Линейно-интерактивный ИБП (Line-Interactive)

Линейно-интерактивный ИБП. Схема Line-Interactive.

Line-Interactive, Lineinteractive – англ.

Линейно-интерактивный ИБП – это источник бесперебойного питания, выполненный по схеме с коммутирующим устройством (Off-Line) и дополненной автоматическим регулятором напряжения (AVR) на основе автотрансформатора с переключаемыми обмотками (ступенчатым стабилизатором).

Основное преимущество линейно-интерактивного ИБП по сравнению с источником резервного типа заключается в том, что он способен обеспечить нормальное питание нагрузки при повышенном или пониженном напряжении электросети (наиболее распространенный вид неполадок в отечественных электросетях) без перехода в автономный режим. В итоге продлевается срок службы аккумуляторных батарей. Недостатком линейно-интерактивной схемы является ненулевое время переключения (~4 мс) нагрузки на питание от батарей.

Line-Interactive
нормальный режим работы

Line-Interactive
автономный режим работы

По эффективности линейно-интерактивные ИБП занимают промежуточное положение между простыми и относительно дешевыми резервными источниками (Off-Line) и высокоэффективными, но дорогостоящими ИБП с двойным преобразованием энергии (On-Line). Как правило, линейно-интерактивные ИБП применяют для защиты персональных компьютеров, мониторов, рабочих станций, узлов локальных вычислительных сетей и прочего офисного оборудования.

К преимуществам линейно-интерактивной схемы также относятся ее сравнительная простота и надёжность, более низкая стоимость, а также высокий КПД в сетевом режиме.

Линейно-интерактивные ИБП делятся на две основные группы по способу получения выходного напряжения в батарейном режиме: ИБП с аппроксимированной синусоидой и ИБП с чистым синусоидальным напряжением. Устройства первого типа предназначены в основном для работы с импульсными источниками питания персональных компьютеров и наиболее распространены. Агрегаты второго типа во многих случаях могут использоваться в качестве альтернативы ИБП с двойным преобразованием (On-Line), например, для питания электромоторов, циркуляционных насосов систем отопления и газовых котлов.

Линейно-интерактивные ИБП прекрасно работают с любыми электронными устройствами, оснащенными импульсными источниками питания, включая компьютерное оборудование. Это происходит благодаря тому, что импульсные блоки питания нечувствительны к форме синусоиды питающего напряжения, а также его кратковременным провалам.

Примеры линейно-интерактивных ИБП, выпускаемых компанией N-Power: Smart-Vision Prime.

Часто приходится сталкиваться с вопросом об отличиях разных типов ИБП. Давайте подробно разберемся с вами с этими понятиями. Какие типы ИБП существуют?

Представим схемку:

Off-line ИБП или инверторы

Алгоритм работы такого ИБП простой: если есть напряжение – устройство его транслирует на потребителей, не осуществляя функцию стабилизации. При отключении центрального питания за 10-20мс происходит переключение на работу от АКБ. 20мс – это много или мало? Вы увидите, как моргнет лампочка освещения, но ПК, например, в перезагрузку не уйдет (импульсный блок питания имеет определенную емкость благодаря конденсаторам). Надо заметить, что маломощные ИБП Off-line типа рассчитаны на питание не особенно критичной нагрузки – ПК, мониторы, ноутбуки, факсы и т.п. Популярные APC Back-ups относятся именно к этому типу.

Мощные ИБП типа Off-line по-другому называют “инверторы”. Строго говоря, это не совсем корректно, т.к. инвертор – это суть преобразователь напряжения, который является лишь составной частью ИБП, в его задачу входит конвертация постоянного напряжения DC в переменной АС, либо в обратную сторону. Но, так сложилась практика, что применительно к бесперебойному питанию под инверторами подразумевают нечто более, а именно преобразователь AC-DC-AC со встроенным зарядным устройством и контроллером напряжения. Иными словами: прибор, который автоматически даёт электропитание от аккумуляторов в случае пропадании электричества, а при восстановлении его подачи переходит в режим заряда АКБ и параллельно питает нагрузку.

Схема off-line ИБП

К популярным инверторам на нашем рынке можно отнести:

  • МАП “Энергия” (лидер рынка в бюджетном сегменте)
  • Stark INV
  • Studer
  • Victron
  • Xantrex

При установке инверторов для целей бесперебойного питания частных домов мы рекомендуем перед инвертором устанавливать стабилизатор напряжения. Как правило все профессиональные инверторы не имеют встроенного стабилизатора.

Возникает вопрос: почему в списке нет CyberPower и инверторов ПН “Энергия” (не путайте с МАП “Энергия”)? Дело в том, что по всем признакам это не инверторы, а Line-Interactive ИБП.

On-line ИБП

Этот тип ИБП обеспечивает нагрузку самым качественным электропитанием благодаря системе двойного преобразования. Входящий сигнал преобразуется в постоянный ток, фильтруется от искажений и помех, и вновь генерируется переменный сигнал максимального качества.

Что в результате:

  • 0 сек. переключение на АКБ при пропадании центрального электроснабжения, т.е. не вы, не ваше оборудование не почувствует момента отключения
  • Широкий диапазон стабилизации напряжения и что самое важное – стабилизация происходит не ступенчато, а в режиме on-line. Иными словами – чтобы не было на входе, на выходе всегда четко 220В (или 230В).
  • Любые помехи, импульсы и прочая “нечисть” осядут в недрах ИБП и никогда не попадут к вашим потребителям
  • Он-лайники исправляют форму сигнала, давая на выходе практически идеальную форму синусоиды.

Схема On-line ИБП

Производителей ИБП On-line типа множество в различных ценовых диапазонах. В премиум-сегменте это Eaton, APC, Liebert и прочие. Средний ценовой диапазон: East, Delta ES, Inelt, Makelsan, Helior и прочие.

Для бесперебойного питания домов существуют решения и на базе ИБП On-line типа и на базе Инверторов. В чем же разница между этими решениями кроме очевидных? Об этом в нашей статье: ИБП VS Инвертор – что лучше для бесперебойного питания дома.

Tags:теория ИБП

Типы ИБП и их характеристики

Все ИБП предназначены для обеспечения работы электроприборов при исчезновении напряжения 220V. Но они отличаются по принципу работы. Сравнение источников бесперебойного питания поможет лучше защитить дом от перебоев электроэнергии.

ИБП off-line

Эти приборы чаще всего используют в качестве источников резервного питания. Время автоматического перехода на работу от аккумуляторов достигает 10 миллисекунд. Иногда этого недостаточно и компьютер успевает отключиться. Кроме этого, эти ИБП при выходе напряжения за заданные параметры переходит на работу от аккумуляторов. Поскольку аккумуляторы рассчитаны на определенное количество циклов заряд-разряд, это приводит их к преждевременному выходу из строя. И хотя ИБП этого типа стоят дешевле, но с учетом возможной замены аккумуляторов обойдутся дороже, чем ИБП других типов.

К ним также можно отнести инверторы 12-220V, рассчитанные на работу от автомобильных аккумуляторов.

Использовать их целесообразно при редких отключениях энергии и отсутствии проблем с напряжением в сети. А также ИБП типа off-line, при условии достаточной мощности аккумуляторов можно взять с собой на природу или на дачу для зарядки ноутбука или питания небольшого кипятильника и ЖК телевизора. После возвращения домой ИБП необходимо включить в розетку для заряда аккумулятора. Разряженный аккумулятор хранить не рекомендуется.

ИБП line-interactive (линейно-интерактивный)

Эти ИБП отличаются от off-line встроенным стабилизатором напряжения и меньшим временем срабатывания — 3-5 миллисекунд. При отклонении напряжения сети больше допустимых стабилизатор пытается изменить выходное напряжение без перехода на питание от аккумулятора. Это экономит его ресурс.

ИБП line-interactive предназначены для обеспечения бесперебойной работы компьютеров, аварийного освещения и маломощной бытовой техники. Конечно, можно через него подключить стиральную машину или электроотопления, а аккумуляторы использовать емкостью, позволяющей продолжать это несколько часов или дней, но стоимость многократно превзойдет стоимость портативного генератора. Подробнее о том, как выбрать портативный генератор написано в статье «Генератор для дома и дачи».

ИБП online

Еще более сложными, дорогими, но надежными являются ИБП online, или с двойным преобразованием. В этих приборах поступающее напряжение 220V заряжает аккумулятор, после чего снова преобразовывается в переменное напряжение 220V. Эти ИБП стоят дороже, чем ИБП line-interactive, но обеспечивают стабильное напряжение и защищают от грозовых разрядов и высокочастотных помех, приходящих по сети. Благодаря тому, что происходит постоянное преобразование напряжения аккумулятора в переменное 220V, время перехода на питание от аккумулятора отсутствует, но сам аккумулятор постоянно работает в режиме заряд-разряд и изнашивается быстрее, чем в ИБП других типов.

Эти ИБП используют для защиты особоважного оборудования, например, серверов или медицинских приборов. Использовать их в быту нет необходимости.

Различие ИБП по форме синусоиды

Кроме отличия ИБП по принципу работы, они отличаются по форме синусоиды. Ее можно увидеть только на экране осциллографа.

Форма выходного напряжения инверторов ИБП: синусоидальная – а, двухступенчатая аппроксимация синусоиды – б, трехступенчатая аппроксимация синусоиды – в

Аппроксимированная синусоида

Аппроксимированная синусоида на экране осциллографа выглядит ступенчатой линией. Это не имеет значение для большинства электроприборов, но в тех случаях если в приборе стоит трансформатор, как в старых телевизорах, или есть электродвигатель, то включать их через этот ИБП нельзя. Аппроксимированная синусоида является суммой разных частот и напряжений, в то время как трансформаторы и электродвигатели рассчитываются на частоту 50Гц. В результате они теряют в мощности, греются, гудят и могут выйти из строя. Если же к аппарату подключена только аппаратура с импульсными блоками питания (практически вся современная), то она прекрасно работает с аппроксимированной синусоидой. В импульсных блоках питания входное напряжение поступает на диодный мост, где выпрямляется в постоянное напряжение 220V, которое не зависит от формы синусоиды.

Однако встречаются приборы с трансформаторными блоками питания. Первым признаком несоответствия формы синусоиды является сильный гул, намного громче, чем при питании от сети. Лучше всего, при пробном включении ИБП с аппроксимированной синусоидой, все приборы включать поочередно и при появлении сильного гула сразу выключить. Обычно это маломощные блоки питания или аппаратура с питанием от сети 220V.

Такие ИБП или инверторы стоят дешевле устройств с чистой синусоидой, но к ним нельзя подключать насос системы отопления или холодильник.

ИБП с чистой синусоидой

Приборы высшей ценовой категории на выходе имеют чистую синусоиду. Это дает возможность подключать к ним любую аппаратуру, в том числе электродвигатели, насосы и трансформаторы, но стоят эти ИБП намного дороже, что делает их использование для обеспечения работы электроотопления или стиральной машины невыгодным. Подробнее об этом рассказано в статье «ИБП для дома».

Рубрики: IT

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *