Источники бесперебойного питания (ИБП) обеспечивают безопасность и работоспособность компьютерных систем и ИТ-оборудования во время скачков напряжения и отключений электроэнергии. Источник бесперебойного питания (ИБП) обеспечивает резервное питание от батарей, когда поток электроэнергии падает до недостаточного напряжения или когда он прекращается.

Источник бесперебойного питания жизненно важен для критически важных сред. В зависимости от размера и технологии ИБП, резервное питание предоставляется на период времени, пока генераторы не смогут быть активированы или сетевые компоненты не будут должным образом отключены. При достаточном электрическом потоке компьютеры и аксессуары защищены от повреждений. Блок ИБП может помочь эффективно защитить отдельное устройство или весь центр обработки данных.

Какие бывают типы ИБП?

Более точное разделение архитектур резервных источников произошло с созданием международного стандарта IEC 62040-3, который в нашей стране введен путем принятия ГОСТ IEC 62040-3-2018. Выделяют три класса ИБП на основе зависимости выходных напряжений и частот от входных параметров:

Резервные ИБП — Зависимый от напряжения и частоты (выходное напряжение и частота зависят от электрической сети), чаще называемый пассивным резервированием.

VI – Voltage Independent (выходное напряжение не зависит от электрической сети), более известное как взаимодействие с сетью (Line-interactive).

VFI — Voltage and Frequency Independent (выходное напряжение и частота не зависят от сети) с двойным преобразованием (Double-conversion).На этом принципе в частности может работать бесперебойник для насоса

Имея три основных типа источников бесперебойного питания, системы ИБП подходят для широкого спектра применений.

Автономная система ИБП, иногда также называемая резервной системой и обозначаемая аббревиатурой VFD (зависит от напряжения и частоты), имеет два режима работы. В исправном состоянии источником является отфильтрованное напряжение из сети, а выпрямитель заряжает аккумулятор. В случае пропадания напряжения в основной сети или при падении напряжения ниже заданного предела (обычно при 230 В +10%/-15%), источником питания становится аккумулятор, питающий прибор через инвертор. Время переключения переключателя обычно составляет от 4 до 8 миллисекунд. После восстановления питания от основной сети переключатель возвращается в исходное положение и аккумулятор начинает заряжаться. Эта система используется в сетях, где маловероятно возникновение пониженного напряжения. Автономная система используется для устройств, которым не страшны перебои напряжения в миллисекунды, такие как резервное освещение или персональные компьютеры. Автономные системы наиболее просты, обладают высокой эффективностью, небольшие размеры, но имеют слабую защиту от помех от основной сети. В случае частых колебаний амплитуды напряжения истощается емкость аккумулятора, которая может отсутствовать в случае прерывания напряжения. Время резервного копирования обычно составляет порядка десятков минут.

Линейно-интерактивная система ИБП (Line Interactive), иногда обозначаемая аббревиатурой VI (независимая от напряжения), является наиболее часто используемой системой ИБП для выходной мощности от 0,5 до 5 кВА, в основном из-за ее высокой эффективности и надежности, низкой цены и габаритов в этом диапазоне мощности. Инвертор и выпрямитель все еще подключены к нагрузке ИБП. В состоянии, когда первичная сеть не повреждена, инвертор выпрямляет напряжение и заряжает аккумулятор, в этом состоянии он также обеспечивает очень хорошую возможность фильтрации напряжения, а также намного лучше защищает оборудование от возможных скачков напряжения, чем автономные системы ИБП. В случае обрыва сети выключатель размыкается и источником электрической энергии становится аккумулятор, переход в режим питания от аккумулятора обычно занимает 5 мс.

Автотрансформатор с ответвлениями часто является частью интерактивной схемы линии. Автотрансформатор дает возможность регулировать напряжение установкой отводов, эту функцию можно использовать в случае падения напряжения от сети, тем самым уменьшая количество переходов на питание от аккумуляторов. Частое использование батареек может привести к сокращению срока их службы. Инвертор может быть сконструирован таким образом, что в случае выхода из строя самого инвертора он все равно сможет вести электрическую энергию из сети напрямую в нагрузку, в этом случае ИБП теряет способность фильтровать напряжение, но нагрузка по-прежнему находится под напряжением.

Система ИБП с двойным преобразованием обрабатывает напряжение дважды, не зависит от напряжения и частоты в сети и поэтому называется VFI (независимая от напряжения и частоты). Входной выпрямитель сначала выпрямляет напряжение из сети, выпрямленное напряжение используется для заряда аккумуляторов и подается на выходной элемент инвертора, который преобразует напряжение обратно в переменный ток с необходимой частотой и амплитудой. На нагрузку подается это напряжение. Если напряжение от сети не соответствует необходимым параметрам, выпрямитель отключается и энергия берется только от аккумулятора.

В таком состоянии ИБП остается до тех пор, пока напряжение сети не достигнет требуемых параметров или пока не разрядится аккумулятор. Система ИБП с двойным преобразованием чаще всего используется для выходной мощности выше 10 кВА.