Лестницы. Кружева. Древесина в столярно-плотничном ремесле и прикладном искусстве...("Сделай сам" №2∙2006)

От плавного изменения входного напряжения и, что особо важно, от внезапного пропадания напряжения сети предохраняют только источники бесперебойного питания, которые нашли широкое применение в ЛВС. По техническим требованиям источники бесперебойного питания должны обеспечивать функционирование всего оборудования ЛВС в течение от 7 до 12 минут, что позволяет корректно завершить вычислительный процесс и дает возможность правильно выключить аппаратуру. В обиходе источники бесперебойного питания называют сокращенно — «ИБП» или «ЮПИЭС» (иногда — «УПС» от английского UPS — Uninterruptible Power System).

В состав источников бесперебойного питания любой системы обязательно входят аккумуляторные батареи, выпрямитель входного напряжения и инвертор, обеспечивающий напряжением переменного тока подключаемую к нему нагрузку.

В особо оговариваемых случаях UPS могут комплектоваться трехфазными выходными трансформаторами для обеспечения гальванической развязки входных и выходных цепей.

Источники бесперебойного питания различают по классам (режимам работы). Существуют блоки Off-Line (Stand-By), Line-Interactive и On-Line. В Offline UPS (рис. 11) нагрузка при нормальной работе получает питание от сети, выпрямитель обеспечивает подзарядку аккумулятора.

Рис. 11.Блок-схема ИБП:

_{а — класса Off-Line; б — класса On-Line}

При пропадании входного напряжения включается инвертор и нагрузка переключается на него за несколько миллисекунд. По восстановлении входного напряжения происходит обратное переключение, аккумулятор снова подзаряжается.

UPS Line-Interactive работает аналогично Off-Line, но имеет дополнительную возможность ступенчатой стабилизации при длительных «проседаниях» входного напряжения обычно посредством перекоммутации первичных обмоток входного трансформатора.

On-Line UPS обладают лучшими характеристиками. В них нагрузка получает питание всегда от инвертора. Инвертор получает постоянное напряжение от сетевого выпрямителя или аккумулятора. Схема обеспечивает высокую стабильность выходного напряжения при питании как от сети, так и от аккумулятора. Для данной структуры естественна гальваническая развязка входа и выхода и отсутствие переходных процессов на выходе при переключении на резервное питание.

Для работы в условиях сильных колебаний питающего напряжения (например, в сельской местности) хорошую защиту обеспечат только UPS классов On-Line или Line-Interactive.

Источники бесперебойного питания имеют множество параметров, из которых особенно существенны следующие.

Выходная мощность, измеряемая в вольт-амперах. Она должна быть не меньше, чем сумма мощностей, потребляемых устройствами, которые питаются от данного UPS. При этом следует принимать во внимание не только среднюю потребляемую мощность, которая обычно указывается в паспорте или на задней стенке устройства, а еще и пиковую при включении. Пиковая мощность может превышать среднюю в несколько раз. Особенно это заметно на лазерных принтерах (во время запуска они могут потреблять пятикратную мощность), и именно по этой причине их запрещают питать от маломощных UPS. В отдельных моделях маломощных ИБП для подключения принтеров используется дополнительная отдельная розетка, напрямую соединенная со входом ИБП (так называемая «белая розетка»).

Если в один UPS включены несколько устройств с допустимой суммарной потребляемой мощностью, то при их одновременном включении (например, общим выключателем сетевого фильтра) возможна перегрузка и просадка выходного напряжения UPS. При этом некоторые импульсные блоки питания могут и не запуститься. Проблема в данном случае может быть решена установлением очередности включения программными или административными средствами.

Число фаз входного и выходного напряжения. Источники небольшой мощности (до единиц кВА), как правило, однофазные. Более мощные источники могут иметь трехфазный вход, выход. Трехфазный выход большинства UPS предназначенных для питания компьютеров и прочих однофазных потребителей, можно рассматривать скорее как недостаток, а не как достоинство. так как приходится решать проблемы симметрирования нагрузки и защиты нулевого провода. В последнее время появились мощные UPS, которые при питании от трехфазной сети обеспечивают выход.

Форма выходного напряжения. В идеале она должна быть синусоидальной. Коэффициент гармоник выходного напряжения у лучших моделей не превышает 1–3 %.

В простейших моделях ИБП генерируется меандр, сглаживаемый фильтром нижних частот.

Порог переключения — уровень напряжения, при котором происходит переключение на резервное питание.

Этот параметр влияет на срок эксплуатации батарей, однако его снижение в UPS Off-Line, облегчая режим батарей, ухудшает стабильность выходного напряжения.