Автоматизация современного офисаИБП, линейно-интерактивные и феррорезонансные
ИБП, линейно-интерактивные и феррорезонансные
Упрощенная блок-схема линейно-интерактивного ИБП представлена на рис.
Схема очень похожа на предшествующую схему. Но в новой схеме появился автотрансформатор. У этого автотрансформатора есть дополнительные отводы, к которым может быть подключена нагрузка при работе ИБП от сети. В результате напряжение на выходе ИБП иногда становится не таким, как на входе. С помощью автотрансформатора с отводами ИБП регулирует напряжение (увеличивает выходное напряжение, когда напряжение на входе мало и уменьшает напряжение на выходе, если входное напряжение слишком повысилось).
Взаимодействующий с сетью ИБП постоянно следит за напряжением: его величиной и формой. Для этого управление ИБП, взаимодействующего с сетью, поручено микропроцессору. Обычно микропроцессор нагружают множеством дополнительных функций, не связанных непосредственно со слежением за сетью и управлением, и некоторые из этих ИБП становятся довольно "умными": Они могут регистрировать напряжение в электрической сети, следят за временем и частотой, запоминают свои аварийные сообщения, включаются по расписанию и т.д.
Работает ИБП, взаимодействующий с сетью, примерно так же, как и ИБП с переключением. Когда в сети "нормальное" напряжение, он питает нагрузку от сети. Если напряжение отсутствует или искажено, то инвертор мгновенно начинает питать нагрузку, разряжая батарею, а входной переключатель ИБП размыкается. Если напряжение в сети есть, но заметно меньше (или больше) нормы, то взаимодействующий с сетью ИБП переключает отводы автотрансформатора и регулирует напряжение, не переключаясь на батарею.
Как и ИБП с переключением, ИБП, взаимодействующий с сетью, имеет высокий КПД и некоторые другие преимущества.
Принципиальным, но не самым важным, недостатком этой схемы (как и ИБП с переключением) является разрыв электропитания в момент переключения на работу от батареи и обратно. Этот разрыв является следствием использования механических переключателей. Время их срабатывания довольно мало (несколько миллисекунд), но отлично от нуля.
Преимущества линейно-интерактивных ИБП:
+ Более качественная форма выходной синусоиды,
+ Регулирование выходного напряжения,
+ Наличие микропроцессора,
+ Высокий КПД.
Недостатки линейно-интерактивных ИБП:
- Обеспечивают только слабую защиту от импульсов и шумов,
- Высокие требования к питающей сети,
- Ненулевое время переключения.
Модели этой группы в зависимости от мощности применяются для защиты домашних компьютеров, отдельных рабочих станций в офисе или серверов, для которых не важно качество подаваемого питания.
Феррорезонансный ИБП в какой-то степени является разновидностью ИБП, взаимодействующих с сетью. Тем не менее его обычно выделяют в отдельную группу ИБП. Дело в том, что в схему этого ИБП введен элемент, принципиально меняющий его работу, и давший название этому прибору. Это феррорезонансный трансформатор. Он включен в схему феррорезонансного ИБП вместо автотрансформатора с отводами в схеме ИБП, взаимодействующего с сетью.
Он стабилизирует напряжение на выходе ИБП. Это позволяет работать в широком диапазоне сетевых напряжений без переключения на батарею. Нет никаких переключений и внутри самого ИБП (феррорезонансный трансформатор регулирует напряжение, не нуждаясь в переключении отводов).
Феррорезонансный трансформатор имеет значительную индуктивность. Во время работы ИБП от сети в магнитном поле трансформатора накапливается большая энергия, которая питает нагрузку во время переключения на работу от батареи. Поэтому выходное напряжение феррорезонансного ИБП не имеет разрыва в момент исчезновения напряжения в электрической сети.
Кроме стабилизации напряжения феррорезонансный трансформатор выполняет и несколько других функций:
1) В случае сбоя электрической сети феррорезонансный трансформатор снабжает компьютер электричеством за счет энергии, накопленной в его магнитном поле. Это продолжается 8-16 миллисекунд. Этого времени достаточно для всех необходимых переключений и выхода инвертора на номинальный режим работы. Таким образом, феррорезонансный ИБП обеспечивает действительно бесперебойное питание компьютера, обладая свойствами on-line ИБП
2) Феррорезонансный трансформатор также обеспечивает эффективное подавление шумов и импульсов, что дает возможность не использовать других, специальных, схем для их подавления.
Феррорезонансные ИБП представлены в России единственной серией приборов. Это Ferrups фирмы Best Power Technology.
Преимущества феррорезонансного ИБП:
+ Гальваническая развязка,
+ Очень хорошая защита от шумов и наносекундных импульсов,
+ Защита от искажений формы кривой напряжения и микросекундных импульсов,
+ Плавная стабилизация напряжения,
+ Интеллектуальный интерфейс и возможность настройки параметров,
+ Высокая надежность. Есть веские основания считать Ferrups наиболее надежным и наиболее пригодным к работе в очень жестких условиях ИБП,
+ Наличие возможности подключения к линейному напряжению трехфазной электрической сети.
Недостатки феррорезонансного ИБП:
- Чувствительность к изменениям частоты. Выходное напряжение Ferrups из-за резонансных свойств трансформатора зависит от частоты: изменение частоты на 1 % приводит к изменению напряжения примерно на 1-1.5 %,
- Высокая цена,
- Высокое тепловыделение.
Схема очень похожа на предшествующую схему. Но в новой схеме появился автотрансформатор. У этого автотрансформатора есть дополнительные отводы, к которым может быть подключена нагрузка при работе ИБП от сети. В результате напряжение на выходе ИБП иногда становится не таким, как на входе. С помощью автотрансформатора с отводами ИБП регулирует напряжение (увеличивает выходное напряжение, когда напряжение на входе мало и уменьшает напряжение на выходе, если входное напряжение слишком повысилось).
Взаимодействующий с сетью ИБП постоянно следит за напряжением: его величиной и формой. Для этого управление ИБП, взаимодействующего с сетью, поручено микропроцессору. Обычно микропроцессор нагружают множеством дополнительных функций, не связанных непосредственно со слежением за сетью и управлением, и некоторые из этих ИБП становятся довольно "умными": Они могут регистрировать напряжение в электрической сети, следят за временем и частотой, запоминают свои аварийные сообщения, включаются по расписанию и т.д.
Работает ИБП, взаимодействующий с сетью, примерно так же, как и ИБП с переключением. Когда в сети "нормальное" напряжение, он питает нагрузку от сети. Если напряжение отсутствует или искажено, то инвертор мгновенно начинает питать нагрузку, разряжая батарею, а входной переключатель ИБП размыкается. Если напряжение в сети есть, но заметно меньше (или больше) нормы, то взаимодействующий с сетью ИБП переключает отводы автотрансформатора и регулирует напряжение, не переключаясь на батарею.
Как и ИБП с переключением, ИБП, взаимодействующий с сетью, имеет высокий КПД и некоторые другие преимущества.
Принципиальным, но не самым важным, недостатком этой схемы (как и ИБП с переключением) является разрыв электропитания в момент переключения на работу от батареи и обратно. Этот разрыв является следствием использования механических переключателей. Время их срабатывания довольно мало (несколько миллисекунд), но отлично от нуля.
Преимущества линейно-интерактивных ИБП:
+ Более качественная форма выходной синусоиды,
+ Регулирование выходного напряжения,
+ Наличие микропроцессора,
+ Высокий КПД.
Недостатки линейно-интерактивных ИБП:
- Обеспечивают только слабую защиту от импульсов и шумов,
- Высокие требования к питающей сети,
- Ненулевое время переключения.
Модели этой группы в зависимости от мощности применяются для защиты домашних компьютеров, отдельных рабочих станций в офисе или серверов, для которых не важно качество подаваемого питания.
Феррорезонансные ИБП (Ferroresonant UPS)
Феррорезонансный ИБП в какой-то степени является разновидностью ИБП, взаимодействующих с сетью. Тем не менее его обычно выделяют в отдельную группу ИБП. Дело в том, что в схему этого ИБП введен элемент, принципиально меняющий его работу, и давший название этому прибору. Это феррорезонансный трансформатор. Он включен в схему феррорезонансного ИБП вместо автотрансформатора с отводами в схеме ИБП, взаимодействующего с сетью.
Он стабилизирует напряжение на выходе ИБП. Это позволяет работать в широком диапазоне сетевых напряжений без переключения на батарею. Нет никаких переключений и внутри самого ИБП (феррорезонансный трансформатор регулирует напряжение, не нуждаясь в переключении отводов).
Феррорезонансный трансформатор имеет значительную индуктивность. Во время работы ИБП от сети в магнитном поле трансформатора накапливается большая энергия, которая питает нагрузку во время переключения на работу от батареи. Поэтому выходное напряжение феррорезонансного ИБП не имеет разрыва в момент исчезновения напряжения в электрической сети.
Кроме стабилизации напряжения феррорезонансный трансформатор выполняет и несколько других функций:
1) В случае сбоя электрической сети феррорезонансный трансформатор снабжает компьютер электричеством за счет энергии, накопленной в его магнитном поле. Это продолжается 8-16 миллисекунд. Этого времени достаточно для всех необходимых переключений и выхода инвертора на номинальный режим работы. Таким образом, феррорезонансный ИБП обеспечивает действительно бесперебойное питание компьютера, обладая свойствами on-line ИБП
2) Феррорезонансный трансформатор также обеспечивает эффективное подавление шумов и импульсов, что дает возможность не использовать других, специальных, схем для их подавления.
Феррорезонансные ИБП представлены в России единственной серией приборов. Это Ferrups фирмы Best Power Technology.
Преимущества феррорезонансного ИБП:
+ Гальваническая развязка,
+ Очень хорошая защита от шумов и наносекундных импульсов,
+ Защита от искажений формы кривой напряжения и микросекундных импульсов,
+ Плавная стабилизация напряжения,
+ Интеллектуальный интерфейс и возможность настройки параметров,
+ Высокая надежность. Есть веские основания считать Ferrups наиболее надежным и наиболее пригодным к работе в очень жестких условиях ИБП,
+ Наличие возможности подключения к линейному напряжению трехфазной электрической сети.
Недостатки феррорезонансного ИБП:
- Чувствительность к изменениям частоты. Выходное напряжение Ferrups из-за резонансных свойств трансформатора зависит от частоты: изменение частоты на 1 % приводит к изменению напряжения примерно на 1-1.5 %,
- Высокая цена,
- Высокое тепловыделение.
