ИБП с двойным преобразованием что это?

Обзор преимуществ и недостатков ИБП двойного преобразования

ИБП двойного преобразования напряжения — это аварийный источник высококачественного и бесперебойного питания электротехнических приборов бытового и промышленного назначения. В отличие от других средств аналогичного назначения, имеет уникальные технические параметры, позволяющие ИБП быть незаменимым. Вместе с тем, некоторые
технические характеристики устройства уступают другим ИБП.

Основное отличие ИБП двойного преобразования от всех аналогичных приборов в том, что он формирует на выходе высококачественное переменное напряжение вне зависимости от качества переменного напряжения на входе. Если на входе нестабильное напряжение от внешней электросети, то его можно поднять до приемлемого уровня стабилизатором напряжения. Но некачественное напряжение от генератора исправить практически невозможно. Ниже кратко описано каким образом ИБП двойного преобразования делает качественное электрическое напряжение.

Принцип работы ИБП двойного преобразования

Переменное напряжение сети подается вначале на сетевой фильтр, который сглаживает электромагнитные помехи (за счет снижения и ограничения высокочастотных гармоник). Далее диодный мост преобразуют переменный ток в постоянный, часть которого подается на аккумуляторный блок (если это требуется), а часть на инвертор. Инвертор, в свою очередь, снова преобразует ток в переменный и подает на электроприбор.

Как видите, ИБП двойного преобразования отличается от обычного стабилизатора отсутствием автотрансформатора. А отличие от обычного ИБП в том, что внешнее напряжение всегда преобразуется, а не просто транслируется к потребителям.

ИБП двойного преобразования имеет в быту обозначение «онлайн», т. к. при отключении напряжения в сети, обеспечивает непрерывное, мгновенное, без задержек и провалов питание защищенных потребителей за счет энергии в аккумуляторах.

Наличие источника бесперебойного питания критически важно для функционирования многих видов электрических приборов и техники: котлов отопления и теплоснабжения, повышающих и циркуляционных насосов, насосов водоснабжения, промышленной и бытовой вычислительной техники и др. Поэтому «on-line»-ИБП повсеместно используются в промышленных нуждах, а в данный момент и для бытовых потребителей.

Устройство ИБП двойного преобразования

ИБП с двойным преобразованием — полностью электрический прибор. В нем нет деталей, подверженных механическому износу. Поэтому устройство обладает длительным сроком бесперебойной эксплуатации.

Состав ИБП:

Диодный выпрямитель — После сетевого фильтра переменный ток поступает на диоды для выпрямления. Группа собирается по мостовой схеме. В некоторых моделях применены схемы коррекции мощности для меньшей нагрузки на внешнюю сеть.

Аккумуляторы — Часть постоянного тока поступает после выпрямления на блок аккумуляторов. Иногда, для их зарядки используется еще один, параллельный, преобразователь.

Инвертор — Инвертор преобразует постоянный ток в переменный, который подает на электроприбор для его питания. Благодаря сборке на транзисторах типа MOFSET, выходной переменный ток обладает высокими качественными характеристиками.

Система охлаждения — Охлаждение производится при помощи радиатора, установленного на транзисторы и кулера, отводящего тепло от радиатора. Иногда второй вентилятор устанавливается на корпус прибора.

Блок управления — Контроль за управлением и метриками осуществляется с помощью контроллера, собранного на мощном микропроцессором с цифровой обработкой сигналов.

Байпас — Для надежности и увеличении КПД, ИБП оснащен байпасной системой на участке от блока после сетевого фильтра и до выхода на потребителей. Сделано это для того, чтобы при наличии в сети тока с достаточными для нормальной работы электроприборов, напряжение подавалось на них напрямую, минуя выпрямитель и инвертор. Если байпас не задействован, то напряжение на выход подается через весь блок.

Достоинства и недостатки ИБП

Достоинства

· наличии схемы двойного преобразования, совмещенной с аккумуляторами, которые позволяют все время подавать на электроприборы высококачественное стабильное напряжение как при наличии, так и при отсутствии сети.

· переключение на аккумуляторы происходит мгновенно, позволяя исключить малейшие перебои в питании. Это преимущество делает необходимым использование устройства для запитывания чувствительных к скачкам напряжения приборов. При этом выходное напряжение не имеет электромагнитных помех.

· функции ИБП позволяют регулировать уровень и частоту выходного напряжение переменного тока.

· главным достоинством «онлайн» ИБП с двойным преобразованием напряжения является синусоидальная форма тока, которая важна для бесперебойной работы многих устройств.

Недостатки

· за счет усложненной, в сравнении с другими видами источников бесперебойного питания, схемы прибор имеет высокие показатели тепловыделения, шума вентиляторов, стоимости, при относительно низком КПД.

· стоимость устройства обуславливается дорогостоящими деталями.

· за счет двойного преобразования снижается коэффициент полезного действия до 90-94%.

· для повышения теплоотдачи на транзисторный блок установлен теплоотводящий радиатор с вентилятором. В зависимости от мощности, вентиляторов может быть больше чем один.

Характеристики ИБП двойного преобразования

Все источники резервного питания с двойным преобразованиям напряжения имеют примерно идентичные базовые сравнительные характеристики. Они влияют на параметры выбора устройства для конкретных необходимых целей.

Мощность — единица измерения мощности прибора — Ватт или В/А (Вольт/Ампер). Параметр определяет максимально-допустимую мощность подключаемой нагрузки.

Емкость аккумуляторных батарей — параметр указывает на максимальную емкость батарей. От этого параметра зависит продолжительность работы подключенного к ИБП устройства при отсутствии напряжения в сети.

Характеристики выходного напряжения — параметры выходного напряжения зависят от качества используемых деталей и сборки. От этого зависит наличие или отсутствие помех на электроприборе, подключенном к источнику питания.

Время перехода при пропадании внешней сети — при переходе на питание от аккумуляторов, электроприбору не требуется время, поскольку блок батарей постоянно подключен к цепи. В характеристиках так и пишут – «Время перехода равно 0мс»

Диапазон входных напряжений в режиме двойного преобразования — это параметр определяет в каких пределах внешнее напряжение может отличаться от установленного, в которых ИБП будет работать в «режиме стабилизатора» без перехода на работу от АКБ.

Защита от внешних факторов — схемы защиты обеспечивают корректную работу устройства, как на входе, так и на выходе. Благодаря этому ни сам блок питания, ни подключаемый электроприбор не может выйти из строя.

Другие параметры:

— другие параметры являются субъективными или потребительскими: наличие или отсутствие дисплея контроллера, внешний вид, способ и варианты размещения, шумность, цена.

— дисплей прибора несет функцию отображения информации: входное и выходное напряжение, частота тока и др.

— в зависимости от области применения и мощности, вариант размещения может быть напольным, настенным или в специальной конструкционной стойке.

— цена зависит от производителя, поставщика, используемых схем, их качества и технических параметров.

Онлайн ИБП двойного преобразования: характеристики и особенности выбора

ИБП двойного преобразования заслуженно считаются наиболее надёжными среди всех типов источников бесперебойного питания. Они обеспечивают максимальное качество, стабильность и непрерывность электропитания, поэтому востребованы при использовании электрообрудования с высокой чувствительностью к параметрам тока в сети.

Принцип работы и сфера применения

Принцип действия устройств этого класса с условным обозначением On-Line заключается в двойном инвертировании входного напряжения.

Работают такие ИБП следующим образом:

1. Переменное напряжение 220В, поступающее на вход ИБП, инвертируется в постоянное 12В посредством встроенного выпрямителя;
2. Инвертированный ток, заряжая встроенную АКБ устройства, подаётся на обратный преобразователь;
3. Последний повторно преобразовывает постоянное напряжение в переменное 220В, но уже со стабилизированной, чистой синусоидой, которое подаётся на выход бесперебойника.

Отличительной особенностью ИБП с двойным преобразованием является нулевое время перехода на резервное электропитание от аккумулятора. Оно обеспечивается отсутствием переключений при возникновении перебоев электроснабжения и его восстановлении. В результате даже при существенных отклонениях характеристик напряжения сети на выход бесперебойника всегда будет подаваться чистый стабилизированный синусоидальный ток. Гладкая синусоида имеет решающее значение при выборе источника бесперебойного питания для циркуляционных насосов и других устройств, имеющих в своем строении асинхронный двигатель.

Функции источников бесперебойного питания онлайн типа востребованы для обеспечения максимальной защиты и резервного электропитания:

• Сетевого оборудования;
• Телекоммуникаций;
• Компьютерных сетей;
• Файловых серверных систем;
• Технологического оборудования с ЧПУ;
• Банкоматов;
• Медицинской техники;
• Других электронных устройств с большой мощностью потребления и высокими требованиями к параметрам сетевого напряжения.

Особенности конструктивной схемы и технические характеристики

ИБП с двойным преобразованием напряжения имеют специальную схему построения:

1. На входе расположен блок защиты от высоковольтных импульсов, возникающих при ударах молнии вблизи линий электропередач, коротких замыканий или внештатного режима работы питающей сети;
2. Следом за блоком защиты устанавливается выпрямитель, преобразующий переменное сетевое напряжение в постоянное;
3. Ток, преобразованный выпрямителем, питает батарею резервного питания, подключаемую к схеме сразу же за последним;
4. Следующий элемент схемы – встроенный инвертор, преобразовывающий постоянный ток, поступающий от выпрямителя, в переменный с чистой синусоидой;
5. После защитного блока к схеме подключается байпас-линия, которая обеспечивает подачу электропитания на выход бесперебойника напрямую от электросети;
6. Последнее звено цепи – переключатель, который размыкает линию инвертора и переключает питание на байпас при сбоях и перегрузках основной схемы.

Поскольку аккумуляторная батарея включена в цепь постоянно, при пропадании входного тока переключение нагрузки не требуется. В этом случае работа от аккумулятора продолжается столько, сколько позволяет её заряд при конкретной сетевой нагрузке.

После разрядки батареи до уровня примерно 1,7 В на элемент, инвертор автоматически отключается, что предотвращает необратимый переразряд. При восстановлении нормального входного напряжения выпрямитель снова начинает заряжать аккумулятор и подавать питание на инвертор, что означает возобновление штатного режима работы бесперебойника.

В список основных характеристик устройств такого типа входят:

1. Выходная мощность (единицы измерения ВА или Вт);
2. Уровень входного напряжения (измеряется в вольтах);
3. Период переключения между сетевым и аккумуляторным режимом работы (рассчитывается в миллисекундах);
4. Период автономного действия (измеряется в минутах);
5. Диапазон сетевого напряжения (единица измерения — вольты);
6. Срок службы аккумулятора (измеряется в годах);
7. Наличие функции «сквозной ноль» (реализуется посредством прямого подключения клемм заземления ко входной и выходной силовой линии).

Преимущества и недостатки

Онлайн ИБП – наиболее совершенное техническое решение, обеспечивающее максимальную защиту от любых сбоев и неполадок в работе обслуживаемых систем электропитания.

Основными преимуществами бесперебойников с двойным преобразованием электрического напряжения являются:

• Качественная фильтрация входного тока от помех и спонтанных импульсов;
• Блокировка помех, генерируемых нагрузкой, от обратного поступления в сеть электропитания;
• Чистое синусоидальное электропитание со стабилизированными основными характеристиками – величиной, частотой и формой напряжения – при работе как от сети, так и от аккумулятора;
• Мгновенное переключение на питание от батареи при полном отсутствии переходных процессов;
• Автоматическая зарядка аккумулятора и возможность наращивания его ёмкости;
• Непрерывность фазы.

Наряду с достоинствами онлайн ИБП с двойным преобразованием обладают и рядом недостатков, к которым относятся:

• Относительная сложность схемы;
• Дополнительные энергозатраты, которые снижают КПД устройства;
• Высокий уровень тепловыделения при работе системы;
• Высокая стоимость в сравнении с другими типами ИБП.

Источники бесперебойного питания непрерывного типа стоят заметно дороже аналогичных устройств других классов. Поэтому решение об их использовании должно быть целесообразным и финансово оправданным. При этом следует учитывать, что в плане соотношения безопасности и эффективности онлайн-бесперебойники способны обеспечить максимальную рентабельность покупки.

Критерии выбора ИБП непрерывного действия

Выбор ИБП инверторного типа осуществляется в соответствии со следующими критериями:

• Выходная мощность;
• Ёмкость батарей и время автономной работы;
• Возможность подключения внешних аккумуляторов;
• Период автономной работы;
• Форма синусоиды напряжения и время, необходимое для переключения на резервный режим работы;
• Наличие дополнительных интерфейсов.

Выходная мощность – основная характеристика бесперебойников, в т.ч. непрерывного действия. Она подбирается в соответствии с потребляемой мощностью нагрузки. Как правило, последняя указывается в паспорте электрооборудования, и при выборе ИБП суммируется для всех подключаемых к нему устройств.

Ёмкость аккумулятора ИБП, указываемая производителем для полной нагрузки на оборудование, непосредственно влияет на время его автономной работы. Если выходная мощность бесперебойника при полной нагрузке на период 3 мин составляет 400 Вт, а подключается к нему настольный компьютер мощностью около 300 Вт, реальное время автономного питания будет немного больше указанного. Для максимальной точности определения этого параметра некоторые производители предоставляют графики соотношения времени автономной работы в зависимости от уровня сетевой нагрузки и ёмкости батарей резервного питания выпускаемых моделей.

Если цель покупки ИБП заключается в обеспечении максимально большого периода автономной работы, следует подбирать модель с возможностью подключения дополнительных аккумуляторов, размещаемых в отдельном корпусе.

ИБП непрерывного действия обеспечивают максимальную плавность синусоиды выходного тока. Однако у различных моделей она может немного отличаться и не совпадать с требованиями, предъявляемыми для подключаемого к системе ответственного электрооборудования.

Время переключения между автономным и сетевым режимом работы в бесперебойниках непрерывного действия хоть и стремится к нулю, но всё же составляет несколько сотых или десятых миллисекунды, что необходимо учитывать при подборе устройства для защиты конкретного оборудования.

Что касается дополнительных интерфейсов, в их список могут входить:

• IEC 320 C13 (компьютерная вилка);
• CEE 7 (евророзетка);
• RJ-11 и RJ-45 (телефонные линии и локальные сети);
• USB;
• RS-232 (разъем для управления параметрами ИБП с компьютера).

Разобравшись с принципом работы, конструктивными особенностями и характеристиками бесперебойников двойного преобразования, выбрать модель, оптимально отвечающую запросам конкретной сети электроснабжения, будет совсем несложно.

Источники бесперебойного питания

Принцип работы

В случае аварии сети или выхода параметров сети (напряжения, частоты, перекоса фаз) за допустимые пределы источник бесперебойного питания (Uninterruptible Power Supply) автоматически переключает электрооборудование на питание от своей аккумуляторной батареи через инвертор, который преобразует постоянное напряжение батареи в переменное (синусоидальное или в форме прямоугольных импульсов).

Программное обеспечение ИБП позволяет дистанционно контролировать уровень заряда батареи и параметры сети на входе. Если от ИБП питается сервер или рабочая станция, то за несколько минут до полной разрядки аккумуляторной батареи ИБП безопасно завершает выполнение работающих программ и выключает компьютеры.

Источники бесперебойного питания с двойным преобразованием энергии

Источник бесперебойного питания с двойным преобразованием энергии (Double Conversion UPS или On-line UPS) состоит из выпрямителя и инвертора, между которыми включена аккумуляторная батарея.

Во время нормальной работы от сети происходит двойное преобразование энергии: переменный ток преобразуется выпрямителем в постоянный, который в свою очередь преобразуется инвертором в переменный, т.е. ИБП постоянно находится в работе (On-line). Во время аварии сети аккумулятор питает инвертор, а во время нормальной работы от сети – заряжается.

Преимущества ИБП с двойным преобразованием энергии

• Регулирует (стабилизирует) напряжение и частоту
• Время переключения равно нулю — потребитель вообще не чувствует переход на работу от аккумуляторной батареи.

Недостатки

• Потери энергии при двойном преобразовании
• Сложная и дорогая схема
• Постоянно находится в работе (шумит)
• Является источником электромагнитных помех.

Источники бесперебойного питания с переключением

ИБП с переключением (Standby UPS или Off-line UPS) работает в режиме ожидания — он включается в работу только во время неисправности сети, в остальное время потребитель электроэнергии работает напрямую от сети, а выпрямитель ИБП (менее мощный, чем у On-line UPS) подзаряжает аккумуляторную батарею.

Преимущества ИБП с переключением

• Выше КПД
• Работает только во время аварии сети и подзарядки аккумуляторной батареи (меньше шумит).

Недостатки

• Переключение происходит с небольшой паузой (около 20 мс), поэтому во время коммутации возможен скачок напряжения
• Не регулирует напряжение и частоту.

Источники бесперебойного питания, синхронизированные с сетью

Интерактивный ИБП (Line-Interactive UPS) так же работает в режиме ожидания, что и Off-line UPS, но ещё выполняет функцию регулирования напряжения с помощью автотрансформатора: в случае понижения или повышения напряжения сети ИБП переключает соответствующие отводы автотрансформатора. Если напряжение искажается или падает настолько, что это падение не может быть скорректировано автотрансформатором, ИБП переключается на автономную работу от аккумуляторной батареи.

Преимущества ИБП, синхронизированного с сетью

• ИБП с синусоидальным напряжением на выходе выполняет синхронизацию фазы и амплитуды напряжения сети и напряжения на выходе инвертора в моменты отключения и подключения к сети. Поэтому переход осуществляется более плавно, с меньшими скачками напряжения, чем у Off-line UPS. Время паузы в момент переключения меньше, но ИБП требуется большее время на подготовку к переключению для синхронизации с сетью.
• Стабилизирует напряжение
• Контролирует и регистрирует параметры качества сети.

Недостатки

• ИБП с прямоугольными импульсами на выходе переключается аналогично Off-line UPS
• Не регулирует частоту.

Как выбрать

• Тип ИБП
  • ИБП с двойным преобразованием энергии (On-line)
  • Интерактивный ИБП
  • ИБП с переключением (Off-line)
• Форма выходного напряжения
  • Синусоидальная
  • Прямоугольные импульсы
• Конструктив
  • Для монтажа на DIN-рейку
  • Для установки в 19” стойку
  • Шкафное исполнение
  • Настольный вариант
  • Напольный
• Номинальная мощность (кВА)
• Активная мощность (кВт)
• Входной коэффициент мощности
• Номинальное входное напряжение
• Диапазон входного напряжения
• Диапазон входной частоты (Гц)
• Входной ток при номинальной нагрузке
• Номинальное постоянное напряжение на выходе выпрямителя
• Тип выпрямителя
  • 6-ти пульсный
  • 6-ти пульсный с фильтром
  • 12-ти пульсный
• Выходное напряжение
• Точность поддержания выходного напряжения
• Выходной ток
• Перегрузочная способность (%)
• КПД
• Аккумуляторная батарея
  • Время резервирования (автономной работы) при полной (частичной) нагрузке
  • Ёмкость (Ач)
  • Время заряда аккумуляторной батареи
• Время переключения
• Гальваническая изоляция нагрузки
• Параллельная работа нескольких ИБП для возможности наращивания нагрузки
• Ручной байпас (позволяет переключать потребителей на питание от сети во время настройки и профилактики ИБП)
• Дисплей, индикаторы состояния
• Коммуникационные порты (USB, RS-232 и др.)
• Удалённый мониторинг состояния ИБП по локальной сети, автоматическое завершение работы программ на ПК
• Выходное реле (авария)
• Уровень шума (дБ на расстоянии 1 м)
• Рабочая температура.

ИБП с двойным преобразованием — что это, характеристики

ИБП с двойным преобразованием – краткое описание

Источником бесперебойного питания (ИБП) с двойным преобразованием называется такой тип устройства, в котором преобразование электроэнергии осуществляется дважды. Со стороны напряжения это выглядит следующим образом: низкокачественная характеристика на входе формирует постоянное напряжение, а на выходе выдаётся характеристика с эталонными показателями.

Важно! Данный прибор особенно важен в областях, к которым предъявляются высокие требования, подразумевающие выполнение качественной и бесперебойной работы, например, на производственных станциях, в центрах обработки данных и файловых серверах.

В целом ИБП необходим для того, чтобы путём использования дополнительного источника обеспечить подачу непрерывного электропитания. После подключения в схему подобного аппарата неизбежные кратковременные нарушения снабжения, такие как короткие замыкания, не будут угрожать системе, так как после внезапного отключения питания к работе мгновенно подключится резервный аккумулятор.

Принцип работы

Работа ИБП двойного преобразования определяется состоянием сети. Так, существует три режима, в которых источник одинаково качественно выполняет свои функции. При этом на подключение какого-либо режима влияет сетевое напряжение.

1. Колебания напряжения сети соответствуют указанным изготовителем прибора пределам.
2. Существуют незначительные сдвиги от стандартных значений характеристик напряжения на входе.
3. Отклонения характеристик аномальные или электрический ток на вход ИБП вовсе не подаётся.

СПРАВКА: указанные режимы называют также ЭКО, оn-line и автономный.

В случае, когда нет отклонений от заданного диапазона, напряжение, которое подаётся в источник, попадает в фильтр, для сглаживания неизбежных помех, возникающих в сети, а после, не пересекаясь с преобразователями, передаётся на выход через байпас – резервный путь. Часть поступающей в ИБП энергии при этом расходуется на постоянную подзарядку резервного аккумулятора.

В сетевом режиме, называемом также on-line, устройство подключает большее количество элементов для выполнения своих функций. Изначально значения параметров напряжения также сглаживаются при помощи сетевого фильтра, и отфильтрованный ток поступает в выпрямитель, основная функция которого – преобразовать переменное напряжение от электросети в постоянное.

На участке цепи внутри ИБП, где не задействованы любые из входящих в конструкцию элементов, проходит преобразованный постоянный ток, но так как для функционирования нагрузки он не подходит, на его пути устанавливается инвертор – устройство, преобразовывающее напряжение (из постоянного в переменное).

СПРАВКА: в ИБП с двойным преобразованием используются инверторы с высокочастотной широтно-импульсной модуляцией (ВК ШИМ), из-за чего на выход из источника приходит напряжение с почти эталонной гармонической формой – синусоидой.

Кроме этого, при работе источника в on-line режиме часть поступающей энергии также переходит на зарядное устройство, которое питает запасную батарейку.

В третьем режиме, называемым автономным, нагрузка питается напрямую за счёт энергии, накопленной аккумуляторной батареей. Причём резервный аккумулятор может подключаться напрямую к инвертору для преобразования напряжения, а также связываться с последним через при помощи DC/DC конвертера, увеличивающего коэффициент полезного действия (КПД) системы.

СПРАВКА: ИБП двойного преобразования часто называют on-line ИБП из-за того, что выходная нагрузка не прерывается даже если произойдёт сбой – при внезапном прекращении подачи напряжения прибор мгновенно перейдёт к резервному аккумулятору.

Конструкция ИБП

Главная особенность конструкции ИБП – отсутствие любых механических элементов и узлов, что способствует долговечности прибора из-за отсутствия механического износа. Само устройство включает в себя электронные элементы, к которым относятся:

• фильтры, предназначенные для сглаживания помех в характеристиках тока, поступающего на вход и выход бесперебойника;
• выпрямитель и инвертор, главная функция которых – преобразовывать переменный и постоянный токи;
• заряжающее резервную батарею устройство;
• резервная аккумуляторная батарея (вместо неё или же вместе с ней присутствует разъём, через который к ИБП подключается внешний источник питания);
• DC/DC преобразователь;
• байпас;
• охлаждающая система;
• управляющий блок, задача которого – регулирование напряжения тока, выходящего из выпрямителя и инвертора;

СПРАВКА: в конструкциях определённых моделей, имеющихся в продаже, присутствуют средства для вывода необходимой информации, например, жидкокристаллический дисплей, а также разъёмы и порты, чтобы подключить кабели для мониторинга системы и обмена данными.

Корпус может быть изготовлен в разных исполнениях, благодаря чему его можно прикрепить к стене или установить на пол или стол.

Преимущества ИБП с двойным преобразованием

On-line ИБП обладают рядом достоинств, существенно выделяемых их среди приборов с аналогичными функциями. К плюсам относятся:

• мгновенное переключение на резервную батарею, никак не влияющее на поступление тока к нагрузке;
• качественное выходное напряжение, никак не зависящее от входных характеристик параметров сети: на выходе всегда почти идеальная синусоида. Причём это не зависит от того, работает ИБП от сети или от резервной батареи;
• нейтрализация отклонений и настройка параметров тока на входе, осуществляемая самостоятельно.

СПРАВКА: некоторые модели обладают возможностью регулирования входного коэффициента мощности.

Минусы бесперебойника

Прежде всего основным недостатком on-line бесперебойников повсеместно считают высокую стоимость по отношению к приборам той же мощности, однако производители оправдывают ценовой вопрос выполнением всех заданных характеристик.

Кроме этого, существенным минусом ИБП с двойным преобразованием называют низкое значение КПД, но этот недостаток, невыгодно отличающий прибор от других типов источников питания, скомпенсирован высоким показателем защитного уровня системы. Также присутствие в устройстве резервного пути даёт возможность значительно повысить значение КПД при переключении на байпас.

Помимо указанного, из-за особенностей конструктивного исполнения и функциональных особенностей работа ИБП сопровождается громким шумом: для мгновенного подсоединения резервного аккумулятора к цепи его постоянно задействуют в буферном режиме, что сопровождается значительным тепловыделением. Чтобы избежать нагревания частей конструкции ИБП, в его состав включена система охлаждения, которая и становится источником шума.

ИБП с двойным преобразованием напряжения

• Что это такое
• Схема работы
• Режимы работы
• От сети
• От батареи
• Через байпас
• Разновидности
• Видео по теме

Источник бесперебойного питания — устройство, предназначенное для защиты подсоединенного к нему оборудования от сбоев в электросети. Они предохраняют от отключения напряжения, искажения, помех и поступающих от сети высоковольтных всплесков. Источник бесперебойного питания с двойным преобразованием энергии представляет самый совершенный вид такого рода устройств.

Что это такое

Рассматриваемые ИБП содержат наиболее продвинутую технологию доставки качественной и стабильной электроэнергии подсоединенным потребителям. Они обеспечивают непрерывность питания при переключении ИБП с получения тока от сети на батареи и обратно, во всех случаях выдавая ровное синусоидальное выходное напряжение.

Такая способность позволяет подключать к ним важных потребителей, для которых качество подаваемой энергии критично. В отличие от offline моделей, не выполняющих дополнительных коррекций, ИБП данного типа часто называют онлайн источниками питания.

Кроме того, современные источники питания с двойным преобразованием несут в себе так называемый корректор коэффициента мощности, на входе обеспечивающий близкий к 1 К. М., и синусоидальный ток. Источники с корректором иногда неправильно называют устройствами тройного преобразования

Для нештатных ситуаций большинство источников рассматриваемого типа снабжаются линией байпаса, о которой ниже будет сказано подробнее.

В силу более сложного устройства такие источники питания несколько дороже обычных. Стоимость источника малой мощности на 3 кВА от производителя IPPON в Москве составляет около 24–25 тысяч рублей.

Рекомендуем к прочтению: дополнительный материал о том, что такое ИБП и какие другие его разновидности существуют и в чем их особенности.

Схема работы

На входе on line ИБП находится мощный выпрямитель. Он мощнее таковых у обычных «бесперебойников», поскольку должен не только подзаряжать батарею, но и подавать инвертору постоянный ток.

Инвертор — часть ИБП, преобразующий всю подаваемую постоянным током мощность в переменный. На схеме видна также статическая обходная цепь, или байпас — отдельная магистраль, при возникновении необходимости позволяющая блоку питать подсоединенную нагрузку в обход цепи преобразования. За работу этого перехода отвечает статический (то есть лишенный движущихся частей) переключатель. Байпас поэтому иногда тоже называют статическим. Модуль байпаса может быть как встроенным, так и, в отдельных случаях, внешним.

Режимы работы

Бесперебойные источники питания с двойным преобразованием функционируют в следующих основных режимах.

От сети

При штатном напряжении в электросети блок передает нагрузке ток, проходящий сквозь выпрямитель. Последний трансформирует переменное напряжение сети 220 В в постоянный ток. Часть идет на подзарядку батареи, а другая питает инвертор устройства.

В инверторе ток снова преобразуется в переменный; он подается на нагрузку. В данном режиме источник:

• фильтрует высокочастотные и импульсные всплески, помехи;
• преобразует переменный ток обычной сети в постоянный, и далее посредством инвертора снова в стабильный переменный;
• заряжает АКБ.

От батареи

При падении входящего напряжения ниже установленного уровня выпрямитель теряет возможность его стабилизировать, и выходное напряжение падает ниже значения такового у АКБ с полным зарядом. Тогда инвертор частично получает питание от батареи. Если питания на входе нет совсем, то ИБП полностью переходит на батарею и работает в таком режиме до ее разряда.

Инвертор при этом выключится; это нужно для избежания необратимого глубокого разряда.

Через байпас

Когда инвертор выходит из строя или подвергается перегрузке, срабатывает байпас. Он нужен для предотвращения повреждения оборудования некорректным питанием. Если этот элемент цепи неработоспособен, то срабатывает переключатель, размыкая линию «инвертор-нагрузка». Ток идет напрямую через линию bypass. Важно: качество электричества на выходе при этом не гарантируется, такой режим работы считается аварийным.

Некоторые ИБП с двойным преобразованием байпаса не имеют, но использовать такие устройства не рекомендуется.

Разновидности

Производители электрооборудования выпускают различные источники питания с двойным преобразованием. В основном распространены следующие номинальные мощности устройств:

• однофазные малой мощности, 1–3 кВА;
• однофазные средней мощности, 6–20 кВА;
• с однофазным выходом и трехфазным входом, средние, 10–30 кВА;
• трехфазные средние 10–30 кВА;
• трехфазные большой мощности, от 30 кВА и выше.

Существуют варианты как напольного или настольного исполнения, так и для монтажа в стойку.

Видео по теме