Mini-ats102.ru

ООО “Мультилайн”
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

ИБП резервный, интерактивный, он-лайн

ИБП резервный, интерактивный, он-лайн

Источники бесперебойного питания применяются для обеспечения качественного и бесперебойного электропитания различных электрических приборов и устройств. В зависимости от цели использования могут быть выбраны ИБП различных типов.

Основными характеристиками источников бесперебойного питания являются:

  • длительность обеспечения резервного питания;
  • скорость переключения режимов работы;
  • точность регулирования выходных параметров тока.

В зависимости от способа построения источники бесперебойного питания можно классифицировать по типам:

  • резервные (или off-line) ИБП;
  • интерактивные (или Line-Interactive) ИБП;
  • двойного преобразования (или on-line) ИБП.

ИБП резервного типа

Источники бесперебойного питания резервного типа имеют очень простую схему работы. Если напряжение в электрической сети есть, и оно находится в диапазоне допустимого входного напряжения, то питание нагрузки осуществляется от сети. Если сетевое электропитание пропадает, или напряжение в электрической сети выходит из установленного диапазона, то ИБП переходит в режим резервного питания. При этом в нормальном режиме работы ИБП может улучшать качество электропитания за счет встроенных сетевых фильтров.

При переключении источника в режим резервного питания он работает как инвертор, преобразовывая напряжение аккумуляторных батарей в выходное напряжение 220 Вольт. Длительность резерва при этом зависит от общей емкости используемых АКБ и величины полезной нагрузки. ИБП, построенные по этому принципу, имеют низкую себестоимость. Это и является главным преимуществом таких приборов.

Главным недостатком такой схемы является длительность переключения режимов работы. И хотя время переключения может составлять сотые доли секунды, этого может быть достаточно для нарушения работы чувствительной внешней нагрузки. Прекращение электропитания даже на доли секунды может вызвать сбои в работе некоторых электронных систем. В случае использования ИБП в сетях с постоянными колебаниями напряжения необходимо дополнительно использовать стабилизатор напряжения.

Схема работы ИБП резервного типа

Схема работы ИБП резервного типа

Преимущества ИБП резервного типа:

  • низкая стоимость ИБП;
  • высокое значение коэффициента полезного действия;
  • минимальные потери на тепловыделение;
  • низкий уровень шума;
  • простота в обслуживании и ремонте.

Недостатки ИБП резервного типа:

  • наличие времени переключения режимов работы (примерно 0,01 с);
  • отсутствие возможности регулировать напряжение и частоту выходного напряжения при работе в основном режиме;
  • форма выходного сигнала при работе в резервном режиме может быть квази-синусоидной;
  • невозможность использования ИБП для электронных приборов, не допускающих даже минимальных сбоев питания.

ИБП интерактивного типа

Основным отличием ИБП интерактивного типа от ИБП резервного типа является наличие дополнительного встроенного стабилизатора напряжения. Источники бесперебойного питания интерактивного типа имеют следующую схему работы. Если напряжение в электрической сети есть, но оно ниже номинального или выше номинального, то ИБП интерактивного типа работает как стабилизатор напряжения. Если сетевое электропитание пропадает, или напряжение в электрической сети выходит за пределы возможности регулирования встроенного стабилизатора, то ИБП переходит в режим резервного питания.

Читайте так же:
Ибп inelt smart station power 1500

Инверторы интерактивных ИБП могут выдавать в зависимости от схемы построения как правильную синусоиду напряжения, так и квази-синусоиду.

Схема работы ИБП интерактивного типа:

Схема работы ИБП интерактивного типа

Преимущества ИБП интерактивного типа:

  • невысокая стоимость ИБП;
  • увеличение надежности электропитания за счет более редкого перехода на питание от АКБ;
  • достаточно высокое значение коэффициента полезного действия;
  • возможность регулирования напряжения в установленном диапазоне;
  • простота в обслуживании и ремонте.

Недостатки ИБП интерактивного типа:

  • наличие времени переключения режимов работы (примерно 0,01 с);
  • отсутствие возможности регулировать частоту тока при работе в основном режиме;
  • форма выходного сигнала при работе в резервном режиме может быть квази-синусоидной (зависит от модели ИБП);
  • невозможность использования ИБП для электронных приборов, не допускающих даже минимальных сбоев питания.

ИБП двойного преобразования. ИБП «он-лайн»

Источники бесперебойного питания, построенные по схеме двойного преобразования энергии, являются наиболее совершенными и позволяют обеспечивать качественным электропитанием самые чувствительные системы и приборы. ИБП двойного преобразования имеют следующий принцип работы. Источник питания сразу преобразует входное сетевое напряжение в постоянный ток. Далее происходит два процесса: обратное преобразование тока в ток переменного напряжения 220 Вольт, заряд аккумуляторных батарей.

В случае снижения напряжения или повышения напряжения схема работы не изменяется, источник продолжает выдавать 220 Вольт на выходе. При этом, даже при очень низком напряжении в электрической сети, ИБП двойного преобразования не переходит на питание от аккумуляторных батарей. Это существенно увеличивает надёжность такой системы бесперебойного питания.

В случае полного пропадания входного напряжения ИБП переходит на питание от аккумуляторных батарей. При этом не происходит какого-либо переключения, так как АКБ постоянно включены в схему. Другими словами, время «переключения в резервный режим» равно «0».

Схема работы «он-лайн» ИБП двойного преобразования

Схема работы он-лайн ИБП двойного преобразования

Преимущества «он-лайн» ИБП двойного преобразования

  • высокая надежность системы бесперебойного питания;
  • полное отсутствие времени перехода на питание от АКБ;
  • правильная синусоидальная форма графика выходного напряжения;
  • эффективное регулирование напряжения и частоты входного сигнала;
  • возможность работы при очень низком и очень высоком входном напряжении без использования энергии аккумуляторных батарей;
  • возможность использования прибора для питания самых чувствительных электронных приборов и электродвигателей любой конструкции;
  • возможность работы от электрогенераторов различных систем построения, при этом ИБП улучшает качество электроэнергии до нормативных показателей.

Недостатки «он-лайн» ИБП двойного преобразования

Онлайн ИБП с двойным преобразованием

Структурная схема онлайн ИБП с двойным преобразованием

Принцип работы онлайн ИБП построен на двойном преобразовании электросети: входное напряжение трансформируется в постоянное при помощи выпрямителя, а затем обратно в переменное при помощи обратного преобразователя — инвертора. Постоянное напряжение на выходе выпрямителя также используется для заряда батарей.

Читайте так же:
История создания компьютерной мыши доклад

Благодаря такой схеме работы, в отличии от резервных и интерактивных типов ИБП, нагрузка источника бесперебойного питания с двойным преобразованием всегда запитывается от инвертора, который генерирует действительно «чистое» синусоидальное электропитание, стабилизированное по напряжению, частоте и форме сигнала. Также такая схема работы обеспечивает мгновенное (время равно «0») переключение питания нагрузки на батареи при пропадании электросети или её выходе за допустимые пределы по напряжению и частоте.

Отличительной особенностью онлайн ИБП является их возможность компенсировать значительные провалы входной электросети за счёт частичного использования энергии батарей, в этом случае падение напряжения на выходе выпрямителя соответственно компенсируется напряжением батарей, т.е. его суммарное значение на входе инвертора остаётся неизменным по величине.

В ИБП с двойным преобразованием присутствуют две байпасных линии: статический байпас и байпас технического обслуживания. В случае выхода источника бесперебойного питания из строя, статический байпас автоматически переключает нагрузку на питание от электросети, тем самым повышая надёжность системы электропитания. Технический байпас позволяет проводить техническое обслуживание онлайн ИБП без отключения нагрузки от сетевого питания.

Онлайн источники бесперебойного питания являются самым совершенным на сегодняшний день решением, позволяющим полностью защитить нагрузку от всех существующих неполадок электросети. Они рекомендуются для электропитания особо критичного оборудования: газовых котлов отопления, файловых серверов, рабочих станций, локальных вычислительных сетей, а также любого другого оборудования, предъявляющего повышенные требования к качеству сетевого напряжения.

Онлайн ИБП STR1101SL

  • максимальная фильтрация сетевого напряжения от помех и выбросов; помехи, генерируемые нагрузкой, не пропускаются обратно в электросеть;
  • питание нагрузки "чистым" синусоидальным электропитанием, стабилизированным по величине, частоте и форме напряжения, как при работе от электросети, так при работе от батарей;
  • переключение на батареи происходит мгновенно, при этом любые переходные процессы отсутствуют;
  • в наиболее совершенных моделях есть возможность «горячей» замены батарей без отключения самого источника бесперебойного питания.
  • относительная сложность и более высокая стоимость;
  • наличие дополнительных энергозатрат на двойное преобразование напряжения, снижающих общий КПД системы.

Тестирование

Для тестирования мы использовали ту же методику, которую применили в нашем сравнении четырех ИБП мощностью 2 KVA. В настройках ИБП было выбрано напряжение на выходе равным 230 В и отключен генератор частоты.

PowerMan Online 1000 — первая модель за всю нашу историю тестирования, которая оказалась чувствительна к фазировке, что заставило поволноваться: в нормальном режиме работы источник бесперебойного питания издавал короткий писк один раз в две минуты, а на экране мигала надпись Online. В инструкции сказано, что таким образом устройство реагирует на несоответствие фазы и нуля, и надо всего навсего вытащить питающую вилку из розетки, перевернуть и вставить обратно, после чего ИБП будет работать в штатном режиме.

Читайте так же:
Матричная клавиатура 4х4 flprog

Дело в том, что эти ИБП так же рекомендуются для использования с газовыми котлами, чья электроника чувствительна к положению фазы и нуля, и может отключить горелку при несоответствии фаз. В некоторых On-Line ИБП такое случается только при использовании режимов высокой эффективности, когда при номинальном напряжении на входе, работает обходная схема (байпас). Для серверного и телекоммуникационного оборудования этот момент не имеет никакого значения, но звуковая индикация все равно заставит подключить ИБП правильно.

Синусоида на выходе

Перво-наперво, проверяем синусоиду на выходе с помощью осциллографа, и как видно, она идеальна. Параметры частоты на выходе составляют эталонные 50 Гц и не меняются со временем. Сравнивая с формой сигнала, напряжением и частотой из розетки, констатируем факт: Powerman Online 1000 дает питание лучше, чем Мосэнергосбыт.

Собственное энергопотребление

Второй по значимости тест — эффективность собственного энергопотребления, и здесь мы видим, что ощутимой выгоды ECO-режим не дает, но это типичная ситуация для ИБП с двойным преобразованием — далеко не каждый, даже более дорогой источник бесперебойного питания в этом тесте показывает, что ECO-режим дает хорошую экономию на электроэнергии.

Следующий тест — гистерезис перехода на аккумуляторы при пониженном напряжении. ИБП должен как можно ниже переключаться с двойного преобразования на резервный режим, и возвращаться обратно в Online при росте напряжения не менее, чем на 10 В. Это позволит максимально продлить время работы нагрузки в условиях пониженного напряжения и продлит срок службы силового коммутатора в цепях устройства.

Гистерезис перехода на АКБ

При снижении напряжения до 110 В, Powerman Online 1000 переходит на батареи, при возврате на 130 В — возвращается к двойному преобразованию и зарядке АКБ.

Тесты высокой мощности:

  • холодный старт с подключенной нагрузкой 880 ВА (616 Вт)- пройдено
  • порог отключения по перегрузке — 1200 ВА

Для снятия показателей времени автономной работы использовались три теста: синтетическая активная нагрузка мощностью 400 Вт, синтетическая нагрузка 670 Вт (850 ВА), что составляет 90% номинальной мощности ИБП и real-world нагрузка: два сервера IBM X3550, несущие на борту по 8 виртуальных машин. Потребляемая мощность пары серверов постоянно плавала от 480 до 520 Вт, (490-550 ВА).

Время автономной работы

Для расчета экономических показателей была принята розничная стоимость устройства в 11 400 рублей.

Читайте так же:
Можно ли запустить компьютер без кулера

Эффективность покупки

Низкая стоимость устройства дает очень высокие коэффициенты эффективности вложений в пересчете на автономные минуты.

Line-Interactive ИБП

Если не вдаваться в подробности электронной схемотехники – Line-Interactive это тоже самое, что Off-line только со стабилизатором напряжения и хорошим фильтром помех. Как правило, все небольшие качественные ИБП для ПК как раз относятся к этому типу (скажем APC Smart-UPS). Нужно иметь ввиду, что встроенный стабилизатор напряжения уступает по характеристикам стабилизаторам внешним. Предельная мощность подобных ИБП как правило не превышает 5кВт. Линейно-интерактивные ИБП могут иметь разную форму выходного сигнала: с апроксимированной синусоиды для ПК и приборов с импульсными блоками питания, и с чистой синусоидой для индуктивной нагрузки (например, ПН “Энергия”, Inelt Intelligent и т.д.)

Схема Line-interactive ИБП

ИБП по мощности

Вы наверняка и сами интуитивно догадались о том, что бесперебойник обязательно должен соответствовать потребностям защищаемой системы по мощности. Слишком мощный агрегат покупать нет смысла: для защиты простейшего компьютера ИБП 2кВт – избыточный вариант. Такой источник никогда не будет работать с максимальным КПД при таких условиях, и вместо этого станет лишним прибором, потребляющим электроэнергию. В то же время, для офисного сервера с подключенной системой периферийных устройств вряд ли подойдет ИБП мощностью менее 1 кВА, который будет представлять собой оптимальное решение для защиты домашнего ПК. Если прибор будет иметь меньшую мощность, чем общая подключенная нагрузка, то бесперебойник выключится в связи с перегрузкой. Вслед за ним выключится и всё подключенное к нему оборудование.

В зависимости от мощности аппарата различается и вес бесперебойника, и уровень шума, производимого им, и габариты. Убедитесь, что подобранная вами модель не будет излишне мешать вашему досугу и работе, и что вам есть, где разместить такой агрегат.

разновидности ИБП итон.jpg

Есть много категорий источников бесперебойного питания, и подбирать устройство необходимо, исходя из потребностей вашей техники. В первую очередь, рассчитайте общую максимальную нагрузку. Желательно выбирать ИБП с небольшим запасом мощности – около 20-30%. Это гарантирует безопасность оборудования, создает благоприятные условия для работы самого бесперебойника и позволяет несколько видоизменять конфигурацию защищаемой системы, добавляя или заменяя определенные ее элементы.

Виды мощности

Планируя подобрать ИБП по параметрам, необходимо в первую очередь учесть его мощность. В инструкции указывается полная или выходная мощность – S, измеряемая в ВА. Рассчитывается она как произведение среднеквадратичных величин тока и напряжения. Графически она определяется суммированием активной и реактивной части.

Активной называется мощность, потребляемая техникой (Р, в Вт). Она исчисляется как произведение полной мощности на cos угла сдвига фаз. Реактивная мощность (Q, в варах) отражает потери в проводах из-за действия реактивного тока. Исчисляется как произведение полной мощности на sin угла сдвига фаз. При отсутствии таких потерь активная мощность равна выходной.

Читайте так же:
Лучшие ноутбуки 2018 года до 50000

Дополнительные характеристики

При покупке бесперебойника также следует учесть ряд дополнительных технических характеристик:

  • Тип выходных разъемов;
  • Наличие функции холодный старт;
  • Длительность автономной работы;
  • Возможность подключения дополнительной батареи или ее замены.

Лучшие ИБП | ТОП-10 Рейтинг + Отзывы

Выходные разъемы бесперебойников могут отличаться. Они также являются важным критерием для выбора. На некоторых моделях установлены компьютерные коннекторы IEC320 C13. Они подходят для подключения системного блока и монитора. Однако роутер и некоторые современные мониторы подключаются с помощью обычной евророзетки. В связи с этим многие ИБП оснащены гнездами CEE 7, то есть евророзетками.

Обратите внимание, число розеток должно быть не менее количества подключаемых устройств. Некоторые бесперебойники специального назначения, используемые для создания линий электропитания, имеют клеммы для подключения линейных проводов.

ИБП для защиты серверов имеет интерфейс, по которому аппарат может “сообщить” подключенной технике о пропадании питания. Этот функционал поможет завершить работу в автоматическом режиме, даже при отсутствии оператора. Бесперебойники с RS-232 или USB интерфейсом подключаются через интерфейсный кабель непосредственно к защищаемым устройствам без использования зарядного устройства, на последнем должно быть запущено специальное приложение.

Наличие разъемов RJ-11/RJ-45 (обычно они оставляют пару IN/OUT) позволяет защитить от импульсных помех телефонную и компьютерную сеть. Входная линия подсоединяется к разъему IN, локальная – к OUT.

Холодный старт предназначен для запуска подключенных к бесперебойнику электроприборов. В случае отсутствия питающего напряжения ИБП играет роль автономного источника питания.

Продолжительность автономной работы определяется емкостью установленной аккумуляторной батареи и общей мощностью подключенных приборов-потребителей. В характеристиках производитель указывает продолжительность работы в условиях определенной нагрузки. Зачастую реальный показатель отличается от используемого в тестовых условиях. Также емкость батареи во многом определяется током разряда. В случае быстрой разрядки, за 5-10 минут, аккумулятор может выдать всего 20-30 % от заявленной номинальной емкости.

Модели, рассчитанные на продолжительную автономную работу, зачастую имеет возможность подключения дополнительной батареи. Это позволяет получить необходимую емкость для поддержания максимально длительной автономной работы. Срок жизни батареи ограничен, с течением времени она требует замены. Если аппарат рассчитан на непрерывную работу, стоит обратить внимание на бесперебойник с функцией горячей замены,то есть без необходимости отключения от сети.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector