ИБП Line-Interactive (линейно-интерактивные ИБП)

Любое современное компьютерное оборудование очень сильно зависит от качества электропитания. Значительное отклонение напряжения сети от эталонного может привести к потере ценных данных или даже к полному выходу из строя дорогостоящей техники. Для того, чтобы обеспечить корректную работу электронных устройств в условиях некачественного энергоснабжения, используют источники бесперебойного питания.

Эти приборы появились на рынке электротехники относительно недавно, но уже успели занять своё место в нише защитных устройств. Они позволяют справиться со следующими неполадками, возникающими в сетях электропитания:

• Изменением частоты (если значение отклонилось более, чем на 3 Гц);
• Шумом высокой частоты, который может передаваться по сети;
• Долговременными падениями и скачками напряжения;
• Резким увеличением напряжения (до единиц киловольт);
• Полной пропажей сетевого напряжения.

В зависимости от принципа работы, источники бесперебойного питания делятся на:

1. Резервные ИБП (Offline);
2. ИБП с двойным преобразованием (Online);
3. Линейно-интерактивные ИБП (Line-Interactive)

Каждая из схем построения имеет свои плюсы и минусу, но оптимальными по функционалу и стоимости считаются источники бесперебойного питания, созданные по линейно-интерактивной топологии - ИБП Line Interactive.

Базовые элементы прибора и принцип работы

Несмотря на разный принцип действия, конструкция любого ИБП включает в себя три элемента:

• Преобразователь переменного тока в постоянный (AC/DC);
• Преобразователь постоянного тока в переменный (DC/AC);
• Аккумуляторные элементы.

В роли первого выступает выпрямитель, в роли второго – инвертор. Можно выделить несколько типов DC/AC преобразователей:

• Инверторы с пошаговой аппроксимацией;
• Инверторы, генерирующие прямоугольный сигнал;
• ШИМ-инверторы (устройства, работающие по принципу широтно-импульсной модуляции).

Что же касается источника резервного питания, то в качестве него зачастую выступают батарейные блоки, но встречаются и модели ИБП, в которых привычные детали заменены на топливные водородные ячейки.

ИБП Line Interactive позволяют регулировать входящий сигнал в широком диапазоне, без переключения на аккумулятор. Конструкция устройства предусматривает наличие автотрансформатора и устройства стабилизации напряжения. При работе в штатном режиме, интерактивный ИБП коммутируется параллельно электросети. Любые отклонения напряжения фиксируются интегрированным микропроцессором, который в свою очередь реагирует на изменения, задействуя дополнительные компоненты блока.

Ступенчатая стабилизация сигнала осуществляется при помощи передачи данных с МП на устройство повышения или понижения напряжения - бустер. Большинство интерактивных ИБП комплектуются бустером, способным выполнять повышение в рамках одной или нескольких ступеней. Более дорогостоящие модели содержат универсальный регулятор. Главное его отличие заключается в возможности работать как на повышение, так и на понижение напряжения питающей сети. Именно этот конструктивный элемент позволяет схеме корректно сглаживать даже длительные «скачки» и «проседания» напряжения электросети.

Процесс компенсации амплитуды происходит без переключения на режим питания от батареи, что значительно повышает срок её эксплуатации. Интерактивный ИБП перейдёт на использование заряда батареи только в случае значительного всплеска напряжения или полного его исчезновения на входе прибора.

Можно выделить также несколько типов ИБП Line Interactive, основное отличие которых заключается в форме выходного сигнала. Приборы со «ступенчатой» синусоидой отлично справляются со стабилизацией сигнала при питании от электросети, но не позволяют получить синусоиду идеальной формы в режиме питания от батареи. Устройства же с «чистой» синусоидой лишены этого недостатка, но, как следствие, более дорогостоящие. Сходство же этих двух типов аппаратуры заключается в том, что при работе от сети отсутствует стабилизация частоты – частота на выходе напрямую зависит от частоты на входе.

Высокий КПД, значение которого находится на уровне 95% при работе в штатном режиме и 98% в интенсивном, позволяет существенно снизить потери энергии внутри самого устройства защиты. Этот показатель также говорит о том, что если купить линейно интерактивный ИБП, то приобретение дополнительного охладительного оборудования для него не потребуется.

Возможности и сферы применения линейно-интерактивных ИБП

К ИБП Line Interactive также относятся модели, работающие по технологии дельта-преобразования напряжения. Внедрение обратной связи с улучшенными эксплуатационными характеристиками позволяет добиться плавного регулирования напряжения, поступающего на нагрузку. Данный принцип работы также дает возможность стабилизировать частоту на выходе прибора в режиме работы от электросети. Несомненно, купить линейно интерактивный ИБП такого типа будет стоить дороже, но он обеспечит высочайший уровень защиты электрооборудования.

ИБП Line Interactive пользуются значительным спросом поскольку имеют ряд преимуществ:

• Осуществляют стабилизацию напряжения в относительно широком диапазоне;
• Высокий КПД;
• Имеют компактные габаритные размеры;
• Имеют практически идеальную форму сигнала на выходе (в моделях с «чистой» синусоидой);
• Время переключения на работу от аккумуляторных блоков составляет от 4 до 6 мс;
• Низкий уровень износа встроенной батареи;
• Не требуют дополнительного охлаждения

Интерактивный ИБП прост в установке и обслуживании. Прибор может быть реализован в форм-факторе для стоечной или напольной установки. В стойке такие устройства занимают пространство не более 3U, имея при этом высокую мощность, достаточную для обслуживания двух-восьми электронных устройств. Для ИБП Line Interactive от мировых производителей этот показатель находится в диапазоне 250-10000 VA. Что же касается изделий для напольного монтажа, то их габаритные размеры соответствуют размерам системного блока современного ПК, а устанавливаться они могут в любом удобном месте.

Благодаря относительно невысокой стоимости интерактивный ИБП станет отличной альтернативой не очень надёжным оффлайн бесперебойниками и дорогостоящим изделиям с двойным преобразованием. Интерактивный ИБП применим для защиты небольших групп компьютеров, офисного оборудования или коммутационной техники. Если ёмкости аккумуляторных элементов изделия будет недостаточно, то в приборах такого типа предусмотрена возможность подключения дополнительных внешних блоков батарей. Они позволят увеличить время автономной работы системы, обеспечив тем самым пользователей возможностью сохранить информацию или завершить необходимые действия.

Ещё одна сфера применения таких изделий – защита отопительной техники, очень чувствительной к качеству питающего напряжения. Купить линейно интерактивный ИБП для газового котла – значит защитить себя и своих близких от опасных ситуаций, связанных с некорректной работой отопительных приборов.