ИБП технология on line

При выборе источника бесперебойного питания основными параметрами являются мощность и автономность. Они определяют, сколько оборудования потянет ИБП и как долго оно сможет работать автономно. Тем не менее, для безопасной работы потребителя следует обращать внимание еще на один параметр - тип бесперебойника. Это важно, потому что то, каким образом ИБП обрабатывает электрический сигнал, прямым образом сказывается на безопасности подключенного к нему оборудования. Например, бытовая техника не отличается серьезными требованиями к качеству сигнала, когда как для профессионального оборудования может понадобиться напряжение питания идеального качества.

Современный рынок предлагает три основных типа ИБП: оффлайновые (OFF-LINE), линейно-интерактивные (LINE-INTERACTIVE) и онлайновые (ON-LINE). Различия конструкции данных типов бесперебойников делают их более привлекательными в тех или иных сферах деятельности. Для рядового пользователя, в зависимости от сферы применения, привлекательными являются ИБП линейно-интерактивного типа и оффлайн. А вот on-line там используются редко.

ИБП технология on-line: что это такое и где применяется? Рассмотрим поближе конструктивные особенности источников бесперебойного питания, которые реализуют данную технологию.

Принцип работы ИБП различных типов

Бесперебойники off-line и line-interactive являются классическими схемами для обеспечения резервного питания электрооборудования. Устройства данных типов представляют собой автономный инвертор, к которому коммутируется потребитель в случае обесточивания сети или слишком высокой амплитуды колебаний напряжения. Разница лишь в том, что line-interactive ИБП имеют в своем составе стабилизатор, который в основном режиме работы поддерживает выходное напряжение несколько ближе к показателю 220В. Встроенное зарядное устройство при наличии сети подзаряжает аккумуляторы и поддерживает их в состоянии готовности к автономной работе.

Это было абстрактное описание линейно-интерактивных и оффлайн ИБП с некоторыми упрощениями. Как видите, принцип работы очень прост: есть напряжение - оно подается на потребителя, нет напряжения - потребитель подключается к резервной цепи и работает автономно.

Теперь рассмотрим, чем так радикально отличаются онлайновые бесперебойники и что такое режим ONLINE. Если смотреть на схему упрощенно, то у онлайн-ИБП есть всего одна цепь, однако она несколько сложнее. Основой функционирования бесперебойника является принцип двойного преобразования. Попробуем разобраться, в чем он заключается.

Первое преобразование - это выпрямление входного переменного тока. Диодный мост на выходе выдает постоянный ток в форме полуволн, а конденсаторный фильтр сглаживает его до состояния идеальной прямой. Таким образом мы получаем эталонный сигнал. Следующим элементом цепи является аккумулятор или блок аккумуляторов. Аккумулятор является лишь промежуточным звеном, а основная задача полученного эталонного сигнала заключается в его подаче на инвертор для второго преобразования.

В процессе второго преобразования, осуществляемого инвертором, на выходе получается высокочастотный импульсный сигнал. Группы IGBT-транзисторов, включаясь попеременно, позволяют добиться из постоянного тока чего-то вроде цифровой версии синусоиды. Чем шире скважность (ширина) импульса, тем более высокую точку синусоиды он моделирует. Таким образом, можно с уверенностью говорить, что на выходе чистая синусоида, которая подходит для питания любой по степени чувствительности техники.

Чем хороша технология on-line и где она применяется

Принцип двойного преобразования может показаться излишним: зачем преобразовывать переменный ток в постоянный, чтобы затем снова инвертировать его в переменный? Ответ прост: двойное преобразование является отличным способом сделать выход полностью независимым от состояния входа. Сеть может отличаться сильной нестабильностью, помехами, чем угодно - этот сигнал все равно будет преобразован в постоянный ток и до выхода не дойдет. Инвертор в любой момент времени будет выдавать чистый сигнал без каких-либо помех (точность его поддержания зависит от качества инвертора в конкретной модели). Линейно-интерактивные и оффлайн ИБП работают в транзитном режиме и входные искажения попадают на выход.

А что если сеть обесточится (или амплитуда колебаний напряжения превысит допустимый предел)? Тут все предельно просто: так как аккумулятор является промежуточным звеном между выпрямителем и инвертором, никакого переключения не надо. Выпрямителю достаточно перестать вырабатывать постоянный ток, и инвертор без каких-либо переключений продолжит его получать от аккумулятора. То есть время переключения между автономным и базовым режимом составляет 0 миллисекунд - его нет.

То есть основные преимущества ИБП on-line исходят из того, что выходное напряжение теперь абсолютно не зависит от происходящего на входе. Выпрямитель способен получить нужный сигнал постоянного тока - бесперебойник будет работать в основном режиме, выпрямитель перестал справляться из-за слишком нестабильной работы сети - инвертор без каких-либо колебаний и коммутационных возмущений продолжит получать требуемый постоянный ток от аккумулятора. Неизменность выходного напряжения делает онлайновые ИБП единственно верным устройством резервного электропитания для серверов, промышленных контроллеров и другой чувствительной и важной техники, остановка которой недопустима.

Дополнительные возможности on-line ИБП

О том, что источники бесперебойного питания данного типа рассчитаны на профессиональные сферы деятельности, говорят дополнительные возможности, без которых не обходится практически ни одна модель.

В первую очередь под доп. функционалом понимаются сетевые возможности. ИБП должен обладать необходимым минимумом интерфейсов для интеграции в систему автоматизации, или хотя бы для удаленного управления и контроля. Также нередко бесперебойники оснащены чисто промышленными интерфейсами, такими как разъем аварийного отключения EPO.

Контролировать и настраивать работу on-line ИБП можно благодаря функциональной локальной панели управления, однако это из-за наличия сетевых интерфейсов не является обязательным атрибутом. А вот что обязательно - это высочайший уровень безопасности, соответствующий промышленным стандартам. Неисправность на стороне потребителя не должна сказываться на работе ИБП, а внутренняя неисправность бесперебойника не должна навредить потребителю.

Также для on-line ИБП характерно нестандартное для бытовой сферы, но обыденное для промышленности исполнение для стоечного монтажа с возможностью расширения аккумуляторных блоков.