 |
|
Режимы работы ИБП с переключением
ИБП с переключением может находиться в двух основных режимах работы
Работа от сети
Работа ИБП с переключением от сети
На режиме работы от сети (нормальная работа) напряжение от входа ИБП поступает к фильтру импульсов, шунтирующему очень короткие, наносекундные высоковольтные импульсы (они могут, например, возникать при ударе молнии рядом с линией электропередач). Далее основной поток мощности следует к фильтру шумов, ослабляющему присутствующие в сети радиочастотные (100 кГц-10 МГц) колебания. После фильтра напряжение через переключатель поступает на выход ИБП, к нагрузке. От фильтра импульсов часть мощности поступает к выпрямителю, который в этом ИБП выполняет только одну функцию: зарядного устройства. Батарея на режиме работы от сети получает зарядный ток, если она разряжена, или поддерживается в заряженном состоянии под так называемым плавающим потенциалом. Инвертор ИБП с переключением во время работы от сети находится в состоянии ожидания команды на включение. Его подключение к работе подготавливается непрерывным слежением за фазой сетевого напряжения. Когда блок анализа напряжения сочтет сетевое напряжение "неправильным" (а этот критерий, вообще говоря, разный для разных моделей ИБП), ИБП переключается на режим работы от батареи. Инвертор ИБП начинает питать нагрузку напряжением, разряжая батарею. Для работы подключенного к ИБП оборудования очень важно, чтобы напряжение, генерируемое инвертором, было синфазно (т.е. совпадало по фазе) с напряжением сети.
Работа от батареи
Работа ИБП с переключением от батареи
На режиме работы от батареи переключатель подключает к выходу ИБП инвертор, который запускается по команде блока анализа сети. Запуск инвертора происходит таким образом, чтобы фаза колебаний, вырабатываемых инвертором и фаза синусоиды только что исчезнувшей сети совпадали. Подзарядка батареи на этом режиме как правило не происходит (если даже в сети есть напряжение, то оно слишком мало, чтобы заряжать батарею). Схема анализа сети постоянно находится в работе и, если напряжение сети становится нормальным, переключает ИБП на режим работы от сети. Батарея поддерживает работу нагрузки в течение некоторого времени, которое зависит от мощности нагрузки, номинальной емкости батареи, ее возраста и заряженности. После исчерпания заряда батареи, схема управления ИБП, которая следит за разрядом батареи, подает команду на отключение нагрузки. Если через некоторое время напряжение в сети становится нормальным, ИБП с переключением возвращается в режим работы от сети и начинает подзаряд своей батареи. Переключение на режим работы от сети происходит не сразу после восстановления напряжения.
Вспомним, что переключение ИБП на режим работы от батареи происходило так, чтобы напряжения инвертора и сети были синфазными. Для этого начальная фаза инвертора "подгонялась" под фазу сетевого напряжения в момент его пропадания или уменьшения ниже предельного уровня. При переключении с режима работы от батареи на режим работы от сети тоже нужно постараться сделать напряжения синфазными. Но мы лишены возможности регулировать фазу сетевого напряжения (или, вернее, это слишком сложно и дорого). Поэтому синхронизация сетевого напряжения с выходным напряжением инвертора происходит по другому. За счет того, что частота инвертора не совпадает с частотой сети (пусть даже на сотую часть Герца), происходит непрерывное изменение разности фаз между напряжением инвертора и напряжением сети. В момент, когда фазы напряжений совпадут, схема анализа сети подает команду на переключение. Срабатывает переключатель, подключающий нагрузку к сети, а инвертор отключается.