Дата последнего обновления файла 7.03.2013

Источники бесперебойного питания

Радиоэлектронная аппаратура, применяющаяся в устройствах и системах связи в настоящее время в основном питается от сети переменного тока 220 В. Поэтому очень важно представлять, какими характеристиками обладает напряжение в этой сети. В соответствии с требованиями к источникам электроэнергии ~220 В в соответствии с ГОСТ Р 54149 — 2010:

  1. отклонение напряжения от номинала не должно превышать ±10%
  2. отклонение частоты сети от номинального значения 50 Гц не должно превышать ±0,4 Гц
  3. питание сети не должно пропадать более чем на 30 с

Кроме того в сети допустимо появление импульсного увеличения или уменьшения напряжения длительностью до 10 мс и быстрые изменения напряжения с частотой до 8 Гц и напряжением до 1,38 от номинального значения. Форма напряжения тоже может быть негармонической и несимметричной [2]. Все эти явления могут привести к нестабильности работы радиоэлектронной аппаратуры, питающейся от сети 220 В.

Широкораспространенная классическая схема электроснабжения радиоэлектронной аппаратуры обеспечивает бесперебойность электропитания. Эти же функции выполняют и другие устройства, которые успешно развиваются, выделены в отдельный класс и получили название устройства бесперебойного питания (УБП) иногда их называют источниками бесперебойного питания (ИБП).

Источники бесперебойного питания позволяют улучшать качество электроэнергии для радиоэлектронной аппаратурыи и ее отдельных узлов. Обобщенная классификация источников бесперебойного питания приведена на рисунке 1.

Классификация источников бесперебойного питания
Рисунок 1. Классификация источников бесперебойного питания

Источники бесперебойного питания постоянного тока

Наиболее простой схемой бесперебойного питания является буферная схема. В ней в качестве первичного источника питания постоянного тока применяется аккумулятор или батарея химических элементов. Принципиальная схема буферного подключения аккумулятора к нагрузке приведена на рисунке 2.

Буферная схема источника бесперебойного питания постоянного тока
Рисунок 2. Буферная схема источника бесперебойного питания постоянного тока

В качестве основного преимущества буферной схемы подключения аккумулятора следует отметить ее простоту. В большинстве схем современной портативной радиоэлектронной аппаратуры используется именно эта схема. В буферной схеме подключения аккумулятор участвует в подавлении помех от источника сетевого питания. Это является еще одним преимуществом буферной схемы источника бесперебойного питания постоянного тока.

В качестве недостатка буферной схемы следует отметить трудность осуществления режима заряда-разряда аккумулятора. В результате аккумуляторы очень часто выходят из строя. К конструкции аккумулятора тоже предъявляются повышенные требования — при его работе не должны выделяться газы, способные разрушить радиоэлектронную аппаратуру. Например, при работе кислотных аккумуляторов могут выделяться пары кислоты, поэтому этот тип аккумуляторов, способный, обеспечивать значительные токи при малых габаритах аккумулятора, в источниках бесперебойного питания не применяется. При работе с щелочными аккумуляторами очень важно обеспечивать полный разряд аккумулятора иначе аккумулятор быстро выйдет из строя. Сейчас обычно применяются либо металл-гидридные либо литий-ионные аккумуляторы, которые меньше подвержены описанной проблеме. Тем не менее время от времени требуется выполнять прогонку аккумуляторов — несколько полных циклов заряда-разряда аккумуляторов.

Схема источника бесперебойного питания постоянного тока с отделённой АБ
Рисунок 3. Схема источника бесперебойного питания постоянного тока с отделённой АБ

Литература:

  1. Мониторинг и регистрация параметров качества электроэнергии
  2. ГОСТ Р 54149-2010 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения
  3. Трехступенчатая классификация ИБП в соответствии с IEC 62040-3

Вместе со статьей "Источники бесперебойного питания" читают:

Первичные источники питания
http://digteh.ru/UGFSvSPS/power/

Структурная схема электропитания
http://digteh.ru/BP/ElektroPitan/

Источники вторичного электропитания
http://digteh.ru/BP/VtorIstP/

Показатели вторичных источников электропитания
http://digteh.ru/BP/PokazVtorIstochnikov/


Автор Микушин А. В. All rights reserved. 2001 ... 2015

Предыдущие версии сайта:
http://neic.nsk.su/~mavr
http://digital.sibsutis.ru/

пЕИРХМЦ@Mail.ru


Rambler's Top100