Что будет если на выход ибп подать напряжение
Обновлено: 07.07.2024
Ошибка в выборе топологии ИБП для питания и защиты Вашей аппаратуры может привести к поломке как ИБП, так и самой аппаратуры. Ниже мы объясним почему.
Источники бесперебойного питания (ИБП) различаются по топологии OFF-Line (резервные), Line-Interactive (линейно-интерактивные) и On-Line (двойное преобразование). Каждый вид используется исходя из требований к защите и надежности, характеристик защищаемого оборудования и статистики стабильности сети.
Главное заблуждение - ВСЕ ИБП не исправляют значение частоты входного напряжения. К примеру, с генератора пришло 47 Гц - на выходе так же будет 47 Гц.
OFF-Line ИБП (резервные)
Название Off-line говорит о принципе работы: в штатном состоянии внешней питающей сети, когда напряжение есть и оно укладывается в параметр "диапазон по входному напряжению", который для каждой модели ИБП свой, инвертор Off-line бесперебойника выключен, а "мозги" только следят за состоянием сети и подзаряжают батарею. Как только "мозги" получают сигнал о аварии на линии, РЕЛЕ переключает нагрузку на питание от батареи через инвертор. Питание в сети появилось - ИБП переключил реле и перешел в ждущий режим, параллельно заряжая батарею и готовя ее к следующему отключению.
- в режиме питания от сети на пути со входа на выход ИБП стоит только РЕЛЕ - потерь напряжения на нем нет, может выдерживать большие перегрузки;
- в режиме питания от батарей мощность определяется мощностью инвертора и того же РЕЛЕ;
- Второе преимущество - экономичность. В ждущем режиме потребляет энергию только на работу платы управления и подзаряд АКБ.
- Третье - бесшумность, т.к. тепловой режим самый благоприятный, если установлен вентилятор, он включается только в режиме работы от АКБ, остальное время не работает.
- Четвертое - стоимость. Меньше деталей - меньше цена!
- Off-Line ИБП не корректируют (стабилизируют) уровень входного напряжения, форму напряжения и частоту, (это не их задача);
- неполная фильтрация напряжения сети от вч помех и выбросов;
- помехи и искажения, генерируемые нагрузкой, пропускаются обратно в сеть;
- время перехода с режима на режим: – 4-20 мс, т.е. есть провал в питании нагрузки, (зависит от модели и мощности);
- Off-Line ИБП выпускаются с аппроксимированным синусом и с чистым синусом. Это важно! Для питания и защиты ПК подходит аппроксимированный синус, представляющий собой столбики вместо синусойды, а для питания насосов, электромоторов, освещения, линейных блоков питания необходим только чистый синус. Этот параметр справедлив только для режима питание от батарей! т.к. остальное время что ИБП транслирует напряжение с входа на выход без изменений.
- Важно знать диапазон по входному напряжению и сопоставить эти значения с данными Вашей сети, в противном случае ИБП будет слишком часто переключаться на работу от батарей. Как решение этой проблеммы можно установить перед ИБП хороший стабилизатор напряжения.
- В случае варианта ИБП с внешними АКБ важно сопоставить ток заряда и номинальный ток заряда применяемой АКБ.
Line-Interactiv ИБП (линейно - интерактивные)
Название "интерактивные" говорит о том, что ИБП такого класса не просто стоят в ждущем режиме, как Офф-лайны, а еще и контролируют величину напряжения в в входной сети. В случае, если напряжение понизилось или повысилось в работу вступает стабилизатор напряжения. В остальном принцип работы интерактивных ИБП полностью идентичен резервным. Хорошо это или плохо, рассмотрим в отдельной статье - недостатки линейно-интерактивных ИБП.
В статье рассмотрены виды ИБП, принципы работы ИБП, а также приведены реальные осциллограммы напряжений на выходе.
Зачем нужен UPS (ИБП)
ИБП в основном используются там, где пропадание электропитания может вызвать негативные последствия. Например, питание компьютеров и серверов, питание устройств связи и распределения сигналов (роутеры), питание устройств, автоматическая перезагрузка (перезапуск) которых без участия человека невозможна.
Вот пример, как мой читатель доработал ИБП для стратегически важной системы (2 сервера, и т.д.). Кроме того, усовершенствовал схему, и добавил возможность использования обычного автомобильного аккумулятора.
Для бытовых вещей это прежде всего компьютеры и системы отопления.
Следует понимать, что ИБП выбираются на время работы нагрузки 10-15 мин, редко до получаса. Предполагается, что за это время питание появится, либо человек (оператор) предпримет необходимые действия (сохранит данные, позвонит в энергослужбу предприятия, завершит технологический процесс).
ИБП нельзя рассматривать в качестве резервного источника питания. Он является лишь аварийным источником, и в лучшем случае используется очень редко, в общей сложности не более 10 минут в год (несколько раз, на время не более минуты). Если это время больше, то следует задуматься о повышении качества электропитания.
Резервным источником питания можно считать такие источники, которые полностью могут заменить основное питание на длительное время, от нескольких часов до нескольких суток. Это может быть другая линия (см.статью про автоматический ввод резерва), генератор, солнечная батарея, ветряной генератор. Теоретически, для этих целей может служить и ИБП, но для этого нужны аккумуляторы огромной ёмкости, что значительно повлияет на цену такой системы.Виды источников бесперебойного питания
Виды (типы) ИБП имеют множество названий, но их всё равно ровно три. Разберёмся.
Итак, три основных вида ИБП:
Back UPS
Чем-то напоминает работу реле напряжения, которое отключает нагрузку, а Back UPS не отключает, а переключает на аккумулятор, что позволяет ей некоторое время поработать.
Smart UPS
Smart UPS действуют умнее, как следует из названия. Они ещё дополнительно переключают внутренний автотрансформатор, в некотором смысле стабилизируя входное напряжение. И только в крайнем случае переходят на батарею.
Online UPS
Исследование ИБП с помощью осциллографа
Напряжение на выходе Back UPS
Я провёл исследование с использованием осциллографа Fluke 124. Осциллограммы (форма импульсов и колебаний на выходе ups) привожу и комментирую ниже.
Back UPS. Осциллограмма при переходе с сети на батарею.
Back UPS. Напряжение на выходе при питании от батарей.
Осциллограф померял RMS напряжение (среднеквадратическое), оно соответствует норме. Однако, когда я измерил это же напряжение мультиметром, я получил значение 155 В. Почему на выходе UPS низкое напряжение?
Вот укрупненный график, где видно, что напряжение после переключения сначала повышается на пол секунды до 400В, а потом стабилизируется:
Back UPS. Выход, длительность 2 секунды
А вот как меняется форма напряжения на выходе Back-UPS в момент перехода с батарейного на сетевое питание:
В качестве испытуемого был ИБП APC Back-500-RS, параметры на фото ниже:
Напряжение на выходе Smart UPS
Теперь приведу для полноты картины осциллограммы напряжений на выходе Smart UPS. Испытаниям подвергался UPS Ippon Smart Power Pro 1000.
Плавного изменения напряжения на входе я не делал, поскольку не было такой цели. Полагаю, что в данном случае Умный ИБП ведёт себя точно так же, как и релейный стабилизатор напряжения.
Данные исследования проведены в рамках проекта по включению ИБП в цепь управления промышленного холодильника.
• APC_Smart-UPS_450-1500_Back-UPS_250-600 / Устройство и ремонт ИБП. Пособие по ремонту. Схемы и их обзор., pdf, 1.93 MB, скачан: 2029 раз./
APC BACK - можно если сфазировать.
_________________
Раз reset, два reset - полyчи на диске bad !
Тpанзистоp p-n-p. Plug-n-Play ?
У кого что сбоит, тот о том и говорит.
JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет - любой!
В ходе экспериментов над APC Back-UPS 525 было выяснено, что фаза в розетках у UPS'a вращается вместе с вилкой в розетке Однако при выключении внешнего питания индикаторная отвертка предательски светится в обеих дырках розетки ИБП, а также выяснено то, что между любым из выходных контактов и любым из входных контактов остается напряжение порядка 20 Вольт (кроме заземления, конечно же). Что же, придется городить развязку на реле или тянуть ещё один нуль-провод.2 WandererSc, спасибо за ответ.
Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет
UPS не даёт вам нуля и фазы. Оба провода там равнозначны. А отвёртка светится по другой причине.
Что вы хотите получить в итоге? Как я догадался: ещё 1 провод протянуть по дому, чтоб не тянуть два, хотите соединить выход UPS с рабочим нулём.
Сделайте так: найдите как соединяются в упсе провода в режиме работы от сети, подключите вашу резервную фазу, так чтобы всё было нормально при работе от сети. Потому что при работе от батарей это не имеет значения: фаза и 0 там "виртуальные".
Приглашаем 30 ноября всех желающих посетить вебинар о литиевых источниках тока Fanso (EVE). Вы узнаете об особенностях использования литиевых источников питания и о том, как на них влияют режим работы и условия эксплуатации. Мы расскажем, какие параметры важно учитывать при выборе литиевого ХИТ, рассмотрим «подводные камни», с которыми можно столкнуться при неправильном выборе, разберем, как правильно проводить тесты, чтобы убедиться в надежности конечного решения. Вы сможете задать вопросы представителям производителя, которые будут участвовать в вебинаре.
что-бы релюшка при переходе на батареи разрывала фазовый провод_________________
Раз reset, два reset - полyчи на диске bad !
Тpанзистоp p-n-p. Plug-n-Play ?
У кого что сбоит, тот о том и говорит.
Приглашаем всех желающих 25/11/2021 г. принять участие в вебинаре, посвященном антеннам Molex. Готовые к использованию антенны Molex являются компактными, высокопроизводительными и доступны в различных форм-факторах для всех стандартных антенных протоколов и частот. На вебинаре будет проведен обзор готовых решений и перспектив развития продуктовой линейки. Разработчики смогут получить рекомендации по выбору антенны, работе с документацией и поддержкой, заказу образцов.
UPS не даёт вам нуля и фазы. Оба провода там равнозначны. А отвёртка светится по другой причине.
Что вы хотите получить в итоге? Как я догадался: ещё 1 провод протянуть по дому, чтоб не тянуть два, хотите соединить выход UPS с рабочим нулём.
Сделайте так: найдите как соединяются в упсе провода в режиме работы от сети, подключите вашу резервную фазу, так чтобы всё было нормально при работе от сети. Потому что при работе от батарей это не имеет значения: фаза и 0 там "виртуальные".
Верно, только один провод уже протянут по дому, а тянуть новый не хотелось. Сложность в том, что рабочий ноль он же приходит на вход ИБП и замыкать на него выходные розетки, пусть даже одним контактом есть моветон. Посему разрывать надо вход ИБП с фазой и нулем, более важно даже с нулем, так как фаза с резервной фазой не пересекаются. Вот и нашел выход, тянуть провод.
P.S. Ваш совет я не понял, мне соединить один контакт выхода с входным нулем?
Суть проблемы - плохое качество электроэнергии. Поможет ли онлайн ИБП от гармоник высших порядков? Обычно никто не знает, что творится в сети. Можно надеяться на добросовестных производителей, которые ставят фильтры в входе питания своих устройств.
(Онлайн ИБП и инверторный стабилизатор в данном случае - одно и то же)
Если посмотреть с другой стороны - для сети вход питания любого устройства - это фактически выход генератора гармоник. И всё это с выходов светильников, диммеров, блоков питания и прочей электроники прёт в сеть.
Статья - на основе моей переписки с читателем. Он поднял важную проблему, информации о которой ноль, и получить эту информацию технически сложно.
А учитывая, что на фильтрах часто экономят (я про дроссели и конденсаторы на входе устройств), в сети иногда творится бардак, приводящий к полтергейсту.
Я про глюки, которые возникают с работой разной домашней электроники. Это не те случаи, когда что-то не включается или зависает (тут причины программного и аппаратного характера, и эфирные и сетевые проблемы не при чем)
Прежде всего, это приводит к ухудшению работы цифровой техники, которая работает на передаче цифрового сигнала. Алгоритмы обработки построены таким образом, чтобы повысить достоверность (качество) передачи данных. И если достоверность не подтверждается (есть всякие способы - проверка на четность, контрольные суммы и т.д.), передача повторяется до тех пор, пока данные не будут получены в надлежащем качестве.
В итоге это приводит к замедлению работы устройств, а то и к их зависанию.
На ТВ картинке, например, это приводит к смазыванию изображения, распаду его на крупные пиксели и к его замиранию.
Ведь глюки и скорость передачи - вещь, сложно поддающаяся измерениям. Точнее, измерить можно, для этого нужен Онлайн ИБП или фильтр, и анализатор спектра. У меня когда-то был доступ к анализатору качества напряжения HIOKI , который выдавал коэффициенты всех гармоник, вплоть до 50-й. Но сейчас проблема обозначена, а HIOKI нету.
Смотрите, какой бардак вносит в сеть копеечный диммер:
Такие гармоники напряжения из-за него:
А если не диммер? А если от того же РП или ТП питается цех с частотниками, сварками и прочей "мусорной" техникой? Будут ли глюки и помехи, как думаете?
Пришла в голову моя давняя статья про вред и влияние Wi-Fi на наши мозги. Кстати, в статье приводится ценная инфа - конструкция шапочки из фольги! )
Аналоговые ТВ я в расчет не беру, говорю только о цифре. Кстати, почитайте статейку, как я нашел в тёщиной кладовке ламповый телевизор и привел его в чувство.
Я не аудиофил, но читал, что из-за гармоник их нежные уши страдают и сворачиваются в трубочки. Аудиофилы народ не бедный, поэтому покупают развязывающие трансформаторы 1:1, активные и пассивные фильтры с сумасшедшими характеристиками, онлайн ИБП и т.д. И всё это включают последовательно)))
А вы знали? 12% гармоник в сети - норма.
Откуда берутся эти проценты? от работающих электроприборов! Откуда берутся гармоники на высокой стороне? С низкой стороны, передаются через понижающие трансформаторы и по электромагнитному полю.
Как же избавиться от гармоник?
А что делать простому человеку?
Тем более, производители гарантируют, что всяки бяки останутся только на входе, а на выходе - чистейший синус.
Но всё это - маркетинговые многоходовки без реальных исследований и измерений.
Я уже писал своё непопулярное мнение на Дзене о том, что на самом деле чистого синуса на выходе онлайн ИБП не бывает . Всё это - фейковая фикция.
Вот скрин из комментариев к той статье:
Видимо те же люди верят тому, что им вещает диктор в новостях первого канала.
А если синус не чистый, это означает только одно - в нём есть гармоники. Где протоколы измерений КНИ? Ни один производитель их не приводит, заставляя верить им на слово.
Можно, конечно, поставить пассивный фильтр гармоник но опять же, как проверить До/После?
Читатель рассказывает, как влияют гармоники
Вот, что пишет читатель:
Интересовался у знакомых все утверждают что все ибп, инверторы, регенераторы, не исправят волшебным образом все проблемы переменного тока, мол якобы есть порог который превысив они будут всё пропускать или еще хуже делать.
у меня сейчас есть инвертор is1500rt и это не решило проблему.
интергармоники могут мешать работе контроллеров пульсаций, а это означает, что они будут ИНДУЦИРОВАТЬ ПУЛЬСИРУЮЩИЙ ТОК внутри бытовой электроники и могут проявляться наряду с другими проблемами, такими как шум в дифференциальном режиме, что означает, что они не могут быть отфильтрованы обычными средствами, включая изолирующие трансформаторы и ИБП с двойным преобразованием ( если только ИБП не являются медицинскими и не спроектированы так, чтобы не допустить воздействия на контроллеры пульсаций, хотя я не уверен, что даже они могут остановить это, варианты довольно ограничены, кажется, что фильтры гармоник - в значительной степени ваш единственный вариант, но они должны быть многоступенчатыми фильтрами с демпфированием, если они являются пассивными фильтрами гармоник, или вы идете по маршруту активного фильтра гармоник, вам нужно быть уверенным, что они рассчитаны на работу с интергармониками и субгармониками).
Но чтобы оценить, насколько, нужно измерить гармоники До и После. Для этого нужен анализатор качества ээ(а они стоят около миллиона рублей)
а чем ибп отличается от is1500rt? Там всё так же через выпрямители и через инвертор, только при пропадании питания переходит на батарею.
Вот что ответил эксперт: "Самым простым будет то, что схема не фильтрует частоту выше 50/60 Гц. Неважно, что он включается в цепь постоянного тока, это не делает проблемы переменного тока волшебным образом исчезнувшими. Пульсации могут продолжать проходить без соответствующей схемы."
я не знаю, это доказательство того что есть много подводных камней о которых мало кому известно. суть в том что мне ничего не помогло решить мою проблему
техника работает неправильно, например: телевизор изображение какое-то вялое.. и при переходах размытие, комп работает тоже неправильно
Тем не менее, без измерений говорить не о чем.
Данную тему никто еще не рассматривал, а проблема самая актуальная и сложная. Эта проблема присутствовала всегда и везде по всему миру
И это влияет на чувствительные оборудования как компьютер, и неважно какой там блок питания
Тема сложная в том смысле, что для детальных исследований без приборов не обойтись.
Только непонятно зачем производители ибп пишут КНИ 3% итд, типо инвертор генерирует только 3% гармоник? И нигде не указано что если подключить ибп в сеть с гармониками он их будет фильтровать.
тут понятно что ибп мне не поможет так как я уже тестировал.
Если был бы тест в том месте где ужасное качество ээ, и туда подключить топовый онлайн ибп и посмотреть осциллографом что там на выходе)))
Читайте также: