Схемы ибп: Схемы блоков бесперебойного питания (UPS), методика ремонта

Содержание

схемотехника и технические характеристики — Публикации — Энергетические Технологии

Главная — Статьи — Публикации — Трехфазные ИБП: схемотехника и технические характеристики

Настоящая статья является продолжением цикла публикаций о системах бесперебойного питания переменного тока (ЭК №7 2003, №4 2004, №6 2004). Рассматриваются особенности построения и схемотехнические решения трехфазных ИБП. Приводятся технические характеристики ИБП ряда известных мировых производителей.

Источники бесперебойного питания (ИБП) предназначены для защиты электрооборудования пользователя от нештатных ситуаций, возникающих в питающей сети, включая искажение или пропадание напряжения, а также для подавления импульсных помех. Разнообразные топологии ИБП были рассмотрены в работе [1].

Наиболее распространены ИБП с двойным преобразованием энергии, обеспечивающие переход с сетевого режима на автономный (питание нагрузки энергией аккумуляторной батареи) без прерывания питания. Такие ИБП обеспечивают синусоидальную форму и симметрию трехфазного выходного напряжения, и обычно используются в приложениях, предъявляющих повышенные требования к качеству электропитания.

Вопросам проектирования и исследования трехфазных ИБП посвящен ряд публикаций, например [2, 3], рассматривающих, в основном, классическую структуру построения ИБП с двойным преобразованием энергии. Появление новых электронных компонентов, привело к появлению новых технологий построения ИБП. Варианты схемотехнических решения силовых узлов современных трехфазных ИБП средней и большой мощности (10 кВА:400 кВА) можно разделить на три группы (см. рис. 1):

ИБП с аккумуляторной батареей (АБ) в буфере цепи питания инвертора;
ИБП с бустером (повышающим преобразователем) в цепи питания инвертора;
ИБП с входным ШИМ-преобразователем и уравнителем (<балансировщиком>) в цепи питания инвертора.

а) ИБП с АБ в цепи питания инвертора;

б) ИБП с бустером в цепи питания инвертора;

в) ИБП с входным ШИМ-преобразователем

Рис. 1. Структурные схемы трехфазных ИБП

ИБП с АБ в буфере цепи питания инвертора

Классическая структура ИБП с АБ в цепи питания инвертора, представленная на рисунке 1а, содержит мостовой управляемый тиристорный выпрямитель (УВ), высоковольтную аккумуляторную батарею (АБ), трехфазный мостовой инвертор напряжения (ИН) на IGBT-транзисторах, трехфазный выходной трансформатор (ТР) с обмотками, включенными по схеме треугольник-звезда и выходной фильтр (Ф).

Система управления выпрямителем УВ в статическом режиме поддерживает напряжение на его выходе с высокой точностью при допустимом диапазоне изменения входного напряжения ±15% от номинального значения. В случае выхода напряжения за указанные пределы ИБП переходит в автономный режим работы. Выходное напряжения УВ регулируется изменением угла отпирания тиристоров и является функцией нескольких параметров, в том числе и зарядного тока АБ. В общем виде структурная схема многоконтурной системы регулирования показана на рисунке 2.

Рис. 2. Структурная схема системы регулирования напряжения на выходе УВ

Для исключения значительных бросков тока через сглаживающий конденсатор, подключенный к выходу УВ, применяется мягкий пуск — плавное (в течение 10-30 с после подачи входного напряжения на ИБП) увеличение выходного напряжения. Значение емкости сглаживающего конденсатора выбирается так, чтобы величина пульсаций выходного напряжения не превышала 1%.

Выполнения этого требования влечет за собой значительное искажение формы входного тока, коэффициент искажения синусоидальности которого составляет 33%, что в свою очередь приводит к уменьшению коэффициента мощности до 0,8 [3]. С уменьшением нагрузки эти показатели еще более ухудшаются (см. табл. 1).

Таблица №1 Входной коэффициент мощности и коэффициент несинусоидальности входного тока
в зависимости от типа выпрямителя ИБП и степени его загрузки

Показатель	Нагрузка ИБП, %	Тип выпрямителя
Показатель	Нагрузка ИБП, %	мостовой	2-мостовой	мостовой с фильтром 5-ой гармоники	ШИМ- преобразо- ватель
Входной коэффициент мощности	25	0,65	0,7	0,9	0,98
	50	0,7	0. 78	0,97	0,98
	75	0,75	0,8	0,95	0,99
	100	0,8	0,85	0,93	0,99
Коэффициент несинусоидальности входного тока, %	25	60	25	20	6
	50	50	16	15	5
	75	38	12	10	4
	100	33	10	5	3

Наиболее существенными высокочастотными гармониками во входном токе ИБП являются пятая и седьмая (250 Гц и 350 Гц). Широко распространенным методом снижения высокочастотных гармоник входного тока ИБП является применение пассивного фильтра для них на входе ИБП (см. рис. 3).

Рис. 3. 6-полупериодный мостовой выпрямитель с фильтром 5-ой гармоники

Параметры продольных и поперечных ветвей фильтра L1, L2, C2 выбираются из условия получения резонансной частоты, равной частоте пятой гармоники. Такая настройка фильтра позволяет уменьшить коэффициент искажения синусоидальности входного тока и повысить коэффициент мощности. На рисунке 4 приведены осциллограммы и спектральный состав входного тока ИБП номинальной мощностью 120 кВА с мостовым выпрямителем на нагрузке, составляющей 25% номинальной мощности. Измерения произведены с использованием универсального прибора Industrial Scope Meter Fluke 123 и токовых клещей Tektronix А600.

а) осциллограммы входного тока и напряжения без фильтра;

б) график спектрального состава входного тока без фильтра;

в) осциллограммы входного тока и напряжения ИБП с фильтром пятой гармоники;

г) график спектрального состава входного тока ИБП с фильтром пятой гармоники

Рис. 4. Форма входного напряжения и тока ИБП с 6-ти полупериодным выпрямителем, гармонический состав входного тока

При использовании фильтра, коэффициент пятой гармоники входного тока снижается с 63% до 16%, а коэффициент искажения синусоидальности уменьшается с 60% до 25%. С увеличением нагрузки эти коэффициенты уменьшаются. Следует отметить, что при работе на холостом ходу или на малых нагрузках входной коэффициент мощности ИБП с фильтром 5-ой гармоники может принимать отрицательные значения, так как входное сопротивление УВ приобретает емкостной характер. Это обстоятельство может неблагоприятно сказываться на работе дизель-генератора ограниченной мощности в системах бесперебойного питания. Для исключения указанного недостатка используют компенсированные фильтры и фильтры с коммутаторами в поперечных ветвях [4].

Для снижения высокочастотных составляющих входного тока также возможно использовать 12-полупериодный выпрямитель, состоящий из двух мостовых трехфазных выпрямителей, выходы которых включены параллельно. Входные напряжения одноименных фаз этого выпрямителя сдвинуты на 30? за счет применения, например, трехфазного входного трансформатора с двумя комплектами вторичных обмоток, один из которых включен по схеме звезда, а другой — треугольник. Коэффициент искажения синусоидальности входного тока уменьшается до 10%, а входной коэффициент мощности ИБП увеличивается до 0,9 (см. таблицу 1). Как видно из спектрального графика ( рис. 5б), в составе входного тока в этом случае имеется только 11-ая гармоника с коэффициентом 6,6%.

а) осциллограмма входного тока;

б) график спектрального состава входного тока

Рис. 5 Форма входного тока ИБП с 12-ти полупериодным выпрямителем, гармонический состав водного тока

Для улучшения гармонического состава входных токов и увеличения коэффициента мощности возможно использование в выпрямителях IGBT-транзисторов вместо тиристоров. Высокочастотное ШИМ-управление транзисторами обеспечивает входной ток ИБП, приближенный по форме к синусоиде. Примером ИБП с таким выпрямителем является модель PW 9340 (80-130 кВА) производства POWERWARE, обеспечивающая коэффициент несинусоидальности входного тока не более 4% и входной коэффициент мощности 0,99 [5].

Трехфазный выходной инвертор напряжения ИБП представляет собой мостовую схему, созданную с использованием IGBT-транзисторах с ШИМ-управлением по синусоидальному закону. На выходе инвертора генерируются высокочастотные прямоугольные импульсы переменной ширины и постоянной амплитуды, равной напряжению АБ. Номинальные значения напряжений АБ в классических схемах трехфазных ИБП составляют 384-480 В. Так как выходное напряжение инвертора не может превышать входное, то для увеличения амплитуды линейного выходного напряжения до значения = 537 В к выходу инвертора подключается повышающий трансформатор, индуктивности рассеяния обмоток которого и конденсаторы, подключенные к вторичным обмоткам, образуют выходной фильтр, обеспечивающий фильтрацию высокочастотных составляющих ШИМ (7,5 кГц:15 кГц) в выходном напряжении ИБП.

Применение DSP-процессоров для управления транзисторами инвертора позволяет реализовать алгоритм пространственно-векторной модуляции, благодаря которому коэффициент искажения синусоидальности выходного напряжения не превышает 3% при линейной нагрузке и 5% при нелинейной нагрузке. Стабилизация выходного напряжения ИБП в диапазоне изменения симметричной нагрузки 0-100% обеспечивается с точностью ±1%. Современные трехфазные ИБП позволяют работать на несимметричной трехфазной нагрузке. При полностью несбалансированной нагрузке статическая точность стабилизации выходного напряжения нагруженной фазы составляет ±5%.

Следует отметить, что наличие выходного трансформатора в классической схеме ИБП не может обеспечить полной гальванической развязки нагрузки с сетью, т.к. при переходе в режим байпас входная и выходная нейтрали объединяются.

Для ИБП, соответствующих классической схеме (см. рис. 1а), характерны повышенные массогабаритные показатели. Тем не менее, ИБП мощностью более 100 кВА в настоящее время производятся преимущественно по классической схеме, т. к. в этом диапазоне мощностей они обладают наиболее высокими показателями надежности. Последнее обусловлено меньшим числом силовых узлов преобразования энергии по сравнению с бестрансформаторными структурами с бустером или реверсивным ШИМ-преобразователем, а также меньшими перенапряжениями, возникающими при коммутации токов (достигающих сотен ампер) силовыми транзисторными модулями инвертора.

ИБП с бустером в цепи питания инвертора

Международная электротехническая комиссия (МЭК) и европейская организация по стандартизации в электротехнике приняли стандарты IEC 1000-3-2 (EN 61000-3-2) и IEC 1000-3.3 (EN 61000-3-3), устанавливающие ограничения на величину гармонических составляющих входного тока электрооборудования. Уменьшение этих составляющих возможно за счет применение активной коррекции коэффициента мощности. Их отличительной особенностью является отсутствие трансформатора, использование неуправляемого выпрямителя и наличие бустера-корректора коэффициента мощности (БС) в силовой цепи ИБП (см. рис. 1б). Функциональная схема подобного ИБП приведена на рисунке 6.

Рис. 6. Функциональная схема ИБП с бустером в цепи питания инвертора

Аккумуляторная батарея, как правило, состоит из двух секций со средней точкой, соединенной с нейтральным проводом. Каждая секция АБ подключается к соответствующей выходной шине выпрямителя через тиристоры VD1 и VD2, которые закрыты в сетевом режиме работы, когда осуществляется заряд АБ. Зарядные устройства подключены к шинам стабильного напряжения постоянного тока на выходе бустера, что позволяет получить к.п.д. ЗУ вплоть до 96%…99%.

Номинальное напряжение аккумуляторных батарей различных моделей для бестрансформаторных ИБП приведено в таблице 2.

Таблица №2. Технические характеристики трехфазных ИБП с бустером

Производитель	Модель ИБП	Номинальная мощность, кВА	Номинальное напряжение АБ, В	Диапазон входного межфазного напряжения, В	Статическая точность, %	Динамическая точность, %	Время переходного процесса, мс
Powerware	PW 9305	7,5-80	576	279-484	±1	±3	н/д
Liebert	Hinet	10-30	384	300-480		±5	30
Riello	Multi Dialog	10-80	576	320-480		±5	10

Двухплечевой бустер — повышающий преобразователь напряжения постоянного тока — состоит из IGBT-транзисторов VT1, VT2, диодов VD3, VD4, дросселей L1, L2 и накопительных конденсаторов С1, С2. Преобразователь осуществляет следующие функции:

стабилизирует напряжение питания инвертора на уровне, необходимом для формирования номинальной величины выходного напряжения 220/380 В;
обеспечивает балансировку напряжений положительной и отрицательной шин постоянного тока относительно нейтрали, что исключает появление постоянной составляющей в выходном напряжении;
осуществляет активную коррекцию входного коэффициента мощности ИБП за счет формирования входного тока, приближенного по форме к синусоиде с начальной фазой, совпадающей с фазой входного напряжения.

Эти функции реализуются с помощью применения определенных алгоритмов ШИМ для управления транзисторами VT1, VT2 реализуемых контроллерами типа UC 3854 [6]. При этом входной коэффициент мощности ИБП повышается до 0,95. Коэффициент передачи напряжения повышающего преобразователя (бустера) в режиме непрерывного тока дросселей L1, L2 достигает 4 [7]. Это обеспечивает более широкий диапазон допустимого входного напряжения, при котором ИБП не переходит в автономный режим, по сравнению с классической структурой ИБП (см. таблицу 2) [5, 8, 9]. Кроме того, в автономном режиме работы по мере разряда АБ бустер обеспечивает стабильное напряжение на шинах постоянного тока питания инвертора.

Частота ШИМ, используемая для управления IGBT-транзисторами трехфазного мостового инвертора, составляет 15 кГц:30 кГц и подавляется L3C3-фильтрами на выходе ИБП, с помощью которых формируется синусоидальное напряжение частотой 50 Гц. Коэффициент искажения синусоидальности выходного напряжения при линейной нагрузке составляет менее 2%, а при нелинейной нагрузке не превышает 5%.

Величина емкости накопительных конденсаторов С1, С2, запасенная энергия которых, используется для питания инвертора при набросе нагрузки, или кратковременных пропаданиях сетевого напряжения, выбирается исходя из расчета 360 мкФ:660 мкФ на 1 кВА выходной мощности инвертора. Запасенная в конденсаторах энергия обеспечивает высокие динамические показатели ИБП (см. таблицу 2).

ИБП с входным ШИМ-преобразователем

Стремление увеличить коэффициент мощности в широком диапазоне изменения нагрузки и улучшить динамические характеристики ИБП с одной стороны, и появление доступных для широкого применения высоковольтных быстродействующих силовых IGBT-модулей с другой стороны, привело к появлению структуры ИБП с двунаправленным мостовым ШИМ-преобразователем (см. рис. 1в).

Функциональная схема указанного ИБП приведена на рисунке 7. Входной трехфазный ШИМ-преобразователь реализован на IGBT-транзисторах VT1:VT6, фазных дросселях Lа,Lв,Lс и накопительных конденсаторах С1, С2 [10].

Рис. 7. Функциональная схема ИБП с входным ШИМ-преобразователем

Такой ШИМ-преобразователь имеет следующие особенности:

высокое значения входного коэффициента мощности (0,99) в широком диапазоне изменения нагрузки;
регулирование напряжения постоянного тока на шинах питания инвертора;
двунаправленная передача энергии — из сети в нагрузку и в обратном направлении, что улучшает динамические свойства ИБП.

Эти свойства реализуются за счет применения ШИМ-управления транзисторами преобразователя с частотой коммутации 7,5 кГц…15 кГц. Входной ток при этом имеет практически синусоидальную форму и совпадает по фазе с входным напряжением.

Балансировщик напряжений, состоящий из транзисторов VT7, VT8 и индуктивности L1 (см. рис. 7), представляет собой устройство, обеспечивающее балансировку дифференциального напряжения постоянного тока. Симметрирование напряжений на шинах постоянного тока питания инвертора необходимо для исключения постоянной составляющей в выходном напряжении. Кроме того, БН уменьшает пульсации тока в накопительных конденсаторах С1, С2.

Схема преобразователя напряжения для АБ основана на транзисторах VT9, VT10, диодах VD1, VD2 и индуктивности L2. Преобразователь имеет два назначения:

зарядное устройство в сетевом режиме работы ИБП;
бустер цепи АБ в автономном режиме работы ИБП.

При работе в режиме зарядного устройства транзистор VT10 закрыт, а транзистор VT9 коммутируется с высокой частотой, что обеспечивает необходимое напряжение заряда АБ. При переходе ИБП в автономный режим DC/DC-конвертор выполняет функцию бустера, обеспечивая стабильное повышенное напряжение шин постоянного тока при разряде АБ. При этом транзистор VT9 закрыт, а транзистор VT10 переключается с частотой в 2:4 раза меньшей, чем транзистор VT9 при работе в режиме зарядного устройства.

Трехфазный инвертор аналогичен мостовому инвертору в структуре ИБП с бустером (см. рис. 6) и имеет на выходе LC-фильтр, выделяющий основную гармонику 50 Гц из высокочастотного выходного ШИМ-напряжения инвертора. В таблице 3 приведены основные технические характеристики ИБП с ШИМ-преобразователем ряда производителей [11-14].

Таблица №3. Технические характеристики ИБП с входным ШИМ-преобразователем

Параметр	Производитель, модель ИБП
	Powerware		MGE	Liebert
	PW 9255	PW 9390	Gallaxy 3000	NXa
Номинальная мощность, кВА	8, 10, 12, 15	40, 60, 80, 120, 160	10, 15, 20, 30	30, 40, 60, 80
Входной коэффициент мощности	0,99
Выходной коэффициент мощности	0,9		0,8
Коэффициент несинусоидальности входного тока, %	5		3
Диапазон отклонений входного напряжения без перехода ИБП в автономный режим при 100%-нагрузке, %	-15, +10	-10, +15	±15	-20, +25
Статическая точность выходного напряжения, %	±3	±1
Динамическая точность выходного напряжения при 100% скачке нагрузки, %	±5		±3	±5
Время переходного процесса при 100% скачке нагрузки, мс	3	1	20	н/д
КПД при 100% нагрузки, %	91	92-94	89	89,4 — 90,5

К особенностям ИБП с ШИМ-преобразователем можно отнести:

большое количество силовых IGBT-транзисторов в силовой цепи и возникновение на закрытых транзисторах значительных коммутационных напряжений;
сложную схему управления транзисторами ШИМ-преобразователя, требующую информации не только о величине токов и напряжений, но и об их фазовом сдвиге.

В заключение следует отметить, что при выборе модели ИБП пользователь должен принимать в расчет как наличие необходимых потребительских свойств, соотношение цена/качество, но и надежность, и удобство, и стоимость сервисного обслуживания ИБП.

Климов В.П., Москалев А.Д.

Литература

Климов В.П., Портнов А.А., Зуенко В.В. Топологии источников бесперебойного питания переменного тока (ИБП), Электронные компоненты, №7, 2003.
Полупроводниковые выпрямители. М.: Энергия, 1967.
Статические агрегаты бесперебойного питания. М.: Энергоатомиздат, 1992.
Климов В.П., Москалев А.Д. Способы подавления гармоник в системах электропитания, Практическая силовая электроника, №6, 2003.
www.powerware.com
Климов В., Климова C.Р., Портнов А.А. ИБП с двойным преобразованием энергии малой и средней мощности: схемотехника и технические характеристики, Электронные компоненты, №6, 2004.
Моин В.С., Лаптев Н.Н. Стабилизированные транзисторные преобразователи. М.: Энергия, 1972.
www.liebert-hiross.ru
www.riello-ups.com
Овчинников Д.А., Костров М.Ю., Лукин А.В., Малышков Г.М. Трехфазный выпрямитель с корректором коэффициента мощности, Практическая силовая электроника, №6, 2002.
Техническая спецификация Galaxy 3000, MGE UPS Systems, MGE 033/UKO-01/2000.
Новая серия ИБП Powerware 9390, Электрическое питание, №3, 2004.
Новая серия ИБП Powerware 9355, Электрическое питание, №4, 2004.
ИБП Liebert NXa мощностью от 30 до 80 кВА. Технические характеристики, ENP Liebert NXa UPS, 2003.

Статья опубликована в журнале «Электронные компоненты» N6 за 2005 год.

Принципиальная схема бесперебойника

Источник бесперебойного питания способен справиться со следующими проблемами в электросети : полное отключение питающей сети, высоковольтные импульсные помехи, долговременные и кратковременные всплески напряжения; высокочастотный шум или помехи имеющие место быть в электросети, отклонение частоты более чем на 3 Гц. Важными параметрами ИБП, является время переключения нагрузки на питание от аккумуляторных батарей и время автономной работы от аккумуляторной батареи. Резервная схема построения ИБП в рабочем режиме питание нагрузки происходит от электрической сети, которое источник бесперебойного питания фильтрует на предмет высоковольтных импульсов и электромагнитных помех пассивными фильтрами. При отклонениях сетевого напряжения за нормированные значения нагрузка автоматически подключается к питанию от аккумуляторов с помощью схемы инвертора, которая имеется в каждом ИБП. Как только напряжение в сети войдет в норму источник бесперебойного питания переключит нагрузку на электропитание от сети.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

Источник бесперебойного питания (ИБП) APC Back-UPS CS 500VA

Рассмотрим, схемы бесперебойника для компьютера

МОЩНЫЙ ИСТОЧНИК БЕСПЕРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ. Схема источника бесперебойного питания

Схемы источников бесперебойного питания.

Схемы источников бесперебойного питания

Принципиальная электрическая схема источника бесперебойного питания АРС SMART UPS 2200/2200XL/3000

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как увеличить мощность бесперебойника

Источник бесперебойного питания (ИБП) APC Back-UPS CS 500VA

Характеристики: ВА, Вт, — В, время работы 4. ИБП резервного типа они же — Off-line, Back UPS предполагает наличие резервной схемы обеспечения, переключаемой автоматикой во в нештатных ситуациях. В обычном режиме электропитание осуществляется от внешней электрической сети напрямую с фильтрацией скачков напряжения и электромагнитных наводок пассивными фильтрами.

Если характеристики электропитания превышают стандартные значения напряжения либо происходит отключение электричества в сети, потребляющее оборудование переподключается с помощью реле на схему энергообеспечения, обеспечивающую поставку электроэнергии от аккумуляторов через встроенный инвертор. При стабилизации напряжения до стандартных значений, реле вновь переключает схему питания на энергообеспечение от первичной внешней электросети.

Для хранения параметров используется микросхема EEPROM 93C46, в ней хранятся значения напряжения в сети, напряжение батареи, тип устройства, значения мощности перегрузки, серийный номер и т.

Литература: 1. Сайт производителя 2. Выбираем бюджетный ИБП 3. Как сделать чтобы ИБП работал без аккумулятора. Надоело покупать аккумуляторы. Год или чуть более и выходят из строя. Мне нужно было 14 вольт, R56 составил Ом.

Ваш e-mail не будет опубликован. Перейти к содержимому. Главная Производителям техники Наши цели Как добавить устройство? Контактная информация.

Запись опубликована в рубрике Разные устройства с метками UPS , аккумулятор , питание. Добавьте в закладки постоянную ссылку. Реаутор говорит:. Еигений говорит:. Подтверждаю, замена R56 на 2,2 ком, напряжение заряда — 12,5 вольт.

Добавить комментарий Отменить ответ Войти, используя социальный аккаунт. Сайт работает на WordPress.

Рассмотрим, схемы бесперебойника для компьютера

А вы пользуетесь источником бесперебойного напряжения? Считаете, что вполне можете обойтись без него? Вы в этом точно уверены? Источник бесперебойного питания ИБП или UPS — Uninterruptible Power Supplies предназначен для снабжения компьютера электроэнергией в случае пропадания напряжения в электрической сети. Внезапное отключение напряжения чревато потерей данных и физической порчей оборудования. В электрической сети всегда есть помехи и всплески напряжения , которые возникают при коммутации мощных потребителей. Если нагрузка по конкретной электрической линии велика, напряжение на нагрузке снижается ниже нормы.

ИБП для котла своими руками. Принципиальная схема.

МОЩНЫЙ ИСТОЧНИК БЕСПЕРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ. Схема источника бесперебойного питания

ИБП является вторичным источником электропитания [3] [4] :п. Источники бесперебойного электропитания развивались параллельно с компьютерами и другими высокотехнологическими устройствами для надежного питания этого оборудования, чего стандартные сети электроснабжения обеспечить не могут. Также в качестве резервного источника могут применяться маховики и топливные элементы. В настоящее время мощность ИБП находится в диапазоне Вт … кВт и более , возможны различные величины выходных напряжений. Кратковременные нарушения нормальной работы электрической сети являются неизбежными. Причиной большинства кратковременных нарушений электроснабжения являются короткие замыкания. Полностью защитить электрическую сеть от них практически невозможно или, во всяком случае, это стоило бы очень дорого. Длительного перерыва питания возможно избежать используя автоматический ввод резерва АВР.

Схемы источников бесперебойного питания.

ИБП — очень сложное устройство, которое условно можно разделить на два блока — это преобразователь и зарядное устройство выполняющее обратную функцию. В большинстве случаев ремонт ИБП очень проблемный и дорогостоящий. Но пробовать всё-же стоит — иногда неполадка простая и лежит буквально на поверхности. На фирме выкинули нерабочий бесперебойник модели APC Но прежде чем пустить его на запчасти, решил попробовать его оживить.

Модель SmartUPS является одной из самых распространенных в классе корпоративных источников бесперебойного питания при использовании распределенной схемы резервного питания. Такая популярность этой модели объясняется ее достаточно высокой нагрузочной способностью, что позволяет использовать эту модель для питания небольших серверов и графических станций, используемых, например, в конструкторских отделах.

Схемы источников бесперебойного питания

Самое подробное описание: ремонт ups своими руками от профессионального мастера для своих читателей с фотографиями и видео из всех уголков сети на одном ресурсе. У знакомого на фирме выкинули нерабочий бесперебойник модели APC Но прежде чем пустить его на запчасти, решил попробовать его оживить. И как оказалось не зря. Прежде всего меряем напряжение на аккумуляторной гелевой батарее. Для функционирования бесперебойника но должно быть в пределах В.

Принципиальная электрическая схема источника бесперебойного питания АРС SMART UPS 2200/2200XL/3000

Функция, которую выполняет источник бесперебойного питания сокращенно — ИБП , или UPS — от английского Uninterruptible Power Supply , максимально полно отражена в самом его названии. Являясь промежуточным звеном между электросетью и потребителем, ИБП должен в течение определенного времени поддерживать электропитание потребителя. Принцип действия любого источника бесперебойного питания прост: пока напряжение питающей сети находится в заданных пределах, оно подается на выход ИБП, одновременно с этим заряд встроенного аккумулятора поддерживается от внешнего питания схемой заряда. При пропадании электропитания или его сильном отклонении от номинала выход UPS подключается к встроенному в него инвертору, преобразующему постоянный ток от аккумулятора в переменный ток питания нагрузки. Так как в основном бесперебойные источники питания используются для резервного питания компьютеров, они часто имеют USB-выходы для подключения к ПК, что позволяет при переходе на резервное питание автоматически перевести компьютер в режим пониженного энергопотребления.

Принципиальные схемы UPS ONH Далее будут приведены различные фрагменты принципиальных схем. ИБП, схема которого изображена на рис .

Климов В. Статья продолжает цикл публикаций, посвященным системам бесперебойного питания переменного тока. Рассмотрены особенности современной схемотехники ИБП с двойным преобразованием малой и средней мощности. Приводится сравнение технических характеристики ИБП ряда известных производителей. Разнообразие топологии и структурное построение ИБП рассмотрены в ряде работ [1], [2], [8]. ИБП с двойным преобразованием энергии обладает наиболее совершенной технологией по обеспечению качественной электроэнергией без перерывов в питании нагрузки при переходе с сетевого режима питание нагрузки энергией сети на автономный режим питание нагрузки энергией аккумуляторной батареи , и наоборот.

Дневники Файлы Справка Социальные группы Все разделы прочитаны.

Почти каждый, кто использует в своей работе компьютеры, сталкивался с потерей информации в результате отключения электропитания. Источники бесперебойного питания ИБП , рассматриваемые в предлагаемой вам книге, предназначены для временного поддержания работы компьютера или другого оборудования при аварийном отключении напряжения. Для электропитания компьютера во время сбоя электрической сети используется заряд аккумуляторной батареи, являющейся частью ИБП. Книга ориентирована на пользователей и разработчиков компьютерных и коммуникационных систем и всех интересующихся источниками бесперебойного питания. Несмотря на то, что в книге есть блок-схемы источников бесперебойного питания, в ней, в основном, рассматриваются внешние характеристики ИБП, а не принципы их схемного построения или, тем более, принципиальные схемы элементов ИБП.

Подробно: ремонт источников бесперебойного питания своими руками от настоящего мастера для сайта olenord. У знакомого на фирме выкинули нерабочий бесперебойник модели APC Но прежде чем пустить его на запчасти, решил попробовать его оживить.

Схема ИБП — простое создание резервных батарейных систем

Перебои в подаче электроэнергии могут произойти в любых условиях. Кроме того, напряжение батареи может упасть ниже требуемого уровня. В таких случаях резервный аккумулятор обязателен. Но у вас не может быть запаса многочисленных кислотных аккумуляторов. Вместо этого вам нужен надежный резервный источник питания. Для такого сценария необходим источник бесперебойного питания (ИБП). Он гарантирует, что все электронное оборудование, требующее постоянного входного напряжения, продолжает работать. Но как работает схема ИБП? Мы собираемся разъяснить это. Мы подробнее остановимся на том, как он эффективно заменяет фактическое питание от сети. Таким образом, продолжайте читать для получения дополнительной информации.

1. Как работает схема ИБП?

Рис. 1: ИБП

Схема ИБП работает, обеспечивая мгновенную подачу питания, когда электросеть недоступна. Работа схемы в первую очередь зависит от используемой вами схемы ИБП.

В идеале схема ИБП отличается от генератора или других резервных систем аварийного питания, и эти системы необходимо включать вручную.

Вместо этого схема ИБП подает мгновенную мощность. Он оснащен подключенными батареями для небольших потребителей энергии и генераторами для потребителей высокой мощности, а батареи имеют первостепенное значение для поддержки немедленного энергоснабжения.

Обычно цепь ИБП обеспечивает питание в течение примерно 15 минут, и этого времени достаточно для надлежащего отключения электрического оборудования, такого как компьютеры. Следовательно, ИБП необходим для защиты электрических устройств и систем, которые не могут выдержать внезапные перебои в подаче электроэнергии.

2. Тип схемы ИБП

Рис. 2: Консультант управляет ИБП

Существует три основных типа систем ИБП. Таким образом, выберите тип, который соответствует вашим потребностям в мощности. Они включают режим ожидания, двойное преобразование и линейно-интерактивный режим.

Автономный режим ожидания

Автономный режим ожидания — самый простой резервный ИБП. При возникновении проблем с питанием ИБП переключается на резервное питание от батареи. Типичные проблемы с электропитанием включают отключение электроэнергии, провалы или скачки напряжения.

При возникновении проблем с входным источником питания ИБП сначала переключается на питание постоянного тока. ИБП имеет инвертор переменного тока, который преобразует ток в электроэнергию переменного тока. Такой ИБП также обеспечивает достаточную мощность для повседневных электронных гаджетов.

Линейно-интерактивный

ИБП устранит малейшее нарушение энергоснабжения, не переключаясь в режим работы от батареи. Он оснащен автотрансформатором, который регулирует изменения напряжения. Изменения напряжения, в случае, включают выбросы и вздутия.

Блок питания может обслуживать недорогие серверы, обычные компоненты и игровые системы, а также другие сложные гаджеты.

Рисунок 3: ИБП.

Онлайн/двойное преобразование

Условия питания на входе не имеют значения для этого ИБП. Независимо от формы, ИБП будет выдавать чистую электроэнергию.

Подобно автономному режиму ожидания, этот тип сначала изменяет входное напряжение переменного тока на постоянное. Опять же, он преобразует мощность постоянного тока в переменный ток.

Все системы ИБП могут постоянно питаться от источника постоянного тока. Следовательно, большинство из них не имеют времени переключения, поскольку им не нужно переключаться на питание постоянного тока. Такие системы ИБП идеально подходят для высокопроизводительных серверов и других сложных устройств.

3. 4 Простые цепи бесперебойного питания (ИБП)

Простой ИБП с использованием одной микросхемы
Рис. 5: ИБП в режиме работы от батареи
Эту схему можно построить, используя стандартные компоненты. Несмотря на простую конструкцию, он может эффективно работать с широким спектром устройств вывода. Есть две основные части этой схемы. Во-первых, есть часть инвертора ИБП и часть конструкции батареи.
На этапе инвертора есть несколько компонентов. Они включают 20K, два 1K и два резистора 20 Ом. Другие конденсаторы, IC SN74LVC1G132, IC 4017, IC 7085 и трансформатор.
Обратите внимание, что номинал конденсатора и резистора будет определять скорость работы генератора. Вход представляет собой прямоугольную волну в цепи, и, следовательно, выход также будет прямоугольной волной.
Другим критическим элементом является этап автоматического зарядного устройства. Для оптимальной работы системы зарядного устройства крайне важно правильно спроектировать зарядное устройство.
ИБП с одним трансформатором для инвертора и зарядки аккумуляторов
Для этой схемы достаточно одного трансформатора, чтобы обеспечить достаточную зарядку батарей. Конечно, одним из основных компонентов является полевой МОП-транзистор, и он оснащен обратным мощным диодом для обеспечения питания от батареи. Следовательно, нет необходимости использовать дополнительные диоды.
Схема ИБП на основе IC 555
Рис. 6. Аккумуляторы ИБП
С помощью импульсно-волновой модуляции (ШИМ) можно также создать простой ИБП, способный выполнять различные задачи. Обратите внимание, что IC 555 играет ключевую роль в создании импульсов ШИМ.
Сборка системы также не потребует больших затрат, так как требует простых и дешевых комплектующих.
Как вы делаете такие электрические схемы? Все это включает в себя побуждение выходных электронных компонентов к переключению в зависимости от приложенных импульсов PWM. Действие, в свою очередь, приводит к тому, что трансформатор создает выходной переменный ток. Обратите внимание, что этот ток напоминает типичную синусоиду переменного тока.
Критические части этой схемы включают диод Зенера 3 В и другие диоды, такие как 1N4148, 1N4007 и 1N5402. Другие важные компоненты включают транзисторы, конденсаторы и IC 4049. Кроме того, ожидайте найти трансформатор.
Наиболее важным компонентом является IC 555. Поэтому мы используем IC для обозначения системы аварийного питания.
Система также оснащена частью цепи автоматического зарядного устройства.
Конструкция ИБП 1 кВА
Рисунок 7: Универсальные инверторы
Другой стандартной схемой ИБП является такая конструкция, которая обеспечивает постоянное напряжение для работы устройства мощностью 1000 Вт. Как правило, это высоковольтная система. В результате трансформатор не требуется. Как и другие системы, которые мы обсуждали выше, эта система состоит из двух частей. Одна часть — инвертор, а другая — секция зарядного устройства.
В аккумуляторной секции есть реле. Они отвечают за перевод батарей в режим зарядки, когда присутствует вход переменного тока. При отключении сетевого питания реле переводит аккумуляторы в инверторный режим.
Заключение
Как мы подчеркивали в статье, необходима схема ИБП. Мы рассмотрели несколько схем ИБП.
Когда вы выбираете один из них, профессиональное суждение обязательно. Обратитесь к эксперту за юридической консультацией по правильному ИБП для ваших потребностей в электроснабжении.
Также обращайтесь к нам в случае возникновения каких-либо вопросов, и мы поможем вам на нашем уровне наилучшим образом.
Простые схемы источников бесперебойного питания (ИБП)
5 июля 2022 г. администратор Электронные схемы, проекты в области электроники 0
В этой статье мы собираемся исследовать простой источник бесперебойного питания (ИБП) с использованием батареи 12 В. Мы собираемся объяснить эти схемы ИБП очень просто, чтобы их мог понять новый студент-электронщик. Эти схемы ИБП могут использоваться для управления конкретным устройством или нагрузкой.
Простой источник бесперебойного питания
В этой схеме мы можем построить дома, используя самые обычные или часто используемые компоненты, чтобы получить приемлемую мощность. Эта простая схема ИБП может использоваться не только в обычной электрической нагрузке, но и в сложных устройствах, таких как компьютерные блоки питания. В этой схеме инвертора используется модифицированная конструкция с синусоидой. Функции электропитания ИБП могут не требоваться критически для работы сложных цепей. Этот источник бесперебойного питания, представленный здесь, вполне может удовлетворить требования. Эта инверторная схема также включает встроенное универсальное зарядное устройство.
Требуемые компоненты для цепи UPS
IC1 = SN74LVC1G132 или отдельные ворота от IC4093
IC2 = 4017
IC3 = 7805
9017
IC3 = 7805
9015
. R5 = 220 Ом
C1 = 0,095UF
C2, C3, C4 = 10UF/25V
T0 = BC557B
T1, T2 = 8050
T3, T4 = BDY29. 10 А/230 В
Понимание конструкции схемы
IC1 SN74LVC1G132 имеет один вентиль НЕ-И, заключенный в небольшой корпус. Это сердце каскада генератора, и для необходимых колебаний требуется всего один конденсатор и один резистор. Значение этих двух пассивных компонентов определяет частоту генератора и может быть изменено по вашему желанию, и эта частота составляет около 250 Гц.
Генерируемая частота применяется к следующей ступени, состоящей из одного декадного счетчика IC 4017. IC 4017 сконфигурирована таким образом, что ее выходы производят и повторяют набор из пяти последовательных логических высоких выходов. в этом случае вход представляет собой прямоугольную волну, поэтому генерируемый вывод также представляет собой прямоугольную волну.
Секция зарядного устройства для ИБП
Базовые выводы двух пар спаренных мощных транзисторов Дарлингтона с высоким коэффициентом усиления присоединены к ИС таким образом, что она получает и передает питание на альтернативные выходы.
No related posts.