Сравнение топологий ИБП: линейно-интерактивные vs онлайн vs оффлайн | FS Сообщество
Отмена
https://media.fs.com/images/community/uploads/post/202005/29/31-comparison-of-ups-topologies-cover-5.jpg

Сравнение топологий ИБП: линейно-интерактивные vs онлайн vs оффлайн

Worton

Переводчик Антон Лобанов
22 февраль 2022 г.

Источником бесперебойного питания называется энергосистема, которая обеспечивает аварийное питание нагрузки при выходе из строя входного источника питания или сетевого питания, что рассматривается как практически мгновенная защита от перебоев в подаче входного питания. Три основные категории современных систем ИБП - это линейно-интерактивные ИБП vs Online UPS vs Offline UPS, что будет подробно проиллюстрировано ниже.

Линейно-интерактивные ИБП vs ИБП онлайн vs ИБП оффлайн: принципы работы

Оффлайн ИБП - защита питания начального уровня

В системе ("резервной") оффлайн ИБП нагрузка питается напрямую от входной мощности, и схема резервного питания будет активирована только при отключении сетевого питания.

В частности, нагрузка питается непосредственно от первичной сети, а не от выхода инвертора. Компоненты накопителя энергии - зарядное устройство, аккумулятор и инвертор отключены от сети, насколько это касается нагрузки, хотя зарядное устройство и аккумулятор все еще остаются. подключен к электросети, чтобы аккумулятор всегда был полностью заряжен.Когда напряжение в сети падает или превышает установленные пределы, переключатель немедленно подключает выход инвертора к критической нагрузке.

принцип-работы-оффлайн-ИБП

Линейно-интерактивный ИБП - защита питания среднего уровня

Линейно-интерактивный ИБП поддерживает инвертор в рабочем состоянии и перенаправляет путь постоянного тока батареи от нормального режима зарядки к подаче тока при потере питания.

В этой интеллектуальной конструкции преобразователь питания переменного тока всегда подключается к выходу ИБП. Когда входное напряжение переменного тока нормальное, инвертор ИБП работает в обратном режиме и обеспечивает зарядку аккумулятора. , передаточный переключатель размыкается, и мощность будет поступать от батареи к выходу ИБП.Эта конструкция предлагает дополнительную фильтрацию и снижает переходные процессы переключения, поскольку инвертор всегда включен и подключен к выходу.

принцип-работы-линейно-интерактивного-ИБП

Онлайн ИБП - максимальная защита электропитания

Онлайн ИБП использует метод "двойное преобразование": принимает входной переменный ток, выпрямляется в постоянный ток для прохождения через аккумулятор (или комплекты батарей), а затем обратно в 120 В/230 В переменного тока для питания защищенного оборудования.

В интерактивном ИБП (также известном как двойное преобразование) входной переменный ток заряжает резервную батарею, которая обеспечивает питание выходного инвертора, поэтому отказ входного переменного тока не вызовет срабатывания безобрывного переключателя. если произойдет потеря мощности, выпрямитель просто выпадет из цепи, и батареи сохранят мощность стабильной и неизменной. Нет времени переключения во время сбоя. Когда питание восстановится, выпрямитель продолжит нести большую часть нагрузки и начнет заряжаться аккумуляторов, хотя зарядный ток может быть ограничен, чтобы предотвратить перегрев аккумуляторов мощным выпрямителем и выкипание электролита.

принцип-работы-онлайн-ИБП

Линейно-интерактивный ИБП vs онлайн ИБП vs оффлайн ИБП: функции

Все вышеупомянутые три категории были изобретены для защиты оборудования и электрооборудования, где может произойти непредвиденное отключение электропитания.Однако, под влиянием различных принципов работы, присущие им возможности различаются.

Защита от перенапряжения/шума

Все три системы ИБП обладают функциями подавления перенапряжения и фильтрации сетевых шумов, чтобы защитить оборудование от повреждений, вызванных молнией, скачками и электромагнитными (EMI/RFI) помехами в линии. В частности, онлайн-система ИБП предлагает превосходную защиту за счет двойной защиты. операция преобразования, которая изолирует оборудование от проблем в сети переменного тока.

Время перехода на батарею

Когда происходит сбой, время передачи меняется:

  • В онлайн системах ИБП отключение питания нагрузки обычно на 2–10 миллисекунд неизбежно.

  • Линейно-интерактивные системы ИБП обычно переключаются с сетевого питания на питание от батарей в течение 2–4 миллисекунд, что достаточно быстро, чтобы обеспечить бесперебойную работу наиболее чувствительного к мощности оборудования.

  • У онлайн-системы ИБП нет времени перевода, потому что инвертор уже питает нагрузку подключенного оборудования, когда происходит сбой.

Регулировка напряжения

Регулировка напряжения имеет решающее значение, особенно в условиях низкого напряжения:

  • Линейно-интерактивные системы ИБП используют автоматическое регулирование напряжения (AVR) для коррекции аномальных напряжений без переключения на батарею. Когда напряжение пересекает предварительно установленное нижнее или верхнее пороговое значение, этот тип ИБП обнаруживает и использует трансформаторы для повышения или понижения напряжения на установить сумму, чтобы вернуть ее в допустимый диапазон.

  • В онлайн-системах ИБП используется более точный метод регулирования напряжения: непрерывная работа с "двойным преобразованием ", изоляция подключенного оборудования от проблем в сети переменного тока, включая отключения электроэнергии, отключения электроэнергии, перенапряжения, гармонические искажения, электрические импульсы и колебания частоты.

  • При работе без батареи линейно-интерактивные системы ИБП обычно регулируют выходное напряжение в пределах ± 8-15% от номинального напряжения (например, 120, 208, 230 или 240 вольт), тогда как онлайн-системы ИБП обычно регулируют напряжение в пределах ± 2-3%.

На самом деле, существуют некоторые общие проблемы с питанием, которые могут возникать при повседневной работе. В таблице ниже показано, защитит ли вышеупомянутая система ИБП от аномалий:

Оффлайн Линейно-интерактивный Онлайн
Сбой питания
Падение питания
Скачок напряжения
Пониженное напряжение
Перенапряжение
Шум электрической линии
Изменение частоты
Переключение переходного процесса
Гармоническое искажение

Линейно-интерактивные ИБП vs онлайн ИБП vs оффлайн ИБП: плюсы & минусы

Оффлайн ИБП

Преимущества Ограничения
  • Высокая эффективность (зарядное устройство не включено постоянно).

  • Удобный в эксплуатации.

  • Доступная цена.

  • Использует аккумулятор во время отключения питания, ограниченной защиты или отсутствия защиты от перебоев в подаче электроэнергии.

  • Нагрузка постоянно подвергается всплескам, переходным процессам и любым другим аберрациям, поступающим по линии электропередачи, что приводит к риску потери или повреждения чувствительного оборудования и данных.

  • Конечное время переключения с сетевого питания на инвертор при сбое сетевого питания.

Линейно-интерактивный ИБП

Преимущества Ограничения
  • Высокая надежность.

  • Высокая эффективность.

  • Разумное согласование напряжения.

  • Более низкое потребление электроэнергии.

  • Меньшее количество компонентов.

  • Более низкие рабочие температуры.

  • Непрактично более 5 кВА.

  • Не защищает от всех форм нарушения власти.

  • Не предусматривайте коррекцию коэффициента мощности или регулировку частоты.

  • Требуют частого использования батареи в местах с экстремальными искажениями напряжения.

ИБП онлайн

Преимущества Ограничения
  • Улучшенная регулировка напряжения.

  • Время преобразования постоянного тока в переменный ток ничтожно мало, пропусков в покрытии нет.

  • Отсутствие колебаний напряжения, что свидетельствует о стабильном качестве напряжения.

  • Качество напряжения нагрузки свободно от искажений.

  • Почти идеальная электрическая мощность, высочайшая защита от всех скачков напряжения.


  • Сложные конструкции, требующие большого радиатора.

  • Рассеиваемая мощность выше.

  • Общая эффективность ИБП снижается (инвертор всегда включен).

  • Увеличивается мощность выпрямителя (он должен подавать питание на инвертор, а также заряжать аккумулятор).

  • Дороже, чем другие системы ИБП.

Линейно-интерактивные ИБП vs ИБП онлайн vs ИБП оффлайн: приложения

Приложения этих трех топологий с разными принципами работы варьируются от небольших жилых домов до крупных центров обработки данных.

Из-за более высокой энергоэффективности и экономичности, оффлайн ИБП чаще всего используются в домашних хозяйствах, небольших офисах с ограниченным бюджетом на энергоснабжение, а также в некоторых областях, где требования к качеству электропитания относительно невысоки. Лучшее соотношение цены и качества для персональных компьютеров и также подходит для принтеров, сканеров, аварийных источников питания и EPABX.

В качестве одного из основных вариантов линейно-интерактивный ИБП, отвечающий требованиям высокой надежности электропитания, идеально подходит для серверов отделов, домов, малых предприятий и средних предприятий. В некоторых областях с проблемной инфраструктурой, где напряжение в сети переменного тока нестабильно, сильно колеблется, Или он сильно искажен, линейно-интерактивному ИБП может потребоваться заряжать аккумулятор один или два раза в день или даже чаще.

Самая интеллектуальная онлайн-система ИБП, рассматриваемая как решение по умолчанию для обеспечения резервного питания и защиты критически важного оборудования и серверов в центрах обработки данных, также может применяться в таких областях, как компьютер, транспорт, банковское дело, ценные бумаги, связь, медицинские услуги. источник питания длительного действия, в частности, для некоторых приводов асинхронных двигателей и других подобных приложений управления двигателями, отделений интенсивной терапии, медицинского оборудования, чувствительных электрических приборов.

линейно-интерактивные-онлайновые-и-офлайновые-приложения-ИБП

Линейно-интерактивные ИБП vs ИБП онлайн vs ИБП оффлайн: что выбрать?

В таблице ниже приведены некоторые ключевые моменты, обсуждавшиеся ранее среди трех дизайнов.

Оффлайн Линейно-интерактивные Онлайн
Размер Компактный Обычно большой & тяжелый Обычно небольшой & легкий
Practical Power Range (kVA) 0-0.5 0.5-5 5-5000
Регулятор напряжения Низкий Зависит от дизайна Высокий
Стоимость за ВА Низкий Средний Средний
Эффективность Высокий
(обычно 95-98%)
Высокий
(обычно 90-96%)
Низкий-средний
(обычно 80-90%)
Расходы Низкий Средний Высокий
Типичные области применения Дома; Небольшие офисы Малый и средний бизнес Телекоммуникации; Коммуникации; Банкинг; Транспорт; Промышленная среда

При выборе решений ИБП учитывайте тип ИБП и соответствующий уровень защиты. Основное различие между онлайн, оффлайн и линейно-интерактивным ИБП заключается в их принципе работы, который отражается в их характеристиках, функциональных различиях, преимуществах и ограничениях. Кроме того, внутренняя структура топологии ИБП в дальнейшем будет влиять на его производительность в различных прикладных средах.


252

Вас также может заинтересовать