Классификация ИБП по схемам построения.

Классификация ИБП по схемам построения.

Характеристики ИБП различаются по схемам построения: резервный (off-line), нтерактивный (line-interactive) и онлайн (on-line).

Резервный ИБП.
Принцип работы резервных ИБП (другое обозначение Standby - автономные) заключается в питании нагрузки напряжением сети при его наличии и быстром переключении на резервную схему питания (батарея и инвертор) при его пропадании (рис. 1). Батареи автоматически подзаряжаются при работе ИБП от сети. Эффективность в 55% случаев проблем с питанием.

Рис. 1.
В большинстве компьютеров в настоящее время используются так называемые источники питания коммутируемого типа, позволяющие выдержать короткие провалы основного питания за счет накопления относительно небольшого количества энергии во встроенных конденсаторах. Это означает, что допускается использование резервных ИБП, поскольку небольшое время задержки (порядка нескольких миллисекунд) при переходе питания от основной сети на батарею ИБП не является критичным фактором.
Используемые в основном в маломощном спектре мощностей резервные ИБП являются простейшими и экономичными. Они обеспечивают лишь частичное фильтрование сетевого напряжения, что означает отсутствие действительно "чистого" электропитания для подключенной нагрузки. Если значение входного напряжения падает ниже определенного уровня, переключатель, встроенный в ИБП, соединяет батарею с инвертором, преобразующим постоянное напряжение батареи в переменное, которое подается на нагрузку. Время срабатывания переключателя составляет 2-20 мс, в этот период напряжение в нагрузку не пода тся. Это может оказать нежелательное воздействие на чувствительную нагрузку, однако, большинство ПК способны выдержать такой перебой напряжения. Поэтому резервные ИБП являются наилучшим решением для поддержки некритичного к питающему напряжению оборудования небольшой мощности, такого как факсимильные аппараты, ПК и другого.

Интерактивный ИБП.
Принцип работы интерактивных ИБП (иногда обозначают Smart UPS) полностью идентичен резервным, за исключением того, что интерактивный источник бесперебойного питания осуществляет ступенчатую стабилизацию напряжения посредством коммутации обмоток автотрансформатора (рис. 2).

Рис. 2.

Эффективность таких ИБП в 85% случаев проблем с электропитанием. Интерактивные ИБП обеспечивают стабилизацию сетевого напряжения и его фильтрацию, т.е. подавление всплесков напряжения и в некоторой степени искажения формы напряжения. Одной из важных особенностей интерактивных ИБП является наличие на входе автотрансформатора, стабилизирующим входное напряжение в пределах ±25% его отклонений, при этом выходное напряжение оста тся относительно постоянным. При нормальном сетевом напряжении заряд батареи осуществляется автоматически. При пропадании входного напряжения или его выходе за допустимые пределы, статический переключатель подключает инвертор к цепи питания нагрузки. Это делает интерактивный ИБП лучшим решением по сравнению с резервными моделями, а так же более экономичным по сравнению с моделями онлайн, в том случае, если качественная фильтрация напряжения питания не является столь существенной. Интерактивные ИБП лучше всего подходят для поддержки сетевого и удаленного оборудования, чем резервные ИБП и могут служить средством защиты важных рабочих станций, серверов и межсетевых устройств, таких, как маршрутизаторы и коммутаторы.

Онлайн ИБП.

Принцип работы онлайн ИБП (иногда обозначают VFI - Voltage Frequency Independence) построен на двойном преобразовании электропитания: входное напряжение трансформируется в постоянное при помощи выпрямителя, а затем обратно в переменное при помощи обратного преобразователя - инвертора (рис. 3).

Рис. 3.

Постоянное напряжение на выходе выпрямителя также используется для заряда батарей. Благодаря такой схеме работы, в отличие от резервных и интерактивных ИБП, нагрузка онлайн ИБП всегда запитывается от инвертора, который генерирует действительно "чистое" синусоидальное электропитание, стабилизированное по напряжению, частоте и форме сигнала. Также такая схема работы обеспечивает мгновенное (время равно "0") переключение питания нагрузки на батареи при пропадании сетевого напряжения или его выходе за допустимые пределы по напряжению и частоте. Отличительной особенностью онлайн ИБП является их возможность компенсировать значительные провалы входного напряжения за сч т частичного использования энергии батарей, в этом случае падение напряжения на выходе выпрямителя соответственно компенсируется напряжением батарей, т.е. суммарное напряжение на входе инвертора оста тся неизменным по величине. В онлайн ИБП присутствуют две байпасных линии: статический байпас и байпас технического обслуживания. В случае выхода источника бесперебойного питания из строя, статический байпас автоматически переключает нагрузку на питание от сети, тем самым, повышая над жность системы электропитания. Технический байпас позволяет проводить техническое обслуживание ИБП без отключения нагрузки от сетевого питания. Онлайн ИБП являются самым совершенным на сегодняшний день решением, позволяющим полностью защитить нагрузку от всех существующих неполадок электропитания. Они рекомендуются для электропитания особо критичного оборудования: файловых серверов, рабочих станций, локальных вычислительных сетей, а также любого другого оборудования, предъявляющего повышенные требования к качеству сетевого электропитания.