Типы источников бесперебойного питания и их структура
: ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ : 2.9.05
По принципу устройства ИБП можно отнести к двум типам.
Первый тип — это источники бесперебойного питания с режимом работы offline (off-line — дословно «вне линии»). Принцип работы этого типа ИБП заключается в питании нагрузки от питающей сети и быстром переключении на внутреннюю резервную схему при отключении питания или отклонении напряжения за допустимый диапазон. Время переключения обычно составляет величину порядка 4... 12 мс, что вполне достаточно для большинства электроприемников с импульсными блоками питания. Âòîðîé òèï — ýòî èñòî÷íèêè áåñïåðåáîéíîãî ïèòàíèÿ ñ ðåæèìîì ðàáîòû online (on-line — äîñëîâíî «íà ëèíèè»). Ýòè óñòðîéñòâà ïîñòîÿííî ïèòàþò íàãðóçêó è íå èìåþò âðåìåíè ïåðåêëþ÷åíèÿ. Íàðÿäó ñ ðåçåðâèðîâàíèåì ýëåêòðîñíàáæåíèÿ îíè ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ÊÝ ïðè åãî íàðóøåíèÿõ â ïèòàþùåé ñåòè è ôèëüòðàöèè ïîìåõ, ïðèõîäÿùèõ èç ïèòàþùåé ñåòè.
Äîñòàòî÷íî ÷àñòî â ëèòåðàòóðå ïî èñòî÷íèêàì áåñïåðåáîéíîãî ïèòàíèÿ óïîìèíàþòñÿ èñòî÷íèêè áåñïåðåáîéíîãî ïèòàíèÿ ñ ðåæèìîì ðàáîòû line-interactive (line-interactive UPS). Ïðèíöèï èõ ðàáîòû â çíà÷èòåëüíîé ñòåïåíè ñõîæ ñ ïðèíöèïîì ðàáîòû off-line, çà èñêëþ÷åíèåì íàëè÷èÿ òàê íàçûâàåìîãî «áóñòåðà» — óñòðîéñòâà ñòóïåí÷àòîé ñòàáèëèçàöèè íàïðÿæåíèÿ ïîñðåäñòâîì êîììóòàöèè îáìîòîê âõîäíîãî òðàíñôîðìàòîðà è èñïîëüçîâàíèÿ îñíîâíîé ñõåìû äëÿ çàðÿäà è ïîäçàðÿäà áàòàðåè, ÷òî îáåñïå÷èâàåò áîëåå áûñòðûé âûõîä óñòðîéñòâà íà ðàáî÷èé ðåæèì ïðè ïåðåõîäå íà ïèòàíèå îò ÀÁ. Ïðè ýòîì âðåìÿ ïåðåêëþ÷åíèÿ íà ðàáîòó îò ÀÁ ñîêðàùàåòñÿ äî 2...4 ìñ.
 çàâèñèìîñòè îò çíàêà è âåëè÷èíû îòêëîíåíèÿ íàïðÿæåíèÿ δU âêëþ÷àåòñÿ ñîîòâåòñòâóþùàÿ êîìáèíàöèÿ «îòïàåê» (âèòêîâ) òðàíñôîðìàòîðà (ðèñ. 3.1, à). Äàííîå ðåãóëèðîâàíèå íàïðÿæåíèÿ íîñèò ñòóïåí÷àòûé õàðàêòåð. Óñëîâíûå îáîçíà÷åíèÿ íà ðèñóíêàõ è ñõåìàõ çäåñü è äàëåå ñîîòâåòñòâóþò ïðèëîæåíèþ 1. Ïðè îòêëîíåíèè íàïðÿæåíèÿ U âûøå íîìèíàëüíîãî çíà÷åíèÿ áóñòåð ïåðåêëþ÷àåò îòïàéêó â ïîëîæåíèå - δU, ñíèæàÿ òåì ñàìûì çíà÷åíèå íàïðÿæåíèÿ, ïîñòóïàþùåãî â ñõåìó ÈÁÏ è äàëåå ê ýëåêòðîïðèåìíèêó. Ïðè îòêëîíåíèè íàïðÿæåíèÿ íèæå íîìèíàëüíîãî çíà÷åíèÿ áóñòåð ïðåêëþ÷àåò îòïàéêó â ïîëîæåíèå + δU. Òàêàÿ ñõåìà áóñòåðà ïðèìåíÿåòñÿ ðåäêî, íà ñìåíó åé ïðèøëà ñõåìà, àíàëîãè÷íàÿ ìàãíèòíîìó óñèëèòåëþ (ðèñ. 3.1, á).  ýòîé ñõåìå èìåþòñÿ äâå âñòðå÷íî âêëþ÷åííûå îáìîòêè, ñîîòâåòñòâåííî íàìàãíè÷èâàþùèå èëè ðàçìàãíè÷èâàþùèå ñåðäå÷íèê áóñòåðà. Ðàçëè÷èå ìåæäó ÈÁÏ off-line è line-interactive ôàêòè÷åñêè ñòåðëîñü, ïîñêîëüêó ïîÿâèëèñü ìîäåëè off-line ñ âîçìîæíîñòüþ ðåãóëèðîâàíèÿ íàïðÿæåíèÿ â íîðìàëüíîì ðåæèìå ïðè ïîìîùè ââåäåííîãî â ñõåìó áóñòåðà. Åäèíñòâåííî, ÷òî ðàçëè÷àåò ýòè òèïû ÈÁÏ, — ýòî ôîðìà âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ â àâòîíîìíîì ðåæèìå. Ó ÈÁÏ òèïà off-line — ýòî ïðÿìîóãîëüíàÿ ôîðìà è àïïðîêñèìàöèÿ ñèíóñîèäû ñòóïåíüêàìè è òðàïåöèåé, line-interactive èìååò ñèíóñîèäàëüíîå âûõîäíîå íàïðÿæåíèå.
Ðèñ. 3.1. Áóñòåð off-line (à) è line-interactive ÈÁÏ (á)
Äëÿ ïèòàíèÿ òåõíè÷åñêèõ ñðåäñòâ ñ èìïóëüñíûìè áëîêàìè ïèòàíèÿ ôîðìà âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ÈÁÏ çíà÷åíèÿ íå èìååò. Íà ðèñ. 3.2 ïðåäñòàâëåíà ñòðóêòóðà ÈÁÏ òèïà off-line è line-interactive.
Ðèñ. 3.2. Ñòðóêòóðà ÈÁÏ: à) ÈÁÏ òèïà off-line; á) ÈÁÏ òèïà line-interactive
 íîðìàëüíîì ðåæèìå ÈÁÏ ïðîïóñêàåò ïèòàíèå íà íàãðóçêó, îñóùåñòâëÿÿ ïîäàâëåíèå âûñîêî÷àñòîòíûõ ïîìåõ è èìïóëüñîâ íàïðÿæåíèÿ â LC-ôèëüòðå è êîìïåíñèðóÿ îòêëîíåíèÿ íàïðÿæåíèÿ áóñòåðîì. Àêêóìóëÿòîðíàÿ áàòàðåÿ çàðÿæàåòñÿ (ïîäçàðÿæàåòñÿ) îò çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà (âûïðÿìèòåëÿ). Ïðè îòêëþ÷åíèè ïèòàíèÿ çàïóñêàåòñÿ èíâåðòîð, è ïåðåêëþ÷àòåëü ïåðåâîäèò ïèòàíèå íàãðóçêè íà èíâåðòîð ÈÁÏ. Ïåðåêëþ÷åíèå îñóùåñòâëÿåòñÿ àâòîìàòè÷åñêè, è ÀÁ áóäåò ïèòàòü íàãðóçêó äî ìîìåíòà âîññòàíîâëåíèÿ íàïðÿæåíèÿ íà âõîäå èëè äî èñ÷åðïàíèÿ å¸ ¸ìêîñòè.  ñõåìå íà ðèñ. 3.2, á ïðè çàïóñêå èíâåðòîðà îòêëþ÷àåòñÿ âõîä ÈÁÏ îò ëèíèè ïèòàíèÿ ñ öåëüþ èñêëþ÷åíèÿ ïîäà÷è îáðàòíîãî íàïðÿæåíèÿ ñî ñòîðîíû íàãðóçêè â ïèòàþùóþ ëèíèþ.
Èíâåðòîð âõîäèò â ñîñòàâ âñåõ òèïîâ ÈÁÏ. Îí ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ïîëóïðîâîäíèêîâûé ïðåîáðàçîâàòåëü ïîñòîÿííîãî íàïðÿæåíèÿ ÀÁ â ïåðåìåííîå íàïðÿæåíèå 220/380 Â, ïîñòóïàþùåå íà ýëåêòðîïðèåìíèêè (íàãðóçêó). Â ñîâðåìåííûõ ÈÁÏ òèïà line-interactive èíâåðòîð ñîâìåùàåò â ñåáå ôóíêöèè êàê ñîáñòâåííî èíâåðòîðà, òàê è çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà.
 çàâèñèìîñòè îò ìîäåëè ÈÁÏ èíâåðòîð ôîðìèðóåò íàïðÿæåíèå ðàçëè÷íîé ôîðìû. Ñóùåñòâóþò óïðîùåííûå ñõåìû èíâåðòîðîâ, ôîðìèðóþùèå íàïðÿæåíèå ïðÿìîóãîëüíîé ôîðìû ñ áåñòîêîâûìè ïàóçàìè (ðèñ. 3.3, à). Áîëåå ñîâåðøåííûå ñõåìû èíâåðòîðîâ ïîçâîëÿþò ôîðìèðîâàòü íàïðÿæåíèå, áëèçêîå ê ñèíóñîèäàëüíîé ôîðìå — àïïðîêñèìèðîâàííîå ñòóïåíÿìè (ðèñ. 3.3, á). Îáà òèïà òàêèõ èíâåðòîðîâ õàðàêòåðíû äëÿ ÈÁÏ ìàëîé ìîùíîñòè è ïðèãîäíû äëÿ ðàáîòû ñ èìïóëüñíûìè áëîêàìè ïèòàíèÿ. Èíâåðòîðû ÈÁÏ òèïà line-interactive ôîðìèðóþò íàïðÿæåíèå ñèíóñîèäàëüíîé ôîðìû (ðèñ. 3.3, â) ñ íèçêèì ñîäåðæàíèåì ãàðìîíèê (êàê ïðàâèëî, êîýôôèöèåíò èñêàæåíèÿ ñèíóñîèäàëüíîñòè êðèâîé íàïðÿæåíèÿ ÊU < 3%). Òàêèå èíâåðòîðû ïðèãîäíû äëÿ ïèòàíèÿ âñåõ òèïîâ íàãðóçîê — îò èìïóëüñíûõ áëîêîâ ïèòàíèÿ äî äâèãàòåëåé. Êàê ïðàâèëî, ôîðìà íàïðÿæåíèÿ èíâåðòîðà è ÊU óêàçûâàþòñÿ â êàòàëîæíûõ äàííûõ ÈÁÏ.
Òèïè÷íûé äèàïàçîí ìîùíîñòåé ÈÁÏ òèïîâ off-line è line-interactive îò 250  À äî3...5êÂÀ.
Èñòî÷íèêè áåñïåðåáîéíîãî ïèòàíèÿ ñ ðåæèìîì ðàáîòû on-line âûïóñêàþòñÿ íåñêîëüêèõ òèïîâ (ïî ïðèíöèïàì ïðåîáðàçîâàíèÿ ýíåðãèè). Ñóùåñòâóþò ÷åòûðå òèïà on-line ÈÁÏ:
- ñ îäèíî÷íûì ïðåîáðàçîâàíèåì;
- ñ äåëüòà-ïðåîáðàçîâàíèåì;
- ôåððîðåçîíàíñíûå ÈÁÏ;
- ñ äâîéíûì ïðåîáðàçîâàíèåì.
Ðèñ. 3.3. Ôîðìà âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ èíâåðòîðîâ:
à) ñòóïåí÷àòàÿ; á) àïïðîêñèìèðîâàííàÿ ñèíóñîèäà; â) ñèíóñîèäàëüíàÿ
Ïðèíöèï îäèíî÷íîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ (single conversion) (ðèñ. 3.4) çàêëþ÷àåòñÿ â ñëåäóþùåì.  öåïü ìåæäó ïèòàþùåé ñåòüþ è íàãðóçêîé âêëþ÷åí äðîññåëü, ê âûõîäó êîòîðîãî ïîäêëþ÷åí èíâåðòîð. Èíâåðòîð â äàííîé ñõåìå ÿâëÿåòñÿ ðåâåðñèâíûì è ñïîñîáåí ïðåîáðàçîâûâàòü ïîñòîÿííîå íàïðÿæåíèå â ïåðåìåííîå è íàîáîðîò. Ïîìèìî ïèòàíèÿ íàãðóçêè â àâòîíîìíîì ðåæèìå âòîðûì íàçíà÷åíèåì èíâåðòîðà ÿâëÿåòñÿ ðåãóëèðîâàíèå íàïðÿæåíèÿ íà ñòîðîíå íàãðóçêè ïðè îòêëîíåíèÿõ â ïèòàþùåé ñåòè.
Ó ÈÁÏ äàííîãî òèïà ÊÏÄ âåñüìà âûñîê è ìîæåò äîñòèãàòü 96%. Îäíàêî èìåþòñÿ íåêîòîðûå íåäîñòàòêè, íàïðèìåð íèçêîå çíà÷åíèå âõîäíîãî êîýôôèöèåíòà ìîùíîñòè (cosφ ≈ 0,6), ïðè ýòîì îí ìåíÿåòñÿ ïðè èçìåíåíèè êàê íàïðÿæåíèÿ ñåòè, òàê è õàðàêòåðà íàãðóçêè.
Ðèñ.3.4. ÈÁÏ îäèíî÷íîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ (single conversion UPS)
Êðîìå òîãî, ïðè ìàëûõ íàãðóçêàõ äàííûå ÈÁÏ ïîòðåáëÿþò ñóùåñòâåííûå ðåàêòèâíûå òîêè, ñîèçìåðèìûå ñ íîìèíàëüíûì òîêîì óñòàíîâêè. Ñðåäè ñîâðåìåííûõ ÈÁÏ ïîñëåäíèõ ìîäåëåé ïîäîáíûé òèï íå âñòðå÷àåòñÿ, ïîñêîëüêó íà ñìåíó åìó ïðèøëà òåõíîëîãèÿ äåëüòà-ïðåîáðàçîâàíèÿ, ÿâëÿþùàÿñÿ ðàçâèòèåì òåõíîëîãèèè îäèíî÷íîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ.
Ïðèíöèï äåëüòà-ïðåîáðàçîâàíèÿ (delta conversion) îñíîâàí íà ïðèìåíåíèè â ñõåìå ÈÁÏ òàê íàçûâàåìîãî äåëüòà-òðàíñôîðìàòîðà (ðèñ. 3.5). Äåëüòà-òðàíñôîðìàòîð ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé äðîññåëü ñ îáìîòêîé ïîäìàãíè÷èâàíèÿ, êîòîðàÿ ïîçâîëÿåò óïðàâëÿòü òîêîì â îñíîâíîé îáìîòêå (àíàëîãè÷íî ïðèíöèïó ìàãíèòíîãî óñèëèòåëÿ).  ÈÁÏ ïðèìåíÿþòñÿ äâà ïîñòîÿííî ðàáîòàþùèõ èíâåðòîðà. Îäèí ñëóæèò äëÿ óïðàâëåíèÿ äåëüòà-òðàíñôîðìàòîðîì è, ñîîòâåòñòâåííî, ðåãóëèðîâêè âõîäíîãî òîêà è êîìïåíñàöèè íåêîòîðûõ ïîìåõ. Åãî ìîùíîñòü ñîñòàâëÿåò 20% îò ìîùíîñòè âòîðîãî èíâåðòîðà, ðàáîòàþùåãî íà íàãðóçêó. Âòîðîé èíâåðòîð, ìîùíîñòü êîòîðîãî îïðåäåëÿåò ìîùíîñòü ÈÁÏ, ôîðìèðóåò âûõîäíóþ ñèíóñîèäó, îáåñïå÷èâàÿ êîððåêöèþ îòêëîíåíèé ôîðìû âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ, à òàêæå ïèòàåò íàãðóçêè îò áàòàðåé ïðè ðàáîòå ÈÁÏ â àâòîíîìíîì ðåæèìå. Áëàãîäàðÿ òàêîé ñõåìå îáåñïå÷èâàåòñÿ âîçìîæíîñòü ïëàâíîé çàãðóçêè âõîäíîé ñåòè ïðè ïåðåõîäå èç àâòîíîìíîãî ðåæèìà ðàáîòû îò áàòàðåé ê ðàáîòå îò ñåòè (ðåæèì on-line), à òàêæå âûñîêàÿ ïåðåãðóçî÷íàÿ ñïîñîáíîñòü — äî 200% â òå÷åíèå 1 ìèí.
Ðèñ.3.5. ÈÁÏ äåëüòà-ïðåîáðàçîâàíèÿ (delta conversion UPS)
Ïðè çàãðóçêå ÈÁÏ äàííîãî òèïà íà 100% íîìèíàëüíîé ìîùíîñòè êîýôôèöèåíò ïîëåçíîãî äåéñòâèÿ ñîñòàâëÿåò 96,5%. Îäíàêî âûñîêèå ïîêàçàòåëè äàííûé òèï ÈÁÏ îáåñïå÷èâàåò ïðè ñëåäóþùèõ óñëîâèÿõ: îòñóòñòâèè îòêëîíåíèé è èñêàæåíèé íàïðÿæåíèÿ â ïèòàþùåé ñåòè, íàãðóçêå ÈÁÏ, áëèçêîé ê íîìèíàëüíîé è ÿâëÿþùåéñÿ ëèíåéíîé.  ðåàëüíûõ óñëîâèÿõ ïîêàçàòåëè äàííîãî òèïà ÈÁÏ (ÊÏÄ = 90,8...93,5%) ïðèáëèæàþòñÿ ê ïîêàçàòåëÿì ÈÁÏ ñ äâîéíûì ïðåîáðàçîâàíèåì, ðàññìîòðåííîãî íèæå. Ðåàëüíîå äîñòèæåíèå âûñîêèõ çàÿâëåííûõ çíà÷åíèé ÊÏÄ ÈÁÏ ñ äåëüòà-ïðåîáðàçîâàíèåì âîçìîæíî ïðè øèðîêîì âíåäðåíèè èìïóëüñíûõ áëîêîâ ïèòàíèÿ ñ êîððåêöèåé êîýôôèöèåíòà ìîùíîñòè. Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî íàãðóçêà ïðèîáðåòàåò ïðåèìóùåñòâåííî àêòèâíûé õàðàêòåð è ñîçäàþòñÿ óñëîâèÿ äëÿ ïðîÿâëåíèÿ âûñîêèõ ýíåðãåòè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê ÈÁÏ.  ïîñëåäíåå âðåìÿ êîýôôèöèåíò ìîùíîñòè íîâûõ áëîêîâ ïèòàíèÿ äîñòèã çíà÷åíèÿ 0,92...0,97. Äðóãèì äîñòîèíñòâîì ÈÁÏ ñ äåëüòà-ïðåîáðàçîâàíèåì ÿâëÿåòñÿ âûñîêèé êîýôôèöèåíò ìîùíîñòè ñàìîãî óñòðîéñòâà, áëèçêèé ê 1. Ýòî îáëåã÷àåò ñîâìåñòíóþ ðàáîòó ÈÁÏ è ÄÃÓ. Íà îñíîâå ÈÁÏ ñ äåëüòà-ïðåîáðàçîâàíèåì ñòðîÿòñÿ ìîùíûå öåíòðàëèçîâàííûå ÑÁÝ ñ èçáûòî÷íûì ðåçåðâèðîâàíèåì. Åñòåñòâåííî, âîçìîæíû òàêæå ñõåìû ñ åäèíè÷íûìè ÈÁÏ. Äèàïàçîí ìîùíîñòåé ÈÁÏ ýòîãî òèïà 10...480 êÂÀ. Âîçìîæíî ïàðàëëåëüíîå îáúåäèíåíèå äî 8 ÈÁÏ äëÿ ðàáîòû íà îáùóþ íàãðóçêó â îäíîé ÑÁÝ. Äàííûé òèï ÈÁÏ ÿâëÿåòñÿ îñíîâíîé àëüòåðíàòèâîé òèïó ÈÁÏ ñ äâîéíûì ïðåîáðàçîâàíèåì.
Ôåððîðåçîíàíñíûå ÈÁÏ íàçâàíû òàê ïî ïðèìåíÿåìîìó â íèõ ôåððîðåçîíàíñíîìó òðàíñôîðìàòîðó.  îñíîâó ïðèíöèïà åãî ðàáîòû ïîëîæåí ýôôåêò ôåððîðåçîíàíñà, ïðèìåíÿåìûé â øèðîêî ðàñïðîñòðàíåííûõ ñòàáèëèçàòîðàõ íàïðÿæåíèÿ. Ïðè íîðìàëüíîé ðàáîòå òðàíñôîðìàòîð âûïîëíÿåò ôóíêöèè ñòàáèëèçàòîðà íàïðÿæåíèÿ è ñåòåâîãî ôèëüòðà.  ñëó÷àå ïîòåðè ïèòàíèÿ ôåððîðåçîíàíñíûé òðàíñôîðìàòîð îáåñïå÷èâàåò íàãðóçêó ïèòàíèåì çà ñ÷åò ýíåðãèè, íàêîïëåííîé â åãî ìàãíèòíîé ñèñòåìå. Èíòåðâàëà âðåìåíè äëèòåëüíîñòüþ 8... 16 ìñ äîñòàòî÷íî äëÿ çàïóñêà èíâåðòîðà, êîòîðûé óæå çà ñ÷åò ýíåðãèè àêêóìóëÿòîðíîé áàòàðåè ïðîäîëæàåò ïîääåðæèâàòü íàãðóçêó. Êîýôôèöèåíò ïîëåçíîãî äåéñòâèÿ ÈÁÏ äàííîãî òèïà ñîîòâåòñòâóåò ÊÏÄ ñèñòåì äâîéíîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ (íå ïðåâûøàåò 93%). Äàííûé òèï èñòî÷íèêîâ áåñïåðåáîéíîãî ïèòàíèÿ øèðîêîãî ðàñïðîñòðàíåíèÿ íå ïîëó÷èë, õîòÿ îáåñïå÷èâàåò î÷åíü âûñîêèé óðîâåíü çàùèòû îò âûñîêîâîëüòíûõ âûáðîñîâ è âûñîêèé óðîâåíü çàùèòû îò ýëåêòðîìàãíèòíûõ øóìîâ. Ïðåäåë ìîùíîñòè ÈÁÏ äàííîãî òèïà íå ïðåâûøàåò 18 êÂÀ.
Íàèáîëåå øèðîêî ðàñïðîñòðàíåí òèï ÈÁÏ äâîéíîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ (double conversion UPS), ïðåäñòàâëåííûé íà ðèñ. 3.6.
Ðèñ. 3.6. ÈÁÏ äâîéíîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ (double conversion UPS)
Çà÷àñòóþ â êà÷åñòâå ñèíîíèìà äâîéíîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ óïîòðåáëÿþò on-line. Ýòî íå âïîëíå âåðíî, òàê êàê ê ãðóïïå ÈÁÏ òèïà on-line îòíîñÿòñÿ è äðóãèå ñõåìû ÈÁÏ.  ÈÁÏ ýòîãî òèïà âñÿ ïîòðåáëÿåìàÿ ýíåðãèÿ ïîñòóïàåò íà âûïðÿìèòåëü è ïðåîáðàçóåòñÿ â ýíåðãèþ ïîñòîÿííîãî òîêà, à çàòåì èíâåðòîðîì — â ýíåðãèþ ïåðåìåííîãî òîêà. Âûïðÿìèòåëü — ýòî ïîëóïðîâîäíèêîâûé ïðåîáðàçîâàòåëü.  òðåõôàçíûõ ÈÁÏ ñðåäíåé è áîëüøîé ìîùíîñòè — ýòî ðåãóëèðóåìûé ïðåîáðàçîâàòåëü, âûïîëíåííûé ïî ìîñòîâîé 6-èìïóëüñíîé ñõåìå (ñõåìå Ëàðèîíîâà), íà îñíîâå ïîëóïðîâîäíèêîâûõ âåíòèëåé — òèðèñòîðîâ (ðèñ. 3.7, à). Äëÿ óëó÷øåíèÿ ýíåðãåòè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê âûïðÿìèòåëÿ (ñíèæåíèÿ èñêàæåíèé, âíîñèìûõ â ñåòü ïðè ðàáîòå ïðåîáðàçîâàòåëÿ) ïðèìåíÿþò äâóõìîñòîâûå âûïðÿìèòåëè, âûïîëíåííûå ïî 12-èìïóëüñíîé ñõåìå (ðèñ. 3.7, á). Âûïðÿìèòåëè â òàêîé ñõåìå âêëþ÷åíû ïîñëåäîâàòåëüíî, îíè ïîäêëþ÷àþòñÿ ê ïèòàþùåé ñåòè ÷åðåç òðåõîáìîòî÷íûé òðàíñôîðìàòîð.  ñîâðåìåííûõ ÈÁÏ âûïðÿìèòåëü íåïîñðåäñòâåííî íå ðàáîòàåò íà ïîäçàðÿä ÀÁ. Äëÿ çàðÿäêè ÀÁ â ñõåìó ÈÁÏ ââåäåíî ñïåöèàëüíîå çàðÿäíîå óñòðîéñòâî — ïðåîáðàçîâàòåëü ïîñòîÿííîãî òîêà, îïòèìèçèðóþùåå çàðÿä ÀÁ, óïðàâëÿÿ íàïðÿæåíèåì íà ÀÁ è çàðÿäíûì òîêîì.
Ðèñ. 3.7. Ìîñòîâàÿ ñõåìà âûïðÿìèòåëÿ: à) 6-èìïóëüñíàÿ; á) 12-èìïóëüñíàÿ
Îáÿçàòåëüíûì ýëåìåíòîì ñõåìû ÈÁÏ áîëüøîé è ñðåäíåé ìîùíîñòè ÿâëÿåòñÿ áàéïàñ (bypass) — óñòðîéñòâî îáõîäíîãî ïóòè (ðèñ. 3.8, ñì. òàêæå ðèñ.3.6). Ýòî óñòðîéñòâî ïðåäíàçíà÷åíî äëÿ íåïîñðåäñòâåííîé ñâÿçè âõîäà è âûõîäà ÈÁÏ, ìèíóÿ ñõåìó ðåçåðâèðîâàíèÿ ïèòàíèÿ.
Ðèñ. 3.8. Óñòðîéñòâî îáõîäíîãî ïóòè (áàéïàñ)
Áàéïàñ ïîçâîëÿåò îñóùåñòâëÿòü ñëåäóþùèå ôóíêöèè:
- âêëþ÷åíèå/îòêëþ÷åíèå ÈÁÏ ïðè ïðîâåäåíèè ðåìîíòîâ è ðåãóëèðîâîê áåç îòêëþ÷åíèÿ ïèòàíèÿ ýëåêòðîïðèåìíèêîâ;
- ïåðåâîä íàãðóçêè ñ èíâåðòîðà íà áàéïàñ ïðè âîçíèêíîâåíèè ïåðåãðóçîê è êîðîòêèõ çàìûêàíèé íà âûõîäå èñòî÷íèêà áåñïåðåáîéíîãî ïèòàíèÿ;
- ïåðåâîä íàãðóçêè ñ èíâåðòîðà íà áàéïàñ ïðè óäîâëåòâîðèòåëüíîì ÊÝ â ïèòàþùåé ñåòè ñ öåëüþ ñíèæåíèÿ ïîòåðü ýëåêòðîýíåðãèè â ÈÁÏ (econom mode — ýêîíîìè÷íûé ðåæèì ðàáîòû).
Áàéïàñ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé êîìáèíèðîâàííîå ýëåêòðîííî-ìåõàíè÷åñêîå óñòðîéñòâî, ñîñòîÿùåå èç òàê íàçûâàåìîãî ñòàòè÷åñêîãî áàéïàñà è ðó÷íîãî (ìåõàíè÷åñêîãî) áàéïàñà. Ñòàòè÷åñêèé áàéïàñ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé òèðèñòîðíûé (ñòàòè÷åñêèé) êëþ÷ èç âñòðå÷íî-ïàðàëåëüíî âêëþ÷åííûõ òèðèñòîðîâ. Óïðàâëåíèå êëþ÷îì (âêëþ÷åíî/âûêëþ÷åíî) îñóùåñòâëÿåòñÿ îò ñèñòåìû óïðàâëåíèÿ ÈÁÏ. Îíî ìîæåò ïðîèçâîäèòüñÿ êàê âðó÷íóþ, òàê è àâòîìàòè÷åñêè. Àâòîìàòè÷åñêîå óïðàâëåíèå îñóùåñòâëÿåòñÿ ïðè âîçíèêíîâåíèè ïåðåãðóçêè è â ýêîíîìè÷íîì ðåæèìå ðàáîòû ÈÁÏ. Ïðè ýòîì â îáîèõ ñëó÷àÿõ íàïðÿæåíèå èíâåðòîðà ñèíõðîíèçèðîâàíî ñ íàïðÿæåíèåì íà âõîäå öåïè áàéïàñà è ñ èìïóëüñàìè óïðàâëåíèÿ, ÷òî ïîçâîëÿåò ïðîèçâåñòè ïåðåâîä íàãðóçêè ñ èíâåðòîðà íà áàéïàñ è îáðàòíî «áåç ðàçðûâà ñèíóñîèäû».
Ðó÷íîé (ìåõàíè÷åñêèé) áàéïàñ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ìåõàíè÷åñêèé âûêëþ÷àòåëü íàãðóçêè, øóíòèðóþùèé ñòàòè÷åñêèé áàéïàñ. Îí ïðåäíàçíà÷åí äëÿ âûâîäà ÈÁÏ èç ðàáîòû ñî ñíÿòèåì íàïðÿæåíèÿ ñ ýëåìåíòîâ ÈÁÏ. Ïðè âêëþ÷åííîì ðó÷íîì áàéïàñå ïèòàíèå íàãðóçêè îñóùåñòâëÿåòñÿ ÷åðåç öåïü «âõîä áàéïàñà-ðó÷íîé áàéïàñ-âûõîä ÈÁÏ» (ðèñ. 3.8). Îñòàëüíûå ýëåìåíòû ñõåìû ÈÁÏ: âûïðÿìèòåëü, èíâåðòîð, ÀÁ, ñòàòè÷åñêèé áàéïàñ — íà âðåìÿ âêëþ÷åíèÿ ðó÷íîãî áàéïàñà ìîãóò áûòü îáåñòî÷åíû (îòêëþ÷åíû îò ïèòàíèÿ è íàãðóçêè) ñ öåëüþ ðåìîíòà, ðåãóëèðîâîê, îñìîòðîâ è ò.ä. Îá îòêëþ÷åíèè ÀÁ ìîæíî ãîâîðèòü ñ íåêîòîðîé íàòÿæêîé, èáî, áóäó÷è â çàðÿæåííîì ñîñòîÿíèè, ÀÁ ÿâëÿåòñÿ ìîùíûì èñòî÷íèêîì ïîñòîÿííîãî íàïðÿæåíèÿ, ïðåäñòàâëÿþùèì îïàñíîñòü äëÿ îáñëóæèâàþùåãî ïåðñîíàëà. Ïî êëàññèôèêàöèè «Ìåæîòðàñëåâûõ ïðàâèë ïî îõðàíå òðóäà (ïðàâèëà áåçîïàñíîñòè) ïðè ýêñïëóàòàöèè ýëåêòðîóñòàíîâîê» ðàáîòû ñ ÀÁ ñëåäóåò îòíîñèòü ê âèäó ðàáîò ñ ÷àñòè÷íûì ñíÿòèåì íàïðÿæåíèÿ. Ïðè íåîáõîäèìîñòè çàìåíû àêêóìóëÿòîðîâ ÀÁ ÈÁÏ ïåðåâîäÿò íà ðó÷íîé áàéïàñ, ñïåöèàëüíûì èíñòðóìåíòîì ðàçúåäèíÿþò ÀÁ íà îòäåëüíûå àêêóìóëÿòîðû, ïîñëå ÷åãî îïàñíîñòü ïîðàæåíèÿ ýëåêòðè÷åñêèì òîêîì óñòðàíÿåòñÿ.
Ïðè ðàáîòå íà áàéïàñå, êàê ñòàòè÷åñêîì, òàê è ðó÷íîì, ÈÁÏ íå èìååò âîçìîæíîñòè îáåñïå÷èâàòü áåñïåðåáîéíîå ïèòàíèå ïîòðåáèòåëåé. Òàêèå ðåæèìû äîëæíû ñîïðîâîæäàòüñÿ àäìèíèñòðàòèâíî-òåõíè÷åñêèìè ìåðîïðèÿòèÿìè äëÿ èñêëþ÷åíèÿ íåæåëàòåëüíûõ ïîñëåäñòâèé äëÿ ïîòðåáèòåëåé ïðè îòêëþ÷åíèè ïèòàíèÿ ïðè ðàáîòå íà áàéïàñå. Ñàìàÿ ïðîñòàÿ ìåðà — ïðîâåäåíèå ïðîôèëàêòè÷åñêèõ è ðåìîíòíûõ ðàáîò â íåðàáî÷åå âðåìÿ ïîòðåáèòåëåé.
Èíâåðòîð, óïðàâëÿåìûé ìèêðîïðîöåññîðîì, âûðàáàòûâàåò ñèíóñîèäàëüíîå íàïðÿæåíèå, ïîñòóïàþùåå íà íàãðóçêó. Â ìîùíûõ òðåõôàçíûõ ÈÁÏ èíâåðòîð òàêæå âûïîëíåí ïî òðåõôàçíîé ìîñòîâîé ñõåìå (ðèñ. 3.9). Äëÿ ïîñòðîåíèÿ ñèíóñîèäû â èíâåðòîðå ðåàëèçîâàí ïðèíöèï øèðîòíî-èìïóëüñíîé ìîäóëÿöèè (ØÈÌ).
Ðèñ. 3.9. Ìîñòîâàÿ ñõåìå èíâåðòîðà
Ïðèíöèï åãî äåéñòâèÿ ñîñòîèò â ïîäà÷å èìïóëüñîâ ïåðåìåííîé ñêâàæíîñòè ÷åðåç òèðèñòîðû íà òðàíñôîðìàòîð, âûïîëíÿþùèé îäíîâðåìåííî ðîëü ôèëüòðà, èëè íåïîñðåäñòâåííî íà LC-ôèëüòð íà âûõîäå èíâåðòîðà (íà ñõåìå ðèñ. 3.9 íå ïîêàçàí).  ðåçóëüòàòå ôîðìèðóåòñÿ ñèíóñîèäàëüíîå íàïðÿæåíèå (ðèñ. 3.10) ñ íèçêèì êîýôôèöèåíòîì ãàðìîíè÷åñêèõ èñêàæåíèé: ÊU< 3%.
Ðèñ. 3.10. Ïðèíöèï øèðîòíî-èìïóëüñíîé ìîäóëÿöèè
 ñîâðåìåííûõ ÈÁÏ äâîéíîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ ïðèìåíÿþò ñõåìó çåðêàëüíîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ. Íà ðèñ. 3.11 èçîáðàæåíû âûïðÿìèòåëü è èíâåðòîð ÈÁÏ, âûïîëíåííûå ïî ñõåìå çåðêàëüíîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ.  îñíîâó ñõåìû ïîëîæåíî ïðèìåíåíèå ìîùíûõ IGBT-òðàíçèñòîðîâ (Insulated Gate Bipolar Transistor — ïîëåâîé áèïîëÿðíûé òðàíçèñòîð ñ èçîëèðîâàííûì çàòâîðîì). Ñìûñë òåðìèíà «çåðêàëüíîå ïðåîáðàçîâàíèå» ñîñòîèò â òîì, ÷òî ïðîöåññû âûïðÿìëåíèÿ è èíâåðòèðîâàíèÿ ýëåêòðîýíåðãèè ðåàëèçîâàíû íà îäèíàêîâî âûïîëíåííûõ ïðåîáðàçîâàòåëÿõ. Ïðåèìóùåñòâà ïðèìåíåíèÿ çåðêàëüíîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ çàêëþ÷àþòñÿ â îáåñïå÷åíèè:
- îòñóòñòâèÿ íåëèíåéíûõ èñêàæåíèé âõîäíîãî òîêà áåç äîïîëíèòåëüíûõ ôèëüòðîâ;
- êîýôôèöèåíòà ìîùíîñòè ÈÁÏ, áëèçêîãî ê åäèíèöå;
- ðåàëèçàöèè ïðèíöèïà ØÈÌ áåç âûõîäíîãî òðàíñôîðìàòîðà è ôèëüòðà.
Ðèñ. 3.11. Çåðêàëüíîå ïðåîáðàçîâàíèå
Ýòî ïîçâîëÿåò îïòèìèçèðîâàòü ñîâìåñòíóþ ðàáîòó ÈÁÏ ñ ÄÃÓ, ñíèçèòü ìàññî-ãàáàðèòíûå ïîêàçàòåëè. Íåäîñòàòêîì çåðêàëüíîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ ÿâëÿåòñÿ áîëåå íèçêèé ÊÏÄ (íà 1...1,5%), ÷åì ó ÈÁÏ äâîéíîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ ñ òèðèñòîðíûìè ïðåîáðàçîâàòåëÿìè. Ýòî îãðàíè÷èâàåò îáëàñòü ïðèìåíåíèÿ ÈÁÏ ñ çåðêàëüíûì ïðåîáðàçîâàíèåì ìîùíîñòüþ äî 30...40 êÂÀ.  ìîùíûõ òðåõôàçíûõ ÈÁÏ äâîéíîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ ÷àñòî ïðèìåíÿþò êîìáèíèðîâàííûå ñõåìû ïðåîáðàçîâàòåëåé — òèðèñòîðíûé âûïðÿìèòåëü è èíâåðòîð íà ÞÂÒ-òðàíçèñòîðàõ.
Òåõíîëîãèÿ äâîéíîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ îòðàáîòàíà è óñïåøíî èñïîëüçóåòñÿ ñâûøå äâàäöàòè ëåò, îäíàêî åé ïðèñóùè ïðèíöèïèàëüíûå íåäîñòàòêè:
- ÈÁÏ ÿâëÿåòñÿ ïðè÷èíîé ãàðìîíè÷åñêèõ èñêàæåíèé òîêà â ýëåêòðè÷åñêîé ñåòè (äî 30%) è, òàêèì îáðàçîì, — ïîòåíöèàëüíî ïðè÷èíîé íàðóøåíèÿ ðàáîòû äðóãîãî îáîðóäîâàíèÿ, ñîåäèíåííîãî ñ ýëåêòðè÷åñêîé ñåòüþ; îí èìååò íèçêîå çíà÷åíèå âõîäíîãî êîýôôèöèåíòà ìîùíîñòè (coscp);
- ÈÁÏ èìååò çíà÷èòåëüíûå ïîòåðè, òàê êàê ïðèíöèïîì ïîëó÷åíèÿ âûõîäíîãî ïåðåìåííîãî òîêà ÿâëÿåòñÿ ïåðâè÷íîå ïðåîáðàçîâàíèå â ýíåðãèþ ïîñòîÿííîãî òîêà, à çàòåì ñíîâà ïðåîáðàçîâàíèå â ýíåðãèþ ïåðåìåííîãî òîêà; â ïðîöåññå òàêîãî äâîéíîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ îáû÷íî òåðÿåòñÿ äî 10% ýíåðãèè.
Ïåðâûé íåäîñòàòîê óñòðàíÿåòñÿ çà ñ÷åò ïðèìåíåíèÿ äîïîëíèòåëüíûõ óñòðîéñòâ (âõîäíûõ ôèëüòðîâ, 12-èìïóëüñíûõ âûïðÿìèòåëåé, îïòèìèçàòîðîâ-áóñòåðîâ), à âòîðîé ïðèíöèïèàëüíî íå óñòðàíèì (ó ëó÷øèõ îáðàçöîâ ÈÁÏ áîëüøîé ìîùíîñòè ÊÏÄ íå ïðåâûøàåò 93%). Ñîâðåìåííûå ÈÁÏ äâîéíîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ îáîðóäóþòñÿ òàê íàçûâàåìûìè êîíäèöèîíåðàìè ãàðìîíèê è óñòðîéñòâàìè êîððåêöèè êîýôôèöèåíòà ìîùíîñòè (coscp). Ýòè óñòðîéñòâà âõîäÿò ëèáî â áàçîâûé êîìïëåêò ÈÁÏ, ëèáî ïðèìåíÿþòñÿ îïöèîíàëüíî è ïîçâîëÿþò ñíÿòü ïðîáëåìó ñ âíåñåíèåì ãàðìîíè÷åñêèõ èñêàæåíèé (ñîñòàâëÿþò íå áîëåå 3%) è ïîâûñèòü êîýôôèöèåíò ìîùíîñòè äî 0,98.
Ïîñêîëüêó â äàëüíåéøåì ïðè ðàññìîòðåíèè ñèñòåì áåñïåðåáîéíîãî ýëåêòðîñíàáæåíèÿ ìû áóäåì îðèåíòèðîâàòüñÿ â îñíîâíîì íà ÈÁÏ äâîéíîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ, òî èìååò ñìûñë áîëåå ïîäðîáíî ðàññìîòðåòü âàðèàíòû èñïîëíåíèÿ ñõåì ÈÁÏ äàííîãî òèïà. Ñóùåñòâóþò ñõåìû ÈÁÏ 1:1, 3:1 è 3:3. Ýòî îçíà÷àåò:
-1:1 — îäíîôàçíûé âõîä, îäíîôàçíûé âûõîä;
-3:1 — òðåõôàçíûé âõîä, îäíîôàçíûé âûõîä;
- 3:3 — òðåõôàçíûé âõîä, òðåõôàçíûé âûõîä.
Ñõåìû 1:1 è 3:1 öåëåñîîáðàçíî ïðèìåíÿòü äëÿ ìîùíîñòåé íàãðóçêè äî 30 êÂÀ, ïðè ýòîì ñèììåòðèðîâàíèå íå òðåáóåòñÿ, è ìîùíîñòü èíâåðòîðà èñïîëüçóåòñÿ ðàöèîíàëüíî. Ñëåäóåò èìåòü â âèäó, ÷òî áàéïàñ â òàêèõ ñõåìàõ ÿâëÿåòñÿ îäíîôàçíûì è ïðè ïåðåõîäå ÈÁÏ ñ èíâåðòîðà íà áàéïàñ äëÿ âõîäíîé ñåòè ÈÁÏ 3:1 ñòàíîâèòñÿ íåñèììåòðè÷íûì óñòðîéñòâîì, ïîäîáíî ÈÁÏ 1:1. Ïðîåêòîì äîëæåí áûòü ïðåäóñìîòðåí ðåæèì ðàáîòû íà áàéïàñå, ò.å ýëåêòðè÷åñêàÿ ñõåìà íå äîëæíà ïîäâåðãàòüñÿ ïåðåãðóçêàì, è ÊÝ íå äîëæíî âûõîäèòü çà óñòàíîâëåííûå ïðåäåëû ïðè ïåðåõîäå ÈÁÏ íà áàéïàñ. Íà ðèñ. 3.12 ïðèâåäåíà ñõåìà ÈÁÏ 3:1.
Îñîáåííîñòüþ äàííîé ñõåìû ÿâëÿåòñÿ íàëè÷èå íà âõîäå êîíâåðòîðà 3:1. Ïðè åãî îòñóòñòâèè ÈÁÏ èìååò ñõåìó 1:1. Íàëè÷èå êîíâåðòîðà íå òîëüêî ïðåâðàùàåò ÈÁÏ 1:1 â 3:1, íî è ïîçâîëÿåò îñóùåñòâëÿòü ðàáîòó íà áàéïàñå â ñèììåòðè÷íîì ðåæèìå.
Íà ðèñ. 3.13 ïðèâåäåíà ñõåìà ÈÁÏ ïî ñõåìå 3:3.  îòëè÷èå îò ñõåìû íà ðèñ. 3.12 çäåñü èìååòñÿ çàðÿäíîå óñòðîéñòâî äëÿ îïòèìèçàöèè ðåæèìà çàðÿäà àêêóìóëÿòîðíîé áàòàðåè è ïðåîáðàçîâàòåëü ïîñòîÿííîãî òîêà — áóñòåð (booster DC/DC), ïîçâîëÿþùèé îáëåã÷èòü ðàáîòó âûïðÿìèòåëÿ çà ñ÷åò ñíèæåíèÿ ãëóáèíû ðåãóëèðîâàíèÿ. Òàêèì îáðàçîì îáåñïå÷èâàåòñÿ ìåíüøèé óðîâåíü ãàðìîíè÷åñêèõ èñêàæåíèé âõîäíîãî òîêà.  íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ òàêóþ ñõåìó íàçûâàþò ñõåìîé ñ òðîéíûì ïðåîáðàçîâàíèåì.
Ðèñ. 3.12. ÈÁÏ ïî ñõåìå 3:1
Ðèñ. 3.13. ÈÁÏ ïî ñõåìå 3:3
Ïðèíöèïèàëüíî íåò ïðåäïîñûëîê âûäåëÿòü òàêèå ñõåìû â îòäåëüíûé òèï ÈÁÏ, òàê êàê îñòàåòñÿ îáùèì ãëàâíûé ïðèíöèï — âûïðÿìëåíèå òîêà ñ åãî ïîñëåäóþùèì èíâåðòèðîâàíèåì. Ðàçóìååòñÿ, â çâåíå ïîñòîÿííîãî òîêà ìîãóò ïðèñóòñòâîâàòü ñãëàæèâàþùèå ¸ìêîñòè, à â íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ — äðîññåëü (íà ñõåìàõ íå ïîêàçàíû). Èñòî÷íèê ðàáîòàåò ïî ñõåìå 3:3 â ëþáîì ðåæèìå — ïðè ðàáîòå ÷åðåç èíâåðòîð (ðåæèì on-line) è ïðè ðàáîòå íà áàéïàñå. Ïî îòíîøåíèþ ê ïèòàþùåé ñåòè ðàáîòà â ðåæèìå on-line ÿâëÿåòñÿ ñèììåòðè÷íîé, òîãäà êàê ðàáîòà íà áàéïàñå çàâèñèò îò áàëàíñà íàãðóçîê ïî ôàçàì. Âïðî÷åì, ñáàëàíñèðîâàííîñòü íàãðóçîê ïî ôàçàì â ïåðâóþ î÷åðåäü âàæíà äëÿ ðàöèîíàëüíîãî èñïîëüçîâàíèÿ óñòàíîâëåííîé ìîùíîñòè ñàìîãî èñòî÷íèêà, à ïî îòíîøåíèþ ê ïèòàþùåé ñåòè íåáàëàíñ ïî ôàçàì ïðè ðàáîòå íà áàéïàñå ìîæåò ïðîÿâèòü ñåáÿ òîëüêî ïðè ðàáîòå ñ ÄÃÓ. Íî â ýòîì ñëó÷àå ðåøàþùèì áóäåò íå ñèììåòðèÿ íàãðóçêè, à å¸ íåëèíåéíîñòü.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ äëÿ ïîâûøåíèÿ ýôôåêòèâíîñòè (ÊÏÄ) ïðèìåíÿåòñÿ êîìáèíèðîâàííàÿ ñõåìà, ñóòü ôóíêöèîíèðîâàíèÿ êîòîðîé çàêëþ÷àåòñÿ â ñëåäóþùåì. Âûäåëÿåòñÿ äèàïàçîí âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ, êàê ïðàâèëî ±6... 10%, â êîòîðîì ÈÁÏ ðàáîòàåò â òàê íàçûâàåìîì ýêîíîìè÷íîì ðåæèìå (ïåðåõîäèò íà ñòàòè÷åñêèé áàéïàñ), à ïðè âûõîäå âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ èç ýòîãî äèàïàçîíà ÈÁÏ â òå÷åíèå 2...4 ìñ ïåðåõîäèò â ðåæèì on-line. Ñîçâó÷íî ñ ðåêëàìíûì ñëîãàíîì ýòó òåõíîëîãèþ ìîæíî õàðàêòåðèçîâàòü êàê «äâà â îäíîì». Ïðè èñïîëüçîâàíèè ÈÁÏ â ýëåêòðîñåòÿõ, èìåþùèõ ïîêàçàòåëè êà÷åñòâà ýëåêòðîýíåðãèè íå íèæå ÃÎÑÒ 13109-97, ýòà òåõíîëîãèÿ äàåò ñóùåñòâåííîå ñíèæåíèå ïîòåðü ýëåêòðîýíåðãèè çà ñ÷åò âûñîêîãî êîýôôèöèåíòà ïîëåçíîãî äåéñòâèÿ â ýêîíîìè÷íîì ðåæèìå. Âñå ïîòåðè ýëåêòðîýíåðãèè â ýòîì ðåæèìå ñâîäÿòñÿ ê ïîòåðÿì â ïðîâîäíèêàõ è òèðèñòîðàõ ñòàòè÷åñêîãî áàéïàñà. ÊÏÄ ïðè ýòîì ïðèáëèæàåòñÿ ê 98%.
Îäíàêî è ó ýòîé ñõåìû èìåþòñÿ íåêîòîðûå íåäîñòàòêè:
- ïðè ïðèìåíåíèè òàêèõ ÈÁÏ â êà÷åñòâå öåíòðàëèçîâàííûõ â äâóõóðîâíåâîé ñõåìå ÑÁÝ äèàïàçîí íàïðÿæåíèÿ, â êîòîðîì îñóùåñòâëÿåòñÿ ðàáîòà â ýêîíîìè÷íîì ðåæèìå, äîëæåí áûòü ìåíüøå äèàïàçîíà íàïðÿæåíèÿ ÈÁÏ âòîðîãî óðîâíÿ äî ïåðåõîäà íà ïèòàíèå îò áàòàðåé, ÷òîáû íå âûçâàòü ïåðåõîäà ÈÁÏ âòîðîãî óðîâíÿ â àâòîíîìíûé ðåæèì;
- ïðè ðàáîòå â ýêîíîìè÷íîì ðåæèìå ÈÁÏ íå çàùèùàåò âõîäíóþ ñåòü îò ãàðìîíè÷åñêèõ èñêàæåíèé òîêà, âûçûâàåìûõ íàãðóçêîé ñ èìïóëüñíûìè áëîêàìè ïèòàíèÿ. Êàê ñëåäñòâèå, íåîáõîäèìî óâåëè÷åíèå ñå÷åíèÿ íåéòðàëüíîãî ïðîâîäíèêà íà âõîäå ÈÁÏ è çíà÷èòåëüíîå óâåëè÷åíèå ìîùíîñòè ÄÃÓ (ïî äàííûì ôèðìû ÀÐÑ, ìîùíîñòü ÄÃÓ äîëæíà ïðåâûøàòü ðàñ÷åòíóþ ìîùíîñòü ÈÁÏ â 6...9 ðàç). Ïðè ðàáîòå ÈÁÏ ñ ÄÃÓ ñîèçìåðèìîé ìîùíîñòè ñëåäóåò ñðåäñòâàìè êîíôèãóðèðîâàíèÿ ÈÁÏ èñêëþ÷àòü ýêîíîìè÷íûé ðåæèì ðàáîòû.
ElectroMaster - .65
https://electromaster.ru
URL :
https://electromaster.ru/article.php?storyid=365
|