Ключевая разница - онлайн и оффлайн ИБП
ИБП или источник бесперебойного питания - это устройство, которое подает питание на критические нагрузки, которые должны работать непрерывно без перерыва, даже при отключении электроэнергии. ИБП бывают двух типов: роторно-механического типа, который включает в себя двигатели и генераторы в качестве источника питания, и статические ИБП, которые обеспечивают резервное питание через аккумуляторную батарею и работают от силовых электронных устройств. Онлайновые и автономные ИБП подразделяются на статические ИБП в зависимости от их функциональности. Ключевое различие между онлайн- и автономными ИБП заключается в том, что автономные ИБП питают нагрузку непосредственно от сети, когда основной источник питания доступен, тогда как онлайн-ИБП подают питание на нагрузку через комбинацию выпрямитель-инвертор, не подключая нагрузку напрямую к сети.
Что такое автономный ИБП?
Термин «автономный» означает, что аккумуляторная батарея не подключена (в автономном режиме) к нагрузке в обычном режиме, когда питание от сети доступно. В этой ситуации сетевое питание напрямую подключается к выходу нагрузки через статический переключатель, который обычно включен. Когда сетевое питание доступно, блок резервных батарей заряжается постоянным током через зарядное устройство, состоящее из схемы выпрямителя.
При отключении электроэнергии или при большом недонапряжении/перенапряжении статический выключатель отключает основное питание от нагрузки и подключает аккумулятор к нагрузке за незначительное время. Это время перехода от сети к аккумулятору обычно составляет 10-25 мс и зависит от полупроводниковых или силовых электронных схем, которые обнаруживают потерю сетевого питания и выполняют переключение..
Поскольку сетевое питание напрямую подключено к нагрузке при нормальной работе, любые искажения, такие как всплески, провалы и шум в сети, очевидно, проявляются на выходе ИБП. Тем не менее, существуют системы ИБП, которые в какой-то мере регулируют мощность на выходе. Линейно-интерактивные ИБП - это такой особый тип автономных ИБП, который справляется с небольшими перенапряжениями или понижениями напряжения, возникающими в сети. В них используется автотрансформатор с несколькими ответвлениями или повышающе-понижающий трансформатор для преобразования входного сетевого напряжения в правильное выходное напряжение.
Рисунок 01: ИБП Line Interactive
Поскольку в автономных ИБП существует неизбежное время переключения, происходит очевидное отключение питания подключенных нагрузок. Следовательно, этот тип ИБП используется с такими нагрузками, как настольные компьютеры, принтеры, цепи аварийного освещения и т. д.которые способны справиться с таким небольшим отключением электроэнергии. Автономные ИБП являются самыми дешевыми среди всех ИБП, поскольку имеют самую простую конструкцию.
Что такое онлайн-ИБП?
Онлайн-ИБП используются для обеспечения бесперебойного питания. В отличие от автономных ИБП, онлайн-ИБП не подключает сетевое питание к выходу. Вместо этого он подает переменный ток на нагрузку через комбинацию выпрямитель-инвертор, одновременно заряжая аккумулятор. Когда происходит прерывание, выпрямитель перестает работать, и аккумуляторная батарея, которая уже подключена к инвертору, обеспечивает питание нагрузки. В результате в онлайн-ИБП не будет времени на передачу. Их также называют ИБП с двойным преобразованием, поскольку входной переменный ток преобразуется в постоянный выпрямителем, а затем обратно в переменный ток инвертором.
Рисунок 02: Упрощенная схема онлайн-ИБП
В отличие от ИБП, работающих в автономном режиме, статический переключатель резерва в ИБП, подключенных к сети, обычно находится в положении ВЫКЛ. Он используется только в случае перегрузки или когда подключенный двигатель потребляет большой пусковой ток. В такой ситуации силовая электронная схема, связанная со статическим переключателем, обнаруживает высокий ток и переключает питание с инвертора на питание от сети. Это предотвращает возможное повреждение внутреннего оборудования ИБП высокими токами.
В сетевых ИБП выпрямитель должен подавать питание на нагрузку, а также на батарею для зарядки. Следовательно, выпрямитель должен выдерживать более высокую нагрузку, а онлайновые ИБП обычно поставляются с большими радиаторами. Кроме того, онлайн-ИБП намного дороже, чем оффлайн-ИБП. Они используются в коммерческих приложениях и местах, где бесперебойное электроснабжение имеет решающее значение, например, в центрах обработки данных и отделениях интенсивной терапии больниц. Хотя они использовались для приложений, потребляющих более 10 кВт, с резким развитием технологий и снижением затрат онлайн-ИБП теперь доступны для устройств даже менее 500 Вт. Несмотря на дополнительные расходы, онлайновые ИБП обеспечивают изоляцию нагрузки от сети. Таким образом, любые искажения напряжения в сети не распространяются на выход и напряжение питания в нагрузку всегда будет чистым.
В чем разница между ИБП онлайн и офлайн?
Онлайн и оффлайн ИБП |
|
| Онлайн-ИБП не подключает сетевое питание к нагрузке при нормальной работе или отключениях. Аккумулятор всегда включен, соответствует нагрузке. | Блок батарей автономных ИБП не соответствует нагрузке в нормальной ситуации. Сеть подключается напрямую к нагрузке. |
| Переход из нормальной ситуации в резервную | |
| Поскольку батарея всегда подключена к нагрузке, онлайновые ИБП не требуют времени переключения. Автоматический переключатель подключает инвертор к нагрузке в нормальном состоянии. | Имеется миллисекундная задержка при передаче из-за обнаружения линии питания и переключения схемой силовой электроники. |
| Стоимость | |
| Стоимость онлайн-ИБП выше, поскольку выпрямитель рассчитан на работу с большой мощностью для одновременной зарядки аккумулятора и питания нагрузки. | Автономные ИБП сравнительно дешевле из-за более простой конструкции. |
| Приложения | |
| Чувствительные и критически важные нагрузки, такие как медицинские инструменты, центры обработки данных, питаются от сетевых ИБП. Благодаря изоляции от сети к нагрузке на выходе не будет искажений. | Автономные ИБП не обеспечивают изоляцию. Следовательно, при нормальной работе автономного ИБП будут искажения входного напряжения, отражающиеся на выходе. |
Резюме – ИБП онлайн и оффлайн
ИБП предназначены для бесперебойного питания устройств при отключении электроэнергии или резких провалах напряжения в сети. ИБП подразделяются на онлайновые и автономные ИБП, которые представляют собой статические ИБП, работающие на полупроводниковых силовых электронных устройствах. Онлайновые ИБП способны обеспечивать бесперебойное питание без каких-либо задержек при переключении, так как их батарея всегда подключена к инвертору, через который питается нагрузка даже при нормальной работе. Напротив, автономные ИБП напрямую подключают питание к нагрузке при нормальной работе и заряжают батарею через выпрямитель. При отключении питания автоматический переключатель подключает инвертор к нагрузке для подачи переменного тока из преобразованного постоянного тока в аккумуляторе. В этом основное различие между онлайн и офлайн ИБП. В отличие от автономных ИБП, онлайновые ИБП обеспечивают изоляцию между сетевым питанием и нагрузкой. Следовательно, любые искажения напряжения не передаются в выходное напряжение онлайн-ИБП. Однако за счет искажения напряжения стоимость автономных ИБП намного ниже, чем сетевых ИБП.
Загрузить PDF-версию онлайн- и офлайн-ИБП
Вы можете загрузить PDF-версию этой статьи и использовать ее в автономном режиме в соответствии с примечаниями к цитированию. Пожалуйста, загрузите PDF-версию здесь. Разница между ИБП онлайн и оффлайн.
