Як працюють джерела безперебійного живлення (ДБЖ)?
- Найпоширеніші типи ДБЖ та принцип їх роботи
- Що таке резервні ДБЖ і як вони працюють?
- Особливості лінійно-інтерактивних ДБЖ та їх переваги
- Як онлайн ДБЖ забезпечують надійний захист обладнання?
ДБЖ (UPS) – це пристрої, що забезпечують стабільне електроживлення при перебоях у мережі. Основним призначенням є захист обладнання від раптового відключення світла, стрибків напруги та інших проблем з електрикою, які можуть призвести до втрати даних або пошкодження техніки. Пристрої підключені безпосередньо до мережі, без джерела безперебійного живлення (ДБЖ), схильні до ризику раптового відключення, що загрожує виходом з ладу жорстких дисків/SSD, а також пошкодження електронних компонентів.
У цій статті ми розберемо питання, що таке та як працює джерело безперебійного живлення, ознайомимося з найпоширенішими типами ДБЖ та принципами роботи UPS кожного типу, а також чому вони є важливими для більшості сучасних користувачів.
Найпоширеніші типи ДБЖ та принцип їх роботи
Бувають різні джерела безперебійного живлення принцип роботи й завдання у них одне, забечення стабільного живлення підключених пристроїв у разі проблем в електромережі. Залежно від конструкції, швидкості реакції на збої та рівня захисту, безперебійники розділені на три категорії:
- Резервні ДБЖ (Offline UPS) – найпростіші та найдоступніші моделі, призначені для захисту від короткочасних відключень електрики. Принцип роботи ДБЖ резервного типу полягає в тому, що при нормальному режимі роботи пристрій передає електрику безпосередньо від мережі до підключеної техніки. Якщо напруга пропадає – безперебійник за кілька мілісекунд перемикається на живлення від батареї.
Основне призначення: домашні комп'ютери, ноутбуки, Wi-Fi роутери та модеми, телевізори, медіацентри, ігрові приставки, мережеві сховища та ін.
Приклад. Резервне джерело безперебійного живлення потужністю 300 Вт, може підтримувати роботу ПК протягом 5-10 хвилин, що дозволяє зберегти важливу інформацію та завершити сеанс.
- Лінійно-інтерактивні ДБЖ (Line-Interactive UPS) – вдосконалені пристрої, що забезпечують не тільки резервне живлення підключених пристроїв, але й автоматичну функцію. стабілізації напруги (AVR), за аналогією з випрямлячами напруги. Це робить їх ідеальним рішенням для об'єктів із нестабільним електропостачанням. Принцип роботи UPS лінійно-інтерактивного типу аналогічний з резервним ДБЖ, але з наявністю додаткового трансформатора, що компенсує перепади напруги, без перемикання на батарею.
Основне призначення: офісні ПК та робочі станції, платіжні термінали та касові апарати, сервери малого бізнесу, домашні кінотеатри та Hi-Fi обладнання.
Приклад. Лінійно-інтерактивний ДБЖ потужністю 900 Вт з AVR, забезпечує безперебійну роботу офісного ПК з монітором протягом 10-15 хвилин – цього вистачить, щоб зберегти важливу інформацію та безпечно завершити роботу системи.
- Онлайн ДБЖ (Online UPS, або ДБЖ подвійного перетворення) – найнадійніші та найпотужніші рішення, що повністю ізолюють підключені прилади від нестабільності електромережі.
Як працює безперебійник онлайн: напруга з мережі проходить через випрямляч напруги, перетворюючи його на постійний струм → інвертор знову перетворює його на ідеально стабільну змінну напругу → акумулятор залишається постійно підключеним до системи, що гарантує нульовий час перемикання при відключенні напруги в мережі.
Принцип як працює упс онлайн, дозволяє використання для систем відеоспостереження, дата-центрів, серверних кімнат, підключення обладнання в лікарнях, великих промислових об'єктах та ін.
Приклад. Потужний онлайн ДБЖ на 2700 Вт, здатний підтримувати роботу серверів протягом 20-30 хвилин (потужність сервера та ДБЖ підбирається згідно з рекомендаціями виробника).
Ми розглянули основи того, як працюють джерела безперебійного живлення трьох популярних типів, далі розберемо важливі подробиці цих систем.
Що таке резервні ДБЖ і як вони працюють?
О принципі роботи резервних ДБЖ ми поговорили вище, тому зараз відзначимо детальний алгоритм роботи пристрою.
Алгоритм, як працює безперебійник резервного типу:
- У нормальному режимі пристрій пропускає електрику безпосередньо від мережі до підключеного приладу, не впливаючи на його якість;
- Паралельно йде зарядка акумуляторної батареї через випрямляч напруги, що перетворює змінний струм на постійний;
- При зникненні струму в мережі безперебійник автоматично перемикається на живлення від акумулятора, забезпечуючи роботу підключених пристроїв;
- При відновленні напруги в мережі, ДБЖ знову переходить у режим живлення від електромережі.
Враховуючи те, як працює упс даного типу, час перемикання від мережі на батарею і назад займає від 4 до 10 мілісекунд.
Особливості лінійно-інтерактивних ДБЖ та їх переваги
Важливою особливістю лінійно-інтерактивних ДБЖ є їхній унікальний алгоритм роботи, що забезпечує оптимальний баланс між вартістю пристрою та його ефективністю.
Алгоритм, як працює безперебійник лінійно-інтерактивного типу:
- У штатному режимі упс подає живлення від мережі на підключені пристрої, одночасно стабілізуючи його;
- При падінні/підвищенні напруги в мережі вище за допустимий рівень, вбудований автотрансформатор компенсує ці зміни, не переходячи на акумулятор;
- Якщо напруга виходить за межі допустимого діапазону, ДБЖ автоматично перемикається на батарею.
Ключові переваги формуються виходячи з принципу роботи ДБЖ: швидке перемикання на акумулятор (2-4 мс), автоматична стабілізація напруги, що продовжує термін служби обладнання, оптимальний баланс між ціною та ефективністю.
Важливо! Незважаючи на наявність автоматичної стабілізації, лінійно-інтерактивні ДБЖ не справляються з різкими потужними стрибками напруги, характерними для нестабільних електромереж – це змушує їх перемикатися на батарею та назад, виробляючи її ресурс.
Як онлайн ДБЖ забезпечують надійний захист обладнання?
Забезпечення найякіснішого захисту обладнання при перепадах напруги досягається завдяки унікальному алгоритму роботи онлайн ДБЖ, недоступному для більш простих і дешевих конкурентів:
- Електрика від мережі спочатку проходить через вбудований в блок ДБЖ випрямляч напруги, де відбувається його перетворення на постійний струм;
- Потім постійна напруга через вбудований інвертор знову перетворюється на змінну, але вже з максимальним рівнем стабільності, придатним навіть для чутливого обладнання;
- Даний режим роботи гарантує, що навіть при значних стрибках напруги в мережі підключене обладнання працюватиме штатно, без відключень і збоїв.
Впливає на переваги онлайн джерела безперебійного живлення – принцип роботи: повний захист від всіх проблем електромережі, нульовий час перемикання на батарею (чутливе обладнання не помічає збоїв), ідеальна якість напруги без шумів та перешкод.
Недоліками ДБЖ онлайн є: висока вартість та технічно складна конструкція.
Тепер ви знаєте ключові особливості та принцип роботи джерел безперебійного живлення трьох основних типів: резервних, лінійно-інтерактивних та онлайн. Ця інформація обов'язково стане в нагоді при виборі оптимального рішення під конкретні завдання!
Інші наші статті
Читайте також