Блоки безперебійного живлення: види і особливості

Джерела безперебійного живлення — це прилади, які рекомендують використовувати коли у вашому приватному будинку, офісі, на виробництві, на комерційному, чи будь-якому іншому нерухомому об’єкті зникає електроенергія. Дане питання актуальне в будь-який час, а не тільки в період російської агресії проти України, адже проблеми з електропостачанням можуть виникнути будь-коли внаслідок причин, на які ми не можемо повпливати.

Джерела Безперебійного Живлення (або - ДБЖ), будуть надавати безперервне живлення окремого приладу або групи приладів на об‘єкті нерухомості, заздалегідь під‘єднаних до джерела струму. Головна мета таких джерел безперебійного живлення — протягом короткого проміжку часу підтримати працездатність приладів. Таке критичне навантаження може сягати від кількох хвилин до кількох годин. Але тут обов’язково треба враховувати, по-перше, ємність акумуляторного блоку, а по-друге — потужність пристрою чи групи пристроїв.

Сучасні ДБЖ відповідають усім стандартам безпеки, і в більшості випадків пристосовані для використання в офісі, в домашніх умовах, а якщо мова йде про більш енергоємні системи, то і для використання в умовах виробництв різного типу.

Сьогодні існують наступні типи джерел безперебійного живлення:

• Offline (офлайн)

Даний тип приладів не впливає на зміну параметрів мережі живлення, тому його час від часу називають «захистом в режимі стенд-бай (stand-by)».

Його складові це — випрямляч-інвертор, акумулятор, та реле резерву. Давайте більш детально розглянемо кожен з цих компонентів:

Задача випрямляча інвертора це забезпечення процесу заряджання акумулятора в режимі «байпас» (bypass), а також трансформація постійної напруги, яка йде від акумулятора, на змінну напругу, яка потрібна при включенні аварійного режиму. Такий тип джерел безперебійного живлення, як правило, використовується для аварійного живлення побутової електроніки з імпульсними блоками живлення в приватних домогосподарствах або офісних приміщеннях. Це обумовлено в тому числі спрощеною схемою, яка використовується в таких випрямлячах-інверторах. Час, який іде на перемикання в момент виникнення аварійного відключення основного джерела струму, можна назвати високим, проте, імпульсні блоки живлення мають згладжуючи конденсатори, які майже повністю нівелюють паузу в зміні джерела живлення.

Офлайн джерела являють собою недороге рішення, і вони досить популярні у своїй ніші. Але, треба зазначити, що форма вихідної напруги в офлайн ДБЖ буде далека від синусоїди, хоча для успішного виконання своїх функцій у чітко визначеній ніші цього буде повністю достатньо. 

• Лінійно-інтерактивні (line-interactive)

Цей тип пристроїв більш складний, ніж попередній. Фактично, лінійно-інтерактивний блок безперебійного живлення - це офлайн ДБЖ з інтегрованим стабілізатором напруги. Стабілізатор вирівнює напругу на виході, але при цьому дає можливість не задіювати акумулятор в процесі вирівнювання. Вхідна напруга може коливатися в широкому діапазоні. Тобто, якщо має місце перепад напруги, стабілізатор виконує свої функції вирівнюючи її, при цьому не задіюючи акумулятор, що значно збільшує його ресурс. Акумулятор буде задіяний тільки в разі суттєвого відхилення величини вхідної напруги від номінальної, і саме в цьому випадку буде задіяне реле резерву, яке і перемкне живлення на акумулятор.

Лінійно-інтерактивні блоки безперебійного живлення можуть поділятися на ті, що мають правильну синусоїду, і ті що правильної синусоїди не мають. Це залежить, в першу чергу, від якості інвертора. Безумовно, такий тип приладів коштує дорожче, і являє собою більш високий і більш складний клас ДБЖ. 

В процесі вибору необхідно чітко визначитись, чи потрібна вам висока якість напруги живлення. Якщо такої потреби немає, можна обрати більш простий і дешевий пристрій. Але бувають випадки, коли висока якість напруги живлення конче необхідна. Наприклад, правильна синусоїда важлива в роботі електродвигунів — це можуть бути вентилятори, насоси, та інші. Для того, щоб забезпечити правильну синусоїду, в лінійно-інтерактивних блоках безперебійного живлення використовують перемикаючи реле, які мають більшу швидкість дії, тому вони потребують менший проміжок часу для перемикання в разі аварійного вимкнення напруги, в порівнянні з offline ДБЖ.

• ДБЖ з подвійним перетворенням (Online ДБЖ)

В пристроях типу “online” використовується інвертор в сукупності з більш досконалим стабілізатором, який має подвійне перетворення. Принцип дії даного типу приборів наступний:

Змінний струм який поступає з електромережі перетворюється на постійний, потім стабілізується, а далі, на виході за допомогою інвертора знов перетворюється з постійного на змінний. Така схема необхідна тому що постійний струм набагато краще піддається точній стабілізації, на відміну від змінного струму. Тобто, змінний струм на вході і змінний струм на виході будуть мати різні показники. Змінний струм на виході з такого приладу максимально наближений до ідеальних значень.

Фактично, такий прилад забезпечує постійну напругу на виході, що дає максимальну якість роботи. Проте, необхідно розуміти що даний тип ДБЖ має більш складну конструкцію і коштує дорожче. Його має зміст використовувати лише в разі необхідності - на виробництві, з точними приладами, тощо. Для квартири або офісу, як правило, обирають більш прості рішення.