Что такое ИБП и какие они бывают?

ИБП (или UPS) – это Источник Бесперебойного Питания, то есть прибор запасающий электроэнергию, и в случае отключения сетевого электропитания, обеспечивающий непрерывность работы всех приборов от сети электроснабжения.

Сегодня, источники бесперебойного питания как никогда актуальны не только среди тех, кто живёт за чертой больших городов, но и для жителей мегаполисов. Это связано прежде всего с тем, что современная техника, электроприборы и оборудование, стали гораздо требовательнее к качеству сетевого электропитания.

ИБП с подключаемыми аккумуляторными батареями, в течении нескольких часов поддержит работу газового котла и циркуляционного насоса, позволит остаться в сети онлайн, обеспечив бесперебойную работу роутера, серверам для избежание потери данных необходима поддержка ИБП. Есть техника, сбой в которой может быть жизненно опасным, например, технологическое и медицинское оборудование, охранные, пожарные системы и системы охранной сигнализации. Но необходимо понимать, что у разного вида техники и параметры электропитания не могут быть одинаковыми, поэтому и ИБП необходимо выбирать исходя из характеристик и требований ваших электроприборов к сетевому напряжению, при этом необходимо учитывать многообразие типов ИБП и особенностей их работы. Согласно Международному стандарту IEC 62040-3 Системы бесперебойного энергоснабжения (UPS) устройства имеют следующую классификацию согласно их схеме построения:

• резервные (off-line или standby);

• линейно-интерактивные (line-interactive);

• двойного преобразования (on-line).

Рассмотрим данные схемы построения ИБП и соответствие различных видов нагрузки, формам их выходного сигнала.

Резервные ИБП (off-line или standby)- наиболее популярный в бытовом использовании бесперебойник, имеющий самую простую конструкцию. Когда в основной сети электропитание пропадает или выходит за установленные рамки (обычно +10% от номинала), устройство выполняет переключение питания нагрузки на аккумуляторные батареи. Следует помнить, что Резервный тип ИБП не имеют стабилизации (встроенной защиты от перепадов напряжения), поэтому применять их необходимо в сетях с относительно стабильным напряжением. Иначе, в некоторых ситуациях, от такого ИБП будет больше вреда, чем пользы. Модифицированная синусоида на выходе этих бесперебойников, является абсолютно не подходящей для питания циркуляционных насосов, холодильников, кухонных комбайнов, блендеров и миксеров. ИБП оффлайн топологии в качестве источников питания электроприборов с электродвигателями довольно быстро и с большой долей вероятности выведет их из строя. Подходящим вариантом использования резервного типа ИБП, будет питание сетей маломощного дежурного освещения, домашние или офисные ПК. Однако, учитывая возможность возникновения, повышенного количества помех на выходах блоков питания серверов, офисной и охранной техники, целесообразно воздержаться от их применения для питания ответственной техники, сбои в работе которой могут привести к потере важных данных.

Доступная стоимость Удовлетворительные технические характеристики и доступная цена, делают данный тип ИБП оптимальным бюджетным вариантом защиты нетребовательной к качеству питания нагрузки без индуктивной составляющей (электродвигателей, трансформаторов, дросселей).

Линейно-интерактивные ИБП (line-Interactive) – по сути, состоит из стабилизатора напряжения и резервного ИБП, и является, по сравнению с предыдущим типом ИБП, более высоким классом. ИБП данного типа можно применять в сетях с незначительными колебаниями напряжения. Автоматический регулятор напряжения (AVR) стабилизирует эти колебания при понижении или повышении входного напряжения, а на аккумулятор ИБП переключится только если отклонения станут слишком большими от номинального и его будет невозможно стабилизировать.

Для бытового применения линейно-интерактивный вид является оптимальным, если производитель заявляет форму сигнала, как «чистая синусоида» (Line-Interactive Sin) к ИБП можно подключать электроприборы с электродвигателями – насосы, холодильники, устройства с трансформаторными блоками питания, управляющая электроника газовых котлов и т. п. Устройства с модифицированной синусоидой (ступенчатой формы) на выходе для такого применения не подойдут. Если в вашей сети стабильно пониженное напряжение, но оно подходит для защищаемого оборудования, следует выбрать резервный тип ИБП. Недостаток, связанный с кратковременным отсутствием питания во время переключения на аккумулятор у линейно-интерактивных ИБП также присутствует, также данный вид немного дороже резервных источников бесперебойного питания.

Онлайн ИБП (on-line) – непрерывно преобразовывает переменное напряжение в постоянное (с подзарядкой АКБ) и дальнейшим его инвертированием в переменное с чистым синусом на выходе. Данная технология позволяет достигать полной независимости качества выходного напряжения от состояния сети. У ИБП этого вида аккумулятор подключен к цепи питания постоянно, поэтому провалы напряжения в момент перехода на автономное питание отсутствуют и время перехода на автономный режим в ИБП топологии онлайн составляет 0 мс.

Высокая точность коррекции напряжения (не более 2%) и синусоида идеальной формы на выходе, делает данный тип ИБП универсальными для использования даже с особо чувствительными к качеству электропитания приборами (с такими как электродвигатели, компьютерное и офисное оборудование, электронные блоки управления отопительных котлов, видеоаппаратура) и даже в сетях, где качество электроэнергии крайне низкое.

Единственным серьезным минусом онлайн ИБП, можно считать их высокую стоимость.

В состав ИБП входит:

• Комплект аккумуляторных батарей (чаще всего свинцово-кислотные), они сохраняют электроэнергию и последующее питание инвертора в течение обозначенного времени;

• Выпрямитель, преобразующий входное переменное напряжение питающей сети в постоянное напряжение, которое требуется для заряда аккумуляторов и питания инвертора;

• Инвертор, представляющий собой преобразователь накопленного запаса энергии постоянного тока в переменный. Благодаря этому происходит питание подключенной нагрузки стабилизированным и регулируемым напряжением;

• Блок управления и зарядного устройства. В бюджетных моделях реализован на микросхеме, реализует минимальное управление системами, в более мощных моделях микропроцессор входит в состав блока.

 Дополнительные комплектующие в ИБП:

• Байпас ручной или автоматический, позволяет при перегрузке оборудования подключать обходную систему;

• Фильтры сглаживает высокочастотные помехи и всплески в электросети, нелинейные искажения синусоиды на выходе при работе аккумуляторов по линейно-интерактивной или резервной схеме;

• Автотрансформатор - ступенчатый регулятор напряжения, нормализующий входное напряжение без переключения на питание от батареи и продлевающий тем самым жизнь аккумуляторов.

Аккумуляторы для ИБП делятся на три вида:

Встроенные аккумуляторы, в состоянии поддерживать работу подключенной к ИБП техники в течении примерно 10-12 минут. Для завершения работы компьютерной техники и включения портативного генератора этого времени вполне хватает.

Внешние аккумуляторы (в зависимости от емкости) обеспечат питание электроприборов в течение нескольких часов. Если емкость аккумуляторов оказалась недостаточной их можно добавить (напряжение их может быть различным — 12, 24, 36V или любое, кратное 12), а если батареи вышли из строя их можно просто заменить.

При использовании смешанных аккумуляторов к внутренним аккумуляторам подключаются внешние, одинакового напряжения. В критических ситуациях в качестве внешнего аккумулятора допускается использование автомобильного аккумулятора, но гарантии нормальной работы устройства при этом производители не обещают.

При подборе ИБП вам придётся учесть ещё массу параметров и произвести некоторое количество замеров и вычислений. Всё это необходимо для принятия правильного решения при покупке ИБП. Если желания погружаться во всё это нет, практически любой уважающий себя продавец, разбирающейся в своей продукции, сможет подобрать необходимый именно в вашем хозяйстве ИБП. Удачных покупок!