Чем отличается линейно интерактивный от резервного

Чем отличается линейно интерактивный от резервного

Содержание статьи

  • Какой тип ИБП лучше: резервные или интерактивные?
  • Зачем нужен бесперебойный блок питания для компьютера
  • Что такое интерактивная история

Применение источников бесперебойного питания в России особенно актуально, поэтому важно правильно разобраться в типах ИБП и сделать верный выбор при покупке.

ИБП резервные (Off-line)

Наиболее простая разновидность устройств подобного рода. Именно такие ИБП впервые появились на рынке. Суть работы прибора несложна — при нормальном напряжении резервный источник питания работает как промежуточное звено, фильтрующее электромагнитные помехи. В случае исчезновения питающего напряжения или падении его ниже заданного значения, ИБП подключает к компьютеру батареи, рассчитанные на поддержку нормального напряжения в течение 6-15-ти минут. Этого времени достаточно, чтобы сохранить данные и плавно завершить работу.

Резервные ИБП хорошо подходят для защиты отдельных ПК, несложных электронных устройств, работающих в условиях более-менее стабильного напряжения. Отличительными особенностями подобных устройств является высокий КПД, приемлемая стоимость, отсутствие шума (он проявляется лишь при переходе на батарейное питание). Однако при постоянных резких скачках напряжения батарея будет быстро разряжаться и в ответственный момент может возникнуть ситуация, когда ИБП не сможет поддерживать напряжение в течение заявленного производителем времени.

ИБП интерактивные (Line-interactive)

Это логическое, в конструктивном плане, продолжение предыдущей конструкции. Элементная база линейно-интерактивных устройств более сложная; введен регулирующий элемент (чаще всего это автотрансформатор). Дополнительный компонент схемы позволяет работать ИБП в диапазоне повышенного, пониженного напряжения без подключения аккумуляторной батареи.

Еще один плюс – синусоидальное напряжение на выходе, что серьезно уменьшает всплески напряжения, лишние импульсы при переключении способа питания. Все это в целом стабилизирует работу ПК или какого-либо иного периферийного устройства. В автономном режиме приборы тоже работают недолго – от 6-ти до 20-ти минут.

Линейно-интерактивные ИБП рекомендуется применять при постоянных скачках напряжения, когда отклонения от номинала значительны. Высокие эксплуатационные характеристики этих приборов обусловили их применение для защиты не только персональных компьютеров, но и файловых серверов, рабочих станций. Очевидно, что интерактивные ИБП по техническим параметрам превышают созданные ранее резервные источники питания.

ИБП расшифровывается как "источник бесперебойного питания". Аббревиатура на английском — UPS ( Uninterruptible Power Supply) , поэтому распространены также названия УПС, ЮПС, упсник.

Основная функция источника бесперебойного питания — обеспечить подачу электроэнергии на подключенную к нему технику на время отключений в основной сети. Но, в зависимости от типа оборудования, параметры такого автономного питания могут требоваться кардинально разные. Соответственно, рынок ИБП предлагает разные типы устройств, которые отличаются массой параметров:

  • принципом работы: оффлайновые, линейно-интерактивные, онлайновые;
  • типом автоматической регулировки напряжения;
  • качеством фильтрации помех сети;
  • емкостью (количество ампер-часов, или другими словами – на какое время автономной работы его хватит);
  • временем переключения на батареи при отключении электроэнергии;
  • возможностью подключения дополнительных внешних батарей;
  • различными дополнительными функциями (фильтрующие розетки, розетки для телефонного и сетевого кабеля, LCD-дисплей, синхронизация с ПК) и т. д.

Три основные типа ИБП

Off-line (Back-UPS, резервный, Standby) источник бесперебойного питания

Принцип действия бесперебойника такого типа очень простой:

Пока в сети есть электроэнергия в пределах установленных значений, ИБП подает на подключенные устройства напряжение напрямую от сети, одновременно подзаряжая батарею. Питание, проходящее через UPS, при этом не регулируется, фильтрация импульсов и помех происходит на самом простом уровне, с помощью пассивных фильтров. Форма сигнала соответствует сигналу сети, т. е. синусоиде.

Как только напряжение в сети пропадает, ИБП переходит на питание от батарей. Инвертор, преобразующий постоянный ток от аккумулятора в переменный ток на выходе, в UPS этого типа установлен один из самых простых, поэтому форма сигнала не соответствует правильной синусоиде. Максимум, что предпринимают производители — несколько приближают ее к синусоиде, делая ступенчатой.

На автономное питание off-line УПС переходит также в том случае, если уровень напряжения в сети падает ниже или поднимается выше пороговых значений, они могут быть разными в зависимости от марки бесперебойника.

Время переключения на аккумуляторы в различных моделях составляет от 5 до 20 мс. Это сравнительно много, и для некоторых моделей оборудования такая долгая задержка может неблагоприятно сказаться на работе . Длительное срабатывание реле связано с тем, что устройству необходимо, чтобы в момент включения автономного питания фазы напряжений сети и батарей совпадали, а поскольку они не синхронизированы, на это уходит некоторое время.

Читайте также:  Как написать текст на картинке в презентации

Схема работы источника бесперебойного питания резервного типа.

Плюсы Standby UPS:

Недостатки:

      • долгое переключение на работу от батареи (от 5 до 20 мс);
      • форма выходного сигнала — не синусоида;
      • фильтрация помех, шумов и импульсов на линии довольно грубая;
      • нет регулировки напряжения и частоты при работе от сети.

      Линейно-интерактивные ИБП

      Пример линейно-интерактивного ИБП: модель AEG Protect ALPHA 1200

      Этот тип источников бесперебойного питания покупатели выбирают чаще всего, так как он оптимально сочетает функциональность и цену.

      В принципиальную схему работы линейно-интерактивных UPS включен AVR — модуль автоматической регулировки входящего напряжения сети. То есть, в отличие от UPS резервного типа, он не просто пропускает сквозь себя питание, но и стабилизирует его, правда не плавно, а ступенчато.

      При работе от сети при нормальном уровне напряжения линейно-интерактивный источник бесперебойного питания пропускает входящий сигнал через пассивные фильтры помех и шумов, одновременно заряжается батарея.

      При повышении или понижении напряжения в сети, линейно-интерактивный ИБП производит его ступенчатую корректировку. При достижении напряжением определенного порога, AVR понижает или понижает его на фиксированную величину (или процент). Таких порогов-ступеней в схеме работы AVR может быть прописано несколько, также для работы с пониженным и повышенным уровнем может быть предназначено разное количество ступеней корректировки (например, 2 — для повышения, и 1 — для понижения).

      Если напряжение в сети падает или поднимается до значений, которые лежат вне доступного входного диапазона бесперебойника, устройство переходит на работу от батарей, так же как и в случае полного отключения электроэнергии. Эти минимумы и максимумы могут различаться в зависимости от загруженности ИБП. К примеру, если UPS загружен на 70%, а вольтметр показывает 160В в сети, бесперебойник переключается на аккумуляторы. А при загрузке на 30% и напряжении в 150В он все еще производит регулировку при помощи AVR-трансформатора.

      Часть линейно-интерактивных моделей ничем не отличаются по форме выходного сигнала от бесперебойников резервного типа: у них ступенчатая синусоида. Некоторые производители, особенно с ростом спроса ИБП для котлов, оснащают свои бесперебойники инверторами, выдающими правильную синусоиду.

      Время переключения на работу от аккумуляторов в линейно-интерактивных ИБП с чистой синусоидой меньше, чем у его резервных собратьев. Причина в том, в УПС-ах этого типа совпадают формы кривой напряжения (и от сети, и от батареи это синусоида), что ускоряет синхронизацию фаз и, соответственно, запуска автономного питания.

      Плюсы line-interactive ИБП:

          • разумная цена,
          • бесшумная работа,
          • автоматическая регулировка входящего напряжения,
          • в некоторых моделях — чистая синусоида на выходе,
          • время переключения меньше, чем в резервных (в среднем 4-8 мс, в некоторых моделях 2-4 мс).

          Недостатки:

              • отсутствует регулировка частоты,
              • недостаточно полная фильтрация помех, шумов и импульсов сети,
              • регулировка напряжения не плавная, а ступенчатая,
              • КПД ниже, чем в off-line источнике бесперебойного питания.

              ИБП двойного преобразования (on-line)

              Пример ИБП с двойным преобразованием: модель EATON PW9130 1500VA.

              Это самый дорогой, но и самый лучший вид ИБП. Он оптимально подходит для дорогого капризного оборудования, для которого важно не только постоянное напряжение, но и частота, а также эффективная фильтрация шумов, сигнал в форме чистой синусоиды и отсутствие задержек при переключении на работу от батарей.

              Фактически, такой источник бесперебойного питания работает постоянно, стабилизируя, фильтруя входящий сигнал, выравнивая частоту и форму выходного сигнала.

              В режиме работы от сети, поступающее переменное напряжение стабилизируется и превращается в постоянное выпрямителем и распределяется между батареей (для подзарядки, если необходимо) и инвертором. Инвертор преобразует постоянный ток в переменный, выдавая на выходе сигнал в форме чистой синусоиды, правильной частоты, правильного напряжения. Помехи и шумы полностью отсутствуют — их просто не остается после двойного преобразования.

              Такое постоянное "включение" бесперебойника в сеть дает одно из его весомых преимуществ: мгновенное переключение на работу от батарей. Собственно, это даже сложно назвать "переключением", так как питание проходит через выпрямитель, батарею (во время зарядки) и инвертор постоянно. В момент падения напряжения в сети ниже пороговых значений или полного отключения электроэнергии инвертор просто начинает забирать часть энергии от батареи, а не от выпрямителя. Это происходит мгновенно.

              ИБП с двойным преобразованием обычно имеют еще один режим работы: байпас. Это резервная линия, которая идет напрямую от входа к выходу UPS, в обход выпрямителя, батареи и инвертора. Она позволяет в критические для ИБП моменты: перегрузка (например, стартовыми токами), выход из строя инвертора и другие — пустить электроэнергию к подключенным устройствам напрямую, избежав выхода из строя элементов устройства.

              Читайте также:  Как на ноуте подключить мышку

              Постоянная работа ИБП имеет определенный недостаток: повышенное теплоотделение, которое требует эффективного охлаждения. Поэтому UPS online чаще всего оснащены вентиляторами, что делает их эксплуатацию в жилых помещениях не такой комфортной, как бесшумных бесперебойников других типов.

              Плюсы онлайн ИБП:

                  • постоянная стабилизация напряжения,
                  • постоянная стабилизация частоты,
                  • чистая синусоида на выходе,
                  • эффективная фильтрация шумов, импульсов и помех,
                  • мгновенное переключение на батареи.

                  Недостатки:

                      • высокая цена,
                      • повышенный уровень шума,
                      • наиболее низкий КПД среди всех типов ИБП.

                      Выбирая бесперебойник, нужно учитывать, что существуют и исключения. Некоторые линейно-интерактивные ИБП могут стоить дороже, чем онлайн-модели другого производителя, время переключения на работу от батарей в резервном UPS может быть не больше, а даже меньше, чем в каком-нибудь линейно-интерактивном UPS и т. д. Поэтому в любом случае необходимо читать характеристики конкретной модели.

                      Дополнительный функционал ИБП

                      Помимо определения типа источника бесперебойного питания, который вам нужен, при выборе ИБП также стоит обратить внимание — какой функционал в него в ключен. UPS может иметь различные дополнительные функции и конструктивные особенности:

                      Синхронизация с ПК. Эта функция присутствует в не самых дешевых моделях, однако она очень удобна. С помощью специального программного обеспечения ИБП передает данные в реальном режиме на компьютер о состоянии электролинии, уровне заряда батарей. Помимо чисто информационной составляющей, есть также такие возможности, как например, автономное выключение компьютера с сохранением данных во всех приложениях при отключении электроэнергии.

                      Холодный старт. Источник бесперебойного питания, оснащенный такой функцией, можно включить при отсутствии электроэнергии в сети. К примеру, погас свет, вы сохранили документы, выключили компьютер и UPS, но спустя некоторое время появилась срочная необходимость скопировать документ на флешку. ИБП с поддержкой холодного старта можно включить, даже если электроэнергии в сети все еще нет, и сделать работу.

                      Розетки Schuko.

                      Раньше разъемы для подключения устройств в бесперебойнике выглядели, в основном, так:

                      Этот разъем стандарта IEC 320 отлично подходит для подключения различной компьютерной техники. Однако оборудование с обычным шнуром питания, тот же WiFi роутер, в него не подключишь. Для этих целей можно использовать сетевой фильтр с аналогичным разъемом, который подсоединяется к ИБП, а уже в него включать различное оборудование. Но это не всегда удобно.

                      Поэтому сейчас многие модели стали просто дополнять розетками типа Schuko (у нас их часто называют евророзетками), чтобы технику можно было включить напрямую:

                      Розетки для фильтрации помех. ИБП может быть оснащен розеткой или несколькими для чувствительного оборудования, которые не обеспечивают поддержку питания во время отключения электроэнергии, но защищают подключенное оборудование от помех электросети.

                      Розетки для телефонной линии, витой пары. Высоковольтные импульсы могут передаваться не только непосредственно по электрическому силовому кабелю, но и в случае различных аварий и поломок — и по телефонному кабелю, и по витой паре. Для защиты телефонного, сетевого и компьютерного оборудования некоторые производители предусматривают специальные разъемы, (вход/выход), куда можно подсоединить телефонную или интернет-линию.

                      Продолжение — в следующей статье.

                      Классификация ИБП по способу построения

                      Источники бесперебойного питания применяются для обеспечения качественного и бесперебойного электропитания различных электрических приборов и устройств. В зависимости от цели использования могут быть выбраны ИБП различных типов.

                      Основными характеристиками источников бесперебойного питания являются:

                      • длительность обеспечения резервного питания;
                      • скорость переключения режимов работы;
                      • точность регулирования выходных параметров тока.

                      В зависимости от способа построения источники бесперебойного питания можно классифицировать по типам:

                      • резервные (или off-line) ИБП;
                      • интерактивные (или Line-Interactive) ИБП;
                      • двойного преобразования (или on-line) ИБП.

                      ИБП резервного типа

                      Источники бесперебойного питания резервного типа имеют очень простую схему работы. Если напряжение в электрической сети есть, и оно находится в диапазоне допустимого входного напряжения, то питание нагрузки осуществляется от сети. Если сетевое электропитание пропадает, или напряжение в электрической сети выходит из установленного диапазона, то ИБП переходит в режим резервного питания. При этом в нормальном режиме работы ИБП может улучшать качество электропитания за счет встроенных сетевых фильтров.

                      Читайте также:  Что такое vcruntime140 dll для windows 10

                      При переключении источника в режим резервного питания он работает как инвертор, преобразовывая напряжение аккумуляторных батарей в выходное напряжение 220 Вольт. Длительность резерва при этом зависит от общей емкости используемых АКБ и величины полезной нагрузки. ИБП, построенные по этому принципу, имеют низкую себестоимость. Это и является главным преимуществом таких приборов.

                      Главным недостатком такой схемы является длительность переключения режимов работы. И хотя время переключения может составлять сотые доли секунды, этого может быть достаточно для нарушения работы чувствительной внешней нагрузки. Прекращение электропитания даже на доли секунды может вызвать сбои в работе некоторых электронных систем. В случае использования ИБП в сетях с постоянными колебаниями напряжения необходимо дополнительно использовать стабилизатор напряжения.

                      Схема работы ИБП резервного типа

                      Преимущества ИБП резервного типа:

                      • низкая стоимость ИБП;
                      • высокое значение коэффициента полезного действия;
                      • минимальные потери на тепловыделение;
                      • низкий уровень шума;
                      • простота в обслуживании и ремонте.

                      Недостатки ИБП резервного типа:

                      • наличие времени переключения режимов работы (примерно 0,01 с);
                      • отсутствие возможности регулировать напряжение и частоту выходного напряжения при работе в основном режиме;
                      • форма выходного сигнала при работе в резервном режиме может быть квази-синусоидной;
                      • невозможность использования ИБП для электронных приборов, не допускающих даже минимальных сбоев питания.

                      ИБП интерактивного типа

                      Основным отличием ИБП интерактивного типа от ИБП резервного типа является наличие дополнительного встроенного стабилизатора напряжения. Источники бесперебойного питания интерактивного типа имеют следующую схему работы. Если напряжение в электрической сети есть, но оно ниже номинального или выше номинального, то ИБП интерактивного типа работает как стабилизатор напряжения. Если сетевое электропитание пропадает, или напряжение в электрической сети выходит за пределы возможности регулирования встроенного стабилизатора, то ИБП переходит в режим резервного питания.

                      Инверторы интерактивных ИБП могут выдавать в зависимости от схемы построения как правильную синусоиду напряжения, так и квази-синусоиду.

                      Схема работы ИБП интерактивного типа:

                      Преимущества ИБП интерактивного типа:

                      • невысокая стоимость ИБП;
                      • увеличение надежности электропитания за счет более редкого перехода на питание от АКБ;
                      • достаточно высокое значение коэффициента полезного действия;
                      • возможность регулирования напряжения в установленном диапазоне;
                      • простота в обслуживании и ремонте.

                      Недостатки ИБП интерактивного типа:

                      • наличие времени переключения режимов работы (примерно 0,01 с);
                      • отсутствие возможности регулировать частоту тока при работе в основном режиме;
                      • форма выходного сигнала при работе в резервном режиме может быть квази-синусоидной (зависит от модели ИБП);
                      • невозможность использования ИБП для электронных приборов, не допускающих даже минимальных сбоев питания.

                      ИБП двойного преобразования. ИБП «он-лайн»

                      Источники бесперебойного питания, построенные по схеме двойного преобразования энергии, являются наиболее совершенными и позволяют обеспечивать качественным электропитанием самые чувствительные системы и приборы. ИБП двойного преобразования имеют следующий принцип работы. Источник питания сразу преобразует входное сетевое напряжение в постоянный ток. Далее происходит два процесса: обратное преобразование тока в ток переменного напряжения 220 Вольт, заряд аккумуляторных батарей.

                      В случае снижения напряжения или повышения напряжения схема работы не изменяется, источник продолжает выдавать 220 Вольт на выходе. При этом, даже при очень низком напряжении в электрической сети, ИБП двойного преобразования не переходит на питание от аккумуляторных батарей. Это существенно увеличивает надёжность такой системы бесперебойного питания.

                      В случае полного пропадания входного напряжения ИБП переходит на питание от аккумуляторных батарей. При этом не происходит какого-либо переключения, так как АКБ постоянно включены в схему. Другими словами, время «переключения в резервный режим» равно «0».

                      Схема работы «он-лайн» ИБП двойного преобразования

                      Преимущества «он-лайн» ИБП двойного преобразования

                      • высокая надежность системы бесперебойного питания;
                      • полное отсутствие времени перехода на питание от АКБ;
                      • правильная синусоидальная форма графика выходного напряжения;
                      • эффективное регулирование напряжения и частоты входного сигнала;
                      • возможность работы при очень низком и очень высоком входном напряжении без использования энергии аккумуляторных батарей;
                      • возможность использования прибора для питания самых чувствительных электронных приборов и электродвигателей любой конструкции;
                      • возможность работы от электрогенераторов различных систем построения, при этом ИБП улучшает качество электроэнергии до нормативных показателей.

                      Недостатки «он-лайн» ИБП двойного преобразования

                      • более низкий коэффициент полезного действия при работе в основном режиме;
                      • более высокое тепловыделение за счёт постоянного преобразования энергии;
                      • необходимость постоянного охлаждения;
                      • более высокий уровень шума;
                      • высокая стоимость источника бесперебойного питания.
                      Ссылка на основную публикацию
                      Adblock detector