Источники бесперибойного питания
презентация к уроку по информатике и икт на тему

Слайд 1

ИСТОЧНИК БЕСПЕРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ ~ источник вторичного электропитания, автоматическое устройство, назначение которого обеспечить подключенное к нему электрооборудование бесперебойным снабжением электрической энергией в пределах нормы .

Слайд 2

Неполадками в питающей сети считаются: Авария сетевого напряжения (напряжение в питающей сети полностью пропадет); Высоковольтные импульсные помехи (резкое увеличение напряжения до 6 кВА продолжительностью от 10 до 100 мс); Долговременные и кратковременные подсадки и всплески напряжения; высокочастотный шум (высокочастотные помехи, передаваемые по электросети); Выбег частоты (отклонение частоты более чем на 3 Гц).

Слайд 3

Составные части ИБП Реализация основной функции достигается работой устройства от аккумуляторов, установленных в корпусе ИБП, под управлением электрической схемы, поэтому в состав любого ИБП, кроме схемы управления , входит зарядное устройство , которое обеспечивает зарядку аккумуляторных батарей при наличии напряжения в сети, обеспечивая тем самым постоянную готовность к работе ИБП в автономном режиме . Для увеличения автономного режима работы, можно оснастить ИБП дополнительной (внешней) батареей.

Слайд 4

Режим байпас ( англ. Bypass , „обход“ ) Питание нагрузки отфильтрованным напряжением электросети в обход основной схемы ИБП. Переключение в режим Bypass выполняется автоматически или вручную (ручное включения предусматривается на случай проведения профилактического обслуживания ИБП или замены его узлов без отключения нагрузки). Байпасом называется один из составляющих ИБП блоков .

Слайд 5

„Бустер“ ( англ. booster ) Ступенчатый автоматический регулятор напряжения, имеющий автотрансформатор в своей основе . Используется в ИБП, которые работают по интерактивной схеме. Часто ИБП оснащается только повышающим „бустером“, который имеет всего лишь одну либо несколько ступенек повышения, но есть модели, которые оснащены универсальным регулятором, работающим и на повышение ( boost ), и на понижение ( buck ) напряжения. Использование бустеров позволяет создать схему ИБП, способную выдержать долгие глубокие „подсадки“ и „проседания“ входного сетевого напряжения (одной из наиболее распространенных проблем отечественных электросетей) без перехода на аккумуляторные батареи, что позволяет значительно увеличить срок „жизни“ аккумуляторной батареи.

Слайд 6

Инвертор ~ устройство , которое преобразует род напряжения из постоянное в переменное (аналогично переменное в постоянное).

Слайд 7

ИБП

Слайд 8

Схемы построения ИБП Существует три схемы построения ИБП:

Слайд 9

Резервный ( англ. Off-Line , Standby ) Питание подключенной нагрузки осуществляется из первичной электрической сети, ИБП обеспечивает минимальные изменения — производится фильтрация высоковольтных импульсов и электромагнитных помех. При выходе электропитания за нормированные значения напряжения (или его полном отсутствии), автоматически переподключает нагрузку к питанию от схемы, получающей электрическую энергию от собственных аккумуляторов с помощью простого инвертора . При появлении напряжения в пределах нормы, снова переключает нагрузку на питание от первичной сети. Недостатки несинусоидальная форма выходного напряжения (аппроксимированная синусоида, квази синусоида); относительно долгое время (свыше 4..5 мс) переключения на питание от батарей; невозможность корректировать ни напряжение, ни частоту (VFD по классификации МЭК ). Достоинства За счёт КПД около 99 % практически бесшумны и имеют минимальное тепловыделение; невысокая стоимость ИБП в целом. Итог Чаще всего ИБП, построенные по такой схеме, используется для питания персональных компьютеров или рабочих станций локальных вычислительных сетей начального уровня, для которых не критично своевременное отключения в случае неполадки в сети. Практически все недорогие маломощные ИБП, предлагаемые на отечественном рынке, построены по данной схеме.

Слайд 10

„Резервная“ схема построения ИБП

Слайд 11

Интерактивный ( англ. Line-Interactive ) Устройство аналогично предыдущей схеме; дополнительно на входе присутствует ступенчатый стабилизатор напряжения, позволяя получить регулируемое выходное напряжение. (VI по классификации МЭК). Инверторы некоторых моделей линейно-интерактивных ИБП выдают напряжение как прямоугольной или трапецеидальной формы, как у предыдущего варианта, так и синусоидальной формы. Время переключения меньше, чем в предыдущем варианте так как осуществляется синхронизация инвертора с входным напряжением. КПД ниже, чем у резервных.

Слайд 12

„Интерактивная“ схема построения ИБП

Слайд 13

Неавтономный режим ( англ. online , он-лайн ) Используется для питания нагруженных серверов (например, файловых), высокопроизводительных рабочих станций локальных вычислительных сетей, а также любого другого оборудования, предъявляющего повышенные требования к качеству сетевого электропитания. Принцип работы состоит в двойном преобразовании ( double conversion ) рода тока. Сначала входное переменное напряжение преобразуется в постоянное, затем обратно в переменное напряжение с помощью обратного преобразователя (инвертора). Время переключения тождественно равно нулю. ИБП двойного преобразования имеют невысокий КПД (от 80 % до 94 %), из-за чего отличаются повышенным тепловыделением и уровнем шума. В отличие от двух предыдущих схем, способны корректировать не только напряжение, но и частоту. (VFI по классификации МЭК)

Слайд 14

Схема построения ИБП с двойным преобразованием рода тока

Слайд 15

Характеристики ИБП 1. Выходная мощность , измеряемая в вольт-амперах (VA) или ваттах (W); 2. Выходное напряжение , (измеряется в вольтах, V); 3. Время переключения , то есть время перехода ИБП на питание от аккумуляторов (измеряется в миллисекундах, ms ); 4. Время автономной работы , определяется ёмкостью батарей и мощностью подключённого к ИБП оборудования (измеряется в минутах, мин.), у большинства офисных ИБП оно равняется 4-15 минутам; 5. Ширина диапазона входного (сетевого) напряжения , при котором ИБП в состоянии стабилизировать питание без перехода на аккумуляторные батареи (измеряется в вольтах, V); 6 . Срок службы аккумуляторных батарей (измеряется годами, обычно свинцовые аккумуляторные батареи значительно теряют свою ёмкость уже через 3 года)