Источники бесперебойного электропитания

а- Резервные источники бесперебойного электропитания построенные на этой технологии самые простые, а значит, и наиболее дешевыми и, как следствие такого удачного сочетания, особенно широко используемыми для защиты ПК. В качестве основных функциональных узлов резервные ИБЭ содержат зарядное устройство, аккумулятор, инвертор и устройство коммутации. В нормальном режиме компьютер или другое защищаемое устройство непосредственно подсоединяется к основному источнику электропитания (рисунок 2.82).

Рисунок 2.82 - Структурная схема резервного ИБЭ

Принцип работы. В нормальном режиме напряжение поступает на импульсный фильтр и проходя его поступает на выход. В это время зарядное устройство заряжает аккумуляторы. При определённых отклонениях параметров электропитания от номинальных значений коммутирующее

устройство К1 переключается в положение 2 и инвертор И1 подключается к нагрузке, и питание подается от аккумулятора на инвертор. Инвертор устройство преобразует постоянное напряжение в переменное напряжение с частотой 50 Гц.

Анализ схемы. Такие резервные ИБЭ неплохо защищают от высоковольтных бросков напряжения и переходных процессов, однако передают на нагрузку пониженное / повышенное напряжение, если его величина находится в зоне относительной безопасности. То же относится и к случаю нестабильности частоты. Резервные ИБЭ имеют время переключения около 5 мс и способны поддерживать работу ПК в течение 5-10 минут, чего вполне хватает для сохранения информации и корректного завершения работы. Существенным недостатком устройств этого типа является невозможность их использовать в сетях с низким качеством электропитания: частое переключение на аккумуляторы не позволяет их своевременно подзаряжать.

б- интерактивные источники бесперебойного электропитания, это новая технология и стала возможной благодаря применению микропроцессоров ИБЭ этого типа наиболее дорогое устройство, которое полностью управляются микропроцессором, который осуществляет мониторинг линии, реагируя на любые отклонения электрических параметров от номинальных значений. Именно поэтому они и называются интерактивными. Структурная схема интерактивного источника бесперебойного электропитания приведена на рисунке 2.83. Эти источники включают в состав себя ступенчатый автоматический регулятор напряжения, построенный на основа автотрансформатора. Это позволяет работать в широком диапазоне входных напряжений (170…295 В). Еще одно существенное отличие от резервных заключается в том, что в интерактивных ИБЭ инвертор подключен к нагрузке.

Рисунок 2.83 - Структурная схема интерактивного ИБЭ

Принцип работы. Принцип работы данной схемы несколько отличен от предыдущей схемы тем, что напряжение сети не подаётся в нагрузку. Оно используется исключительно для подзарядки аккумулятора. Инвертор работает постоянно, преобразуя постоянное напряжение с аккумулятора в переменное на выходе ИБЭ. При отключении питания просто прекращается подзарядка аккумулятора. Электропитание устройств, подключенных к такому ИБЭ, всегда имеет «идеальную «форму синусоиды. Это обеспечивается

ступенчатой аппроксимацией синусоиды. Количество ступенек может варьировать, постепенно приближая сигнал к «идеальной» синусоиде. Но это не предел. У наиболее дорогих ИБЭ форма выходного напряжения действительно синусоидальная, что достигается эффективной фильтрацией паразитных гармоник.

Анализ схемы. Время переключения на резервный источник в интерактивных ИБЭ относительно мало и составляет около 2 мс. Данная схема позволяет продлить срок эксплуатации аккумуляторов. Эта технология эффективна при плохом качестве электропитания.

в- источники бесперебойного электропитания непрерывного действия или они имеют название линейно-интерактивные. В отличие от устройств двух предыдущих классов, ИБЭ непрерывного действия полностью изолируют нагрузку от входного напряжения, которое в нормальном режиме преобразуется выпрямителем в постоянное и затем, одновременно подзаряжая

аккумуляторные батарей, подается на инвертор для обратного преобразования в переменное. Поэтому ошибочно полагать, что напряжение на инвертор поступает исключительно от аккумулятора. Аккумулятор используется в качестве источника электропитания исключительно только в предусмотренных случаях, и представление о том, что они изнашиваются быстрее, чем в ИБЭ с другой топологией, является неверным. Эти устройства называются также ИБЭ с двойным преобразованием.

Рисунок 2.84 - Структурная схема непрерывного ИБЭ

Принцип работы. При нормальной работе инвертор фильтрирует ток в цепи, подаваемый на вход защищаемого устройства, и поддерживает аккумуляторы полностью заряженном состоянии. Если напряжение пропадает, инвертор выполняет обратную операцию, преобразовывая постоянный ток аккумулятора в переменный. Если случается отказ одного из

функциональных узлов, то существует обходная цепь (шунт) – с помощью которой нагрузку в случае отказа одного из компонентов можно подключить прямо к силовой сети.

Анализ схемы. Непрерывная регенерация входного напряжения

позволяет значительно ослабить шумы и помехи и получить на выходе почти идеальную синусоиду. Очевидно, что время переключения таких устройств в аварийном режиме равно нулю. Многие производители повышают внутреннею частоту ИБЭ, что позволяет добиться существенного снижения массы трансформатора для устройств с мощностью выше 500 В А.

Непрерывные ИБЭ лучше всего приспособлены для поддержки

не особенно важных элементов сети, например файловых и принт-серверов.

Дата добавления: 2014-01-04