Виды ИБП

Источники бесперебойного питания – важные устройства, обеспечивающие надежность систем в самых разных сферах деятельности. Поступление электроэнергии зачастую связано с перебоями, перепадами напряжения. ИБП (UPS) позволяют конвейерам, сервисам, оборудованию работать автономно до подключения основного источника питания. Нужно только выбрать наиболее подходящее устройство под существующий запрос.

IT-инженеры ittelo.ru на протяжении многих лет помогают клиентам создавать конфигурацию систем с использованием ИБП, поэтому готовы предложить оптимальное решение по приемлемой цене.

Типы источников бесперебойного питания

Среди источников бесперебойного питания выделяется несколько типов:

• резервные – предотвращают перебои в подаче электроэнергии на определенный промежуток времени, работают со встроенными аккумуляторами;
• линейно-интерактивные – обеспечивают повышение или понижение напряжения, корректируют его стабильность;
• двойного преобразования или онлайн – преобразуют постоянное напряжение в переменное и наоборот, что позволяет использовать их с любым оборудованием

Онлайн-устройства обеспечивают бесперебойное питание в течение длительного времени и способны работать с большими нагрузками.

Резервные ИБП (off-line, standby, back ups)

Резервные ИБП являются наиболее простым и распространенным вариантом устройств:

1. Off-line. Стабилизирует входное напряжение. Резервный режим включается, если происходит сбой в питании.
2. Имеет внутренний батарейный блок, который срабатывает, когда отключается электропитание. Защищает от перегрузок и импульсных помех.
3. Back UPS. Отличается емкостью батарей. Используется для защиты компьютеров, серверов, офисного оборудования.

Устройства удобны, однако не всегда подходят для современных сложных микропроцессорных систем, техники с инверторным или асинхронным двигателем.

Линейно-интерактивные ИБП (line-interactive)

Линейно-интерактивные устройства являются популярным типом ИБП, который комбинирует функции регулирования напряжения и резервного питания.

Их особенности:

• содержат автоматическое регулирование входного напряжения, что обеспечивает защиту подключенных устройств от скачков и перегрузок;
• при отключении электросети автоматически переводят систему на резервное питание;
• подходят для использования в домашних условиях, офисах и на малых предприятиях.

Устройства просты в установке и обладают степенью надежности, хотя не всегда способны удовлетворять запросы современных систем.

Классификация ИБП по мощности

В зависимости от условий эксплуатации подбирается мощность устройств. По данным параметрам выделяются:

• маломощные агрегаты (до 3 кВА) – в основном однофазные, которые обычно используются для небольших офисов, домашних сетей;
• среднемощные (от 3 до 20 кВА) -- применяются в смежных помещениях, небольших и средних компаниях;
• мощные (от 20 кВА и выше) – предназначены для крупных предприятий, дата-центров, больших офисов, где требуется обеспечение энергии в течение продолжительного времени.

Мощные ИБП являются в основном трехфазными и отличаются повышенной производительностью.

Классификация ИБП по типу корпуса

Одним из значимых критериев является тип корпуса. Среди UPS по такому признаку выделяются:

• настольные – компактные и малогабаритные, удобные для офисов;
• напольные – более емкие и производительные для работы с сетью компьютеров и серверов;
• рэковые – устанавливаются в стойки (рэки), обеспечивают легкий монтаж и обслуживание;
• мобильные – предназначены для полевых условий;
• модульные – состоят из нескольких частей, что обеспечивает гибкость настройки и возможность расширения мощности.

Вариативность моделей позволяет подбирать наиболее подходящие устройства под конкретный пользовательский запрос.

Применение

UPS имеют широкий спектр применения, включая следующие области:

• ИТ-сфера – обеспечивают бесперебойную работу серверов, сетевого оборудования, хранилищ данных, предотвращают потерю информации;
• медицина, образование – поддерживают стабильность оборудования, систем, приборов для хранения лекарств и вакцин;
• производство, ЖКХ – предотвращают потери при остановке линий;
• банковская сфера – защищают финансовую информацию, не допускают задержек в операциях;
• телекоммуникации – гарантируют бесперебойную работу, стабильность связи.

Устройства обеспечивают надежное питание самых разных систем, защищают от сбоев.

Стабилизаторы напряжения

Стабилизаторы напряжения для ИБП – это устройства, предназначенные для обеспечения их устойчивым электропитанием, защитой от скачков и перепадов напряжения.

Выделяется несколько видов:

• автоматические – с микропроцессорным управлением;
• регулируемые – позволяют заранее настроить определенные значения напряжения;
• трансформаторные – предназначены для работы в условиях повышенной сложности;
• электронные – с защитой от перегрузок и короткого замыкания.

Различные типы стабилизаторов напряжения обеспечивают надежную работу UPS, улучшают эффективность, продлевают срок службы его компонентов.

ИБП переменного тока

UPS переменного тока представляет собой устройство, которое обеспечивает непрерывное питание в случае сбоя в обеспечивающей электросети.

Особенности агрегата:

• использует батареи, чтобы поддерживать постоянное напряжение и стабильность питания при отключении основного источника;
• подходит для офисов, домашних компьютеров, серверных помещений, промышленных установок;
• обеспечивает защиту от переходных процессов, скачков напряжения и коротких замыканий.

Устройство предотвращает повреждение электронных систем, потерю важной информации, гарантирует безопасность.

Установки питания

Среди установок питания выделяют несколько видов:

• интерактивные стабилизаторы – обеспечивают бесперебойное электроснабжение ИБП при отключении основного источника;
• линейные источники – предназначены для работы в сложных условиях, поставляют стабильное питание;
• со встроенными аккумуляторами – позволяют ИБП работать даже при отсутствии внешнего электропитания;
• с автоматическим переключением – поддерживают непрерывную работу UPS при отказе основной сети.

Установки питания поставляют ИБП необходимую энергию даже при отключении от электропитания и обеспечивают его непрерывную работу.

ИБП постоянного тока

ИБП постоянного тока, или DC-UPS, является специальным устройством по обеспечению стабильного питания постоянного тока.

Его особенностями выступают:

• используется в приложениях с постоянным напряжением – средствах видеонаблюдения, солярных электростанциях, системах автоматизации производства;
• оснащен батареями, которые поддерживают выходное напряжение даже при сбое основного питания;
• обеспечивает защиту от перепадов напряжения, перегрузок, короткого замыкания.

Устройство является комплексным решением, гарантирующим непрерывность работы систем, включая средства телекоммуникации и связи.

Средства мониторинга

Средства мониторинга позволяют контролировать работу ИБП, получать информацию о его состоянии.

Они включают:

• устройства удаленного мониторинга – отслеживают работу и состояние UPS из любого места;
• программное обеспечение – дает возможность наблюдать за загрузкой и эффективностью работы;
• средства автоматического управления – настраивают параметры, вносят изменения;
• устройства для измерения – оптимизируют работу, увеличивают эффективность использования ресурсов.

Все компоненты позволяют эффективно контролировать, настраивать, улучшать и анализировать работу бесперебойника.

ИБП с двойным преобразованием напряжения (On-Line)

ИБП с двойным преобразованием напряжения, или On-Line UPS, является наиболее надежным и универсальным типом устройств.

К числу его особенностей относятся:

• основной принцип работы состоит в использовании двух независимых преобразователей напряжения – один преобразует входной переменный ток в постоянный, а другой обратно в переменный;
• обеспечивает постоянное напряжение на выходе;
• защищает подключенное оборудование от скачков и искажений напряжения.

ИБП с двойным преобразованием обладает функцией автоматического переключения на батареи, что существенно упрощает его эксплуатацию.

Электропитание без перебоев

Эффективным решением является использование питания от источников постоянного тока. Системы обеспечивают надежное снабжение энергией при сбое в основной электросети.

Такое питание является:

• способом сохранить работоспособность ИБП;
• источником для зарядки батарей, которые в случае сбоя в сети начинают отдавать энергию инвертору;
• гарантией для оборудования работать в нормальном режиме;
• средством обеспечить бесперебойное питание при отключении основного источника.

Такой подход необходим в структурах, где безотказная работа критически важных систем является первостепенной задачей.

Батареи: альтернатива свинцово-кислотным аккумуляторам

Вместо свинцово-кислотных АКБ, которые являются стандартным выбором для систем ИБП, есть возможность пользоваться альтернативными типами батарей:

• литий-ионными – обладают высокой энергетической плотностью, удельной мощностью и продолжительным сроком службы;
• никель-металл-гидридными – отличаются надежностью, подходят под многие устройства;
• фосфатными литий-железными – характеризуются высоким уровнем безопасности, длительным сроком службы, быстрой зарядкой.

Помимо перечисленных альтернатив исследуются и другие технологии – графеновые аккумуляторы, АКБ на основе суперконденсаторов.

Какие бывают разновидности ИБП?

Технологии ИБП способны значительно отличаться. Это позволяет выделять несколько видов устройств:

1. С интерактивной топологией, или линейные. Защищают от скачков напряжения, коротких замыканий.
2. С двойным преобразованием – онлайн UPS. Преобразуют постоянный ток в переменный и наоборот.
3. С модифицированной синусоидой – линейно-интерактивные ИБП. Превращают входной постоянный ток в псевдо синусоидальный выходной.
4. С чистой синусоидой – офлайн-системы. Обеспечивают защиту чувствительных электронных устройств.

Наличие разных видов устройств позволяет подбирать наиболее подходящие под заявленные условия эксплуатации.

Зачем нужен UPS (ИБП)

Предназначение источника бесперебойного питания заключается в решении ряда задач

• обезопасить от сбоев в электропитании, защитить устройства от скачков напряжения, перебоев в сети;
• предотвратить потерю данных, важной информации;
• увеличить продолжительность работы, предоставить время для завершения работы;
• защитить оборудование от повреждений;
• обеспечить возможность и время для выполнения необходимых операций

Устройства уменьшают перерывы в работе систем, обеспечивают бесперебойность процессов, что важно для надежного функционирования сервисов и производства.

Исследование ИБП с помощью осциллографа

Для исследования бесперебойника с помощью осциллографа проводятся следующие операции:

• подключается осциллограф к выходу ИБП,и устанавливаются настройки для наблюдения за синусоидальным напряжением;
• запускается устройство, фиксируется на осциллографе напряжение на выходе;
• делается перегрузка, производится наблюдение на предмет изменения напряжения на выходе бесперебойника после его повышения на входе;
• определяется, как ИБП реагирует на перегрузку, сколько времени уходит на восстановление.

Часто проводятся дополнительные тесты, проверяется реагирование ИБП на скачки напряжения или просадки в сети.

Как выбрать бесперебойник?

Для выбора подходящего бесперебойника необходимо сделать следующее:

• определить требуемую мощность, учесть при этом необходимый запас, чтобы справиться с пиками потребления;
• рассмотреть типы бесперебойников – автоматический стабилизатор напряжения, линейно-интерактивный, взаимозаменяемый или с двойным преобразованием;
• учесть входное напряжение, так как устройства имеют разные диапазоны;
• проверить наличие функций защиты – от перегрузки, короткого замыкания, чрезмерного напряжения;

Важно также учесть время автономной работы, которое ИБП способен обеспечить при отключении питания.

Чем отличается бесперебойник от инвертора?

Основные отличия UPS от инвертора:

1. Функциональность. ИБП обеспечивает питание при отключении от источника. Инвертор предназначен для преобразования постоянного тока в переменный.
2. Время работы. UPS работает до разрядки батареи. Инвертор – без ограничений.
3. Зарядка батареи. Бесперебойник имеет встроенный зарядный модуль, а инвертору требуется внешний источник.
4. Защита от перегрузки. ИБП защищает от аномального напряжения. Инвертору необходимы дополнительные устройства.

UPS используется для непрерывного питания. Инвертор – в солнечных электростанциях, автомобилях, установках, где требуется преобразование тока.