Существуют две
основные топологии построения ИБП - stand-by и on-line,
различающиеся тем, какой источник энергии выбран
за основной, а какой за резервный.
ИБП топологии stand-by в
нормальном режиме подает электроэнергию на
выход прямо со входа (через фильтр - подавитель
разрядов и шумов) и только в случае сбоя сетевого
электропитания задействует инвертор и батарею.
ИБП топологии on-line в нормальном
режиме выпрямляет переменный ток, поступающий со
входа и затем заново воссоздает переменный ток с
помощью постоянно работающего инвертора. Только
в случае отказа любого из звеньев этой цепи ИБП
on-line подключает выход непосредственно ко входу.
Все ИБП производства АРС, кроме
Back-UPS, имеющего топологию stand-by, построены по новой
топологии line-interactive, являющейся удачным
компромиссом между простотой и надежностью
топологии stand-by и скоростью реагирования
топологии on-line.
Фирмы-производители ИБП типа
on-line в качестве решающих преимуществ заявляют
следующие качества: нулевое время переключения
на резервное питание, строгая стабилизация
выходного напряжения и независимость формы
выходного напряжения от присутствия помех на
входе.
Насколько важны эти качества
для обеспечения надежного электропитания
электронной техники? Вопрос не случайный, потому
что ИБП on-line стоят намного дороже ИБП stand-by и
line-interactive.
Стоит ли пользователю платить дополнительные деньги?
1. Нулевое время переключения.
Ассоциация Изготовителей
Делового Компьютерного Оборудования (СВЕМА -
Computer Business Equipment Manufacturers Association) издала
рекомендации, одобренные IEEE, согласно которым
компьютер должен быть способен выдерживать
перерыв в питании минимум 8.3 мс. В настоящее время
все производители вычислительной техники
снабжают свои компьютеры блоками питания,
соответствующими этим рекомендациям. Кроме того,
исследования, проведенные в лабораториях
международных журналов PC Week и PC Magazine отчетливо
показали, что компьютер способен сохранить
работоспособность при перерыве в электропитании
от 65 до 300 мс даже во время проведения дисковых
операций.
Время переключения на батарею
у ИБП Back UPS (типа stand-by), выпускаемых АРС, равно
максимум 8 мс, ИБП Back UPS Pro, Smart-UPS v/s, Smart UPS - максимум
4 мс (типовое 2 мс).
2. Строгая стабилизация
выходного напряжения.
Современные блоки питания
компьютерной техники, при всей их
чувствительности к качеству электропитания,
допускают нормированные колебания напряжения ±
15%. Соответственно, они не нуждаются в строгой
стабильности напряжения. Иначе ни один компьютер
не смог бы работать иначе, как от прецизионного
лабораторного блока питания. ИБП АРС гарантируют
поддержание напряжения питания защищаемого
компьютера в пределах не шире ± 15%.
3. Независимость формы
выходного напряжения от присутствия помех на
входе.
Сама по себе топология on-line не
способна отсекать помехи. Без должной фильтрации
EMI/RFI/ESD все помехи со входа неминуемо пройдут на
выход.
Вместе с тем, топология on-line
обладает и рядом недостатков:
Цена ИБП on-line намного выше, чем
на ИБП stand-by и line-interactive.
Инвертор, и батарея включены
постоянно, даже когда качество электропитания не
вызывает нареканий. Непрерывно работающая
система двойного преобразования постоянно
рассеивает в виде тепла 20-30% полезной
электроэнергии. КПД ИБП on-line составляет 70-80%, в то
время, как ИБП производства АРС имеют КПД 97%.
Тепло, выделяемое инвертором
крайне негативно сказывается на сроке службы
батареи. Непрерывная работа вызывает
преждевременный износ и старение узлов ИБП,
особенно батареи. Если же батарея с целью
увеличения срока службы отключается, то это
автоматически означает ненулевое время
переключения на резервное питание!