Fideltronik LUPUS 500 также является линейно-интерактивным блоком питания. Он имеет активную мощность 300 Вт и очень короткое время переключения — 3 мс. Среднее время резервного копирования составляет 7 минут, а при 50-процентной загрузке — до 12 минут.
Как работает источник бесперебойного питания: для чего нужен и как устроен?
Привет всем, сегодня мы рассмотрим, как работает ИБП для компьютера, что это такое, какие функции он выполняет и для чего используется. О том, как рассчитать мощность ИБП для вашего компьютера, вы можете прочитать здесь (скоро появится в блоге).
ИБП: как он устроен
ИБП — это устройство, которое обеспечивает бесперебойное питание компьютера до тех пор, пока вы не сможете безопасно выключить его или не включите питание. Это позволяет сохранить данные пользователя и защитить компоненты от повреждений, вызванных скачками напряжения.
Питание устройства осуществляется от встроенной перезаряжаемой батареи. Постоянный ток, вырабатываемый батареей, преобразуется в переменный ток 220 В с помощью инвертора. Этот принцип лежит в основе всех типов ИБП, независимо от дополнительных «прибамбасов».
Аккумулятор заряжается, когда ИБП подключен к сети. Устройства, подключенные к нему, работают напрямую без использования батареи. Как только напряжение в сети прерывается, все устройства переходят на работу от аккумулятора. Многие модели ИБП оснащены индикатором и звуковым сигналом, сигнализирующим о начале автономной работы.
Современный ИБП обычно оснащен либо несколькими розетками для системного модуля и монитора, либо розеткой для сетевого фильтра.
Нет необходимости подключать к ИБП другие периферийные устройства — для корректного завершения работы Windows и выключения компьютера достаточно подключить системный блок и сам монитор, чтобы увидеть, что вы нажимаете на экране.
Итак, для чего нужен ИБП, мы выяснили. Давайте теперь рассмотрим 3 типа таких устройств, которые в настоящее время представлены на рынке.
Резервные бесперебойники
Самый простой и дешевый тип. Принцип работы не отличается от описанного выше: Все периферийные устройства и системный модуль потребляют энергию от сети, а при нехватке энергии переходят на аккумулятор. По статистике, эффективность этих устройств не превышает 60 %.
Этот принцип используется в большинстве ИБП, предназначенных для домашнего использования. Хотя они обеспечивают наименьшую защиту, эти устройства стоят недорого. Фильтрация низкокачественного сигнала может быть реализована лишь частично. Однако для бытовой электроники и этого достаточно.
Такой источник бесперебойного питания прекрасно работает в связке с компьютером, но не подходит для питания холодильников, насосов или котлов, поскольку не выдает на выходе синусоидальный сигнал. Такие системы ИБП, как правило, не очень мощные.
ИБП поставляется со специальным программным обеспечением, которое позволяет подключить его к компьютеру для мониторинга состояния источника питания. Подключение осуществляется через порт USB, RS-232 или RJ-45.
1. ИБП — расшифровка, краткое описание устройства
ИБП — это источник бесперебойного питания. Это устройство, которое обеспечивает бесперебойное электропитание в случае сбоя в подаче электроэнергии. Он накапливает энергию и заменяет основной источник питания в случае сбоя питания, позволяя компьютеру правильно выключиться или дождаться восстановления питания. ИБП активируется как при падении напряжения ниже определенного значения, так и при его повышении выше определенного значения.
Основная функция — защита потребителя электроэнергии (компьютера или другого высокотехнологичного оборудования) от перебоев в электроснабжении за счет использования аккумуляторного блока (батареи). Однако если речь идет о коммуникационном центре, операционном зале, промышленном объекте непрерывного действия или любом другом объекте, требующем бесперебойной работы, используется целый ряд мер. Первая мера — включить батарею. Это дает время для работы альтернативного источника энергии — дизельного генератора.
2.1. Зачем он нужен
ИБП защищает нагрузку от электрических помех в сети, обеспечивая чистый синусоидальный сигнал с соответствующим напряжением и током на выходе. Для этого и нужен ИБП.
2.2. Срок службы ИБП
Срок службы источника бесперебойного питания ограничен сроком службы батареи. Срок службы зависит от частоты коммутации, качества и проводки зарядного устройства. Если они плохого качества, то прослужат около 2-2,5 лет. Если они хорошего качества, то можно надеяться на 5-6 лет.
3. Типы источников бесперебойного питания, принцип действия
Стандарт IEC 62040-3 классифицирует все ИБП для питания бытовой техники высокого класса на основе их схемотехники:
- В режиме ожидания,
- линейно-интерактивный,
- Двойное преобразование.
В зависимости от напряжения нагрузки ИБП может быть:
- Однофазный,
- Трехфазный,
- Однофазные в трехфазных групповых сетях.
3.1. Резервный
Резервный ИБП (другие названия — off-line, back UPS, standby) — это электронное устройство, которое преобразует энергию для резервной батареи (входит в комплект устройства) во время перебоев в подаче электроэнергии.
Недорогие источники бесперебойного питания предназначены для защиты не очень важных рабочих станций. Устройство подает входное напряжение непосредственно на нагрузку. Качество электропитания контролируется, и в случае отключения электроэнергии инвертор переключается на питание от аккумулятора. Время переключения с внешнего питания на аккумулятор составляет около 0,01 секунды.
3.2. Линейно-интерактивный
ИБП этого типа подает питание через buck-конвертер. Этот компонент корректирует входное напряжение (повышенное и пониженное) и фильтрует помехи. В случае отключения электроэнергии активируется аккумулятор и подает энергию на нагрузку через инвертор. Время переключения с внешнего источника питания на аккумулятор составляет около 0,01 секунды.
3.3. ИБП двойного преобразования
ИБП этого типа являются наиболее сложными и надежными. Принцип работы заключается в преобразовании входного переменного тока в постоянный. Постоянный ток заряжает батарею и преобразуется в переменный ток. Даже если входное напряжение слишком низкое или слишком высокое, на выходе все равно получается «чистая» синусоида с нормальной частотой и амплитудой. В случае полного падения напряжения инвертор питается от аккумулятора. При питании от аккумулятора на выходе инвертора отсутствуют скачки напряжения.
Схема ИБП (электрическая).
Вот как работает ИБП.
Блок-схема этого резервного ИБП имеет следующий формат:
В базовом режиме работы напряжение подается на нагрузку и на аккумулятор через блок управления. Когда батарея нуждается в зарядке, она подзаряжается. Когда аккумулятор заряжен, аккумулятор заряжен, когда аккумулятор заряжен, аккумулятор заряжен. Она фильтруется только простыми фильтрами.
Если напряжение превышает указанные пределы, активируется режим ожидания. Энергия от аккумулятора подается на нагрузки через инвертор.
Интерактивный ИБП имеет следующую блок-схему:
Здесь уже встроен регулятор напряжения. Он значительно расширяет диапазон входного напряжения и начинает питать нагрузку от аккумулятора только в случае отключения питания.
ИБП с двойным преобразованием выглядит следующим образом:
Полностью изолирует нагрузку от входа, обеспечивая тем самым гальваническую развязку. Такая конструкция предотвращает разрушение электронных нагрузок под воздействием помех и особенно коротких высоковольтных импульсов, вызванных нагрузками, находящимися в состоянии покоя в электросети.
5. Правила подбора ИБП
ИБП выбираются по различным параметрам. К ним относятся:
- Время работы,
- время работы,
- характеристики нагрузки, характеристики нагрузки, характеристики нагрузки, характеристики нагрузки, характеристики нагрузки, характеристики нагрузки, характеристики нагрузки, рекомендации производителя,
- Специфические типы.
Источник бесперебойного питания должен давать пользователю время, чтобы правильно закрыть открытые на компьютере приложения. Это время зависит от энергопотребления нагрузки и типа нагрузки. В конце концов, нагрузкой может быть не только домашний компьютер, но и сервер, на котором хранятся очень важные данные, или газовый котел, электронику которого необходимо защитить, но требования к которому не столь критичны.
5.1. Как рассчитать время работы ИБП
На каждом ИБП отображаются параметры устройства. Простой расчет может быть произведен на основе мощности, обеспечиваемой ИБП, и мощности нагрузки потребителя. Мощность нагрузки (в простейшем случае: мощность компьютерного блока питания можно увидеть на этикетке) не должна быть больше, чем указано производителем источника бесперебойного питания. Тогда вам гарантировано время (около 15-20 минут) для правильного выключения компьютера.
5.2. Факторы, влияющие на время работы
Как уже было сказано:
- Потребляемая мощность и тип потребления,
- Емкость и техническое состояние батареи,
- Сила тока зарядного устройства ИБП.
Нагрузка может быть разного характера. Таким образом, учитываются потери при передаче энергии от батареи к нагрузке. Для этого используются различные коэффициенты. Для компьютера обычно выбирается коэффициент 0,85.
Батареи имеют емкость (измеряется в ампер-часах) и напряжение зарядки. Со временем их емкость уменьшается. На частоту отказов влияют:
- Потребление энергии — должен быть запас энергии,
- Условия и частота использования — количество циклов зарядки/разрядки ограничено,
- Глубина разряда — батарея не должна быть разряжена до 0%,
- Рабочая температура батареи — батарея будет разряжаться быстрее при температуре выше 40 градусов.
5.3. По рекомендации производителя
Как выбрать источник бесперебойного питания
Производитель ИБП может очень точно предсказать срок службы батареи, потому что он тщательно тестирует свою продукцию, прежде чем предложить ее на продажу. Поэтому его рекомендации всегда можно принять во внимание при выборе ИБП.
5.4. По формулам
Для расчета времени работы рассчитывается среднее время автономной работы:
Емкость батареи (ампер-часы) * Напряжение батареи (вольты)/ Постоянная нагрузка (ватты).
Это означает, что если емкость батареи составляет 50 ампер-часов, напряжение — 12 вольт, а мощность нагрузки — 600 ватт, то 50*12/600 = 1 час. В это время взимается единовременная плата.
Существует сложная формула:
tibp = Uakb * Sakb * N * K * Kgr * Kde/ Pnagr
tibp — время автономной работы ИБП при отключении сети, ч; Uakb — напряжение батареи, В; Sakb — емкость батареи, А* ч; N — количество батарей в батарее; K — КПД инвертора (h=0, 75-0,8); Kgr — коэффициент глубины разряда 0,8-0,9 (80%-90%); Kde — коэффициент доступной емкости 0,7-1,0 (в зависимости от режима разряда и температуры); Рнагр — мощность заряда.
