Официальный интернет-магазин производителя
Меню

Онлайн ИБП с двойным преобразованием

22 июня 2022

Сегодня все существующие в мире источники бесперебойного питания делятся на три группы: резервные (off-line), линейно-интерактивные (line-interactive) и онлайн (on-line). ИБП третьей группы считаются самыми надежными и функциональными.

В данной статье мы рассмотрим их конструкцию, основные режимы работы, преимущества и недостатки, а также основные критерии подбора.

Что значит ИБП с двойным преобразованием?

ИБП с двойным преобразованием означает тип источника бесперебойного питания переменного тока, в котором применена самая продвинутая на сегодняшний день бестрансформаторная технология повышения качества электропитания, заключающаяся в двойном преобразовании энергии (double conversion). В данных устройствах входное переменное напряжение дважды последовательно трансформируется:

  • сначала из него создается постоянное (DC), при этом происходит избавление сигнала от имеющихся сетевых искажений;
  • затем постоянное напряжение трансформируется обратно в переменное (AC), но на выходе оно уже имеет эталонные характеристики (по значению и форме), которые полностью не зависят от состояния напряжения на входе.

ИБП с двойным преобразованием также имеет второе название – онлайн ИБП. Это означает, что установленный внутри устройства инвертор стабилизирует поступающий сигнал в непрерывном режиме – в режиме онлайн. Например, у линейно-интерактивных и резервных типов источников питания инвертор работает только в момент питания от аккумуляторов.

Благодаря технологии двойного преобразования ИБП топологии онлайн имеют высокие технические характеристики, которые позволяют им работать с самой требовательной к качеству электропитания нагрузкой, например, энергозависимыми газовыми котлами, серверным оборудованием, аудио- и видеоаппаратурой, а также измерительными приборами.

Структурная схема онлайн ИБП

Онлайн ИБП схема, как правило, состоит из следующих электронных компонентов:

Структурная схема онлайн ИБП не может быть универсальной. В зависимости от модели состав её электронных компонентов может меняться. Однако в любой схеме неизменными элементами всегда будут: входной фильтр В/Ч, выпрямитель, зарядное устройство, инвертор и байпас.

Например, схема online ИБП бренда «Штиль» выглядит следующим образом:

Принципиальная схема ИБП с двойным преобразованием напряжения картинка

Принципиальная схема ИБП с двойным преобразованием напряжения

Важными особенностями схемы работы ИБП с двойным преобразованием является отсутствие автотрансформатора и каких-либо коммутационных элементов в силовой части, например, реле, которые подвергаются механическому износу. Поэтому такие устройства способны проработать гораздо более длительный срок по сравнению с другими типами бесперебойников.

ИБП двойного преобразования: принцип работы

За счет примененной технологии двойного преобразования ИБП топологии онлайн обладают следующими особенностями своей работы:

Режимы работы онлайн ИБП с двойным преобразованием

Как правило, ИБП онлайн топологии поддерживают несколько режимов работы: от сети, автономный и ECO (через байпас в обход процесса стабилизации).

Переход на определённый режим работы устройства зависит от состояния сети:

  • если сетевое напряжение отклонено от номинального значения, но находится в допустимом для регулирования диапазоне, то ИБП будет находиться в онлайн режиме (работа от сети);
  • если напряжение сети в пределах нормы, то устройство работает в режиме ECO (режим включается пользователем самостоятельно. Базовый режим работы ИБП всегда онлайн);
  • если сетевое напряжение отсутствует или вышло за пределы допустимого для регулирования диапазона, то в этом случае прибор перейдет в автономный режим (работа от батарей).

Рассмотрим работу устройства в каждом из описанных режимов.

Работа ИБП при нестабильном сетевом напряжении (режим онлайн)

В данном случае напряжение сети фильтруется, измеряется электронным блоком и поступает на выпрямитель, который в онлайн ИБП выстраивается на основе диодов или IGBT-транзисторов (в зависимости от модели). С выхода выпрямителя избавленное от внешних искажений постоянное-промежуточное напряжение подаётся на инвертор (работающий на IGBT-транзисторах), который снабжен широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) и генерирует выходное переменное напряжение с идеальной формой и номинальным значением. У качественных ИБП максимальное отклонение по выходу составляет не более двух процентов.

Работа ИБП в режиме онлайн картинка

Зарядное устройство работает так же, как и при нахождении напряжения сети в пределах нормы, т. е. продолжает штатно функционировать и обеспечивает постоянный подзаряд аккумуляторной батареи.

Работа ИБП при допустимом сетевом напряжении (режим ECO)

В этом случае ИБП обычно работает в ECO режиме: входное напряжение проходит через сглаживающий помехи фильтр и подаётся сразу на выход по цепи байпаса, которая минует выпрямитель и инвертор. Зарядное устройство прибора при этом продолжает штатно функционировать и обеспечивает постоянный подзаряд аккумуляторной батареи.

Работа онлайн ИБП в режиме ECO картинка

Работа в обход преобразователей позволяет повысить КПД устройства и, соответственно, снизить расход электроэнергии. Кроме того, возможность принудительного включения такого режима дает возможность переключить нагрузку на питание напрямую от сети в случае сервисного обслуживания силовой части ИБП (например, при её ремонте) без прерывания электроснабжения потребителей.

Работа ИБП в автономном режиме

При выходе сетевого напряжения за пределы допустимого для регулирования диапазона или при его отсутствии ИБП переходит в автономном режиме и питает нагрузку за счет энергии, накопленной в батареях. Напряжение от аккумуляторов сначала проходит через DC/DC конвертер, затем поступает на инвертор, где преобразуется в выходное переменное напряжение с высокими показателями качества.

Работа онлайн ИБП в автономном режиме картинка

На видео показано, как на дисплее ИБП «Штиль» отображаются режимы его работы: онлайн, питание от аккумуляторов, переход на байпас и ECO.

Сравнение особенностей работы ИБП двойного преобразования с другими типами бесперебойников

Преимущества и недостатки ИБП двойного преобразования

Online ИБП являются отличным решением не только для задач по обеспечению бесперебойного электроснабжения, но и для повышения качества электроэнергии. В таблице ниже приведены основные преимущества и недостатки данных устройств.

К недостаткам данных ИБП обычно относят не самый высокий КПД и стоимость, большую чем у схожих по мощности устройств других типов. Действительно, КПД приборов с двойным преобразованием пониже чем у моделей, построенных на основе иных принципов работы. Но, во-первых, существует байпас, переключение на который, в случае качественной сети, позволяет повысить КПД до 99%, а во-вторых, небольшое отставание по КПД компенсируется максимальным уровнем защиты.

Что касается ценового вопроса, то попытка сэкономить на ИБП скорее всего приведёт к покупке дешевого изделия с низкой эффективностью работы. Такой «бесперебойник» просто не обеспечит качество электропитания, необходимое для корректного и безопасного функционирования многих современных электроприборов. Это обойдется гораздо дороже, чем затраты на разовое приобретение онлайн ИБП от проверенного производителя.

Основные критерии выбора ИБП двойного преобразования

Выбор конкретной модели ИБП с двойным преобразованием предполагает использование следующих критериев:

  • выходная мощность;
  • время работы в автономном режиме;
  • возможность использования дополнительных внешних аккумуляторов;
  • диапазон допустимого входного напряжения;
  • характеристики выходного напряжения.

Рассмотрим каждый из критериев подробнее.

Мощность

Данным параметром определяется допустимая к подключению нагрузка. Рекомендуется выбирать ИБП с мощностью, превышающей максимально возможную мощность нагрузки на 20-30%.

Следует обратить внимание на то, что заявленная производителем мощность ИБП может быть указана в вольт-амперах (ВА или VA), а мощность большинства обычных электроприборов исчисляется в ваттах (Вт или W). Вольт-амперы и ватты не равны, зависимость одного от другого выражается через формулу: ВА=Вт/cos(φ).

Значение cos(φ), соответствующее какому-либо изделию, обычно указанно в его технической документации (иногда данный параметр называют «Power Factor» или «PF»). Если информации нет, то для бытовых приборов допустимо принять cos(φ) равный 0,7 или 0,8, кроме нагревательных и осветительных устройств, подходящее для них значение – 0,9 или 1.

Время автономной работы

Продолжительность работы ИБП в автономном режиме зависит от ёмкости встроенных и/или внешних аккумуляторных батарей. Правильно выбранная ёмкость обеспечит функционирование на время, необходимое либо для восстановления сетевого питания, либо для безопасного отключения защищаемого оборудования. Ошибка приведёт к быстрому разряду аккумуляторов и преждевременному обесточиванию потребителей.

Определять необходимую ёмкость следует исходя из мощности нагрузки и длительности возможных перебоев в электроснабжении. Отметим, что один и тот же ИБП с разной нагрузкой имеет разную продолжительность автономной работы!

Подключение дополнительных внешних батарей позволяет увеличивать время автономии ИБП. Устройства, поддерживающие такое подключение, отличаются наличием более мощного встроенного или внешнего зарядного устройства.

Входное и выходное напряжение

При нахождении сетевого напряжения в допустимом диапазоне ИБП работает без перехода в автономный режим. Соответственно, чем допустимые пределы шире, тем реже устройство будет задействовать аккумуляторы. Сокращение количества переключений на батареи способствует увеличению срока их службы, поэтому рекомендуется использовать ИБП с диапазоном допустимого входного напряжения большим, чем амплитуда фактических колебаний в сети.

Кроме того, при выборе устройства крайне важно обратить внимание и на параметры выходного напряжения. Дело в том, что некоторые онлайн ИБП, в первую очередь модели произведённые в Восточной и Юго-Восточной Азии, отличаются посредственной сборкой и самой дешёвой элементной базой. На практике такие изделия часто не способны обеспечить эталонные характеристики выходного напряжения, свойственные более качественным ИБП с двойным преобразованием.

Другие параметры

Кроме критериев, которые мы рассмотрели выше, при подборе устройства следует обратить внимание на:

  • исполнение корпуса, от него зависит способ размещения ИБП (настенное крепление или напольная/настольная установка);
  • эксплуатационные ограничения (диапазон рабочей температуры, влажность окружающей среды, указания по организации вентиляции и т.п.);
  • средства индикации и управления (наличие информационного ЖК-дисплея, понятной индикации, удобных кнопок управления и т.д.);
  • возможности мониторинга (протоколы локального и удалённого обмена данными, порты и разъемы для подключения).

Онлайн ИБП с двойным преобразованием от ГК «Штиль»

Российский производитель систем электропитания «Штиль» выпускает широкий модельный ряд однофазных и трехфазных моделей ИБП топологии онлайн с выходной мощностью от 0,25 до 500 кВА с настенным, напольным, стоечным и универсальным (напольным/стоечным) исполнением. За счет используемой в них технологии двойного преобразования устройства способны:

  • работать в диапазоне 90-310 В (110-295 В у моделей 0,25 – 3 кВА) без перехода в автономный режим;
  • мгновенно переключать питанием нагрузки на аккумуляторы при отключении сети или ее выходе за допустимый диапазон;
  • непрерывно обеспечивать потребителей качественным напряжением с отклонением от номинального значения не более 2% и идеальной синусоидальной формой как при работе от сети, так и в автономном режиме.

Модельный ряд онлайн ИБП «Штиль»

Онлайн бесперебойники бренда «Штиль», благодаря высоким техническим характеристикам, можно использовать практически для любых типов нагрузки, даже самой электрочувствительной аппаратуры, в том числе медицинской (кроме оборудования жизнеобеспечения) и измерительной техники. Устройства подходят для установки в электросетях со значительными перепадами напряжения.

Где купить онлайн ИБП с двойным преобразованием?

Купить онлайн ИБП с двойным преобразованием можно напрямую у производителя в официальном интернет-магазине. На сайте представлен широкий выбор моделей, а также дана подробная информация по каждому устройству, включая технические характеристики, особенности подключения и эксплуатации. В каждой карточке товара собраны оптимальные аккумуляторные решения и дается расчёт времени автономной работы при разной степени загрузки ИБП. Гарантийный срок на ИБП двойного преобразования составляет 2 года.

Если при подборе оборудования возникнут вопросы, то можно проконсультироваться со специалистами в онлайн-чате сайта или воспользоваться формой подбора.

Заказ онлайн ИБП доступен как физическим, так и юридическим лицам. Для этого потребуется поместить выбранный товар в корзину и оформить покупку, выбрав удобный способ оплаты и транспортную компанию для оперативной доставки устройства.


Читайте также

1 июля 2022

Особенности выбора ИБП для циркуляционного насоса
Эффективным решением качественного и бесперебойного питания насосов является применение онлайн ИБП. Как правильно подобрать подходящее устройство?

8 июня 2020

Правила установки, подключения и эксплуатации ИБП
В данной статье приведены основные правила установки и подключения ИБП, которые помогут предотвратить преждевременный выход прибора из строя.

1 июня 2020

Термины и основные понятия ИБП переменного тока
Объясняем самые распространённые термины, связанные с источниками бесперебойного питания. Для удобства они сгруппированы в алфавитном порядке.

13 мая 2020

Особенности ИБП для газового котла с внешним аккумулятором
Поговорим о моделях ИБП с внешними АКБ, которые лучше всего подойдут для бесперебойной работы газовых котлов.

29 апреля 2020

Особенности ИБП со встроенными аккумуляторами
Рассмотрим преимущества и недостатки ИБП со встроенными батареями, а также расскажем, для какой нагрузки их лучше всего использовать.

28 апреля 2020

Особенности ИБП без встроенных батарей, только с внешними аккумуляторами
Рассмотрим преимущества, недостатки и сферы применения ИБП без встроенных аккумуляторов, с поддержкой подключения только внешних накопителей электроэнергии.

23 марта 2020

Как выбрать ИБП для холодильника?
Холодильник – бытовой прибор, который в первую очередь защищают от пропадания электропитания с помощью источника питания. Разберём, как правильно подобрать ИБП.

1 марта 2020

Выбираем ИБП для систем видеонаблюдения
Рассказываем, как не ошибиться при подборе моделей ИБП для систем видеонаблюдения. Разбираем типичные ошибки.

13 февраля 2020

Что такое бесперебойник (ИБП): назначение и специфика работы
Подробно о том, что такое ИБП, какие они бывают и как правильно подобрать подходящую модель для решения своих задач.

29 января 2020

Шефмонтаж трехфазных ИБП: основные этапы
Что такое шефмонтаж трехфазных ИБП? Всегда ли он необходим? Каким образом выполняется? Ответы на указанные вопросы в нашей статье.
22 580 ₽
24 700 ₽
24 790 ₽
28 800 ₽
31 590 ₽
36 900 ₽
92 460 ₽
134 760 ₽
256 010 ₽