок 6.

Преимущества и недостатки ИБП

Преимущества использования источников бесперебойного питания:

• Нет задержки между переключением с основного источника питания на ИБП.
• Может лучше поддерживать критически важные инструменты по сравнению с генераторами.
• Потребители могут выбрать тип и размер ИБП в зависимости от количества энергии, которое им необходимо для подачи на устройство.
ИБП
• молчат.
• Обслуживание систем ИБП дешевле по сравнению с генераторами.

К недостаткам использования источников бесперебойного питания относятся:

• Невозможность запускать тяжелые приборы – потому что ИБП разряжены от батарей.
• Если используются некачественные батареи, пользователи могут часто их заменять.
ИБП
• может потребоваться профессиональная установка.

ИБП VS. генераторы, сетевые фильтры, инверторы и АРН

В отличие от ИБП, генераторы не обеспечивают бесперебойную работу устройств после потери основного устройства.Однако генераторы обеспечивают питание в течение более длительного периода времени по сравнению с ИБП. Системы ИБП не обеспечивают питание так долго, потому что они питаются от батарей.

Устройства защиты от перенапряжения (ограничители) помогают предотвратить скачки напряжения и скачки напряжения. Однако устройства защиты от перенапряжения не работают во время перебоев в подаче электроэнергии или в случаях, когда основной источник питания не используется.

Силовые инверторы – это устройства, которые преобразуют постоянный ток в переменный. Силовые инверторы обычно подключаются к внешнему источнику постоянного тока и непрерывно преобразуют ток в переменный.В инверторах питания обычно используется одна или несколько батарей для хранения энергии. При использовании инверторов мощности возникает задержка в передаче мощности от первичного источника питания к вторичному источнику питания при отключении основного питания.

Автоматические регуляторы напряжения (АРН) будут контролировать входное напряжение, чтобы минимизировать колебания напряжения. АРН обычно используются как в преобразователях мощности, так и в инверторах.

Каковы основные компоненты системы ИБП?

Любая онлайновая система бесперебойного питания (ИБП) с двойным преобразованием имеет четыре основных компонента: Выпрямитель ; Батареи ИБП ; Инвертор ; и выключатель статического байпаса .

Выпрямитель

Выпрямитель выполняет несколько основных функций. Первый – преобразовать входную мощность из переменного (переменного тока) в постоянный (постоянный ток). Его вторая основная роль – подзарядка аккумуляторов, в то время как питание постоянного тока также направляется к инвертору.

В зависимости от размера ИБП выпрямительный модуль может включать в себя зарядное устройство. В меньших по размеру системах бесперебойного питания (например, ниже 3 кВА) выпрямитель и зарядное устройство нередко являются отдельными компонентами.

Выпрямители ИБП

могут воспринимать большие колебания входного напряжения, что означает, что система может выдерживать перегрузки или скачки напряжения без включения батарей.

Батареи ИБП

Батареи в системе ИБП обеспечивают аварийное питание при отключении сетевого питания. Выпрямитель или отдельное зарядное устройство обеспечивают постоянную зарядку аккумуляторов.

Батарейные системы ИБП имеют по крайней мере одну цепочку батарей, причем необходимое количество батарей зависит от напряжения постоянного тока ИБП.Батареи в цепочке подключаются последовательно, поэтому, если одна батарея выходит из строя, то же самое происходит и со всей цепочкой.

В небольших системах ИБП батареи часто находятся внутри устройства. В то время как в более крупных решениях батареи ИБП часто размещаются в отдельных автономных шкафах.

Инвертор

Этот компонент выполняет вторую половину двойного преобразования, переключая напряжение постоянного тока с выпрямителя или батареи обратно на выход переменного тока, который питает критическую нагрузку.

Этот процесс преобразования (из переменного в постоянный в переменный) и фильтрация сглаживает такие события, как всплески, провалы, скачки и электрические помехи, гарантируя, что конечный выходной сигнал будет чистой синусоидальной формой.

Переключатель статического байпаса

Этот компонент служит защитой на случай отказа системы ИБП. В случае отказа ИБП переключатель статического байпаса автоматически подключает нагрузку к электросети, минуя выпрямитель, батареи и инвертор.

Необходимость переключения на питание от сети не идеальна, поскольку питание не будет фильтроваться или кондиционироваться, как обычно в онлайн-ИБП с двойным преобразованием, но это позволяет оборудованию продолжать работать, пока ИБП ремонтируется или заменяется.

Другие компоненты ИБП

В зависимости от размера и типа ИБП в комплект могут входить несколько других распространенных компонентов, например вентиляторы или конденсаторы.

Кроме того, имеются такие компоненты, как внешний ремонтный байпас , который позволяет снимать и / или заменять ИБП без прерывания нагрузки, ограничители импульсных перенапряжений (TVSS) и простой протокол управления сетью (SNMP). ) -совместимые приложения для мониторинга и связи.

Узнайте больше о том, как работают системы бесперебойного питания, из этого удобного видео «Основы ИБП»:

Дополнительная литература:

Источник бесперебойного питания: как выбрать подходящий

Источник бесперебойного питания (ИБП) предлагает простое решение: это аккумулятор в коробке с емкостью, достаточной для работы устройств, подключенных к его розеткам переменного тока, в течение нескольких минут или часов, в зависимости от ваших потребностей и набора оборудования.Это может позволить вам поддерживать работу интернет-службы во время длительного отключения электроэнергии, дать вам пять минут, необходимых вашему настольному компьютеру с жестким диском, чтобы выполнить автоматическое выключение и избежать потери работы (или, в худшем случае, запустить программное обеспечение для восстановления диска) .

С точки зрения развлечения, это может дать вам достаточно времени, чтобы сохранить вашу игру после отключения электроэнергии или, что еще более важно, уведомить других в командной многопользовательской игре о том, что вам нужно выйти, чтобы вы не оценили штраф за досрочное прекращение игры.

ИБП также выполняет функцию устройства защиты от перенапряжения и помогает вашему оборудованию и увеличивает время безотказной работы, компенсируя временные провалы напряжения и другие капризы электрических сетей, некоторые из которых могут повредить блоки питания компьютера. При цене от 80 до 200 долларов для большинства систем ИБП может обеспечить замечательное спокойствие в сочетании с дополнительным временем безотказной работы и меньшими потерями.

ИБП не новые. Они датируются десятилетиями. Но цена никогда не была ниже, и изобилие возможностей никогда не было больше.В этом введении я помогу вам понять, что может предложить ИБП, разобраться в ваших потребностях и дать предварительные рекомендации по покупке. Позже в этом году TechHive предложит обзоры моделей ИБП, подходящих для дома и небольших офисов, из которых вы сможете сделать осознанный выбор.

Обновлено 24 декабря 2020 г. , чтобы добавить наш обзор резервного ИБП CyberPower SL700U. Это отличный резервный источник питания для домашнего сетевого оборудования, но он производит смоделированную или ступенчатую синусоидальную волну, которая может вызвать проблемы с компьютерами, оснащенными активной коррекцией коэффициента мощности (PFC).Как вы помните, мы критиковали источник бесперебойного питания Tripp Lite AVR900U по той же причине. Какая разница? Продукт Tripp Lite дороже, так как он также является линейно-интерактивным ИБП, что обеспечивает более быстрое переключение и постоянное регулирование мощности. Эти функции хороши, когда вы хотите обеспечить резервное питание для ПК, но они просто не добавляют большой ценности ИБП, который будет использоваться исключительно для домашнего сетевого оборудования.

Ключевое слово – бесперебойность работы

ИБП появился в эпоху, когда электроника была хрупкой, а приводы легко выбрасывались из строя.Они были разработаны для обеспечения непрерывного – или «бесперебойного» питания для предотвращения множества проблем. Впервые они были обнаружены в серверных стойках и использовались с сетевым оборудованием, пока цена и формат не упали, чтобы их можно было использовать с оборудованием для дома и небольшого офиса.

Amazon

Этот недорогой резервный ИБП AmazonBasics (80 долларов США) имеет 12 розеток с защитой от перенапряжения, но только шесть из них также подключены к внутренней батарее для резервного питания.

Любое принадлежащее вам устройство, которое внезапно потеряло питание и , имело жесткий диск внутри, могло закончиться повреждением каталога или даже физическим повреждением из-за того, что головка диска врезалась в другую часть механизма.Другое оборудование, которое загружало свою прошивку с микросхем и работало с использованием энергозависимой памяти, также могло потерять ценные кеши информации и потребовать некоторое время для ее повторной сборки.

Упоминается в статье

ИБП Cyberpower CP800AVR Жесткие диски

эволюционировали, чтобы лучше управлять сбоями питания (и ускорением в ноутбуках), и все портативные устройства и большинство новых компьютеров были переведены на твердотельные накопители (SSD) без движения, которые не имеют внутренних шпинделей и головок чтения / записи. Встроенные устройства – от модемов и маршрутизаторов до интеллектуальных устройств и цифровых видеорегистраторов – стали более устойчивыми и быстрее загружаются.Большинство продаваемых сегодня устройств имеют SSD, флэш-память или карты.

Это все еще возможно, если ваш настольный компьютер без батареи внезапно потеряет питание, что он может остаться в состоянии, которое приводит к повреждению документа, теряет последнее состояние электронной таблицы или происходит в такой неподходящий момент, что вы должны восстановить свой диск или переустановить Операционная система. Избегание этих возможностей, особенно если вы регулярно сталкиваетесь с небольшими проблемами с питанием дома, может сэкономить вам как минимум время на восстановление потерянной работы и, возможно, стоимость программного обеспечения для восстановления диска, даже если ваше оборудование остается нетронутым.

Более частая проблема может возникнуть из-за сетевого оборудования, которое требует умеренного питания. Потеря питания означает потерю доступа к Интернету, даже если ваша кабельная, DSL или оптоволоконная линия остается под напряжением или активна от физического предприятия поставщика Интернет-услуг или от точки подключения по соседству, а не от трансформатора в вашем здании или блоке. ИБП может поддерживать вашу сеть в рабочем состоянии, пока энергокомпания восстанавливает энергию, даже если на это уходит часы.

При отключении электроэнергии включается аккумулятор ИБП.Он доставляет ожидаемые суммы на все подключенные устройства, пока не разрядится батарея. Современный ИБП также может сигнализировать компьютеру о ряде факторов, включая оставшееся время или запускать выключение с помощью встроенного программного обеспечения (как в случае с Energy Saver в macOS) или установленного программного обеспечения.

CyberPower

В случае отключения электроэнергии программное обеспечение CyberPower корректно завершит работу компьютера, пока он работает от батареи ИБП CP800AVR.

Одним из ключевых отличий ИБП, предназначенных для дома и отдельных устройств в офисе, является емкость аккумулятора.Вы можете покупать блоки с батареями самых разных размеров, и чем больше емкость батареи, тем дольше вы получите время работы или большее количество оборудования, которое вы сможете поддерживать с помощью одного ИБП. В некоторых случаях может иметь смысл приобрести два или более ИБП, чтобы покрыть все необходимое оборудование, которое у вас есть, и каждый из них соответствует нужной мощности.

Упоминается в статье

Резервный ИБП AmazonBasics 800 ВА 450 Вт Устройство защиты от перенапряжения Резервное питание от батареи

Батареи необходимо заменить, хотя это может быть сделано через очень долгий период времени.ИБП обычно имеет световой индикатор или будет использовать звук, чтобы указать на батарею, которую необходимо заменить, и это может указывать на это с помощью программного обеспечения, запущенного на компьютере, к которому он подключен.

Великолепная мощность и отличное преобразование мощности.

ИБП

для потребителей и малого бизнеса выпускаются в версиях для режима ожидания и линейно-интерактивного режима. В резервных модулях аккумулятор остается готовым к автоматическому использованию по требованию, но в остальном он находится в режиме ожидания, как указывает его название. Линейно-интерактивная версия подает питание через инвертор от стены к подключенным устройствам, а также заряжает аккумулятор.Он может регулировать мощность, сглаживать максимумы и минимумы и переключаться на батарею в течение нескольких миллисекунд. (Другие варианты намного дороже или предназначены для критически важных систем и более высокого энергопотребления.)

Несколько лет назад разница в цене была достаточно высокой, и вам приходилось действительно балансировать между необходимостью конкретных функций и стоимостью. Теперь вы можете выбрать ИБП с линейным взаимодействием из-за его преимуществ, которые включают меньший износ батареи и продление ее срока службы.Батареи относительно дороги в замене и составляют значительную долю от первоначальной покупной цены, поэтому их более длительное поддержание в исправном состоянии снижает общую стоимость владения.

ИБП предназначен не только для подачи питания в случае сбоя, это еще одна область, в которой различаются подходы к резервному и линейному интерактивному режиму.

Гленн Флейшман / IDG Веб-сайт

APC предлагает удобный инструмент, который поможет вам решить, какие из ИБП соответствуют вашим требованиям, исходя из общего энергопотребления и времени, в течение которого вам потребуется питание от батарей для ваших компонентов.

Эти три колебания напряжения могут происходить регулярно или нечасто при питании от вашей электросети:

• Скачки напряжения : У коммунальных служб иногда бывают кратковременные скачки напряжения, которые могут повлиять на электронику, иногда сгорая блок питания или поджаривая все устройство. Защита от перенапряжения эффективно снижает напряжение выше определенного безопасного диапазона.
• Провалы : В вашем доме или офисе может наблюдаться кратковременное падение напряжения, когда включается что-то с большим двигателем, например сушилка для одежды или тепловой насос, иногда даже в соседней квартире, доме или здании.
• Пониженное напряжение («понижение напряжения») : В некоторых случаях с высоким потреблением электроэнергии в районе коммунальное предприятие может снизить напряжение на длительный период, чтобы избежать полного отключения электроэнергии. Это может вызвать проблемы с промышленным и домашним оборудованием с моторным приводом – многие приборы имеют двигатели, часто приводящие в действие компрессор, как в холодильнике или морозильной камере. В случае электроники продолжительное пониженное напряжение может привести к повреждению некоторых источников питания.

Резервная модель обычно полагается на работу с избыточным напряжением за счет наличия встроенных металлооксидных варисторов (MOV), как и в автономных устройствах защиты от перенапряжения.Эти MOV переключают питание на землю, но в конечном итоге сгорают после длительного использования. В этот момент все модели ИБП, которые я проверял, перестали пропускать питание. (Это в отличие от большинства устройств защиты от перенапряжения, которые гаснут «защищенный» светодиод на своей передней панели, но продолжают пропускать энергию.)

В случае провалов питания и пониженного напряжения модель в режиме ожидания отключает аккумулятор. Если это происходит часто или в быстрой последовательности, ваш ИБП может не справиться с задачей и обеспечить достаточную задержку, чтобы настольный компьютер или жесткий диск теряли питание достаточно долго, чтобы остановить его операционную систему или дать сбой.

Упоминается в статье

Tripp Lite Smart1500LCDT

Линейно-интерактивный ИБП непрерывно подает питание через кондиционер, который заряжает аккумулятор и регулирует мощность. Это автоматическое регулирование напряжения, известное как AVR, может преобразовывать напряжение по мере необходимости, чтобы обеспечить чистое питание подключенных розеток, не полагаясь на батарею. В линейно-интерактивной модели аккумулятор используется только в крайнем случае.

Есть одна последняя характеристика мощности ИБП, которую можно найти как в резервных, так и в линейно-интерактивных моделях: плавность генерации переменного тока, вырабатываемого моделью за счет постоянного тока, выдаваемого ее батареей.Переменный ток плавно меняет направление потока мощности 60 раз в секунду, и ИБП должен имитировать этот поток, который можно представить в виде волнообразной синусоидальной волны.

Tripp Lite

Tripp Lite Smart1500LCDT – это линейно-интерактивный ИБП, то есть он подает согласованное питание на подключенные устройства и одновременно заряжает батарею. В случае отключения электроэнергии он переключится на питание от батареи в течение нескольких миллисекунд.

ИБП может генерировать чисто синусоидальную волну, которая увеличивает стоимость, или ступенчатую волну, при которой мощность изменяется более резко вверх и вниз по мере ее чередования.Грубая смоделированная синусоида может стать препятствием для определенных видов компьютерных блоков питания, компоненты которых плохо взаимодействуют с изменениями напряжения. Это может вызвать преждевременный износ компонентов или привести к их полному отключению или вызвать дополнительные повреждения.

Если ваше устройство имеет активную коррекцию коэффициента мощности (PFC) или содержит хрупкую или чувствительную электронику, особенно для записи звука, вам, вероятно, понадобится чистая синусоида. Не всегда легко определить, есть ли в вашем устройстве активная коррекция коэффициента мощности; в случае сомнений выберите чистую синусоидальную волну – дополнительные расходы значительно снизились.

Даже для оборудования, которое не подвержено проблемам с питанием, ступенчатая синусоида может привести к тому, что источник питания будет издавать пронзительный вой, когда он работает от батареи.

И последняя функция ИБП, которая также может быть полезна: менее дорогие модели имеют один или несколько светодиодов для индикации определенных элементов состояния, таких как работа от резервного источника питания или необходимость замены внутренней батареи. В других есть ЖК-экран (иногда с подсветкой), который предоставляет различную информацию, иногда чрезмерную, которую можно просмотреть с помощью программного обеспечения, установленного на подключенном компьютере.

Все ИБП имеют встроенную звуковую сигнализацию об отключении питания, некоторые из них довольно громкие.

БТР

ИБП, излучающий чисто синусоидальную волну, такой как APC SMC1000, – ваш лучший выбор, если вы работаете с чувствительным оборудованием, таким как аудиозаписывающая аппаратура. ЖК-дисплей также полезен для мониторинга состояния ИБП.

Определение потребностей вашего ИБП

У большинства из нас есть два основных сценария, которые нужно спланировать: поддерживать работоспособность сети и предотвращать внезапное выключение наших компьютеров с питанием от переменного тока.Сюда входит очень разный выбор оборудования и конфигурации.

Однако у обоих есть один общий элемент: наличие достаточного количества розеток, правильно разнесенных для прямого подключения всех ваших устройств. Большинство ИБП имеют как розетки с резервным питанием от батареи, так и розетки с защитой от перенапряжения, которые не подключены к батарее. Вам необходимо изучить количество и расположение, так как настоятельно не рекомендуется подключать удлинитель или другие удлинители к розеткам ИБП любого типа, так как это увеличивает риск электрического пожара.

Это может быть особенно сложно, если у вас есть большие сетевые адаптеры переменного тока в стиле «бородавки» или вилки переменного тока шире, чем обычно.

Сценарий 1. Поддержание сети в рабочем состоянии

Упомянуто в этой статье

APC Smart-UPS C 1000 ВА (модель SMC1000)

Изучите все устройства, составляющие вашу сеть. Это может быть широкополосный модем, адаптер VoIP для телефонных звонков, один или несколько маршрутизаторов Wi-Fi, один или несколько коммутаторов Ethernet и / или концентратор для умного дома. Поскольку они могут быть распределены по всему дому или офису, вам может потребоваться два или более ИБП для поддержания работы сети.

Если у вас есть модем, маршрутизатор и коммутатор (плюс адаптер VoIP, если он вам нужен), все они находятся в непосредственной близости, вы можете жить без других частей вашей сети, работающих во время сбоя. Также вероятно, что это оборудование уже подключено к сетевому фильтру. (Эти устройства, как правило, не получают преимуществ от помощи ИБП при провисе / понижении напряжения, поскольку их адаптеры постоянного тока, как правило, обеспечивают питание в более широком диапазоне обстоятельств.)

Возможно, у вас уже есть простой резервный аккумулятор, встроенный в один или несколько компонентов оборудования.Многие концентраторы для умного дома имеют встроенные резервные батареи. А поскольку государственные регулирующие органы обычно требуют многочасовой резервной батареи для службы VoIP, ваш широкополосный модем или адаптер VoIP может включать в себя внутреннюю батарею по этой причине.

Чтобы узнать размер ИБП, который вам нужен, проверьте характеристики всего вашего оборудования. Обычно он отлит из пластика с четырьмя точками черного на черном на нижней стороне шестерни или на преобразователе постоянного тока, который вы подключаете непосредственно к розетке, или который состоит из двух частей с блоком между адаптером и вашим устройством. и стандартный шнур питания переменного тока.Значения, которые вы ищете, – это либо напряжение постоянного тока и сила тока, например, 12 вольт и 1,5 ампер, либо общая мощность, например, 18 Вт.

Сложите эти количества, и вы сможете использовать инструменты планирования для поиска нужной единицы. Например, APC предлагает расширенную диаграмму времени работы, в которой указаны мощность и время работы для каждого из своих устройств. Вы также можете использовать калькулятор на сайте, на котором вы добавляете устройства или ватты, и он дает представление о том, какие устройства необходимо приобрести и сколько времени каждое из них может работать при этой нагрузке.

Для большинства комбинаций оборудования и доступных устройств вы должны иметь возможность поддерживать сетевое оборудование в работе не менее часа полностью от батареи. Потратьте больше или купите несколько единиц, и вы можете увеличить это время до двух-восьми часов.

Гленн Флейшман / IDG

Чтобы определить размер ИБП, который вам понадобится, сложите количество ватт, которое потребляет каждое устройство. Вы можете найти эту информацию на каждом блоке питания или адаптере переменного тока.

Сценарий 2: Прерывание питания и выключение компьютера

Ваша цель состоит в том, чтобы убедиться, что все ваши устройства, которые должны продолжать работать, имеют достаточно энергии, чтобы сделать это при кратковременном отключении питания и выключиться – предпочтительно автоматически – во время любого сбоя. это длится более нескольких минут.

Необходимо учитывать две отдельные проблемы с питанием: электрическую нагрузку, которую добавляют устройства, подключенные к розеткам ИБП с резервным питанием от батарей, и емкость внутренней батареи ИБП, которая определяет, как долго мощность может протекать через данное подключенное устройство. нагрузка. (Розетки, защищенные только от скачков напряжения, имеют гораздо более высокий предел нагрузки, который компьютерное оборудование не может превышать.)

Начните с расчета общей мощности для всего оборудования, которое вы собираетесь подключить, точно так же, как с сетевым оборудованием.На большинстве аппаратных средств будет отображаться единое число ватт или максимальное количество потребляемых ватт; если он показывает только амперы (или амперы), умножьте на 120 (для вольт) указанные значения ампер, чтобы получить ватт. В моем офисе у меня есть iMac, внешний дисплей, USB-концентратор и два внешних жестких диска. В сумме получается около 250 Вт.

С помощью этого числа вы можете проверить максимальную нагрузку на ИБП, которая часто приводится в недоумении, используя либо вольт-амперы (ВА), либо ватты, либо и то, и другое. Хотя вольт, умноженный на ампер и ватт, должны быть равны, производители ИБП используют другую формулу, что, вероятно, является плохой идеей.Ватты на ИБП – это вольт, умноженное на ампер, умноженное на коэффициент мощности, или эффективность, с которой блок питания на компьютере или другом устройстве обеспечивает питание от входа переменного тока к его компонентам.

AmazonBasics

ИБП использует USB-кабель для связи с подключенным компьютером, запуская программное обеспечение на машине для плавного отключения при работе от батареи.

На практике вы все равно можете сложить все свои устройства в ваттах и ​​использовать это в качестве меры, чтобы найти ИБП, который превышает это количество с некоторым запасом: вы не можете превысить коэффициент нагрузки ИБП с вашим оборудованием, иначе он выиграет » t функция.(Если ИБП рассчитан только на ВА, умножьте это число на коэффициент мощности 0,6 или 60%, чтобы получить нижний уровень в ваттах.)

Имея это число под рукой, вы можете просмотреть время автономной работы, доступное на моделях, которые может поддерживать вашу общую нагрузку, сверяясь с приведенными выше цифрами, таблицами или калькуляторами, которые производители предоставляют для оценки того, сколько минут вы получаете при питании только от батареи.

С моим iMac, установленным выше 250 Вт, у меня есть несколько вариантов в диапазоне от 100 до 150 долларов, которые имеют максимальную мощность нагрузки намного выше этого числа и которые могут обеспечить пять или более минут работы.

Также очень важно выбрать модель ИБП, которая имеет USB-соединение с вашим настольным компьютером, а также программное обеспечение, совместимое с вашей операционной системой. Хотя macOS и Windows имеют встроенные параметры управления питанием, которые могут автоматически распознавать совместимое оборудование ИБП, вам может потребоваться дополнительное программное обеспечение для настройки параметров ИБП (например, звуковых сигналов) или для предоставления подробных отчетов и диаграмм о качестве электроэнергии и происшествиях.

Инструменты управления питанием ОС и программное обеспечение от производителей ИБП позволяют создавать безопасные условия автоматического отключения.Вы можете определить такой сценарий: «Если отключение длится более трех минут или если заряд батареи менее 50 процентов, начать немедленное безопасное отключение».

Также важно убедиться, что все ваши запущенные приложения могут выйти без потери данных и не останавливать завершение работы. Например, несохраненный файл Word может помешать завершению завершения работы Windows. В macOS приложение «Терминал» по умолчанию отказывается завершать работу, если есть активный удаленный сеанс, но его можно настроить так, чтобы это игнорировать.

Выбор правильного ИБП

Учитывая все вышесказанное, вот контрольный список, который нужно пройти при оценке ИБП:

• Какое время работы при отключении электроэнергии вам нужно? Давно по сетевому оборудованию; сокращение от выключения компьютера.
• Сколько ватт потребляет ваше оборудование? Рассчитайте общее энергопотребление ваших подключенных устройств.
• У вас бывают частые или продолжительные провалы питания? Выберите интерактивную линию вместо режима ожидания.
• С компьютером, полагается ли он на активный PFC? Если это так, выберите модель с выходом чистой синусоидальной волны.
• Сколько розеток вам нужно для резервного питания? Подойдут ли все ваши текущие штекеры к имеющейся схеме?
• Нужно ли вам проверять состояние ИБП достаточно часто или подробно, что требуется ЖК-экран или подключенное программное обеспечение?

Мы находимся в процессе проверки нескольких источников бесперебойного питания и будем обновлять эти истории со ссылками на эти обзоры по мере их завершения. Следите за обновлениями.

Примечание. Когда вы покупаете что-то после перехода по ссылкам в наших статьях, мы можем получить небольшую комиссию.Прочтите нашу политику в отношении партнерских ссылок для получения более подробной информации.

Какие бывают типы систем ИБП?

Все три основные технологии источников бесперебойного питания (ИБП) находят свое место в защите сегодняшней распределенной ИТ-инфраструктуры, особенно на границе сети. Каждая технология имеет свои преимущества, и каждая может быть необходима для настройки экономичной защиты электропитания, особенно в сложных системах. Выбор ИБП для вашего конкретного применения требует изучения ряда факторов.Размер нагрузки, расположение и критичность защищаемого оборудования являются ключевыми, а также бюджетными соображениями при выборе ИБП для резервного питания.

Три основных типа конфигураций системы ИБП: с двойным преобразованием в режиме онлайн, , с линейно-интерактивным режимом и в автономном режиме, (также называемый режимом ожидания и резервным аккумулятором). Эти системы ИБП определяются тем, как мощность проходит через устройство.

Онлайн-двойное преобразование

Мощность

переменного тока стабильна и чиста после генерации.Но во время передачи и распределения он подвержен провалам, скачкам напряжения и полному отказу, которые могут прервать работу компьютера, вызвать потерю данных и повредить оборудование. Когда дело доходит до защиты критических ИТ-нагрузок, только технология двойного онлайн-преобразования полностью защищает от всех этих проблем с питанием, обеспечивая высочайший уровень безопасности для сетей.

Онлайн-систему ИБП также обычно называют двойным преобразованием, поскольку входящая мощность преобразуется в постоянный ток (DC), а затем снова преобразуется в переменный ток.Эта конструкция AC-DC / DC-AC обеспечивает повышенную степень изоляции нагрузки от нарушений в основном питании.

Онлайн-ИБП принимает входящий источник питания переменного тока и преобразует его в постоянный ток с помощью выпрямителя для питания батареи и подключенной нагрузки через инвертор, поэтому переключатели переключения мощности не требуются. Если основной вход переменного тока выходит из строя, выпрямитель выпадает из цепи, и батареи поддерживают поток энергии к устройству, подключенному к ИБП. Когда входная мощность переменного тока восстанавливается, выпрямитель продолжает нести большую часть нагрузки и начинает заряжать батареи.

Поскольку питание постоянно проходит через ИБП онлайн, на выходе получается идеальная синусоида. Этот тип ИБП защищает критическую нагрузку практически от всех нарушений питания, включая тонкие гармоники и искажения формы сигнала.

Это означает, что качество питания от онлайн-ИБП значительно лучше, чем от других технологий. Автономные и линейно-интерактивные технологии уменьшают влияние скачков, скачков и провалов, либо отсекая пики и спады, либо увеличивая мощность, либо переключаясь на резервный аккумулятор.Однако в пределах обычного пути электрической синусоидальной волны большинство колебаний мощности остаются в покое. Онлайн-ИБП регенерирует синусоидальную волну, а не просто регулирует исходное энергоснабжение.

Онлайн-ИБП обеспечивает непрерывную подачу высококачественного переменного тока на оборудование без перерывов при переключении на батарею, защищая оборудование практически от всех сбоев питания из-за отключений, отключений, провалов, скачков напряжения или шумовых помех. Настоящий онлайн-ИБП с двойным преобразованием обеспечивает 100% согласование мощности, нулевое время переключения на батарею, отсутствие изменений выходного напряжения и лучшее подавление переходных процессов, чем линейно-интерактивные блоки.

Двойное онлайн-преобразование – это наиболее распространенный режим работы ИБП, используемый для защиты больших центров обработки данных, всегда обеспечивая наивысший уровень качества электроэнергии для нагрузки. Онлайн-системы также обеспечивают регулирование частоты, необходимое для использования с системами резервного генератора для защиты от изменений, типичных для запуска генератора.

Линейно-интерактивный

Системы линейно-интерактивного ИБП

обеспечивают как стабилизацию питания, так и резервное питание от батарей. Эта технология особенно эффективна в областях, где простои случаются редко, но часто возникают колебания мощности.Линейно-интерактивные системы ИБП поддерживают широкий диапазон колебаний входного напряжения перед переключением на резервное питание от батареи.

Помимо резервного питания от батареи, линейно-интерактивный ИБП обеспечивает гораздо лучший контроль над колебаниями мощности, чем автономные системы. Важнейшим преимуществом линейно-интерактивного ИБП является схема повышения напряжения и диапазон входного напряжения, которое принимает ИБП. Чем шире диапазон, тем больше у вас будет полная защита.

Технология линейно-интерактивного ИБП

обеспечивает стабилизацию питания с перерывом в подаче питания на 4-6 миллисекунд при переключении на резервное питание от батареи и защищает от наиболее распространенных проблем с питанием, возникающих в сети.Здесь ИБП также контролирует уровень напряжения и уравновешивает повышенное и пониженное напряжение. Эта технология обеспечивает хороший выбор между разумной защитой и умеренными эксплуатационными расходами.

В линейно-интерактивном ИБП инвертор становится частью выхода и всегда включен. Инвертор может работать в обратном направлении, заряжая аккумулятор при нормальном входе переменного тока, и переключаться на питание от аккумулятора при сбое входа, что обеспечивает фильтрацию и регулирование напряжения. Системы линейно-интерактивного ИБП зависят от батареи для обеспечения питания, поэтому этот тип имеет тенденцию разряжать батарею чаще, чем онлайн-системы ИБП, которые регулируют питание посредством процесса двойного преобразования.

При пропадании подачи переменного тока на вход ИБП размыкается безобрывный переключатель, и мощность перетекает от батареи к выходу ИБП. Когда инвертор всегда включен и подключен к выходу, линейно-интерактивный ИБП обеспечивает дополнительную фильтрацию и снижает переходные процессы переключения по сравнению с резервным ИБП. Линейно-интерактивные системы ИБП обычно используются в стоечных системах мощностью менее 5000 ВА.

Offline / Standby / Battery Backup

Автономный ИБП

, также называемый резервным ИБП или резервным аккумулятором, является экономичным выбором.Улучшенные автономные системы ИБП переключаются на аккумулятор достаточно быстро, чтобы предотвратить аномалии питания и выдержать короткие перебои в работе. Автономный ИБП защищает от большинства скачков напряжения, но не поддерживает идеальную мощность во время небольших провалов и скачков напряжения.

Ключом к качеству автономного ИБП является диапазон мощности, который устройство будет использовать до переключения на резервный аккумулятор. Чем шире диапазон, тем меньше расходуется батарея и больше доступно время резервного питания при отключении питания. Чем чаще ИБП переключается на резервный аккумулятор, тем короче срок его службы.

Технология автономных ИБП

защитит от большинства скачков напряжения, подавляя избыточное напряжение, и поможет выдержать более 90% всех отключений. Автономная система ИБП передает электроэнергию переменного тока напрямую через блок, мимо переключателя, к выходной точке, к которой подключена защищаемая нагрузка.

Когда происходит сбой входного питания, встроенная батарея и инвертор, который преобразует постоянный ток батареи в переменный, активируются и подключаются к выходу с помощью безобрывного переключателя.Обычно при переключении на резервную батарею происходит перерыв в питании на 6-8 миллисекунд.

Эта технология лучше всего подходит для устройств мощностью менее 1500 ВА, таких как небольшие офисы, персональные домашние компьютеры и другие менее важные приложения. Автономный ИБП – хороший вариант для тех, кому требуется меньшая мощность и стоимость. Технология автономных ИБП обеспечивает защиту от резервного питания для настольного оборудования, игровых консолей, рабочих станций, беспроводных сетей и другой электроники. Во время отключения электроэнергии он обеспечивает достаточное время работы для экономии незавершенного производства и завершения надлежащего отключения оборудования.В дополнение к резервному питанию большинство автономных систем ИБП также предлагает базовую защиту от перенапряжения.

.