Бесперебойники(UPS или ИБП). Проблема качественного электроснабжения
Живя в современном мире, человек не мыслит себя без электричества и электроприборов. Современные электронные устройства могут обрабатывать данные за миллиардные доли секунды, и с немыслимой скоростью передавать информацию на огромные расстояния. Таким образом, любой, даже самый кратковременный скачок, просадка или исчезновение напряжения, может привести к потере громадного объема информации или сбоям важных и дорогостоящих устройств.
В попытке решить эту проблему были разработаны бесперебойники или ИБП (источники бесперебойного питания). В данной статье будет рассказано о том, какие бывают бесперебойники, а также какие технические решения в них заложены.
От каких проблем электропитания важно иметь хорошую защиту
Для начала, что огласим перечень проблем, которые могут возникать в городской электросети, и для защиты от которых вам будет нужен бесперебойник:
- Кратковременное исчезновение напряжения в сети
- Скачки напряжения
- Искажения формы сигнала
- Изменение частоты
- Шумы
- Просадки
- Выбросы
Питание от электросети простой техники (например, лампочки), то это всего лишь ускорит ее износ, и лампочка раньше перегорит. Но в случае компьютеров, серверов или телекоммуникационного оборудования такие проблемы приводят к потере данных, перегоранию центральных процессоров или поломке коммутационного оборудования и потере связи, что означает большие денежные потери. Далее рассмотрим типы бесперебойников, и проблемы из указанного выше перечня, которые устраняет каждый из типов ИБП.
Типы бесперебойников
ИБП типа офф-лайн
Офф-лайновый бесперебойник работает по следующей простой схеме. Он содержит автоматический переключатель, ко входам которого подведены питание извне и аккумуляторная батарея. Последняя заряжается от внешней сети. В обычном режиме данный переключатель передает на выход напряжение питания извне, а если напряжение временно исчезает - переключается на питание от аккумулятора (на это уходит время около 4 миллисекунд).
В этой схеме бесперебойника типа офф-лайн существует две особенности: во-первых, аккумулятор обеспечивает потребителя электропитанием на небольшой промежуток времени, и поэтому целесообразно применять только для борьбы с кратковременным отсутствием напряжения в электросети.
Во-вторых, аккумулятор такого ИБП передает накопленный заряд в виде постоянного тока. Поэтому между аккумуляторной батареей и автоматическим переключателем размещается инвертор, который трансформирует постоянный ток в переменный ток.
Исходя из сказанного следует, что офф-лайновые бесперебойники, будучи наиболее простыми в исполнении, фактически помогают только в случае кратковременных исчезновений напряжения в электросети.
Интерактивные бесперебойники
Ко второму типу блоков бесперебойного питания относятся (ИБП) относятся устройства, созданные по технологии line-interactive (лайн-интерактивы). Их конструкция отличается от бесперебойников типа офф-лайн наличием трансформатора на входе, что дает возможность получать из входного напряжения постоянно меняющейся величины, сигнал с постоянной амплитудой, в достаточно широком диапазоне величин входного напряжения. Так выполняется подавление пиков внешнего напряжения – проблема, с которой не справляются офф-лайновые источники бесперебойного питания.
Одной из особенностей ИБП этого типа является новаторский подход в сопряжении аккумулятора, инвертора и автоматического переключателя внутри бесперебойника. В обычном режиме работы, когда электропитание идет от внешней сети через переключатель, аккумулятор заряжается через инвертор. В случае исчезновения входного напряжения, аккумулятор подключается как элемент питания вместо внешней сети, и теперь уже передает ток обратно через инвертор.
Выходит, что инвертор включен в цепь всё время, и выполняет добавочную фильтрацию внешнего напряжения. Благодаря такой схеме инвертор удаляет нежелательные просадки напряжения, которые могли бы спровоцировать лишние переключения автоматического переключателя.
Таким образом, лайн-интерактивы выполняют функцию защиты от кратковременных исчезновений, пиков и просадок напряжения во внешней сети. В этой схеме ИБП при переключениях тоже создаются скачки частоты, величины и фазы напряжения, но они меньше, чем ИБП типа офф-лайн. Контроль формы напряжения здесь не реализован. У интерактивов также недостаточно эффективна очистка от помех и выбросов, да и созданные нагрузкой помехи пропускаются обратно в сеть.
Бесперебойники типа line-interactive рекомендованы для поддержки оборудования, которое чувствительно к величине входного напряжения электропитания, а не к его спектральным характеристикам. В сравнении с технологией офф-лайн такие бесперебойники дают более высокую степень защиты.
Бесперебойники типа ОН-ЛАЙН(ONLINE)
Принцип работы ИБП типа он-лайн (Rucelf, дистрибьютор ЧП Куртова И.А.) прост и резко отличается от схемы, по которой созданы офф-лайн и интерактив устройства. В он-лайновых бесперебойниках реализована схема с двойным преобразованием напряжения. На первом этапе выпрямляется входное напряжение. После этого выпрямленное напряжение питает батарею и одновременно подается на инвертор, который выполняет преобразование постоянного тока в переменный. Этот преобразованный ток идет на выход ИБП.
Учитывая вышесказанное, неоспоримым плюсом бесперебойников Rucelf является нулевое время переключения между различными режимами работы. Кроме того, отсутствуют скачки напряжения, частоты и формы сигнала, которые могли быть вызваны этими переключениями.
Разумеется, в постоянном токе исчезают проблемы с частотой, фазой, формой импульса или другими шумами, которые характерны для переменного тока. Постоянный ток, как вы уже поняли, строго контролированной величины, подается на инвертор, где трансформируется в переменный ток, с четко управляемой формой импульса, фазой и частотой, да еще и без шумов! Простой и эффективный принцип, который придает он-лайн бесперебойникам Rucelf стабильность электропитания, поистине вызывает восхищение.
Решения на базе он-лайн бесперебойников не дешевы, но для важной, критичной аппаратуры, сбои которой могут привести к большим денежным потерям, он-лайновые бесперебойники представляют собой наиболее полный ответ на проблему электропитания. И эти бесперебойники эффективно оправдывают себя, поддерживая серверы работающими постоянно, надежно сохраняя данные коммерческих банков и организаций, а также внушая обслуживающему персоналу уверенность в используемом оборудовании. Так что если вы заинтересованы в стабильности вашей электроэнергии, позвольте предложить Вам нашу помощь! Мы уверены, что наше партнерство будет успешным!
