Типы ИБП по схеме построения
Современными производителями используются три схемы построения "бесперебойников", определяющих их тип и особенности работы устройств:
- резервные (альтернативные названия - offline, standby, back);
- линейно-интерактивные (line-interactive);
- с двойным преобразованием (или онлайн ИБП).
Рассмотрим принцип работы, особенности и область применения устройств каждого из перечисленных типов.
Резервные ИБП
Это наиболее простые в сравнении с аналогами других типов "бесперебойники". Своему названию данные ИБП обязаны принципу работы: переключение на автономный режим (питание нагрузки от АКБ) осуществляется только при отсутствии напряжения в основной сети.
Как видно из приведенной структурной схемы, в их составе имеется зарядное устройство с выпрямителем напряжения для заряда АКБ, собственно сама аккумуляторная батарея, инвертор для обратной трансформации напряжения от АКБ и электронный блок управления с переключающими силовыми реле, обеспечивающие автоматическое переключение ИБП на автономный режим работы и обратно.
Главное преимущество резервных ИБП - невысокая стоимость. Их применение будет отличным способом бюджетной реализации бесперебойной системы электроснабжения нетребовательной к качеству питающего напряжения нагрузки - например, домашнего компьютера, периферийного офисного оборудования и т. д.
Серьезным недостатком таких "бесперебойников" является качество выходного напряжения, а именно - форма выходного сигнала (аппроксимированная синусоида или меандр), ограничивающая сферу их применения. Так, по этой причине они гарантированно не подойдут для работы с любыми электродвигателями.
К не менее важным недостаткам можно отнести и отсутствие в них функции стабилизации напряжения и достаточно длительное время переключения (5-20 мс), также делающие эти ИБП млопригодными для питания чувствительных к питающему напряжению электроприборов.
Линейно-интерактивные ИБП
Это гораздо более совершенный по сравнению с резервным тип ИБП. Главным их отличием является наличие встроенного стабилизатора напряжения, выполненного на основе автортрансформатора.
Так, если при устройство типа "оффлайн" при недопустимом отклонении напряжения в основной сети просто переключает нагрузку на работу от АКБ, то в линейно-интерактивном "бесперебойнике" предусмотрена коррекция напряжения без перехода на автономный режим. Таким образом, широкий рабочий диапазон современных устройств по входному напряжению позволит существенно снизить износ батарей.
По времени переключения режимов, ИБП интерактивного типа также ненулевое, однако в этом показателе они превосходят резервные (в среднем составляет 4-7мс). Форма выходного сигнала зависит от производителя и конкретной модели - может быть как модифицированной так и "чистой" синусоидой, что обязательно следует учитывать подбирая "бесперебойник" в соответствии с видом нагрузки.
В целом, эти устройства хорошо подойдут для обеспечения бесперебойности питания ПК, серверов, офисного оборудования, устройств с импульсными блоками питания и пр. критичной нагрузки.
ИБП с двойным преобразованием
Работу этих ИБП можно описать как постоянное преобразование переменного напряжения сети в постоянное с последующим обратным преобразованием в переменное для питания подключенной нагрузки. Двойное преобразование полностью устраняет все отклонения напряжения входной сети от нормы, формируя на выходе напряжение эталонного качества как по значению, так и по форме сигнала.
ИБП этой топологии являются передовыми и наиболее эффективными устройствами обеспечения бесперебойности электропитания и имеют следующие преимущества:
- нулевое время перехода на автономный режим работы и обратно;
- идеальная синусоида на выходе;
- возможность работы в сетях с низким качеством напряжения, при этом не требуется дополнительная его коррекция
- фильтрация, обеспечивающая полное отсутствие импульсов и ВЧ-помех в питающей сети.
Данные преимущества делают ИБП двойного преобразования, без преувеличения универсальными и наиболее предпочтительными устройствами обеспечения бесперебойности электроснабжения любой, в том числе самой требовательной к питанию нагрузки - серверов, вычислительного и медицинского оборудования, ЦОДов, рабочих станций, электронных блоков управления и электродвигателей важных инженерных систем и т. д.
К немногочисленным их недостаткам следует отнести:
- высокую, на сегодняшний день стоимость устройств;
- достаточно быстрый износ аккумуляторов, связанный с особенностью технологии онлайн (АКБ постоянно находится в работе);
- большее потребление электроэнергии, затрачиваемое на непрерывное двойное преобразование.