Характеристики электронной сети не являются размеренными по целому ряду беспристрастных и личных обстоятельств. Отличия величины либо формы подаваемого напряжения принято именовать искажениями либо помехами. Эти преломления по-разному оказывают влияние на работу электроприборов и даже могут вывести оборудование из строя. Так как само по себе современное электрическое оборудование довольно недешево и более подвержено гибельному воздействию помех по входному напряжению, в неких случаях появляется необходимость защитить это оборудование от подобного рода воздействий. Более требовательным к стабильности характеристик электропитания является оборудование, используемое для мед систем жизнеобеспечения, компьютерные системы банков, страховых компаний, офисные ЛВС и системы управления созданием.
Имеющиеся типы источников
Для решения заморочек непостоянности питания используются разные приборы: стабилизаторы, фильтры, Источники Бесперебойного Питания (ИБП). Во всем обилии последних тотчас тяжело разобраться даже вкусившему вкус юзеру. Введем обширно применяемую в мире производителей источников бесперебойного питания систематизацию позволяющую поделить все источники бесперебойного питания на три главных класса: OFF-LINE, LINE-INTERACTIVE, ON-LINE. В недавнешнее время на рынке появились источники бесперебойного питания, относимые производителями к технологии Дельта-преобразования (Delta Conversion — патент 1996 г.) компании Silcon Power Electronics A/S.
OFF-LINE (Stand-By)
В OFF-LINE источниках бесперебойного питания напряжение с входа подается через сетевой фильтр, который фильтрует высокочастотные помехи, сглаживая тем форму входного напряжения. В случае если напряжение наружной сети выходит за рамки некоего спектра (у многих производителей регулируемого), — источник бесперебойного питания перебегает в режим работы от батарей, при всем этом выходное напряжение в большинстве случаев имеет трапециевидную форму (данная форма практически не сказывается на работе компов неких производителей, ввиду использования в последних импульсных блоков питания).
Недочеты этих устройств:
отсутствие неплохой фильтрации и стабилизации черт электросигнала в «обычном режиме»; даже при малозначительных падениях и бросках напряжения источник бесперебойного питания перебегает в режим работы от интегрированных аккумов; наличие времени перехода на аккумулятор (~ 5 мсек) при появлении аварийной ситуации.
Достоинства таких источников — их простота и экономичность.
LINE-INTERACTIVE (ГИБРИДНЫЕ, FERRORESONANT, TRIPORT и т.п.)
Данные источники бесперебойного питания можно охарактеризовать как измененные OFF-LINE, так как единственным различием является наличие дополнительных цепей стабилизации напряжения («бустеры», «кондюки линий», и т.п.). В главном, эти цепи служат для увеличения либо снижения входного напряжения с целью приведения его величины к стандартному требуемому значению. Обозначая особенности реализации, производители называют источники бесперебойного питания данного класса специфичными наименованиями, часто вводящими юзеров в заблуждение. У неких моделей LINE-INTERACTIVE ИБП имеются суровые недочеты, потому что их регулирующие напряжение узлы способны порождать устойчивые преломления (в силу наличия сложной цепи оборотной связи) и непредсказуемые переходные процессы.
Недочетом таких устройств, как и источников бесперебойного питания класса Off-Line, является наличие времени перехода на аккумулятор (~ 5 мсек) при появлении аварийной ситуации. Рекомендуются для защиты дешевых серверов, рабочих станций, факсов и других устройств критических к пропаданию напряжения и некритичных к форме выходного сигнала и времени переключения на батареи.
Дельта-технология
Источники бесперебойного питания, сделанные по дельта-технологии — это системы компенсационного типа, которые компенсируют вероятные конфигурации напряжения первой гармоники в питающей сети, ослабляя их проявления на выходе, за счет вольтодобавки, регулируемой отрицательной оборотной связью от входа источника бесперебойного питания.
Система с «Дельта-преобразованием» состоит из 2-ух инверторов (Дельта-инвертор — устройство №1 и основной инвертор — устройство №2), выполненных по специальной 4-х квадрантной схеме и системы управления и регулирования. Оба инвертора соединены с общей батареей и зависимо от состояния напряжения в магистрали принимают на себя функции либо инвертора, либо выпрямителя.
Так, к примеру, если в магистрали происходит падение напряж
ения, то устройство 2 работает как инвертор, а устройство 1 как выпрямитель. И на оборот, при увеличении напряжения устройство 1 берет на себя функции инвертора, а устройство 2 выпрямителя. Данная система работает в режиме автоматического регулирования как выходного напряжения, так и входного коэффициента мощности. Особенностью данной схемы является тот факт, что процессу преобразования подвергается только та часть электронной энергии, которую нужно преобразовывать для получения на нагрузке высококачественных характеристик.
В безупречных критериях, когда характеристики электросети соответствуют требованиям свойства питания нагрузки (напряжение и ток соответствуют номиналу, отсутствуют различные провалы, выбросы, помехи и шум) электроэнергия стопроцентно передается в нагрузку, а не преобразуется два раза, как в источниках бесперебойного питания с двойным преобразованием, в данном случае утрат на преобразование нет.
В реальной ситуации, когда характеристики сети не безупречны, происходит обычное двойное преобразование электроэнергии. Но система с «Дельта-преобразованием», выходит, «умнее», чем традиционная схема двойного преобразования, потому что конвертирует не всю энергию, а только ту часть, которую нужно. Так, к примеру, при отклонениях входного напряжения на 15% , двойному преобразованию подвергнется только 15% электроэнергии. Если принять суммарные утраты как в классическом источнике бесперебойного питания со схемой двойного преобразования равными 10%, то в системе с «Дельта-преобразованием» потери энергии составят: 0,15 х 10% = 1,5%.
В случае аварии электросети, основной инвертор получает энергию от аккумуляторной батареи, и схема работает по тому же принципу, что при традиционном двойном преобразовании.
Таким макаром, система с «Дельта-преобразованием», имеет практически все плюсы классической схемы двойного преобразования, но при всем этом обладает большей эффективностью.
Плюсы: высочайший КПД (до 97%) в широком спектре нагрузок, низкое тепловыделение в силу малых энергопотерь, коэффициент входной мощности — фактически равен единице в широком спектре конфигурации нагрузки.
Недочеты: в отличие от схемы с двукратным преобразованием энергии, источники бесперебойного питания с дельта-преобразованием не способны без употребления энергии от аккумуляторной батареи (АБ) обеспечивать требуемую стабильность выходной частоты (+ 0,05-+ 0,1%) в критериях имеющейся непостоянности частоты питающей сети, т.е. реакция источников бесперебойного питания с дельта-преобразованием на изменение частоты питающего напряжения вточности такая же, как на отключение электропитания, что понижает срок службы аккумуляторных батарей при нередком на их переходе, а цена АБ составляет, в среднем, 40% цены источника бесперебойного питания.
ON-LINE
Механизм работы данного класса заключается в двойном (а время от времени и тройном) преобразовании электронной энергии. Источник бесперебойного питания конвертирует 100% поступающего к нему на вход переменного тока в неизменный, а потом делает оборотное преобразование. Таким макаром, в источнике бесперебойного питания класса ON-LINE даже в обычном режиме сетевой ток проходит два преобразования (прямое и оборотное) до этого, чем поступит на защищенную нагрузку. Это приводит к трем естественным положительным эффектам:
во-1-х, лучшим образом фильтруются все виды сетевых помех; во-2-х, помехи, создаваемые нагрузкой, не попадают во внешнюю сеть; в-3-х, (но не в последнюю очередь) отсутствует фазовый скачок и время переключение на батареи, которое присуще всем другим классам источников бесперебойного питания, при питании нагрузки от батарей.
Типовое значение времени переключения на аккумулятор у классов OFF-LINE и LINE-INTERACTIVE составляет 4-5 мсек. (согласно маркетинговым материалам). Но следует подразумевать, что это время реакции вправду только при «обрыве входной полосы», а при другом искажении входных характеристик это время может возрастать более чем в 5 раз. По разным данным современные компы способны сохранять данные при отсутствии входного напряжения в течение 15 — 20 мсек., но с более продолжительными перерывами приходится считаться, в особенности критическим время переключения становится, когда компы объедены в локальную вычислительную сеть.
Источники бесперебойного питания класса On-Line с двойным преобразованием энергии не имеют времени перехода на аккумулятор (так как выходной инвертор питает присоединенную нагрузку за счет энергии, получаемой или от вып
