Aproximovaná sinusová vlna ve zdrojích nepřerušitelného napájení

Aproximovaná sinusová vlna je forma střídavého signálu, která se podmíněně blíží čisté sinusové vlně. Může mít stupňovitý tvar obálky, může být reprezentován posloupností Pulzů obdélníkového nebo lichoběžníkového tvaru různé polarity. Na výstupu většiny použitých nepřerušitelných napájecích zdrojů (ups)je přítomen střídavý signál ve formě aproximovaného sinusoidu.

Přiřazení nepřerušitelných zdrojů napájení

Hlavním úkolem ups je udržet spotřebitele napájející střídavé napětí, když náhle zmizí v síti. Nemají funkci stabilizace síťového napětí, ale jsou nouzovými zdroji střídavého napětí s aproximovanou sinusovou vlnou. Nepřerušované nejsou určeny k dlouhodobému provozu připojeného zařízení v případě nehody na vedení síťového napětí.

UPS musí zajistit, aby spotřebitelé pracovali v dostatečném čase k dokončení procesů, které nelze náhle přerušit. Během provozu UPS s aproximovaným sinusoidem budou vytvořeny podmínky pro pravidelné vypnutí zátěže. Tím se zachová jeho funkčnost při dalším použití. Často najdete odkaz na UPS-Nepřerušitelný zdroj napájení. UPS v něm je zkratka anglického označení UPS.

Klasifikace zdrojů

V závislosti na požadavcích kladených na kvalitu střídavého napájecího napětí lze nepřerušitelné napájecí zdroje UPS rozdělit do několika typů:

• off-line zdroje, které jsou nouzovými zdroji záložního typu;
• line-interactive nebo lineárně interaktivní zdroje schopné stabilizovat síťové napětí při jeho nepatrných odchylkách od jmenovité hodnoty a přejít do režimu nouzového napájení s aproximovanou sinusovou vlnou, když úplně zmizí;
• on-line, nebo UPS s dvojitou transformací elektrické energie, poskytující připojené zatížení stabilizovaným síťovým napětím při jeho významných poklesech a vykonávající funkce nouzového zdroje, když je zcela odpojen.

Nepřerušitelný zdroj jakéhokoli druhu Zahrnuje baterii, která je akumulací elektrické energie. V závislosti na požadavcích kladených na kvalitu napájení zařízení, která jsou zátěží UPS s aproximovanou sinusovou vlnou, se používají určitá obvodová řešení.

UPS zobrazení off-line

Pasivní UPS tohoto druhu je zdrojem záložní akce. Jeho spínací zařízení s normálními parametry kvality síťového napětí zajišťuje přímé připojení zátěže k napájecí síti. V případě krátkodobého výpadku napětí na vstupu UPS přepíná spínací zařízení napájení spotřebitelů do nouzového (pohotovostního) režimu. Zdrojem elektrické energie je v tomto případě Vestavěná baterie.

Jeho stejnosměrné napětí střídačem je převedeno na modifikovanou sinusovou vlnu střídavého napětí, která je přiváděna přes kontakty elektromagnetického relé spínače k napájení zátěže. K dobití baterie (baterie) slouží usměrňovač napětí externí napájecí sítě. Pro jeho ochranu před vysokofrekvenčním rušením, ke kterému dochází při práci pulzní střídač, v ups je k dispozici filtr. Jeho prvky také chrání zátěžová zařízení před krátkodobými přepětí nad síťovým napětím.

Lineárně interaktivní zdroje

Line-interactiv UPS, na rozdíl od záložního zdroje, je schopen stabilizovat síťové napětí, když je k němu přímo připojeno zatížení prostřednictvím kontaktů elektromagnetického relé. To je zajištěno použitím autotransformátoru ve vstupním obvodu. Přepínání vinutí se provádí automaticky v závislosti na velikosti síťového napětí. Při jeho zvýšení nebo snížení si střídavé napětí na jeho výstupu zachovává jmenovitou hodnotu 220 V. Autotransformátor nejběžnější UPS tohoto druhu provádí regulaci v rozsahu (150-270) při změně napětí vnější napájecí sítě.

Přepnutí stykače a přepnutí na nouzový režim napájení zátěže modifikovanou sinusovou vlnou nastane, když se síťové napětí, které přesahuje rozsah regulace, nadměrně změní. Přesnost regulace je určena počtem odboček (stupňů) autotransformátoru. V nouzovém režimu napájení zátěžových zařízení s proměnným napětím aproximovaného sinusoidu dochází k práci stejným způsobem jako v ups typu off-line.

UPS typu on-line

Dvojitá přeměna elektrické energie v nepřerušitelných napájecích zdrojích tohoto druhu umožňuje získat aproximovanou sinusovou vlnu výstupního střídavého napětí, která se blíží tvaru k čistému sinusu. Síťové napětí převedené na stejnosměrné napětí usměrňovačem pak prochází inverzní transformací střídačem na střídavé napětí, které se používá k napájení zátěže.

Vestavěná baterie se nabíjí stejnosměrným proudem usměrňovače a zapíná se v nouzovém režimu. Energie stejnosměrného proudu, kterou ukládá, je transformována střídačem na výstupní střídavé napětí, které napájí zařízení zátěže. Schéma zdroje tohoto typu umožňuje připojení další externí baterie pro UPS.

Při obnově síťového napětí v jeho mezích normální hodnoty dochází k přepínání napájení zátěže z primární sítě střídavého proudu. Elektrická kapacita baterie pro UPS určuje dobu, po kterou mohou spotřebitelé pracovat při náhlém výpadku síťového napětí.

SPECIFIKACE UPS

Výběr UPS se provádí na základě jeho technických charakteristik. K technická charakteristika, určující kvalitu plnění požadavků kladených na výrobky tohoto účelu zahrnují:

• výkon na výstupu zdroje s připojeným zatížením měřený v voltových ampérech (VA) nebo wattech (W);
• rozsah výstupního napětí s připojeným zatížením měřený ve voltech (V);
• spínací doba, která určuje dobu přechodu napájení zátěže v pohotovostním režimu z baterie, měřeno v milisekundách (ms);
• rozsah vstupního síťového napětí, ve kterém je UPS schopna stabilizovat výstupní napětí bez přepnutí na záložní režim napájení z baterie;
• koeficient nelineárního zkreslení, který určuje v procentech rozdíl mezi výstupním průběhem a čistým sinusoidem;
• doba provozu v režimu offline pohotovostního režimu napájení z baterie při připojeném zatížení určeném elektrickou kapacitou vnitřní baterie;
• životnost vlastních baterií v závislosti na technologii jejich výroby.

Při výběru UPS hraje důležitou roli také cena nepřerušovaného. Přímo závisí na obvodových řešeních používaných vývojářem při vytváření modelu vybraného spotřebitelem a pohybuje se od dvou do desítek tisíc rublů.

Oblast použití

UPS nepřerušitelné napájecí zdroje lze sdílet s aktivním zatížením-zařízeními, která zahrnují spínané napájecí zdroje.

UPS se nepoužívají k napájení spotřebitelů, kteří mají významnou reaktivní indukční složku (výkonové síťové transformátory elektronických zařízení starých modelů, vinutí motorů, čerpadla topných kotlů pro domácnost). Každý ze stávajících obvodů nepřerušitelného napájení je navržen pro určitý okruh spotřebitelů s přihlédnutím k jejich vlastním výhody a nevýhody.

Závěr

V článku dan stručný přehled dosud existující nepřerušitelné zdroje napájení s modifikovanou sinusovou vlnou. Zvažována řešení obvodů aplikovaná vývojáři při jejich vytváření. Po seznámení s uvedeným materiálem bude čtenář, který má zájem o získání ups k vyřešení svých problémů, schopen prostudovat soubor dokumentace k němu, aniž by měl potíže. Zároveň nezapomeňte, že vysoký produkt zahrnuje vyšší cenu při nákupu.