Каждому, кто хоть раз столкнулся с проблемой выхода из строя офисной или домашней техники, дается рекомендация приобрести источник бесперебойного питания. Зачастую специалисты советуют оснастить дом или офис устройствами line-interactive. В этой статье мы подробно опишем устройство и функционал такого необходимого прибора как линейно интерактивный ибп и попытаемся разъяснить что это. Также мы поясним, какие еще бывают виды ИБП и их отличия от устройств рассматриваемой категории.
Линейно-интерактивный ИБП — описание
Линейно-интерактивные источники бесперебойного питания — устройства для стабилизации напряжения, которые регулируют уровень напряжения на входе, сглаживая его перепады и перебой в питании и обеспечивая тем самым стабильную работу подключенных к ИБП устройств.
Обратите внимание
Эта категория ИБП по состоянию на май 2020 года считается оптимальной по соотношению стоимости и качества выполняемых функций. Они прекрасно подходят для домашнего использования, офисов, подключения оборудования, не требующего максимально стабильного напряжения на выходе.
Линейно-интерактивные ИБП выступают промежуточным звеном между простейшими резервными и дорогостоящими современными онлайн-устройствами. Грамотно подобранная мощность бесперебойников этого типа обеспечивает максимальный эффект при минимальных затратах средств на приобретение и обслуживание.
Конструкция ИБП
Линейные ИБП устроены аналогично резервным, но имеют более сложную конструкцию. Стандартная схема резервного ИБП с коммутирующим устройством дополнена стабилизатором, который автоматически регулирует напряжение.
Обратите внимание
Линейно-интерактивные источники бесперебойного питания имеют несколько синонимов: линейный ИБП, бесперебойник line-interactive и т.д. Все эти слова обозначают одно и то же оборудование.
Рассмотрим три основных элемента конструкции.
Коммутирующее устройство
Этот элемент конструкции бесперебойника обеспечивает переключение режимов работы между внешней электросетью и аккумуляторами. В линейно-интерактивных устройствах коммутирующее устройство дополняется стабилизатором напряжения на входе.
Регулятор напряжения
Один из основных элементов ИБП линейно-интерактивного типа. Может быть как повышающим с несколькими ступенями, так и универсальным (работать и на повышение, и на понижение подаваемого напряжения). Задача стабилизатора заключается в реализации схемы, устойчивой к длительным изменениям напряжения в сети. Это позволяет решить основную проблему, свойственную российским электросетям.
Автотрансформатор
В устройстве ИБП не предусмотрена гальваническая развязка между входом и выходом. Ее функции выполняют входной и выходной изолирующие трансформаторы.
В качестве источников питания в автономном режиме в большинстве случаев выступают блоки аккумуляторов. Они являются наиболее предпочтительными ввиду надежности, стоимости и высокого ресурса. Однако на рынке представлены и модели с топливными ячейками на основе водорода.
Принцип работы
Схема преобразования
Стандартный рабочий режим line-interactive ИБП аналогичен схеме функционирования резервных устройств и предусматривает параллельное подключение напрямую от сети. Входящее напряжение переменного тока проходит простейшую фильтрацию. Встроенный микропроцессор фиксирует отклонения, передавая информацию дополнительным компонентам ИБП. Таким образом, электромагнитные помехи и высоковольтные импульсы устраняются пассивными фильтрами. Дополнительно вход оснащен ступенчатым стабилизатором напряжения либо универсальным регулятором, основанными на работе автотрансформатора. Именно они сглаживают перепады и обеспечивают регулируемое напряжение на выходе.
Особенности работы устройства
Особенность работы интерактивных ИБП заключается в возможности функционирования в двух режимах:
- Как стабилизатор напряжения. Данный режим активен, пока в сети имеется напряжение, не выходящее за пределы значений, подлежащих стабилизации (как правило, до 20% номинальных значений).
- Как источник резервного питания. В случае резких колебаний напряжения, выходящих за границы допустимых значений, или появления перебоев электроснабжения происходит автоматическое подключение через инвертор к собственным источникам питания (аккумуляторным батареям). После устранения неполадок нагрузка вновь переключается на питание от сети.
Важно!
В зависимости от схемы построения, напряжение инверторами может выдаваться в форме либо «ступенчатой», либо правильной синусоиды. Первый тип устройств стоит дешевле, он превосходно стабилизирует сигнал при питании от сети. В автономном режиме получить чистую синусоиду не удается. Вторая категория более дорогостоящая, однако выдают правильную синусоиду независимо от источника питания.
Преимущества ИБП line interactive
Линейно-интерактивные источники бесперебойного питания имеют несколько существенных особенностей по сравнению с другими видами оборудования:
- Нормальное питание при перепадах в сети. Стабилизация избавляет от необходимости переключать питание, когда происходят существенные колебания напряжения. Отклонения входного напряжения от базовых параметров сети могут колебаться в пределах 20%, в таком случае напряжение на выходе остается практически неизменным. Переход на режим работы непосредственно от устройства происходит реже, чем при использовании резервных ИБП.
- Линейные ИБП имеют довольно простую конструкцию. Это обеспечивает простоту обслуживания, практически все поломки оборудования можно устранить в ходе ремонта.
- Надежность. Более редкие переключения оборудования на автономное питание существенно увеличивают срок службы аккумуляторов, снижая эксплуатационные затраты.
- Высокий КПД. В штатном режиме показатель КПД находится на уровне 95%, в интенсивном достигает 98%. При таких показателях бесперейбоник практически не издает шума, выделяет минимум тепла в окружающую среду. При грамотном подборе мощности оборудования необоснованные затраты могут быть сведены к минимуму.
Недостатки линейно-интерактивного ИБП
Несмотря на все преимущества, более современные типы ИБП (онлайн-бесперебойники) превосходят устройства line-interactive. В отличие от них рассматриваемая категория имеет следующие недостатки:
- Медленное переключение в режим работы от встроенных элементов питания. Для переключения на аккумуляторные батареи line interactive затрачивают порядка 4-6 мс. Это довольно существенный промежуток. Поэтому к источнику недопустимо подключение чувствительных к нагрузке приборов. Линейно-интерактивные бесперебойники не могут обеспечить стабильную работу большинства предметов бытовой техники, отопительного оборудования и т.д.
- Грубая стабилизация. Рассматриваемый вид бесперебойников обеспечивает стабилизацию напряжения на довольно примитивном уровне. Чаще всего это автотрансформатор с 2-3 ступенями, переключение между которыми выполняется при помощи реле.
Обратите внимание
Можно отметить прямую зависимость между стоимостью оборудования и осцилограммой: дешевые схемы с классическим крупным трансформатором вместо инверторов неспособны обеспечить ровную синусоиду переменного тока.
Отличие от других видов ИБП
Основные различия ИБП line interactive от приборов резервного типа заключаются в следующем:
- Наличие встроенного стабилизатора, сглаживающего скачки напряжения,
- Более редкие включения автономного режима работы,
- Меньшее время для перехода на питание от аккумуляторов (4-6 мс против 8-10 мс).
От онлайн-ИБП (с двойным преобразованием) линейно-интерактивные бесперебойники отличают:
- Невысокая стоимость,
- Более простое устройство,
- Меньшая эффективность (85% против 99%),
- Низкий уровень шума и небольшое тепловыделение,
- Отсутствие корректировки частоты на выходе,
- Большое время переключения (4-6 мс против 0 мс).
Таким образом, линейные источники бесперебойного питания выступают оптимальным решением для обеспечения стабильной работы оборудования, не предъявляющего высоких требований к качеству питания.
При этом они максимально надежны, имеют невысокую стоимость, просты в обслуживании. Невысокая стоимость и продолжительй срок эксплуатации делают их более востребованными, чем резервные источники питания. Однако в случае обеспечить электроснабжение чувствительных к перепадам напряжения приборов и устройств лучше приобрести онлайн-бесперебойники, работа которых не предусматривает промежутка времени для переключения в автономный режим.
