Для чего работает ИБП?
Основными причинами повреждения техники являются низкое качество электроэнергии или её внезапное отключение. Перепады вольтажа приводят к потере информации или файлов на компьютерах, сокращают срок службы чувствительной к характеристикам сети техники, сбоям в её работе или даже полностью выводят из строя электрооборудование. От таких рисков может защитить ИБП. Он комплексно защищает от большинства сетевых аварий – значительных сетевых провалов и скачков, кратковременного и долговременного отключения электроэнергии.
Внешне ИБП выглядит как крупный сетевой фильтр или системный блок компьютера. На его корпусе находится панель управления с механическими или сенсорными кнопками, гнезда для подключения приборов, иногда цифровой дисплей. Функция любого бесперебойника – работа для поддержания непрерывного питания приборов во время отключения электричества в доме. Некоторые модели обладают регулятором выходного вольтажа. Для повышения безопасности эксплуатации и расширения функционала устройства оснащаются дополнительными элементами – блоком удаленного мониторинга, байпасом, разъемами для сегментации нагрузки и др.
Разберем типы ИБП и принцип их работы при отключении сети.
Резервные бесперебойники
Самый простой тип, используемый для компьютеров и маломощной офисной техники, например, IP-телефонии и роутеров. За счет ограниченного функционала, низкого качества выходного сигнала и небольшой выходной мощности относятся к самому бюджетному сегменту. Устройства работают бесшумно и отличаются минимальным тепловыделением.
Принцип работы и недостатки
Резервный (off-line) ИБП подает на приборы вольтаж напрямую от входной сети через высокочастотный фильтр, который не улучшает качество электроэнергии. При отключении питания или выходе вольтажа за определенный диапазон работа бесперебойника автоматически переводится на аккумуляторы. При возобновлении электроснабжения или нормализации сигнала устройство возобновляет сетевое электропитание.
К недостаткам резервного бесперебойника относят длительность переключения – около 6-20 мс. Из-за этого он не подходит для чувствительных нагрузок, так как такая коммутация может вызвать у них сбой в работе или отключение. Также у них отсутствует корректировка показателей вольтажа и защита от гармонических искажений.
Линейно-интерактивные ИБП
По сравнению с резервным типом устройств имеют дополнительные элементы в составе конструкции. Внутри ИБП установлен ступенчатый стабилизатор трансформаторного типа. Его работа обеспечивает регулировку напряжения для получения такой величины на выходе, которая будет приближена к номиналу 220/230 В. Устройства имеют более короткое время смены режимов – до 8-10 мс.
Как работают линейно-интерактивные ИБП?
Бесперебойник работает от сети и корректирует с помощью встроенного регулятора выходной сигнал в диапазоне 285-165 В, доводя его до значения, приближенного к номиналу. В основном погрешность вольтажа на выходе у таких ИБП составляет не более ±10%. Как только питание отключается или вольтаж выходит за указанный диапазон, устройство переключается на работу от батарей. Время переключения режимов может быть не мгновенным, что может вызвать обрыв питания.
При работе в стандартном режиме устройство не задействует АКБ, а при резервной подаче питания не используется стабилизатор, так как от батарей на нагрузку поступает стабильный сигнал. Однако в некоторых моделях он может иметь несинусоидальную форму.
Не все линейно-интерактивные бесперебойники могут работать с техникой, имеющей в своем составе электродвигатели. Поэтому они в основном используются для защиты компьютерной техники при нестабильных параметрах электроэнергии.
В чем заключаются минусы приборов?
ИБП имеют следующие недостатки:
- ступенчатую регулировку;
- не мгновенное переключение режимов;
- несинусоидальную форму выходного вольтажа при питании от АБ;
- низкую степень устранения высокочастотных помех.
В целом Line-Interactive бесперебойники имеют достаточно эффективную защиту. Это альтернатива резервным устройствам, если в розетках происходят регулярные, но не сильные сетевые колебания.
Онлайн ИБП
Бесперебойники топологии online – наиболее функциональный тип. За счет опции двойного преобразования их эффективность сравнима с работой инверторных стабилизаторов, используемых для защиты чувствительных приборов от значительных и регулярных скачков входной сети.
Функции онлайн бесперебойников
Устройства применяются для следующих целей:
- обеспечения бесперебойной работы нагрузки при отключении электричества;
- защиты от скачков и просадок в широком диапазоне;
- защиты от аварий, перегрузок по выходу, перенапряжений и сетевых помех.
Наиболее дорогие модели оснащены встроенным программным обеспечением и интерфейсами. Они позволяют пользователю удаленно отслеживать состояние источника питания, характеристики входной и выходной сети, а также устанавливать различные настройки.
Принцип работы и другие особенности онлайн ИБП
ИБП обеспечивают электроприборы непрерывной работой при отключении электроэнергии в доме. Они имеют наиболее сложную конструкцию по сравнению с устройствами топологии off-line и line-interactive.
При подаче входного переменного напряжения приборы преобразовывают его с помощью выпрямителя сначала в постоянное, а затем за счет инвертора обратно в переменное. Онлайн бесперебойники поддерживают оптимальный уровень напряжения с погрешностью не более 2% даже при значительном отклонении параметров сигнала в диапазоне 90-310 В.
При отключении питания на линии работа бесперебойника мгновенно переводится на встроенные или внешние батареи. Такая схема обеспечивает безразрывную смену режимов и бесперебойность работы нагрузки.
Преимущества приборов:
- непрерывная стабилизация перепадов в широкой амплитуде;
- отсутствие обрыва питания при смене режимов (сеть – АКБ, АКБ – сеть);
- качественный сигнал выходе, независимо от состояния электросети;
- защита от сетевых проблем, которые могут возникнуть в домашней электропроводке.