Почему только топология онлайн-ИБП обеспечивает защиту критически важных нагрузок? Современные статические системы ИБП подразделяются на три конструктивные архитектуры: онлайн, офлайн и интерактивно. В этом посте описываются и сравниваются эти три типа, а также объясняется, почему — для действительно критических нагрузок — топология онлайн- ИБП является единственным приемлемым подходом.

Сегодня руководители предприятий сталкиваются с возросшими требованиями к чистому и стабильному снабжению электроэнергией. Это особенно актуально для критически важных объектов, таких как центры обработки данных. Но в электрических системах зданий нет никаких помех. Скачки напряжения, провалы напряжения, электрические помехи, искажение синусоидальной волны и отключения электроэнергии – все это обычные явления из-за широкого спектра неисправностей как внутри, так и за пределами объекта. Если предположить, что в конструкции ИБП используются батареи, которые остаются наиболее популярной формой хранения энергии для резервных приложений, то в нем всегда есть три ключевых элемента для их поддержки, независимо от топологии: зарядное устройство или выпрямитель/зарядное устройство, инвертор, и статический переключатель. Однако способ развертывания этих строительных блоков зависит от топологии ИБП.

Топология автономного ИБП

В автономной системе критическая нагрузка питается непосредственно от сети переменного тока во время нормальной работы. Входящий источник питания обходит элементы преобразования мощности ИБП и подключает нагрузку напрямую к статическому выключателю. При этом нагрузка переносится на выход инвертора только в случае сбоя питания, превышения заданных пределов напряжения или частоты или возникновения какой-либо другой аномалии.

Эта топология может понравиться некоторым пользователям, поскольку обеспечивает экономию средств. Поскольку во время нормальной работы этапы преобразования ИБП обходятся, ИБП работает более эффективно, с меньшими потерями и меньшими требованиями к охлаждению. Капитальные затраты также сокращаются, поскольку автономный ИБП может использовать компоненты с более низкой номинальной мощностью и не требует выпрямителя мощности.
Но этому противопоставляется тот факт, что в ходе нормальной работы нагрузка будет подвергаться воздействию сигналов, которые не регулируются строго, и подвержена помехам, поступающим из сети электропитания. Хотя такие системы обычно имеют определенную степень подавления выбросов и радиочастотную фильтрацию, определенный уровень воздействия сохраняется. Кроме того, неизбежен перерыв в питании нагрузки, обычно длительностью от 2 до 10 мс, в то время как статический переключатель переключает нагрузку между выходом инвертора и источником питания.

Топология линейно-интерактивного ИБП

Линейно-интерактивные системы представляют собой автономные варианты, которые пытаются обеспечить более высокий уровень производительности, чем традиционные системы, за счет добавления функций регулирования напряжения в байпасной линии. В двух наиболее популярных линейно-интерактивных конструкциях используется либо понижающий/повышающий трансформатор, либо феррорезонансный трансформатор. Они улучшают традиционные автономные системы, обеспечивая определенную степень автоматического регулирования напряжения и, возможно, сокращая использование батарей ИБП и связанное с этим снижение срока службы батарей.

Топология онлайн-ИБП

Онлайновая система ИБП принципиально отличается от автономных типов тем, что во время нормальной работы сетевая мощность проходит через выпрямитель/зарядное устройство и инвертор, прежде чем достичь нагрузки. Эту конструкцию ИБП иногда называют онлайн-топологией ИБП с двойным преобразованием из-за двух ступеней преобразования AC-DC и DC-AC, и она обеспечивает наибольшую степень критической целостности электропитания, поскольку нагрузка питается обработанными, хорошо -Регулируемая мощность в любое время. Нагрузка также защищена от аберраций входного питания, поскольку выпрямитель и инвертор действуют как барьер для сетевых помех и скачков переходного напряжения.

Если входное напряжение выходит за пределы заданного диапазона напряжения (обычно от +10% до -20%) или частоты или происходит полный сбой, инвертор продолжает работать от аккумулятора. Событие полностью прозрачно для нагрузки, поскольку не требуется никакой операции передачи. По этим причинам большинство владельцев центров обработки данных или других пользователей, ответственных за критически важные операции ИКТ, всегда будут выбирать онлайн-решения. Это единственный подход, который обеспечивает действительно комплексную защиту груза в любое время. Их дополнительные затраты становятся незначительными по сравнению с последствиями катастрофического сбоя системы, который является вероятным результатом того, что проблема с электропитанием достигла критической нагрузки.