Источники бесперебойного питания (ИБП) - это автоматические устройства , предназначеные обеспечивать бесперебойным (автономным) электроснабжением различные электроприборы, в зависимости от потребностей.
Причины для применения ИБП:
- частое отсутствие сетевого напряжения - отключение или авария в эл.сетях
- высоковольтные импульсные помехи - резкое, кратковременное до 0,1 сек. увеличение напряжения свыше 1кВ
- пониженое или повышеное сетевое напряжение - кратковременная или длительная величина напряжения не соответствует нормам для потребителей
- высокочастотные помехи - шум, передаваемый по эл.сети, проявляющийся например при включении или отключении мощных потребителей
- нестабильная частота - величина частоты не 50 Гц
Характеристики (параметры) ИБП:
- выходная номинальная мощность - изметяется в вольт-амперах (ВA) для полной мощности и ваттах (Вт) для активной. При подключении потребителей, имеющих в своем составе электродвигатели или компрессоры, при выборе, мощность ИБП должна быть минимум в 3 раза больше суммы номинальных мощностей всех потребителей, т.к. пусковая мощность кратковременно превышает в 5-7 раз паспортную.
- выходное напряжение - измеряется в вольтах (В). Бывают однофазные на 220 В и трехфазные на 380В.
- время переключения - измеряется в милисекундах (мс). Время перехода ИБП на питание от аккумуляторов и наоборот.
- время автономной работы - измеряется в минутах (мин.). и определяется емкостью аккумуляторных батарей и мощностью подключенного к ИБП оборудования.
- диапазон входного сетевого напряжения - значение напряжения для нормальной работы ИБП.
- напряжение к ИБП от подключаемых аккумуляторов - измеряется в вольтах (В). От этого зависит колличество аккумуляторных батарей для нормальной работы ИБП.
- срок службы аккумуляторов - измеряется годами и завитсит от качества самих аккумуляторов. Аккумуляторы бывают обслуживаемые и необслуживаемые.
- форма выходного напряжения - меандр, меандр с паузой, синусоида. Выбор формы сигнала зависит от подключаемых электроприборов.
- коеффициент полезного действия (КПД) - измеряется в процентах (%). Это соотношение мощности, потребляемой нагрузкой к полной потребляемой мощности ИБП. Чем выше КПД, тем эффективнее работа ИБП. КПД может колебаться от 80% до 99%, в разных классах ИБП, в зависимости от характера нагрузки.
- уровень шума - измеряется децибелах (Дб). Шум при работе ИБП.
- тепловая защита - измеряется в градусах (С). Температура, при которой не происходит перегревание ИБП, а его отключение.
- защита от перегрузки - при превышении подключаемой мощности происходит отключение потребителей от ИБП, для предотвращения выхода его из строя.
- размеры - длина, ширина, высота.
- вес - измеряется в килограммах (кг).
Виды ИБП
Существует три вида построения схем ИБП:
Резервная (off-line) - при нормальной работе питание на нагрузку поступает транзитом через ИБП от эл.сети. В аварийном режиме питание берется от собственных акумуляторов и преобразуется инвертором.
Такая схема имеет:
- высокий КПД до 99%
- наименьший шум
- фильтрует высоковольтные импульсы и помехи
- сравнительно долге время переключения на батарею (4 - 12 мс)
- несинусоидальная форма сигнала (меандр, меандр с паузой)
- нет регулировки ни напряжения, ни частоты
- сравнительно невысокая стоимость самого ИБП
С помощью ИБП по такой схеме можно питать устройства, для которых не критична форма выходного сигнала и кратковременное их отключение.
Интерактивная (line-interactive) - помимо инвертора с аккумуляторами имеет ступенчатый стабилизатор напряжения на основе автотрансформатора, чем защищает от повышеного и пониженого напряжений, при питании от сети, без переключения на аварийный (резервный) режим.
Такая схема имеет:
- меньший КПД, чем у резервной
- примитивная стабилизация выходного напряжения в режиме от эл.сети
- время переключения на батарею меньше, чем у резервной, из-за синхронизации инвертора с входным напряжением
- фильтрует помехи по питанию от эл.сети
- нет фильтрации от высоковольтных импульсов
- форма выходного сигнала - меандр с паузой, синусоида
- частота в режиме от батареи может быть выше, чем 50 Гц
- средняя стоимость ИБП
К ИБП по такой схеме можно подключать электроприборы не требовательные к качеству электропитания (с импульсными блоками питания, освещение, нагревательные приборы и т.д.). Невозможно питать электроприборы с электродвигателями.
Двойное преобразование (online) - является самым качественным. Используется для оборудования с повышеным требованием к электропитанию. Сначала входное переменное напряжение выпрямляется в постоянное, а затем при помощи аккумуляторов с инвертором преобразуется в переменное. Инвертор работает постоянно от аккумуляторов, что исключает время переключения на автономный режим. Такая схема обеспечивает стабильное выходное напряжение, стабильную частоту и полностью гасит помехи по питающей эл.сети.
Такая схема имеет:
- отсутствие времени переключения на батарею
-форма выходного сигнала - синусоида
- стабилизация напряжения
- стабилизация частоты
- КПД 80 - 99%
- повышеный уровень шума (сравнительно с другими схемами)
- сравнительно высокая стоимость ИБП
К ИБП по такой схеме можно подключать любые электроприборы.