Источники бесперебойного питания

Источники бесперебойного питания
Назначение
Источники бесперебойного питания (ИБП или UPS) рассчитаны на кратковременный перевод вторичных потребителей в режим автономного электропитания, что обеспечивает сохранение их работоспособности в течение заданного интервала времени. При этом в качестве источника электричества выступает встроенный или внешний аккумулятор, переход на питание от которого происходит при следующих неполадках в сети:
• полное исчезновение напряжения на линии;
• значительный уровень импульсных помех;
• достаточно длительная просадка или скачок напряжения;
• существенное отклонение фазовых характеристик.

В современных источниках бесперебойного питания переключение на автономное питание является не единственной опцией, и во многих случаях ИБП сам вносит необходимые корректировки в напряжение и частоту электропитания, не отключая потребителя от основной сети и обеспечивая его высококачественным стабильным электричеством.

Принцип работы
Источники бесперебойного питания представляют собой электронную автоматическую систему, которая включается между основным источником электроснабжения и защищаемым потребителем. При возникновении неполадок устройство решает: имеется ли возможность скорректировать некоторые параметры, и если такое невозможно, переключает подключенный к нему прибор в режим аварийного питания от аккумулятора.
При этом существуют три основных схемотехнических варианта ИБП:
• резервный;
• интерактивный;
• онлайн.

Резервный ИБП
Схема представляет собой обычный управляемый инвертор, который обеспечивает практически мгновенную коммутацию нагрузки с сетевого питания на резервное (от аккумулятора). При этом сам аккумулятор постоянно заряжен, за чем следит специальный контроллер. При всей простоте и очевидности подобного решения, к недостаткам можно отнести то обстоятельство, что при этом вторичный источник питается непосредственно от сети и устройство практически не влияет на качество подаваемого на его вход напряжения. В числе достоинств стоит отметить дешевизну и надёжность конструкции;

Интерактивный ИБП
Схемотехнически интерактивный ИБП напоминает обычный резервный, однако в него конструктивно включается еще и релейный стабилизатор, который способен ступенчато регулировать выходное напряжение, чего в большинстве случаев достаточно для устранения проблем с энергоснабжением. Использование интерактивных систем обеспечивают достаточную стабилизацию сетевого напряжения, а также эффективно подавляет импульсные скачки и провалы. При пропадании сети автоматически включается инвертор, и выходная нагрузка переходит на энергоснабжение от аккумулятора.

Онлайн ИБП
Это самый совершенный способ защиты нагрузки, который основан на принципе двойного преобразовании электропитания. Сначала сетевое напряжение выпрямляется, после чего инвертор формирует из него чистую или модифицированную синусоиду, которая используется для питания нагрузки, и параметры которой стабилизируются обычными способами.

Постоянное промежуточное напряжение обычно также используется для заряда аккумуляторных батарей. Такое решение даёт возможность питания нагрузки высококачественным напряжением, получаемым от инвертора, который генерирует действительно близкое к синусоидальному напряжение, имеющее исключительно высокие фазово-частотные характеристики.

Что особенно важно, при таком построении ИБП удаётся компенсировать даже значительные провалы входного напряжения, переключая питание инвертора на аккумуляторное. Таким образом гарантируется практически полная защита нагрузки от любых возможных сбоев в систем электропитания. Существенно, что переключения инвертора на питание от сети, аккумулятора или их комбинации происходят мгновенно, что исключает даже малейшие провалы в выходном напряжении