Как разобраться в работе источников бесперебойного питания (ИБП)!

Источник бесперебойного питания (ИБП) — это системное устройство, которое подключает батарею (в основном, необслуживаемую свинцово-кислотную батарею) к главному устройству и преобразует постоянный ток в переменный через инвертор главного устройства и другие модульные схемы. Он в основном используется для обеспечения стабильного и бесперебойного питания отдельного компьютера, компьютерной сети или другого силового электронного оборудования, такого как электромагнитные клапаны и датчики давления. Когда входное переменное напряжение нормальное, ИБП стабилизирует переменный ток и подает его на нагрузку. В это время ИБП выступает в роли стабилизатора переменного напряжения, а также заряжает батарею устройства; при прерывании переменного тока (аварийном отключении питания) ИБП немедленно использует постоянный ток батареи для продолжения подачи переменного тока 220 В на нагрузку с помощью метода преобразования с нулевым переключением инвертора, чтобы обеспечить нормальную работу нагрузки и защитить программное и аппаратное обеспечение нагрузки от повреждений. Оборудование ИБП обычно обеспечивает защиту от перенапряжения или пониженного напряжения.

Система бесперебойного питания (ИБП) состоит из пяти частей: основной цепи, байпаса, батареи и других цепей ввода питания, выпрямителя (REC) для преобразования переменного/постоянного тока, инвертора (INV) для преобразования постоянного/переменного тока, схемы переключения выходного напряжения инвертора и байпаса, а также накопительной батареи. Функция стабилизации напряжения в системе обычно выполняется выпрямителем. В выпрямительном устройстве используется тиристор или высокочастотный импульсный выпрямитель, который выполняет функцию управления амплитудой выходного напряжения в зависимости от изменения внешнего источника питания. Поэтому при изменении внешнего источника питания (изменение должно соответствовать требованиям системы) амплитуда выходного напряжения практически не изменяется. Функция очистки напряжения выполняется накопителем энергии. Поскольку выпрямитель не может устранить мгновенные импульсные помехи, выпрямленное напряжение все еще содержит импульсные помехи. Помимо функции хранения постоянного тока, накопительная батарея представляет собой большой конденсатор, подключенный к выпрямителю. Величина ее эквивалентной емкости пропорциональна величине накопителя энергии. Поскольку напряжение на конденсаторе не может резко изменяться, для устранения импульсных помех используются сглаживающие характеристики конденсатора по отношению к импульсам, что выполняет функцию очистки, также известную как

экранирование помех. Стабильность частоты достигается преобразователем, а стабильность частоты зависит от стабильности частоты колебаний преобразователя. Для облегчения ежедневной эксплуатации и обслуживания системы ИБП предусмотрены системный рабочий переключатель, автоматический байпасный переключатель после самодиагностики основного блока, байпасный переключатель для технического обслуживания и другие элементы управления.

Когда напряжение сети работает нормально, нагрузка питается, как показано на рисунке 1-1, и одновременно заряжается аккумуляторная батарея; при внезапном отключении электроэнергии источник питания ИБП начинает работать, и аккумуляторная батарея обеспечивает питание, необходимое нагрузке для поддержания нормального производства (как показано жирным черным шрифтом →); когда нагрузка сильно перегружена из-за производственных потребностей, напряжение сети выпрямляется и напрямую питает нагрузку (как показано пунктирной линией).