Джерела безперебійного живлення для комп'ютера склад. Джерела безперебійного живлення без секретів

Джерело живлення – це спеціальний пристрій, який забезпечує електроживленням різні споживачі енергії. Джерела харчування поділяються на первинні та вторинні.

До першої групи належать перетворювачі. Основне їх призначення - перетворювати будь-який вид енергії на електричну. Тобто первинне джерело живлення є генератор електричної енергії.

Первинні джерела живлення включають до свого складу хімічні джерела струму (гальванічні елементи, паливні елементи, акумулятори, редоксиелементи) та інші (фотоелектричні перетворювачі, електромеханічні джерела струму, термоелектричні перетворювачі, МГД-генератори, радіоізотопні джерела енергії).

Побічні джерела перетворять електричну енергію. Вони дозволяють отримати електроживлення для різних пристроїв з потрібними параметрами. До цієї групи входять трансформатори та автотрансформатори, стабілізатори напруги, стабілізатори струму, імпульсні перетворювачі, віброперетворювачі, інвертори, умформери.

Вибір блоку живлення (БП)

При виборі або розробці БП слід враховувати умови експлуатації, характер навантаження, вимоги до безпеки тощо. Бажана наявність пристрою захисту, невелика вага та габарити.

Джерело живлення є частиною електронної апаратури, тому вихід за межі допуску будь-якого з його параметрів може призвести до нестійкої роботи або відмови всього пристрою.

Основні типи вторинних джерел живлення

Мережеві БП входять до складу будь-якого радіоелектронного пристрою. Вони поділяються на такі типи:
- безтрансформаторні;
- Лінійні;
- Імпульсні.

Безтрансформаторні

Ці пристрої дуже прості, дешеві, не потребують настроювання. Схема джерела живлення складається лише з кількох елементів: вхідного ланцюга, випрямляча та параметричного стабілізатора. Пристрої розраховані струм до сотень мА. Мають малу вагу та габарити. Споживач живиться від мережі через конденсатор або резистор, що гасить, і постійно знаходиться під мережевою напругою. Тому при роботі слід бути обережними: не можна торкатися неізольованих елементів.

Лінійні

Почали застосовувати у радіоелектронній техніці на початку 20 століття. На даний час застаріли і застосовуються в основному в дешевих конструкціях через властиві їм недоліки: великої вагита габаритів, низького ККД. Перевагами лінійних джерел живлення є простота та висока надійність, низький рівеньшумів та випромінювань.

Принцип дії блока живлення є надзвичайно простим. Вхідна напруга надходить на трансформатор, знижується до необхідної величини, випрямляється, згладжується конденсатором і подається на вхід стабілізатора, який складається з транзистора та схеми керування. "Надлишки" напруги компенсуються регулюючим транзистором. Тому на ньому виділяється значна потужність у вигляді тепла. Лінійне джерело живлення доцільно застосовувати при струмах споживання до 1А.

Імпульсні БП

p align="justify"> Особливе місце займають імпульсні джерела живлення з безтрансформаторним входом і високочастотним перетворювачем, розрахованим на роботу з частотами 20-400 кгц. Коефіцієнт корисної дії цих пристроїв досягає 90% і більше. Але поки що вони не знайшли широкого застосування через високу вартість, складність пристрою, низьку надійність, великий рівень перешкод.

Особливості джерел живлення постійного струму

Ці пристрої призначені для отримання стабільної постійної напруги або струму. Відповідно, вони мають режими стабілізації як за струмом, так і за напругою. Тобто при максимальній зміні струму напруга практично не змінюється і аналогічно при значних коливаннях напруги величина струму залишається постійною.

Є режим відсікання струму. У цьому режимі з пристрою, що живиться, знімається напруга, якщо струм перевищує встановлену величину.
Сучасне джерело живлення має кілька регульованих виходів та додаткові виходи на фіксовану напругу (3,3V, 5V, 12V…).

Управління роботою БП здійснюється вбудованим мікроконтролером. Режими роботи та окремі параметри записуються в комірки пам'яті.
Потужність джерела живлення залежить від призначення приладу та розв'язуваних завдань. Підприємства-виробники випускають прилади малої (до 100 Вт), середньої (до 300 Вт) та великої (понад 300 Вт) потужності.

Чим відрізняються джерела безперебійного та резервного живлення

Джерело резервного живлення підключається до апаратури лише за зникнення напруги у мережі. Підключення може здійснюватись в автоматичному або ручному режимі.

Джерела безперебійного живлення (ДБЖ) використовуються в апаратурі, в якій відсутній мережний блок живлення. Вони постійно підключені і забезпечують навантаження стабільним харчуванням. ДБЖ є одночасно основним та резервним джерелом харчування. При зникненні напруги в мережі він автоматично перемикається на резервне живлення.

До складу джерела безперебійного живлення входять мережевий блок живлення, джерело резервного живлення (акумулятор), зарядний пристрій, схема комутації.

Основні види ДБЖ, особливості застосування

Періодичні раптові відключення електроенергії стали звичайним явищем у житті. На жаль, такі стрибки напруги суттєво скорочують життя побутової техніки, призводять до втрати електронних даних.

Уникнути неприємних наслідків допомагають джерела безперебійного живлення. Сучасний ринок пропонує широкий асортимент цих приладів. Принцип роботи дуже простий: пристрій включають в мережу, а до нього підключають побутові прилади. Якщо мережа працює нормально, безперебійник тільки накопичує енергію. При зникненні електроенергії в роботу включається ДБЖ.

ДБЖ бувають наступних видів:

Резервний ДБЖ. Підходить для офісної техніки, комп'ютерів та побутового застосування. ККД близько 99%. Це хороше джерело безперебійного живлення. Ціна цілком доступна. На жаль, такі безперебійники працюють не тільки при відключенні електрики, але й при зміні його параметрів, тому знос акумулятора збільшується. У цьому випадку можна запропонувати використовувати додаткове зовнішнє джерело живлення.

Лінійно-інтерактивні ДБЖ. Працюють лише у разі повного відключення живлення. Їх можна використовувати для офісного обладнання, опалювальних котлів, обчислювальної техніки.

ДБЖ з подвійним перетворенням. Це найдорожче джерело безперебійного харчування. Ціна його перевищує 50 тис. рублів, але він того вартий. ДБЖ з подвійним перетворенням доводять свідчення мережі до відмінних параметрів. Час перемикання при збоях – менше 1 мс. Використовуються для живлення медичної техніки, серверів, високочутливого устаткування.

Заміна акумуляторних батарей ДБЖ

Акумуляторні батареї – джерела живлення струму – є найслабшим елементом ДБЖ. 90% несправностей ДБЖ пов'язані з виходом з ладу акумулятора. В ДБЖ, як правило, встановлюють свинцеві герметизовані акумулятори, що не обслуговуються. Електроліт служить гелеподібна маса на основі сірчаної кислоти. Це один із найдешевших видів акумуляторів. У той самий час вони досить ефективні (малий внутрішній опір, низький саморозряд).

Свинцеві акумулятори не допускають сильної розрядки. У цьому випадку вони швидко втрачають ємність. Термін їхньої служби не перевищує 5 років. Висока температура та часті розряди помітно скорочують термін служби акумулятора.
Критерії вибору акумуляторів для ДБЖ:
. Акумулятор повинен мати необхідну напругу та розміри.
. Бажано встановлювати акумулятор від відомих виробників.
. Для ДБЖ годяться лише спеціально призначені їм акумуляторні батареї чи батареї певних марок.

Джерело безперебійного електроживлення (ДБЖ) - це автоматичний пристрій, основна функція якого - живлення навантаження за рахунок енергії акумуляторних батарей при зникненні напруги мережі або виходу його параметрів (напруга, частота) за допустимі межі. Крім цього, залежно від схеми побудови ДБЖ коригує параметри електроживлення.

Розрізняють три схеми побудови ДБЖ:

2. Резервний ДБЖ (off-line)

Принцип роботи резервного джерела безперебійного живлення полягає у живленні навантаження напругою мережі за його наявності та швидкого перемикання на резервну схему живлення (батарея та інвертор) при його зникненні або виходу його параметрів (напруга та частота) за допустимі межі. Батарея автоматично заряджається під час роботи ДБЖ від мережі.

Відмінною особливістютакою схемою є наявність автоматичного перемикача живлення навантаження (мережа/батарея).

Резервний ДБЖ використовується для живлення персональних комп'ютерів чи робочих станцій локальних обчислювальних мереж. Практично всі недорогі малопотужні ДБЖ, які пропонуються на вітчизняному ринку, побудовані за резервною схемою.

Переваги:

• Компактність
• Економічність
• Легкість
• відносна дешевизна

3. Інтерактивний ДБЖ (line-interactive)

Принцип роботи інтерактивного джерела безперебійного живлення повністю ідентичний резервному, за винятком ступінчастої стабілізації вихідної напруги шляхом комутації обмоток автотрансформатора.

Інтерактивний ДБЖ використовується для живлення персональних комп'ютерів, робочих станцій та файлових серверів локальних обчислювальних мереж, офісного та іншого обладнання критичного до неполадок в електромережі.

Переваги:

• компактність
• економічність
• крокова стабілізація вихідної напруги

синусоїдальна форма вихідної напруги

4. Он-лайн ДБЖ (on-line)

Принцип роботи онлайн джерела безперебійного живлення побудований на подвійному перетворенні напруги: вхідна напруга трансформується в постійне за допомогою випрямляча, а потім назад в змінну за допомогою зворотного перетворювача (інвертора).

Он-лайн ДБЖ використовується для живлення файлових серверів та робочих станцій локальних обчислювальних мереж, а також будь-якого іншого обладнання, що висуває підвищені вимоги до якості мережного електроживлення.

Вважається, що схема он-лайн є найдосконалішим на сьогоднішній день рішенням, що дозволяє повністю захистити навантаження від існуючих проблем електроживлення.
Переваги:

• повна фільтрація напруги від перешкод і викидів, перешкоди, що генеруються навантаженням не пропускаються назад в мережу
• живлення навантаження «чистою» синусоїдальною напругою стабільною за величиною та формою, як при роботі від мережі, так при роботі від батарей
• перемикання на батареї відбувається миттєво, при цьому будь-які перехідні процеси відсутні

У порівнянні з іншими типами ДБЖ online джерела мають ряд істотних переваг, основна з яких це відсутність тимчасового проміжку між пропаданням зовнішнього живлення та початком живлення навантаження від батарей. Характеризуючи даний тип ДБЖ, дуже часто використовують вираз «Час перемикання 0» або «Нульовий час перемикання», що насправді не зовсім коректно, проте повністю описує суть цієї переваги.

Ще однією перевагою ДБЖ з подвійним перетворенням є можливість коригувати не тільки напругу, а й частоту на виході джерела. По суті, online джерела безперебійного живлення є найкращими стабілізаторами напруги. Вихідна напруга у ДБЖ даного типу завжди має форму чистої синусоїди.

Поряд з перевагами online ДБЖ притаманні і деякі недоліки, до яких можна віднести високу вартість (у два, три рази дорожче, ніж лінійно-інтерактивні ДБЖ), низький ККД (85% - 94%), підвищене тепловиділення та високий рівеньшуму.

Незважаючи на деякі недоліки, саме онлайн ДБЖ забезпечують найвищий рівень захисту енергопостачання критичного навантаження. Тому для забезпечення безперебійного енергопостачання таких важливих і дорогих пристроїв, як файлові сервери, промислове обладнання, телекомунікаційні системи тощо використовують тільки джерела безперебійного живлення зі схемою online.

Продовжити читання

Джерела безперебійного живлення 220В Яновський М.Г. Джерело: "Джерела безперебійного харчування" Сінус чи меандр? Де купити? А ще акумулятори? Ми з приятелем удвох працювали на дизелі… Висновки Дуже часто у складі систем безпеки використовується апаратура з живленням 220 В.

Інверторні системи безперебійного живлення OutBack Power Systems (США) Інвертори Outback є пристрій 3-в-1: інвертор, зарядний пристрій, перемикач мережа-АБ. Ці інвертори можуть використовуватись у високонадійних резервних та автономних системах електропостачання. Відмінною особливістю обладнання Outback є можливість уніфікації та масштабування. Потужність…

Інвертори SMA Sunny Island для автономних та резервних систем електропостачання У нас є декілька інверторів SI5048, які продаються з великою знижкою за докризовими цінами. Перейдіть в наш Інтернет-магазин для замовлення та купівлі цього інвертора. Sunny Island 5048 -...

Джерела безперебійного живлення – прилад, який врятував чимало побутових приладів від поломки, комп'ютерних файлів від загибелі (коли «зберегтися» не встигли), а господарів від пікантних ситуацій (від заміни підгузків та варіння супу навпомацки до душі в темряві) в період раптового .

І якщо тимчасовий дискомфорт пережити можна, то холодильник, що згорів, наприклад, пережити боляче з фінансового боку.

Джерело безперебійного живлення, або , призначене для того, щоб у разі проблем з енергопостачанням не відбулося миттєвого вимкнення апаратури. Безперебійник, як називають його в народі, ефективний у таких випадках:

• знеструмлена мережа;
• стрибки напруги, частоти або високочастотного шуму.

Якщо в будинку згасло світло, то подібний пристрій дозволить доробити важливі справи без руйнування ваших планів.

Пристрій складається з кілька складних елементів. Це не просто акумулятори в ланцюзі, а саме:

• свинцево-кислотні з постійною напругою 24/36 вольт;
• схема ДБЖ для комп'ютера дозволяє постійний струм із мережі перетворити на змінний;
• мікропристрій - контролює заряд батареї не на 100%, щоб продовжити термін експлуатації безперебійника;
• система для заряду такого агрегату, ми вже навчилися);
• деякі моделі облаштовані стабілізаторами частоти струму та напруги.

Тому як підібрати ДБЖ для комп'ютера або окремого електроприладу, звертайте увагу, чи входить до складання стабілізатор.

Це відіб'ється на вартості, але запобігатиме більш масштабним витратам. Наприклад, стрибки напруги можуть вивести побутові прилади з експлуатації без шансу ремонту. І тоді на ПК загинуть не лише останні незбережені документи, а й, можливо, вся накопичена за роки бібліотека файлів.

Призначення та принцип дії

Принцип роботи просто: через блок безперебійного живлення проходить напруга, завдяки спеціальному пристрою акумулятори заряджаються на той максимум, який доступний після обмеження самим приладом.

Коли в мережі спостерігаються проблеми, джерело вирівнює потік напруги за рахунок вбудованих стабілізаторів, збільшуючи або знижуючи його. Також при повній відсутності напруги в ланцюзі пристрій миттєво вмикається та замінює пряме джерело живлення. Для користувача цей проміжок не помітний.

Також надано для вибору різні моделі: від невеликих і малопотужних агрегатів до машин, які зможуть забезпечити енергією всі електроприлади на час НП.

Перед тим, необхідно вивчити особливості різних типівданого обладнання та провести коректний розрахунок його передбачуваної потужності.

Такий агрегат убезпечить будь-яке електроустаткування від перепадів напруги в мережі. Про поради щодо підбору стабілізатора для холодильника можна прочитати.

Поширені випадки застосування ДБЖ:

• казани для опалення житлових приміщень;
• побутові прилади, теле- та аудіосистеми;
• комп'ютерні системи, а також зв'язки та комунікації;
• обладнання промислового типу, банківські електронно-цифрові пристрої та системи;
• інше.

Як вибрати джерело безперебійного живлення комп'ютера?

Існують деякі параметри, які обов'язково враховувати при виборі джерела безперебійного живлення. Інакше прилад або працюватиме некоректно, або зовсім зламається.

Отже, визначимо основні пункти, які потрібно знати для правильного виборуДБЖ для комп'ютера:

Насамкінець варто сказати, що ДБЖ - необхідний електроприлад, який знайде своє застосування при кожному комп'ютері.

Також його доступність гарантована не лише різноманітним асортиментом моделей, а й досить низькою вартістю з розмахом на будь-який гаманець.

Підвищення вимог до якості електроенергії нині є цілком закономірним процесом. Вимоги згаданих стандартів обумовлені двома складовими. До першої можна віднести бажання споживачів максимально убезпечити себе від наслідків аварійних ситуацій в енергосистемі. Друга складова пов'язані з умовами роботи навантаження. Сюди слід віднести вимоги стабільної та безперервної роботи інтелектуального та силового електрообладнання, зниження втрат в мережі живлення та інше. Один з ефективних варіантівтехнічних рішень проблеми якості електроенергії - джерела безперебійного живлення (ДБЖ, англ. UPS).

Основне завдання ДБЖ – забезпечити споживача електроенергією в момент виходу параметрів якості з норм, що регламентуються (просідання, підвищення напруги, значне спотворення форми…). Виконуючи це завдання ДБЖ може:

• відключатися від мережі живлення та передавати потужність навантаженню, використовуючи власне джерело;
• живити навантаження скоригованою напругою мережі живлення.

У дорожчих ДБЖ може бути реалізована функція поліпшення якості споживаної електроенергії (інтегрований коректор коефіцієнта потужності).

Типи «безперебійників»

Існують три базові типи ДБЖ.

1. Резервний ДБЖ(standby, offline, back-ups). Найбільш просте та дешеве технічне рішення (наприклад, популярний APC Back-UPS CS 500). У разі значно підвищеної або зниженої напруги ДБЖ відключається від мережі 220В і переходить на режим роботи від акумулятора. Основні елементи offline ДБЖ: акумулятори (батарея), зарядний пристрій, інвертор, трансформатор, що підвищує, система управління, фільтр (рис. 1).
   
   
   а)
   
   
   б)
   Мал. 1 Нормальний режим роботи (а) та режим роботи від акумуляторів (б) Перевагою offline ДБЖ є низька вартість та високий ККД при роботі від мережі. Недоліки: високий рівень спотворень вихідної напруги (високий коефіцієнт гармонік, ≈30% у разі прямокутного сигналу), відсутність можливості регулювання параметрів вхідної напруги. Більш детально характеристики вихідної напруги будуть розглянуті нижче.).
2. Інтерактивний ДБЖ(англ. line - interactive). Є проміжним типом між дешевим та простим offline ДБЖ та дорогим багатофункціональним online ДБЖ (наприклад, ippon back office 600). На відміну від offline ДБЖ інтерактивне джерело має автотрансформатор, що дозволяє підтримувати рівень вихідної напруги в межах 220В (+-10%) при просідання / підвищення мережевої напруги (рис. 2). Як правило, кількість рівнів напруги автотрансформатора коливається в межах двох – трьох.
   
   
   (а)
   
   
   (б)
   
   
   (В)
   
   
   (г)
   Мал. 2 Робота інтерактивного ДБЖ при нормальній напрузі мережі (а), при просіданні напруги мережі (б), при підвищеній напрузі мережі (в), при зникненні напруги мережі або значному підвищенні (г)Регулювання вихідної напруги реалізована шляхом перемикання на відповідне відпаювання обмотки трансформатора. При глибокому просіданні або значному підвищенні, або повному зникненні напруги мережі даний клас ДБЖ функціонує аналогічно offline класу: відключається від мережі і генерує вихідну напругу, використовуючи енергію акумуляторів. Стосовно форми вихідного сигналу, вона може бути як синусною, так і прямокутною (або трапецеїдальної).
   Переваги line – interactive у порівнянні з резервним ДБЖ: менший час перемикання на автономну роботу від акумуляторів, стабілізація рівня напруги на виході. Недоліки: нижчий ККД під час роботи від мережі, вища ціна (порівняно з offline типом), погана фільтрація сплесків (імпульсна перенапруга).
3. ДБЖ з подвійним перетворенням(Англ. double-conversion UPS, online). Найбільш функціональний і дорогий тип ДБЖ. Безперебійник завжди включений у мережу. Вхідний синусний струм проходить через випрямляч, фільтрується, потім знову інвертується змінний. У ланці постійного струму можна встановити окремий DC/DC конвертер. Оскільки інвертор завжди працює, затримка на перемикання в режим живлення від батарей практично дорівнює нулю. Стабілізація напруги на виході при просадках або провалах напруги більш якісна, на відміну від стабілізації line - interactive ДБЖ. ККД може бути в межах 85%÷95%. Напруга на виході часто має синусну форму (коефіцієнт гармонік<5%).
   
   
   Мал. 3 Функціональна схема одного з варіантів online ДБЖНа рис. 3 представлена ​​структурна схема варіанта online ДБЖ. Мережеве напруження тут випрямляється напівкерованим випрямлячем. Імпульсна напруга фільтрується і потім інвертується. У схемах online ДБЖ може бути один або кілька так званих байпасів (обхідних комутаторів). Функція такого комутатора подібна до функції реле: перемикання навантаження для живлення від батареї або безпосередньо від мережі.
   На основі структури online створюють не тільки малопотужні однофазні, але й трифазні промислові ДБЖ. Безперервність електроживлення великих файлових серверів, медичної техніки, телекомунікацій здійснюється виключно з урахуванням online структури ДБЖ.
4. Особливі типи ДБЖ. Використовуються інші специфічні типи ДБЖ. Наприклад, ферорезонансне джерело безперебійного харчування. У цьому ДБЖ спеціальний трансформатор накопичує заряд енергії, якого має вистачити на час перемикання живлення від мережі на акумулятори. Також як джерело енергії деякі ДБЖ використовують механічну енергію супермаховика.

Основні характеристики ДБЖ.

1. Потужність. Одиниці вимірювання потужності: вольт-ампер (ВА), ват (Вт), вольт-ампер реактивний (ВАр). Нагадаємо, що існує повна S, активна Р та реактивна Q потужності. Рівняння, що зв'язує потужності
   S2=P2+Q2
   Активна потужність(Вт) витрачається на корисну роботу, реактивна (ВАр) – не виконує корисної роботи. Відповідно, повна потужність за визначенням – максимальна потужність, яку повинен мати джерело для забезпечення навантаження необхідною енергією. Ставлення активної потужності до повної показує якість використання електроенергії та називається коефіцієнтом потужності (англ. Power Factor, PF):
   (Лампи розжарювання, обігрівачі) має PF=1, повна потужність дорівнює активній. ПК, мікрохвильові печі, кондиціонери мають Приклад розрахунку.
   Розрахувати джерело безперебійного живлення для комп'ютера (два ПК + два монітори). Потужність ПК легко оцінити, знаючи яку потужність розрахований блок живлення. Нехай у ПК встановлені блоки живлення 450 Вт (активна потужність). При невідомому PF для ПК з блоком живлення без PFC (Power Factor Corrector, коректор коефіцієнта потужності) PF можна приймати рівним 0,65. Аналогічно PF монітора приймаємо рівним 0,65. Активна потужність дисплея 50 Вт. В результаті, загальна активна потужність споживача (два робочі місця)
   Р=450+50+450+50=1000 Вт
   Повна потужність (з формули 2):
   S = Р / PF = 1000/0.65 = 1538 (ВА).
   Якщо блоках живлення (БП) ПК і монітора встановлено коректор коефіцієнта потужності (PF=1), то повна потужність S дорівнює активної.
   S=P=1000 (ВА)
   Для навантаження у вигляді ПК можна розраховувати ДБЖ без запасу потужності, виходячи з наступних фактів:

• Комп'ютерні блоки живлення мають захист від навантаження. Іншими словами, ПК не зможе споживати потужність більшу, ніж заявлена ​​потужність БП.
• Потужність блоку живлення – максимальна потужність. За фактом у ненавантаженому режимі (відразу після запуску) ПК споживають близько 50% своєї потужності.

Результат.
Отже, необхідні мінімальні параметри ДБЖ:

• для ПК з блоками живлення без PFC - 1кВт/1540 ВА.
• для ПК з блоками живлення з PFC – 1кВт/1кВА.

Для першого варіанта підійде джерело безперебійного живлення apc Smart-UPS C 2000VA (лінійно – інтерактивний ДБЖ 2кВА/1.3 кВт). Для другого – ДБЖ Ippon Smart Winner 1500 (1.35 кВт) або Eaton 5SC 1500 ВА (1.05 кВт).
При розрахунку важливо врахувати короткочасне підвищення потужності такого навантаження, як електродвигуни. У моменти пуску струм Iпуск у п'ять, сім разів вищий за номінальний Iн:
Iпуск=(5÷7)*Ін

Особливості застосування.

Джерела безперебійного живлення для опалювального котла, а також джерела безперебійного живлення для газових котлів мають особливість, пов'язану з режимами роботи нульового провідника. Найчастіше автоматика котла вимагає підключення мережі нейтралі. Справа в тому, що ланцюг контролю полум'я пальника підключений до заземлення і в чотирипровідній мережі 220В нульовий провідник і заземлення котла в кінцевому рахунку замикаються через фізичну землю. Однак, при обриві нейтралі або при механічному відключенні нуля споживача від нуля мережі живлення (автономна робота offline ДБЖ) ланцюг контролю полум'я виявляється розірваним. Для усунення цієї проблеми можливі наступні рішення:

Висновки

Початковий пункт вибору джерела безперебійного живлення – визначення характеру навантаження (ДБЖ для комп'ютера, для опалювальних котлів…). Для відповідальних споживачів та пристроїв, що містять електродвигуни змінного струму, слід вибирати дорогі та функціональні online ДБЖ. Для ПК та офісної апаратури підійдуть дешевші line-interactive або back ІПБ. Наступний пункт вибору – обчислення потужності та часу роботи від батарей ДБЖ. Також слід передбачити можливість використання наскрізного нуля. При формуванні кінцевого рішення слід враховувати популярність брендів на ринку: лідеру APC належить близько 50% всіх продажів, далі зі значним відривом слідують Ippon, Eaton Powerware, Powercom.

Режими роботи джерел безперебійного живлення з подвійним перетворенням напруги

On-Line ДБЖ має два основні робочі режими:

A) Мережевий режим(або Online режим).
ДБЖ працює в цьому режимі, коли вхідна мережа знаходиться в допустимому діапазоні (вхідний діапазон – див. технічні дані ДБЖ). У цьому режимі навантаження живиться за схемою "Вхідна мережа -> Випрямляч -> Інвертор -> Навантаження". Зарядний пристрій працює, акумуляторні батареї (АКБ) заряджаються.

B) Батарейний (автономний) режим(або режим Onbattery/Battery Mode).
ДБЖ переходить в автономний режим, якщо вхідна мережна напруга знаходиться за межами допустимого діапазону (вхідний діапазон – див. технічні дані ДБЖ). Навантаження живиться за схемою "АКБ -> Інвертор -> Навантаження". Зарядний пристрій не працює, акумулятори розряджаються.

Переходи між режимами A) і B) здійснюються без переривання напруги на виході (час перемикання дорівнює нулю). Перехідні процеси відсутні.

Примітка:в технічних характеристиках вхідний діапазон зазвичай позначаються як "вхідний діапазон ДБЖ без переходу на АКБ" або "допустимий діапазон зміни вхідної напруги (без переходу на батареї)".

Початкове включення ДБЖ рекомендується проводити, коли мережу гаразд, тобто. ДБЖ починає працювати в мережевому режимі. Також допускається запуск і без мережі (холодний старт або старт від батарей), але при цьому треба бути впевненим що АКБ в нормі. Рекомендується не перевантажувати ДБЖ, оскільки більшість навантажень не є стабільними. Максимальне завантаження ДБЖ, що рекомендується, становить 75%. Необхідно також стежити, щоб пускові струми навантаження (якщо такі є) не перевищували номінальну вихідну потужність ДБЖ.

Увага!Експлуатація ДБЖ без АКБ заборонена, за винятком випадку, коли проводиться заміна батарейного комплекту.

Крім двох основних режимів роботи ДБЖ має два сервісного режимубайпас (bypass):

Вони також можуть називатись аварійним режимом або режимом обслуговування.

Також може бути названий «сплячим» або «режимом».

У цей режим ДБЖ переходить, якщо зникла вхідна мережна напруга та ДБЖ відпрацював належний час у батарейному режимі, батареї розрядилися до встановленого мінімального порогу (енергія батарей вичерпана) і навантаження було знеструмлено. Тепер пристрій працює в режимі очікування мережі – всі силові блоки в ньому відключені, працюють тільки плата управління, центральний процесор (ЦП), екран, ЦП чекає на появу вхідної напруги.

Можливі два варіанти:

• Якщо мережа з'явиться протягом кількох годин (або кількох діб залежно від типу АКБ) поки ДБЖ перебуває у режимі очікування мережі, то ДБЖ повністю запуститься та перейде у звичайний мережевий робочий режим (A).
• Якщо мережа не з'явиться протягом тривалого часу (тимчасовий поріг залежить від типу АКБ), ДБЖ відключиться повністю.

Увага:також див. Додаток 1 до цієї статті «Логіка розряду, автовимкнення після розряду, включення при відновленні вхідної мережі».

Примітка:деякі ДБЖ з активованою функцією «повного автостарту» режиму очікування (вхідної) мережі не мають, тобто після зникнення вхідної мережі та відпрацювання належного часу в батарейному режимі ДБЖ повністю відключається.

On-Line ДБЖ мають аварійний режим:

G) Аварійний режим роботи.
ДБЖ переходить у нього, коли якийсь внутрішній датчик посилає на ЦП аварійний сигнал, наприклад, перевищення температури, або завищення вихідної напруги інвертора. У цьому випадку відповідний силовий аварійний блок відключається, подається звукова та/або світлова сигналізація. У разі потреби навантаження перемикається на живлення по лінії байпас.

Також аварійний режим або аварійна сигналізація може короткочасно активуватись у процесі старту/самотестування, це нормально.

Увага:у багатьох моделях ДБЖ аварійна звукова та світлова сигналізації подається так: горить червоний світлодіод (Fault), видається постійний звуковий сигнал.

Увага:якщо аварійна подія не є суттєвою, наприклад, незначне навантаження (або перевищення температури), то при усуненні джерела проблеми, наприклад, зниження навантаження (або температури в приміщенні), ДБЖ автоматично повернеться до робочого режиму. Але, при серйозній аварії (наприклад, було велике навантаження, при цьому сам ДБЖ не пошкоджений), агрегат може заблокуватися і для його повернення в робочий режим необхідно зробити повний перезапуск пристрою з його відключенням.

On-Line ДБЖ мають такі режими старту:

H) Режим старту
Це перехідний (короткочасний) режим, в якому знаходиться ДБЖ або блок безперебійного живлення в процесі переходу від вимкненого стану до включеного повністю.

Можливі варіанти старту:

1. "Холодний" старт. ДБЖ вимкнено. Вхідної мережі немає. Вручну запускаємо інвертор. ДБЖ переходить у нормальний батарейний режим.
2. Старт від мережі. ДБЖ вимкнено. На вхід ДБЖ подається напруга (вхідна мережа в нормі). ДБЖ переходить у режим заряду АКБ з вимкненим інвертором (режим E).
3. Старт інвертор. ДБЖ знаходиться в режимі заряду АКБ з відключеним інвертором (режим E). Мережа гаразд. Вручну запускаємо інвертор. ДБЖ переходить у нормальний Online режим (A).
4. Автостарт під час відновлення мережі. ДБЖ знаходиться в режимі очікування вхідної мережі (F). Мережа з'явилася. ДБЖ переходить у нормальний Online режим (A).
5. Повний автостарт від мережі. ДБЖ вимкнено. На вхід ДБЖ подається напруга (вхідна мережа в нормі). ДБЖ переходить у нормальний Online режим (A), якщо є функція повного автостарту.
6. Старт за програмою.
7. Та інші

Увага!У режимі старту за наявності мережі більшість ДБЖ тимчасово активують байпас (навантаження запитане через електронний байпас). Це типова поведінка більшості моделей ДБЖ за умовчанням. Однак, при активації функції блокування електронного байпасу при вимкненому інверторі (див. нижче), навіть у режимі старту байпас не увімкнеться!

Увага!Якщо вхідна мережа в нормі, то після виходу ДБЖ з режиму старту можливі два варіанти:

1. ДБЖ переходить в режим заряду АКБ з відключеним інвертором (E), при цьому більшість ДБЖ працюють в режимі електронного байпасу (так поводиться більшість ДБЖ за замовчуванням). Але якщо активовано функцію блокування електронного байпаса при вимкненому інверторі (див. нижче), то байпас не ввімкнеться, навантаження знеструмлено! У будь-якому випадку тепер для повного старту ДБЖ потрібно запуск інвертора кнопками. Так поводиться більшість ДБЖ за умовчанням.
2. Якщо ДБЖ активовано функцію повного автозапуску за наявності мережі (див. нижче), то після виходу з режиму старту ДБЖ автоматично запускає інвертор і ДБЖ автоматично повністю запускається і переходить у робочий мережевий режим (A).

Примітка:зазвичай у цьому режимі ДБЖ проводить самотестування (див. режим I).

Примітка:деякі ДБЖ у цьому режимі проводять тест АКБ (див. режим J).

On-Line ДБЖ мають режим самотестування:

I) Режим самотестування.
У цьому режимі ЦП перевіряє всі внутрішні блоки ДБЖ, при виявленні несправності подається відповідна аварійна сигналізація. У більшості ДБЖ режим активується в процесі старту ДБЖ. Часто тестування ДБЖ та АКБ поєднане.

On-Line ДБЖ мають режим тестування АКБ:

J Режим тестування АКБ.
У цьому режимі випрямляч вимикається, тобто ДБЖ примусово переводиться в батарейний режим, навантаження живиться від батарей, по кривій розряду АКБ ЦП робить висновок про справність АКБ, при необхідності дається аварійна індикація про несправні або заміни батареї.

Примітка:у багатьох ДБЖ при успішному завершенні тесту не видається жодних повідомлень, при негативному результаті видаються відповідні сигнали, наприклад, звуковий сигнал, помаранчевий світлодіод "батарея несправна" (weak battery) або аналогічне повідомлення на екрані, спалахує знак перекресленої батареї і т.д.

Примітка:режим можна примусово активувати кнопками вручну, за допомогою ПЗ, за спеціальною внутрішньою програмою ЦП.

Примітка:у деяких ДБЖ може бути включено періодичне тестування АКБ.

Примітка:у деяких ДБЖ режим тестування активується в процесі старту ДБЖ або його інвертора, і якщо тест не пройшов, наприклад, батареї виснажені або не підключені, то ДБЖ не стартує.

Додаток I

1. Логіка роботи

1.1 Логіка розряду, автовимкнення після розряду, увімкнення при відновленні вхідної мережі

Мережа в нормі

• ДБЖ потужністю 1000 ВА / 700 Вт (з АКБ 9-12 Ач) включений вручну.

• Підключено навантаження. ДБЖ працює на навантаження 50% (350Вт) у мережевому режимі. ДБЖ має розрахунковий час автономії 30 хвилин.
• Йде заряд батарей. Напруга плаваючого підзаряду на одну 12В АКБ (float charge voltage) ~ 13.6...13.8В (рідше, для деяких моделей 13.8...14.2 В).
• Мережа зникла, ДБЖ перейшов у батарейний режим.
• ДБЖ нормально живить навантаження в батарейному режимі протягом 30 хвилин.
• Після закінчення 30 хвилин вихід ДБЖ відключається (АКБ розряджені, навантаження знеструмлено). Це відбувається в момент коли напруга на кожній 12-вольтовій батареї досягла значення 10 В. Це паспортна уставка кінця розряду більшості свинцево-кислотних герметичних AGM АКБ. Але сам ДБЖ продовжує працювати, працює плата логіки, ЦП, екран. Цей режим можна назвати режимом очікування мережі (F).
• У момент відключення навантаження напруга батарей збільшується до 11-12 на батарею, так як розрядна потужність різко знизилася з ~360 Вт до приблизно 10 Вт (плати логіки ДБЖ 1-3 кВА споживають 5-15 Вт), тому ДБЖ має можливість ще довго працювати.
• У цьому режимі очікування мережі (F) ДБЖ може перебувати від кількох годин до кількох діб в залежності від кількості та ємності АКБ.

• • Якщо вхідна мережа з'явилася, коли ДБЖ перебуває в режимі очікування мережі, ДБЖ автоматично повністю повернеться до нормального мережевого режиму.

Примітка:ДБЖ може активувати інвертор не відразу, а через деякий час, коли АКБ досить зарядяться. Це відповідає закладеній у ЦП програмі - ДБЖ не повинен включатися повністю до заряду АКБ і доки не буде гарантований хоча б мінімальний час автономії. Такий алгоритм захищає ДБЖ від випадків короткочасної появи та зникнення мережної напруги та ін.

• • Якщо вхідної мережі немає, то в цьому режимі її очікування ДБЖ перебуватиме (від кількох годин до кількох діб залежно від кількості та ємності АКБ) до того моменту, коли напруга на кожній 12-вольтовій АКБ не впаде до значення 10 В (у деяких ДБЖ до 7-9 на батарею). Після досягнення цього порога ДБЖ відключиться повністю.

• ДБЖ перебуває у відключеному стані.

• Тепер, якщо мережа з'явиться, то ДБЖ повністю включиться самостійно (навіть при сильно розряджених/несправних/відсутніх АКБ) лише у разі наявності функції автостарту (це опція див. нижче). У більшості ДБЖ цієї функції немає за замовчуванням, тоді ДБЖ можна запустити повністю лише вручну. При цьому більшість ДБЖ запустяться нормально навіть при сильно розряджених/несправних АКБ. Однак, є моделі пристроїв з тестом АКБ при старті, які не запустяться, якщо АКБ несправні / розряджені нижче норми / відсутні. Зазвичай АКБ можуть сильно розрядитися, якщо мережа зникла, ДБЖ відпрацював час автономії, потім відключився і залишився відключеним (без вхідної мережі!) протягом кількох тижнів / місяців.

Примітка:цифри вище наведені зразкові / / можливі інші значення

1.2 Логіка роботи в залежності від частоти вхідної мережі. Вхідна, вихідна частота

Аналогічно діапазону допустимої напруги вхідної мережі ДБЖ має також діапазон допустимої частоти вхідної мережі:

• ДБЖ працює в мережному Online режимі (A), коли частота вхідної мережі знаходиться в допустимому діапазоні (див. технічні дані ДБЖ).
• ДБЖ переходить у батарейний режим (B), якщо вхідна мережа знаходиться за межами допустимого діапазону частотного діапазону (див. технічні характеристикиДБЖ).

У батарейному режимі за відсутності вхідної мережі частота напруги на виході ДБЖ є високо стабільною (кварцовою стабілізацією) за рахунок відсутності синхронізації з мережею. Типове значення точності підтримки частоти становить різних типів ДБЖ становить від 50 Гц +/-0.05% до 50 Гц +/-0.5%.

У мережному режимі (A) вихідна напруга ДБЖ синхронізована з вхідною мережевою напругою, тобто якщо частота вхідної мережі знаходиться в допустимому діапазоні, то частота на виході дорівнює частоті на вході. Синхронізація (рівність фаз та частот) необхідні для безпечного переходу між інверторним та байпасним режимами.

Приклад 1: вхідний діапазон частоти для 2 кВА: 50Гц ±4 Гц. Частота вхідної мережі 52 Гц. На виході ДБЖ маємо 52 Гц. ДБЖ працює в мережевому режимі (A).

Приклад 2: вхідний діапазон частоти для 2 кВА: 50 Гц ±4 Гц. Частота вхідної мережі 55 Гц. На виході ДБЖ маємо 50±0.25 Гц. ДБЖ працює в батарейному режимі (B).

Примітка:Іноді проблеми з частотою (при синхронізації ДБЖ з мережею) виникають при живленні ДБЖ різних дизельних генераторів. Переконайтеся, що потужність генератора вибрано правильно, і його частота та напруга в нормі. Зверніться до сервісного центру.

Зауваження: у деяких ДБЖ діапазон допустимої частоти вхідної мережі може бути змінений на запит.

2 Додаткові функції

2.1 Функція 1: блокування електронного байпаса при вимкненому інверторі

Function 1: деактивація байпасної лінії при старті від мережі (disabled bypassline when UPS is started with input power)

Поки інвертор не працює, електронний байпас вимкнено. Байпас також вимкнений і в процесі старту та тестування.

Спочатку ДБЖ повністю відключено. Підключаємо ДБЖ до мережі. Інвертор завжди вимкнено! Навантаження продовжує бути знеструмлене доки ми не запустимо інвертор (або він не запуститься автоматично).

У вхідній мережі є небезпечна висока напруга 247 Вольт, що є занадто високим значенням. Якщо байпас увімкнеться при включенні ДБЖ (в режимі старту, тестування, в режимі заряду АКБ з відключеним інвертором), це може пошкодити навантаження, тому потрібен режим блокування байпасу щоб її убезпечити.

Увага!

Увага!Навіть якщо ця функція блокування активована, то байпас все одно ввімкнеться при перевантаженні, аварії тощо. Якщо це неприпустимо, лінію байпаса можна відключити повністю від мережі, але користувач повинен розуміти, що він цим різко знижує безпеку системи.

Примітка:у деяких ДБЖ ця функція може бути активована самостійно (наприклад: Pro-Vision Black M).

Зауваження: у деяких ДБЖ ця функція може бути активована на запит.

2.2 Функція 2: повне автоматичне увімкнення (автозапуск) за наявності мережі

Function 2: повний автостарт ДБЖ за наявності мережі (complete autostart of UPS when mains ok)

Спочатку ДБЖ повністю відключено. Підключаємо ДБЖ до мережі. ДБЖ стартує повністю автоматично сам. Для повного старту ДБЖ не потрібно натискати кнопки.

Приклад, коли ця функція необхідна:
ДБЖ розташовані на віддалених базових станціях GSM, тому неможливо включити ДБЖ вручну після того, як вони повністю відключаться (після тривалої відсутності мережі), тому потрібен автостарт.

Увага!У більшості ДБЖ ця функція вимкнена за промовчанням.

Примітка:в деяких ДБЖ функція може бути активована на запит, наприклад, в 1-3 кВА LT.

Примітка:у деяких ДБЖ ця функція активована за промовчанням (Smart-Vision S, Power-Vision старих версій).

2.3 Функція встановлення діапазону електронного байпасу

Лінія електронного байпаса може активуватися (наприклад, при перевантаженні) тільки, якщо напруга вхідної мережі знаходиться в певному діапазоні (див. технічні характеристики ДБЖ). Наприклад: 220 ±10%.

Увага:не плутайте цей діапазон лінії байпас із вхідним діапазоном ДБЖ без переходу на АКБ (див. вище).

Увага:Діапазон напруги на вході байпас зазвичай невеликий. Це з тим, що з переході байпас<->інвертор навантаження має бути перепідключений з напруги 220 В (інвертор) до лінії байпас 220 В ±10%.

Якби діапазон напруги на вході байпас був ширшим, то могли б виникнути такі проблеми:

• Перемикання навантаження з лінії 220 на лінію 150 В викликає небезпечний кидок струму.
• Живлення навантаження напругою, наприклад, 140 В недоцільно або навіть небезпечно.

Увага:на деяких ДБЖ цей діапазон можна змінити. Однак краще цього не робити без необхідності! Щоб уникнути пошкоджень ДБЖ.

On-Line ДБЖ у лінійно-інтерактивному режимі

Примітка:ДБЖ N-Power за замовчуванням випускаються в Російському та Європейському стандарті фазної напруги 220 В, 230 В (для трифазних моделей відповідно лінійна напруга 380 В, 400 В).

Увага!Не змінюйте налаштування вихідної напруги без необхідності.

2.7 Функція встановлення номінальної/вихідної частоти ДБЖ

Стандартами частоти є такі значення: 50 Гц, 60 Гц.

Можливість зміни номінальної/вихідної частоти для всіх ДБЖ різна. Звертайтеся за консультацією до нашого сервісного центру. У більшості випадків зміна можлива лише на заводі на замовлення або в сервісному центрі N-Power.

Примітка:ДБЖ N-Power за замовчуванням випускаються в Російському та Європейському стандарті частоти напруги 50 Гц.

On-Line ДБЖ у режимі стабілізатора/перетворювача частоти

При відключеній байпасній (резервній) лінії або блоку синхронізації багато ДБЖ можуть працювати як перетворювачі (наприклад 60 Гц -> 50 Гц) або стабілізатори частоти. З усіх питань, пов'язаних з цим режимом, звертайтеся до сервісного центру N-Power.

Додаток ІІ

Питання клієнта по 1000 LT:
Зрозуміло, що за вашими вимогами ДБЖ не можна експлуатувати без АБ. Але, хотілося б зрозуміти чи включатиметься інвертор за відсутності АБ при включенні в мережу? Той самий випадок якщо АБ вийдуть з ладу, що призведе до розряду АБ нижче за допустимий рівень. Працює повний старт від мережі без АБ чи ні, доведеться перевіряти самим.

Відповідь:

І всім малих ДБЖ завод (інженери-розробники) забороняє тривалу експлуатацію ДБЖ без АКБ тобто. як стабілізатор напруги. Дозволяється експлуатація ДБЖ без АКБ до кількох годин на час заміни батарей. Тому, при спробі тривалої експлуатації ДБЖ без АКБ ви втрачаєте гарантію. Включення інвертора, у тому числі при поганих/відсутніх АКБ, описано в цій статті вище.

Випадки несправних або сильно розряджених (навіть відсутніх) АКБ можуть бути схожими/нерізними, тому відповідь на ваше запитання «Чи працює повний автостарт від мережі при несправних/сильно розряджених/відсутніх АКБ в MEV1000LT»: підтверджую що, ТАК (при замовленні повного автостарту). Виняток становлять важкі несправності АКБ в результаті яких ЗУ не зможе запуститися і вийти в режим «float charge», наприклад, тріщина АКБ та витікання електроліту, КЗ на корпус, в цьому випадку ДБЖ перейде в аварійний режим.

Примітка:функцію «повний автостарт за наявності мережі» вимкнено в цій моделі ДБЖ у всіх поточних поставках. На замовлення поставляються ДБЖ із включеною цією функцією.

Перелік режимів роботи ДБЖ із подвійним перетворенням

Режими OnLine ДБЖ:

• A – режим мережі (або Online режим)
• B – батарейний (автономний) режим (або Onbattery режим)
• С – режим електронного байпасу
• D – режим ручного байпасу
• E – режим заряду АКБ із вимкненим інвертором
• F – режим очікування (вхідної) мережі
• G – аварійний режим
• H – режим старту
• I – режим самотестування
• J – режим тестування АКБ

Додаток I:

1 Логіка роботи

1.1 Логіка розряду, автовимкнення після розряду, увімкнення при відновленні вхідної мережі

1.2 Логіка роботи залежно від частоти вх. мережі. Вхідна, вихідна частота.

2 Додаткові функції:

2.1 Функція 1: блокування електронного байпаса при вимкненому інверторі

2.2 Функція 2: повне автоувімкнення (автозапуск) за наявності мережі

2.3 Функція встановлення діапазону електронного байпасу

2.4 Можливість (функція) експлуатації On-Line ДБЖ у лінійно-інтерактивному режимі

2.5 Режим (функція) GreenMode

2.6 Функція встановлення номінальної / вихідної напруги ДБЖ

2.7 Функція встановлення номінальної/вихідної частоти ДБЖ

2.8 Можливість (функція) експлуатації On-Line ДБЖ у режимі стабілізатора/перетворювача частоти

при аварії, обслуговуванні та при ін. необх.
Перехід на ручний байпас проводиться согл. інструкції ДБЖ (зазвичай спочатку обов'язково гаситься інвертор та ДБЖ переводиться в електронний байпас) інакше м.б. аварія.