ИНФОРМАЦИЯ ОБ ИБП. КЛАССИФИКАЦИЯ СХЕМ ИБП. |
Данная статья является обзором отдельных тезисов нового стандарта Международной электротехнической комиссии (МЭК) на ИБП.
Появление в 70-х годах источников бесперебойного питания (ИБП) было обусловлено развитием электронной техники и возросшими требованиями к качеству питающего напряжения. Первоначально этот класс устройств был предназначен для обеспечения непрерывности питания компьютерных систем. Тем не менее развитие цифровой технологии привело к появлению широкого спектра электронного оборудования, правильное функционирование которого в зависит от качества питающего напряжения.
В настоящее время ИБП широко применяется там, где качество питания является определяющим фактором. Сегодня ИБП является обязательным атрибутом современных компьютерных систем, устройств промышленной автоматики и управления производственными процессами, приборов измерительной техники, оборудования связи и пр. Для удовлетворения требований разнообразных потребителей существуют большой выбор ИБП различной мощности и различной топологии. В результате деятельности группы МЭК был разработан стандарт IEC 62040-3, опубликованный в 1999 году. IEC 62040-3 (1999-03) Uninterruptible power systems (UPS) - Part 3: Method of specifying the performance and test requirements.
Основные особенности стандарта для определения и описания топологии ИБП заключаются в следующем. Согласно этому стандарту, ИБП по топологии делятся на три типа:
- Passive Standby;
- Line Interactive;
- Double Conversion.
Для описания топологии ИБП стандартом введены следующие термины:
- "primary power" - электроэнергия, которая поступает от питающей сети;
- "standby power" - электроэнергия, которая вырабатывается ИБП в случае отсутствия питающего напряжения.
Кроме этого, стандарт разделяет входы ИБП на два типа:
- "normal AC" вход - вход ИБП, к которому подключается основное питающее напряжение переменного тока;
- "bypass AC" вход - вход ИБП, к которому подключается резервное питающее напряжение переменного тока.
Passive Standby - Топология ИБП типа "Passive Standby"
Инвертор подключен параллельно сетевому источнику и действует как источник резервного питания. Для ИБП, выполненных по данной топологии, стандартом определены два основных режима работы: режим "normal" и режим "stored energy". В режиме "normal" нагрузка подключена к питающей сети через узел, в состав которого могут входить: коммутатор, фильтр, регулятор. Стандарт не определяет конкретный состав этого узла, а указывает, что для обеспечения формирования питания нагрузки, в узел могут быть интегрированы дополнительные устройства, например, "феррорезонансный трансформатор или трансформатор с переключаемыми отводами". Таким образом, топология ИБП "off-line" или топология "Standby-Ferro", определенная в как отдельный тип ИБП, полностью попадают под определение "Passive Standby". В режиме "stored energy", когда параметры питающей сети не соответствуют требованиям, "нагрузка подключается либо к непосредственно к инвертору, либо через коммутатор, который может быть или полупроводниковым или электромеханическим" . Соответственно, в стандарте нет требований, устанавливающих время переключения.
|
Топология ИБП типа "Passive Standby"
|
Line Interactive - Топология ИБП типа "Line Interactive"
Здесь инвертор, как и в "Passive Standby", подключен параллельно сетевому питанию. Однако он выполняет не только функцию резервного источника питания, нои фузарядного устройства, действуя как конвертор. Для топологии ИБП "Line Interactive" стандартом определены и режима: режим "normal", режим "stored energy" и режим "bypass".
В режиме "normal" нагрузка питается от сети через основной "normal AC" вход ИБП. Одновременно инвертор, работая в реверсивном режиме как конвертор, производит заряд аккумулятора. Когда отсутствует напряжение на обоих входах, ИБП переходит в режим "stored energy" и энергия, запасенная в аккумуляторе, через инвертор поступает в нагрузку. При этом коммутаторы, подключенные к входам ИБП, разомкнуты. Если питающее напряжение отсутствует только на "normal AC" входе, то ИБП переходит в режим "bypass". В этом режиме питание нагрузки осуществляется только от резервного источника сетевого напряжения, которое подается на "bypass AC" вход.
|
Топология ИБП типа "Line Interactive"
|
Double Conversion - Топология ИБП типа "Double Conversion"
По этой топологии инвертор включен последовательно в цепь между источником (выпрямителем) и нагрузкой. Для топологии "Double Conversion" стандартом определены три режима: режим "normal", режим "stored energy" и режим "bypass".
В режиме "normal" нагрузка постоянно питается по цепи выпрямитель-инвертор, где происходит преобразование переменного тока в постоянный и наоборот - "двойное преобразование".
В режиме "stored energy", когда параметры питающей сети не соответствуют требованиям, питание нагрузки осуществляется от аккумулятора через инвертор, который поддерживает выходное напряжение в заданных пределах.
Режим "bypass" имеет место в том случае, когда инвертор по каким-либо причинам не может обеспечить нагрузку требуемой мощностью (перегрузка, разряд аккумулятора) или отсутствует питающее напряжение на входе "normal AC".
По мнению МЭК, определение "Double Conversion" наиболее точно описывает рабочий процесс в ИБП, топология которых ранее (по стандарту ANSI/NFPA) определялась как "on-line".
|
Топология ИБП типа "Double Conversion"
|
|
