현재 전기 품질에 대한 요구 사항이 증가하는 것은 완전히 자연스러운 과정입니다. 언급된 표준의 요구 사항은 두 가지 구성 요소 때문입니다. 첫 번째는 전력 시스템의 비상 상황의 결과로부터 최대한 자신을 보호하려는 소비자의 욕구입니다. 두 번째 구성 요소는 부하의 작동 조건과 관련이 있습니다. 여기에는 지능형 전력 전기 장비의 안정적이고 지속적인 작동, 공급 네트워크 손실 감소 등의 요구 사항이 포함되어야 합니다. 전력 품질 문제에 대한 기술 솔루션의 효과적인 옵션 중 하나는 소스입니다. 무정전 전원 공급 장치(UPS, 영어 UPS).

UPS의 주요 임무는 품질 매개변수가 규정된 기준을 초과하는 순간 소비자에게 전기를 제공하는 것입니다(인출, 전압 증가, 상당한 형태 왜곡 ...). 이 작업을 수행하여 UPS는 다음을 수행할 수 있습니다.

  • 전원 공급 장치에서 분리하고 자체 소스를 사용하여 부하에 전원을 전송합니다.
  • 부하에 수정된 주 전압을 공급하십시오.

고가의 UPS에서는 소비 전력의 품질을 향상시키는 기능을 구현할 수 있습니다(역률 보정기 통합).

"무정전"의 유형

UPS에는 세 가지 기본 유형이 있습니다.

  1. 이중화 UPS(대기, 오프라인, 백업). 가장 간단하고 저렴한 기술 솔루션(예: 인기 있는 APC Back-UPS CS 500). 심각한 과전압 또는 저전압의 경우 UPS는 220V 네트워크에서 분리되고 배터리 모드로 전환됩니다. 오프라인 UPS의 주요 요소: 축전지(배터리), 충전기, 인버터, 승압 변압기, 제어 시스템, 필터(그림 1).


    ㅏ)


    비)
    쌀. 1 정상 작동(a) 및 배터리 작동(b) 오프라인 UPS의 장점은 주전원에서 작동할 때 저비용 및 고효율입니다. 단점: 높은 수준의 출력 전압 왜곡(고조파, 구형파의 경우 ≈30%), 입력 전압 매개변수를 조정할 수 없음. 출력 전압의 특성은 아래에서 더 자세히 설명합니다.)
  2. 대화형 UPS(영어 라인 - 대화형). 저렴하고 단순한 오프라인 UPS와 고가의 다기능 온라인 UPS(예: ippon back office 600)의 중간 형태입니다. 오프라인 UPS와 달리 대화형 소스에는 자동 변압기가 있어 감소/상승 중에 출력 전압 레벨을 220V(+ -10%) 이내로 유지할 수 있습니다. 주전원 전압(그림 2). 일반적으로 자동 변압기의 전압 레벨 수는 2에서 3 사이입니다.


    (ㅏ)


    (비)


    (안에)


    (G)
    쌀. 2 정상 주전원 전압(a), 주전원 전압 강하 중(b), 증가된 주전원 전압(c), 주전원 오류 또는 현저한 증가의 경우(d) 출력 전압은 다음으로 전환하여 조정됩니다. 변압기 권선의 해당 탭. 주전원 전압이 크게 감소하거나 크게 증가하거나 완전히 사라지는 경우 이 UPS 등급은 오프라인 등급과 유사하게 작동합니다. 출력 전압배터리 전원 사용. 출력 신호의 모양과 관련하여 부비동과 직사각형(또는 사다리꼴)일 수 있습니다.
    대기 UPS에 비해 라인 인터랙티브의 장점: 더 빠른 전환 시간 오프라인 작업배터리에서 출력 전압 레벨 안정화. 단점: 네트워크에서 작동할 때 효율성이 낮을수록 더 많습니다. 높은 가격(오프라인형 대비), 서지 필터링(서지) 불량.
  3. 이중 변환 UPS(영어 이중 변환 UPS, 온라인). 가장 기능적이고 값비싼 유형의 UPS. bespereboynik은 항상 네트워크에 포함됩니다. 입력 사인 전류는 정류기를 통과하고 필터링된 다음 AC로 다시 반전됩니다. 링크에서 직류별도의 DC/DC 컨버터를 설치할 수 있습니다. 인버터가 항상 작동 중이기 때문에 배터리 모드로 전환하는 데 걸리는 지연은 거의 0입니다. 라인-대화형 UPS의 안정화와 대조적으로 주전원 전압의 강하 또는 딥 동안 출력 전압의 안정화가 더 좋습니다. 효율성은 85%÷95%의 범위에 있을 수 있습니다. 출력 전압은 종종 정현파(고조파 왜곡<5%).


    쌀. 3 온라인 UPS 옵션 중 하나의 기능 다이어그램. 3은 온라인 UPS 옵션의 블록 다이어그램을 보여줍니다. 여기에서 주전원 전압은 반제어 정류기에 의해 정류됩니다. 임펄스 전압은 필터링된 다음 반전됩니다. 온라인 UPS 회로에는 하나 이상의 바이패스(바이패스 스위치)가 있을 수 있습니다. 이러한 스위치의 기능은 릴레이의 기능과 유사합니다. 즉, 배터리 전원을 위해 부하를 전환하거나 네트워크에서 직접 전환합니다.
    온라인 구조를 기반으로 저전력 단상 뿐만 아니라 산업용 3상 UPS도 제작합니다. 대용량 파일 서버, 의료 장비, 통신의 전원 공급 연속성은 UPS의 온라인 구조를 기반으로 독점적으로 수행됩니다.
  4. 특수 유형의 UPS. 다른 특정 UPS 유형도 사용됩니다. 예를 들어, 철공진 무정전 전원 공급 장치. 이 UPS에서 특수 변압기는 네트워크에서 배터리로 전원 공급 장치를 전환하는 시간에 충분해야 하는 에너지 전하를 축적합니다. 또한 일부 UPS는 슈퍼 플라이휠의 기계적 에너지를 전원으로 사용합니다.

UPS의 주요 특성.

  1. 힘. 전원 장치: 볼트-암페어(VA), 와트(W), 볼트-암페어 반응(VAr). 총 S, 활성 P 및 무효 Q 전력이 있음을 상기하십시오. 거듭제곱에 관한 방정식
    S2=P2+Q2
    유효 전력(W)는 유용한 작업에 사용되며, 반응형(VAr) - 유용한 작업을 수행하지 않습니다. 따라서 피상 전력은 정의에 따라 부하에 필요한 에너지를 제공하기 위해 소스가 가져야 하는 최대 전력입니다. 전체 전력에 대한 유효 전력의 비율은 전력 사용의 품질을 나타내며 역률(영어 역률, PF)이라고 합니다.
    (백열등, 히터) PF=1, 최대 전력은 유효 전력과 같습니다. PC, 전자 레인지, 에어컨에는 계산 예가 있습니다.
    컴퓨터의 무정전 전원 공급 장치(PC 2대 + 모니터 2대)를 계산합니다. PC의 전력은 전원 공급 장치가 설계된 전력량을 알면 쉽게 추정할 수 있습니다. PC에 450W 전원 공급 장치(유효 전원)가 있어야 합니다. PFC(영어 역률 보정기, 역률 보정기)가 없는 전원 공급 장치가 있는 PC에 대한 알 수 없는 PF의 경우 PF는 0.65와 같을 수 있습니다. 유사하게, 우리는 0.65와 같은 모니터의 PF를 취합니다. 모니터의 유효 전력은 50와트입니다. 결과적으로 소비자의 총 유효 전력(2개의 직업)
    R=450+50+450+50=1000W
    총 전력(공식 2에서):
    S= P/PF=1000/0.65=1538(VA).
    PC와 모니터의 전원 공급 장치(PSU)에 역률 보정기(PF=1)가 설치된 경우 총 전력 S는 유효 전력과 같습니다.
    S=P=1000(VA)
    PC 형태의 부하의 경우 다음 사실을 기반으로 예비 전력이 없는 UPS를 계산할 수 있습니다.
  • 컴퓨터 전원 공급 장치에는 과부하 보호 기능이 있습니다. 즉, PC는 PSU의 선언된 전력보다 더 많은 전력을 소비할 수 없습니다.
  • 전원 공급 장치의 전력은 최대 전력입니다. 실제로 유휴 모드(시작 직후)에서 PC는 전력의 약 50%를 소비합니다.

결과.
따라서 UPS의 필수 최소 매개변수는 다음과 같습니다.

  • PFC가 없는 전원 공급 장치가 있는 PC의 경우 - 1kW/1540VA.
  • PFC가 있는 전원 공급 장치가 있는 PC용 - 1kW / 1kVA.

첫 번째 옵션의 경우 apc Smart-UPS C 2000VA 무정전 전원 공급 장치(선형 대화식 UPS 2kVA / 1.3kW)가 적합합니다. 두 번째 - UPS Ippon Smart Winner 1500(1.35kW) 또는 Eaton 5SC 1500VA(1.05kW).
계산할 때 전기 모터와 같은 부하의 단기 전력 증가를 고려하는 것이 중요합니다. 시작하는 순간 현재 Istart는 정격 In보다 7배 높은 5입니다.
Istart=(5÷7)*In


응용 프로그램 기능.

난방 보일러용 무정전 전원 공급 장치와 가스 보일러용 무정전 전원 공급 장치에는 중성 도체의 작동 모드와 관련된 기능이 있습니다. 종종 보일러 자동화에는 중립 네트워크 연결이 필요합니다. 사실 버너 화염 제어 회로는 접지에 연결되고 4선식 220V 네트워크에서는 중성 도체와 보일러 접지가 물리적 접지를 통해 궁극적으로 닫힙니다. 그러나 중성선이 끊어지거나 소비자 영점이 전원 공급 네트워크의 영점에서 기계적으로 분리되면(UPS의 자동 오프라인 작동) 화염 제어 회로가 차단됩니다. 이 문제를 해결하기 위해 다음 솔루션을 사용할 수 있습니다.


결론

무정전 전원 공급 장치를 선택하는 출발점은 부하의 특성을 결정하는 것입니다(컴퓨터의 경우 UPS, 보일러 가열용 ...). 책임 있는 소비자 및 AC 모터가 포함된 장치의 경우 비싸고 기능적인 온라인 UPS를 선택해야 합니다. PC 및 사무 장비의 경우 더 저렴한 라인 인터랙티브 또는 백 IPB가 적합합니다. 다음 선택은 UPS의 전력 및 배터리 수명을 계산하는 것입니다. "through" 0을 사용하는 것도 가능해야 합니다. 최종 솔루션을 구성할 때 시장에서 브랜드의 인기를 고려해야 합니다. 선두 APC는 전체 매출의 약 50%를 소유하고 있고 Ippon, Eaton Powerware, Powercom이 상당한 마진을 가지고 있습니다.

문명이 발전함에 따라 점점 더 많은 에너지, 특히 전기 기계, 공장, 전기 펌프, 가로등, 아파트의 램프 ... 라디오, 텔레비전, 전화, 컴퓨터의 출현은 인류에게 속도를 높일 수있는 기회를주었습니다. 그러나 정보의 교환은 그것을 전기 공급원에 묶었습니다. 지금 많은 경우에 전기의 손실은 정보 흐름을 전달하는 채널의 손실과 같습니다. 이러한 상황은 특히 컴퓨터 네트워크가 주요 생산 도구인 대부분의 현대 산업에서 가장 중요합니다.

몇 개월의 작업 후에 컴퓨터에 저장된 정보의 비용이 PC 자체의 비용을 초과한다고 오랫동안 계산되어 왔습니다. 오랫동안 정보는 다양한 이유로 생성, 평가, 판매, 구매, 축적, 변형되고 때로는 손실되는 일종의 상품이 되었습니다. 물론 정보 손실과 관련된 문제의 최대 절반은 컴퓨터의 소프트웨어 또는 하드웨어 오류로 인해 발생합니다. 다른 모든 경우에는 일반적으로 문제가 컴퓨터에 대한 품질이 낮은 전원 공급 장치와 관련이 있습니다.

PC 구성 요소에 고품질 전원 공급을 보장하는 것은 모든 컴퓨터 시스템의 안정적인 작동을 위한 핵심입니다. 몇 달 동안의 작업의 운명은 전원 구성 요소의 성공적인 선택에 따라 주전원 공급 장치의 모양과 품질 특성에 따라 좌우되는 경우가 있습니다. 이러한 고찰을 바탕으로 다음과 같은 연구 방법론을 개발하였으며, 이는 향후 무정전 전원 공급 장치의 질적 특성을 검증하는 근거가 되고자 한다.

  1. GOST 조항
  2. UPS 분류(설명, 도표)
    • 오프라인
    • 라인 인터랙티브
    • 온라인
    • 용량별 주요 유형
  3. 물리학
    • ㅏ. 전력 유형, 계산 공식:
      • 즉각적인
      • 활동적인
      • 반응성
      • 완벽한
  4. 테스트:
    • 테스트 목적
    • 일반 계획
    • 확인할 옵션
  5. 테스트에 사용되는 장비
  6. 서지
GOST 조항

러시아의 전기 네트워크와 관련된 모든 것은 GOST 13109-97의 규정에 의해 규제됩니다(GOST 13109-87을 대체하기 위해 표준화, 계측 및 인증을 위한 주간 협의회에서 채택). 이 문서의 표준은 국제 표준 IEC 861, IEC 1000-3-2, IEC 1000-3-3, IEC 1000-4-1 및 IEC 1000-2-1, IEC 1000-2-2 간행물을 완전히 준수합니다. 전원 공급 시스템의 전자기 호환성 수준 및 전자기 간섭 측정 방법.

GOST가 설정한 러시아의 전력망에 대한 표준 지표는 다음과 같은 특징이 있습니다.

  • 공급 전압 220V±10%
  • 주파수 50±1Hz
  • 긴 시간 동안 8% 미만, 짧은 시간 동안 12% 미만의 전압 파형 왜곡

이 문서에서는 일반적인 전원 공급 장치 문제도 설명합니다. 가장 자주 우리는 다음 중 하나를 처리해야 합니다.

  • 네트워크 전압의 완전한 손실(전원 공급 라인의 장애로 인해 네트워크에 40초 이상 전압 없음)
  • 처짐(네트워크의 전압이 1주기(1/50초) 이상 동안 공칭 값의 80% 미만 값으로 단기 감소하는 것은 강력한 부하를 켠 결과이며 외부적으로 다음과 같이 나타납니다. 조명 램프의 깜박임) 및 서지(네트워크에서 1주기(1/50초) 이상 동안 공칭 전압의 110% 이상 단기 전압 증가; 큰 부하가 꺼지면 나타남, 다음과 같이 외부로 나타남 조명 램프의 깜박임) 지속 시간이 다른 전압(대도시의 경우)
  • 고주파 노이즈 전자기 또는 기타 원인의 고주파 간섭, 고전력 고주파 장치, 통신 장치의 작동 결과
  • 범위를 벗어난 주파수 편차
  • 고전압 서지 단기 전압 펄스는 최대 6000V 및 최대 10ms 지속 시간입니다. 뇌우 동안 나타나는 정전기의 결과로 스위치의 스파크가 발생하고 외부 징후가 없습니다.
  • 주파수 런아웃이 공칭(50Hz)에서 3Hz 이상 변경되면 전원이 불안정하게 작동할 때 나타나는 현상으로 외부에 나타나지 않을 수 있습니다.

이러한 모든 요소는 상당히 "얇은" 전자 장치의 고장으로 이어질 수 있으며 종종 그렇듯이 데이터 손실이 발생할 수 있습니다. 그러나 사람들은 오랫동안 자신을 방어하는 법을 배웠습니다. 주전원 전압 필터, "소화" 서지, "전 세계적으로" 정전이 발생한 경우 시스템에 전력을 공급하는 디젤 발전기, 마지막으로 무정전 전원 공급 장치가 주요 도구입니다. 개인 PC, 서버, PBX 및 기타 보호 장치의 마지막 범주에 대해서만 설명합니다.
UPS 분류

UPS는 다양한 기준, 특히 전력(또는 범위) 및 작동 유형(아키텍처/장치)에 따라 "분리"될 수 있습니다. 이 두 가지 방법은 서로 밀접하게 관련되어 있습니다. 전원에 따라 UPS는 다음과 같이 나뉩니다.

  1. 무정전 전원 공급 장치 저전력(총 전력 300, 450, 700, 1000, 1500VA, 온라인을 포함하여 최대 3000VA)
  2. 중소 전력(총 전력 3–5kVA)
  3. 중간 전력(총 전력 5-10kVA 포함)
  4. 큰 힘(총 전력 10-1000kVA 포함)

장치의 작동 원리에 따라 현재 문헌에서 두 가지 유형의 무정전 전원 공급 장치 분류가 사용됩니다. 첫 번째 유형에 따라 UPS는 두 가지 범주로 나뉩니다. 온라인그리고 오프라인, 차례로 나뉩니다. 예약하다그리고 라인 인터랙티브.

두 번째 유형에 따라 UPS는 세 가지 범주로 나뉩니다. 예약하다 (오프라인 또는 대기), 라인 인터랙티브 (라인 인터랙티브) 및 이중 변환 UPS (온라인).

우리는 두 번째 유형의 분류를 사용할 것입니다.

UPS 유형의 차이점부터 시작하겠습니다. 백업 유형 소스 정상 작동시 부하를 외부 공급 네트워크에 직접 연결하고 비상시 배터리 전원으로 전송하는 스위칭 장치가있는 계획에 따라 이루어집니다. 이러한 유형의 UPS의 장점은 단순성으로 간주될 수 있으며 단점은 배터리 전원으로의 전환 시간(약 4ms)이 0이 아니라는 것입니다.

라인 인터랙티브 UPS 스위치 권선이있는 자동 변압기를 기반으로 한 입력 전압 안정기로 보완 된 스위칭 장치가있는 회로에 따라 만들어졌습니다. 이러한 장치의 주요 이점은 비상 모드로 전환하지 않고 과전압 또는 저전압으로부터 부하를 보호한다는 것입니다. 이러한 장치의 단점은 배터리로의 전환 시간이 0이 아니라는 것(약 4ms)이기도 합니다.

이중 변환 UPS 전압은 입력에 들어가는 교류 전압이 먼저 정류기에 의해 직접 변환된 다음 인버터를 다시 교류로 변환한다는 점에서 다릅니다. 축전지는 정류기 출력과 인버터 입력에 영구적으로 연결되어 비상시 전원을 공급합니다. 따라서 입력 전압의 변동에 관계없이 출력 전압의 충분히 높은 안정성이 달성됩니다. 또한 공급망에 넘쳐나는 간섭과 교란을 효과적으로 억제합니다.

실제로 이 등급의 UPS는 AC 주전원에 연결될 때 선형 부하처럼 작동합니다. 이 설계의 장점은 배터리 전원으로의 전환 시간이 0이고 이중 전압 변환 중 손실로 인한 효율의 마이너스 감소로 간주될 수 있습니다.


물리학

전기 공학에 대한 모든 참고서에서 네 가지 유형의 전력이 구별됩니다. 즉각적인, 활동적인, 반응성그리고 완벽한. 인스턴트 파워 임의의 시점에 대한 순시 전압 값과 순시 전류 값의 곱으로 계산됩니다. 즉,

저항 r u=ir인 회로에서

고려중인 회로의 기간 평균 전력 P는 순시 전력의 일정 성분과 같습니다

일정 기간 동안의 평균 AC 전력을 활동적인 . 유효 전력의 단위인 볼트-암페어를 와트(W)라고 합니다.

따라서 저항 r을 활성이라고합니다. U=Ir이므로


일반적으로 장치의 소비 전력으로 이해되는 것은 유효 전력입니다.

반응성 전자기장의 에너지 변동에 의해 전기 장치에서 생성되는 부하를 특성화하는 값. 정현파 전류의 경우 유효 전류와 전압과 이들 사이의 위상각 사인을 곱한 값과 같습니다.

풀 파워 부하가 소비하는 총 전력(능동 및 무효 구성 요소 모두 고려됨). 입력 전류와 전압의 RMS 값의 곱으로 계산됩니다. 측정 단위 VA(볼트-암페어). 정현파 전류의 경우

거의 모든 전기 제품에는 장치의 총 전력 또는 유효 전력을 나타내는 레이블이 있습니다.
테스트

테스트의 주요 목적실제 조건에서 테스트 중인 UPS의 동작을 시연하고, 장치에 대한 일반 문서에 반영되지 않은 추가 특성에 대한 아이디어를 제공하고, 실제로 UPS 작동에 대한 다양한 요인의 영향을 결정하고, 도움이 될 수 있습니다. 하나 또는 다른 무정전 전원 공급 장치의 선택을 결정하십시오.

현재 UPS 선택에 대한 많은 권장 사항이 있음에도 불구하고 테스트 중에 먼저 장비를 구입하기 전에 관심을 가져야 하는 여러 추가 매개변수를 고려하고 두 번째로 필요한 경우 다음 세트를 조정합니다. 선택된 방법과 매개변수를 테스트하고 시스템의 전체 전력 경로에 대한 향후 분석을 위한 기반을 개발합니다.

일반적인 테스트 계획은 다음과 같습니다.

  • 장치 클래스 지정
  • 제조업체가 선언한 특성 표시
  • 배송 범위 설명(설명서, 추가 코드, 소프트웨어 있음)
  • UPS 외관에 대한 간략한 설명(제어판에 있는 기능 및 커넥터 목록)
  • 배터리 유형(배터리 용량 표시, 서비스/유지보수 불필요, 이름, 상호 교환 가능성, 추가 배터리 팩 연결 가능)
  • 테스트의 "에너지" 구성요소

테스트하는 동안 다음 매개변수를 확인할 계획입니다.

  • UPS가 배터리로 전환하지 않고 주전원에서 작동하는 입력 전압 범위. 더 큰 입력 전압 범위는 배터리로의 UPS 전송 횟수를 줄이고 배터리 수명을 연장합니다.
  • 배터리 전원으로 전환하는 시간. 전송 시간이 짧을수록 부하(UPS를 통해 연결된 장치)의 고장 위험이 낮아집니다. 스위칭 프로세스의 기간과 특성은 장비 작동의 정상적인 지속 가능성을 크게 결정합니다. 컴퓨터 부하의 경우 허용되는 정전 시간은 20-40ms입니다.
  • 배터리 파형으로 전환
  • 배터리에서 외부 전원으로의 전환 시간
  • 배터리에서 외부 전원으로 전환하는 오실로그램
  • 오프라인 시간. 이 매개변수는 UPS에 설치된 배터리의 용량에 의해서만 결정되며, 이는 차례로 UPS의 최대 출력 전력에 따라 증가합니다. 15-20분 동안 일반적인 구성의 최신 SOHO 컴퓨터 2대에 자동 전원 공급 장치를 제공하려면 UPS의 최대 출력 전력은 약 600-700VA여야 합니다.
  • 배터리 작동을 위한 출력 전압 설정
  • 배터리 방전 초기 펄스의 모양
  • 배터리 방전 종료 시 펄스 모양
  • 입력 전압이 변할 때 UPS 출력 전압 범위. 이 범위가 좁을수록 공급된 부하에 대한 입력 전압 변화의 영향이 적습니다.
  • 출력 전압 안정화
  • 출력 전압 필터링(있는 경우)
  • 출력 과부하 시 UPS 동작
  • 부하 손실 중 UPS 동작
  • UPS 효율 계산. 전원 공급 장치의 전력 소비에 대한 장치의 출력 전력 비율로 정의
  • 사인파에서 전압 또는 전류 파형 간의 차이 정도를 특성화하는 비선형 왜곡 계수
    • 0% 정현파
    • 3% 왜곡은 눈에 보이지 않습니다
    • 눈에 보이는 5% 왜곡
    • 최대 21% 사다리꼴 또는 계단형 파형
    • 43% 신호는 직사각형입니다.
장비

테스트할 때 실제 워크스테이션과 서버를 사용하지 않고 안정적인 소비 패턴과 1에 가까운 전력 사용률을 가진 등가 부하를 사용합니다. 현재 테스트 중에 사용할 주요 장비로 다음 세트가 고려됩니다.

서지
  1. GOST 721-77 전력 공급 시스템, 네트워크, 소스, 변환기 및 전기 에너지 수신기. 1000V 이상의 정격 전압
  2. GOST 19431-84 에너지 및 전기화. 용어 및 정의
  3. GOST 21128-83 전력 공급 시스템, 네트워크, 소스, 변환기 및 전기 에너지 수신기. 최대 1000V의 정격 전압
  4. GOST 30372-95 기술적 수단의 전자기 호환성. 용어 및 정의
  5. 이론 전기 공학, ed. 9판, 수정, M.-L., Energia 출판사, 1965
  6. 회사 홍보 자료
  7. 인터넷 리소스

전기 품질에 대한 요구 사항은 국가 표준 및 다소 엄격한 표준에 의해 법적으로 규정됩니다. 전력 공급 조직은 이를 준수하기 위해 많은 노력을 기울이지만 항상 구현되는 것은 아닙니다.

우리 아파트와 생산에서 주기적으로 발생합니다.

    무기한 동안 완전한 정전;

    비주기적 단기(10÷100ms) 고전압(최대 6kV) 전압 펄스;

    지속 시간이 다른 서지 및 전압 강하;

    고주파 노이즈 오버레이;

    주파수 드리프트.

이러한 모든 문제는 가정 및 사무실 전기 소비자의 작동에 부정적인 영향을 미칩니다. 전원 공급 장치의 품질에 특히 영향을 받는 것은 마이크로프로세서 및 컴퓨터 장치로, 고장이 날 뿐만 아니라 성능을 완전히 잃을 수 있습니다.

무정전 전원 공급 장치의 용도 및 유형

전원 공급 장치 고장의 위험을 줄이기 위해 일반적으로 UPS(무정전 전원 공급 장치) 또는 UPS(영문 "Uninterruptible Power Supply"의 약어에서 파생됨)라고 하는 백업 장치가 사용됩니다.

그들은 소비자의 특정 요구를 충족시키기 위해 다양한 디자인으로 제조됩니다. 예를 들어, 헬륨 배터리가 있는 강력한 UPS는 몇 시간 동안 전체 오두막의 전원 공급 장치를 지원할 수 있습니다.

그들의 배터리는 인버터 정류기를 통해 전력선, 풍력 터빈 또는 기타 에너지 캐리어에서 충전됩니다. 그들은 또한 오두막의 전기 소비자에게 먹이를줍니다.

외부 소스가 꺼지면 배터리는 네트워크에 연결된 부하로 방전됩니다. 배터리 용량이 클수록 방전 전류가 낮을수록 더 오래 작동합니다.

중간 전력 무정전 전원 공급 장치는 실내 온도 조절 시스템 및 유사한 장비를 백업할 수 있습니다.

동시에 가장 단순한 UPS 모델은 컴퓨터 비상 종료 프로그램만 완료할 수 있습니다. 동시에 전체 작업 과정의 기간은 9÷15 분을 초과하지 않습니다.

컴퓨터 무정전 전원 공급 장치는 다음과 같습니다.

    장치 본체에 내장되어 있습니다.

    외부.

첫 번째 디자인은 전원 및 부하 스위칭 회로가 장착된 내장 배터리로 구동되는 랩톱, 넷북, 태블릿 및 유사한 모바일 장치에 일반적입니다.

노트북 배터리컨트롤러가 내장된 무정전 전원 공급 장치입니다. 이 회로는 작동 장비를 정전으로부터 자동으로 보호합니다.

UPS의 외부 구조, 데스크톱 컴퓨터 프로그램의 정상적인 완성을 위해 설계된 별도의 단위로 만들어집니다.

전원 어댑터를 통해 전기 콘센트에 연결됩니다. 프로그램 작동을 담당하는 장치에만 전원이 공급됩니다.

    연결된 키보드가 있는 시스템 장치;

    진행 중인 프로세스를 표시하는 모니터.

기타 주변 장치: 스캐너, 프린터, 확성기 및 UPS의 기타 장비에 전원이 공급되지 않습니다. 그렇지 않으면 프로그램이 충돌할 때 배터리에 저장된 에너지의 일부를 차지합니다.

UPS 작업 다이어그램 구성 옵션

컴퓨터 및 산업용 UPS는 세 가지 주요 옵션에 따라 제조됩니다.

    중복 전원 공급 장치;

    인터랙티브 방식;

    전기의 이중 변환.

첫 번째 방법으로 백업 구성표, 영어 용어 "대기" 또는 "오프라인"으로 표시되는 전압은 내장 필터에 의해 전자기 간섭이 제거되는 UPS를 통해 네트워크에서 컴퓨터로 공급됩니다. 그것은 또한 여기에 설치되며, 그 용량은 컨트롤러에 의해 조절되는 충전 전류에 의해 지원됩니다.

외부 전원 공급 장치가 사라지거나 설정된 표준을 초과하면 컨트롤러가 배터리 에너지를 소비자의 전원 공급 장치로 보냅니다. 직류를 교류로 변환하기 위해 간단한 인버터를 연결합니다.

UPS 대기의 이점

오프라인 무정전 전원 공급 장치는 전원이 공급될 때 매우 효율적이고 조용하게 작동하며 열을 거의 방출하지 않으며 비교적 저렴합니다.

결점

UPS 대기가 두드러집니다.

    배터리 전원으로의 긴 전환 4÷13 ms;

    고조파 정현파가 아닌 미앤더 형태로 인버터에 의해 생성된 출력 신호의 왜곡된 형태;

    전압 및 주파수 조정 부족.

이러한 장치는 개인용 컴퓨터에서 가장 일반적입니다.

UPS 대화식 회로

영어 용어 "Line-Interactive"로 지정됩니다. 그것들은 이전 방식에 따라 수행되지만 단계 조절 기능이 있는 자동 변압기를 사용하는 전압 안정기를 포함하여 더 복잡한 방식입니다.

이것은 출력 전압의 조정을 제공하지만 신호의 주파수를 제어할 수는 없습니다.

UPS Standby 알고리즘에 따라 일반 모드에서 노이즈 필터링 및 사고 발생 시 인버터 전원으로 전환합니다.

제어 방식으로 다양한 모델의 전압 안정기를 추가하여 사행뿐만 아니라 정현파의 파형을 가진 인버터를 만들 수 있습니다. 그러나 릴레이 스위칭을 기반으로 하는 소수의 제어 단계로는 완전한 안정화 기능을 구현할 수 없습니다.

이것은 배터리 전원으로 전환할 때 공칭 값보다 높은 주파수를 과대 평가할 뿐만 아니라 사인 곡선의 모양을 왜곡하는 저렴한 모델의 경우 특히 그렇습니다. 간섭은 히스테리시스 프로세스가 발생하는 코어에 내장된 변압기에 의해 발생합니다.

값 비싼 모델에서는 반도체 스위치의 인버터가 작동합니다. Line-Interactive UPS는 Off-Line UPS보다 배터리 전원으로 전환할 때 더 빠릅니다. 이는 입력 전압과 출력 신호 간의 동기화 알고리즘 작동에 의해 제공됩니다. 그러나 동시에 효율성에 대한 일부 과소 평가가 있습니다.

Line-Interactive UPS는 난방 시스템을 포함한 모든 가전 제품에 대량으로 설치된 비동기식 모터에 전원을 공급하는 데 사용할 수 없습니다. 그들은 전력이 동시에 필터링되고 정류되는 컴퓨터 및 소비자 전자 제품과 함께 장치를 작동하는 데 사용됩니다.

이중 변환 UPS

이 UPS 회로는 영어 문구 On-line "에서 이름을 따서 명명되었으며 고품질 전원이 필요한 장비에서 작동합니다. 교류의 정현파 고조파가 정류기에 의해 일정한 값으로 지속적으로 변환될 때 전기의 이중 변환을 생성합니다. 이 값은 인버터를 통과하여 출력에서 ​​반복되는 정현파를 생성합니다.

여기서 배터리는 회로에 지속적으로 연결되므로 스위칭이 필요하지 않습니다. 이 방법은 스위칭을 위한 무정전 전원 공급 장치의 준비 기간을 실질적으로 제거합니다.

배터리 상태에 따른 UPS 온라인의 작동은 세 단계로 나눌 수 있습니다.

    충전 단계;

    대기 상태;

    컴퓨터로 방전합니다.

충전 기간

사인파의 입력 및 출력 회로는 UPS 내부 스위치에 의해 차단됩니다.

정류기에 연결된 배터리는 용량이 최적의 값으로 회복될 때까지 충전 에너지를 받습니다.

준비 기간

배터리 충전이 끝나면 무정전 전원 공급 장치의 자동화로 내부 스위치가 닫힙니다.

배터리는 버퍼 준비 상태를 유지합니다.

퇴원 기간

배터리는 컴퓨터 스테이션에 전원을 공급하기 위해 자동으로 전환됩니다.

이중변환 무정전 전원장치는 열과 소음을 발생시키기 위한 에너지 소모로 인해 다른 모델에 비해 라인 모드에서 효율이 낮습니다. 그러나 복잡한 구조에서는 효율성을 높이기 위해 기술이 사용됩니다.

UPS On-line은 전압의 크기뿐만 아니라 진동 주파수도 보정할 수 있습니다. 이는 이전 모델과 구별되며 비동기식 모터로 다양한 복잡한 장치에 전원을 공급하는 데 사용할 수 있습니다. 그러나 이러한 장치의 비용은 이전 모델보다 훨씬 높습니다.

UPS 구성

작동 회로 유형에 따라 무정전 전원 공급 장치 키트에는 다음이 포함됩니다.

    전력 축적을 위한 축전지;

    배터리 성능 유지;

    사인파 변환장치,

    공정 제어 체계;

    소프트웨어.

장치에 대한 원격 액세스를 위해 로컬 네트워크를 사용할 수 있으며 이중화로 인해 회로의 신뢰성을 높일 수 있습니다.

일부 무정전 전원 공급 장치는 장치의 주 회로 작동 없이 필터링된 주 전압으로 부하에 전력을 공급할 때 "바이패스" 모드를 사용합니다.

UPS의 일부에는 자동화로 제어되는 단계 전압 조정기 "부스터"가 있습니다.

복잡한 기술 솔루션을 수행해야 하는 경우 무정전 전원 공급 장치에 추가 특수 기능을 장착할 수 있습니다.

친애하는 독자 여러분! 현재 러시아 현실에서 고정 컴퓨터의 소유자는 무정전 전원 공급 문제를 해결해야 합니다. 이 문제는 무정전 전원 공급 장치의 도움으로 해결할 수 있습니다. 컴퓨터 시장의 다양성으로 인해 특정 요구 사항에 맞는 UPS를 선택할 수 있습니다. 이 기사에서는 UPS가 무엇이며 무정전 전원 공급 장치가 무엇인지에 대해 이야기할 것입니다.

UPS 또는 무정전 전원 공급 장치는 에너지 "축적기" 역할을 하는 장치입니다. 정전이 발생하면 UPS는 컴퓨터의 전원 공급 장치를 내장 배터리의 전원으로 자동 전환하므로 올바르게 종료하고 필요한 모든 문서를 저장할 수 있습니다.

다양한 무정전 전원 공급 장치

Uninterruptible은 문서 및 컴퓨터 구성 요소 전체의 안전을 보장합니다. 결국 컴퓨터가 잘못 꺼지면 하드 드라이브, 마더보드 및 RAM이 손상될 수 있습니다.

우리는 무정전 전원 공급 장치가 무엇인지 알아 냈습니다. 다음 질문으로 넘어갑시다.

UPS란 무엇입니까?

무정전 전원 공급 장치는 세 가지 유형으로 나뉩니다.

  1. 오프라인 UPS;
  2. 라인 인터랙티브 UPS;
  3. 온라인 UPS(이중 변환 UPS).

각 유형의 무정전 장치를 별도로 고려하십시오. 이 정보는 귀하의 필요에 맞는 UPS를 선택하는 데 도움이 될 것입니다.

오프라인 UPS

이 유형의 전원 공급 장치의 작동 원리는 외부 전원 공급 장치에서 분리될 때 컴퓨터 또는 기타 연결된 장치를 내장 배터리의 전원으로 자동 전환하는 것입니다.

종종 기계식 릴레이가 스위치 역할을 하며 UPS가 외부 전원에서 배터리로 또는 그 반대로 전환할 때 딸깍하는 소리가 들릴 수 있습니다.

이 유형은 일반 사용자와 사무실에서 널리 퍼졌습니다.

에게 플러스이러한 UPS는 단순성, 소형화 및 저렴한 비용에 기인할 수 있습니다. 메인 마이너스입력 전압을 안정화할 수 없으므로 컴퓨터가 갑작스러운 전압 강하로부터 보호되지 않습니다. 또한, 이 유형은 배터리의 마모를 증가시켰습니다.

라인 인터랙티브 UPS

이러한 유형의 무정전 전원 공급 장치는 대부분의 경우 네트워크 및 기타 통신 장비와 컴퓨터 그룹을 보호하는 데 사용됩니다.

이러한 소스의 주요 기능은 입력의 전압(높음 또는 낮음)에 관계없이 배터리에 연결하지 않고 출력 전압을 조정할 수 있다는 것입니다.

플러스이 유형의 UPS는 소형, 저비용, 자동 전압 조정, 비용 효율적입니다.

그러나 그는 또한 마이너스- 이것은 배터리로의 상대적으로 긴 전환이며, 외부 전원 공급 장치에서 작동할 때 출력 전압의 모양을 조정할 수 없으며, 출력 전압의 변화가 단계적으로 발생합니다.

이중 변환 UPS

이러한 유형의 UPS는 전압 변환을 두 번 수행합니다. 입력 AC 전압이 DC로 변환된 다음 DC가 기준 AC 전압으로 변환되어 장치에 공급됩니다.

이 유형은 기준 전압이 필요하고 전원 공급 장치가 전원 공급 장치의 품질을 요구하는 경우에 사용됩니다. 연결된 장치는 일반 워크스테이션, 파일 서버, 네트워크 장치 및 기타 전력 소모가 많은 장비와 같이 매우 다를 수 있습니다.

프로온라인 UPS에는 필수 기능이 있습니다. 입력 및 출력 전압의 완전한 제어, 배터리 전환 대기 시간 제로, 연결된 장비가 외부 전력망에 어떤 식으로든 영향을 미치지 않습니다.

빼기높은 비용, 복잡한 디자인, 이중 변환 모드에서 "스스로" 전력 소비도 가능합니다.

가정과 사무실의 경우 첫 번째 유형의 UPS로 충분합니다. 하지만 재정적인 기회가 있다면 마지막 모습을 추천하고 싶습니다. 이것은 저품질 전압으로부터 컴퓨터 장비를 보호하는 가장 안정적인 유형입니다.

UPS의 주요 특성

UPS에는 구매할 때 주의해야 할 몇 가지 주요 특성이 있습니다. 아래에서 살펴보겠습니다.

  1. 힘. 이 특성은 이 UPS에 연결할 수 있는 장비를 직접 결정합니다. 항상 파워 리저브가 있는 소스를 선택하십시오. 이렇게하면 전원 부족으로 인한 문제를 피할 수 있습니다.

일반적으로 이 특성은 VA 또는 W 값으로 표시됩니다. 값이 VA(VA)로 표시된 경우 0.6을 곱하여 우리가 더 이해하기 쉬운 와트 단위 값을 얻습니다.

  1. UPS 유형. 위에서 무정전 장치의 유형에 대해 이야기했습니다. 이중 변환 UPS가 가장 최적이지만 가정의 경우 오프라인 또는 라인 인터랙티브 소스로 충분하다는 결론에 도달했습니다.
  2. 배터리 수명. 이 값은 외부 전원 없이 컴퓨터가 작동하는 시간을 결정하기 때문에 매우 중요합니다. 일반적으로 배터리 수명은 5-30분 범위로 설정됩니다. UPS의 최대 부하에서 전기가 없는 시간이 크게 줄어듭니다.

이 세 가지 특성이 가장 중요합니다. 그 외에도 UPS에는 더 많은 특성이 있습니다. 예를 들어 상점에서 무정전 전원 공급 장치를 선택할 때 소스에 어떤 전원 커넥터가 설치되어 있는지, 디스플레이 및 추가 인터페이스(RJ-11, USB)가 있는지 여부, 설치된 배터리 수 등에 주의하십시오.

자주 발생하는 문제

  1. UPS에서 가장 자주 발생하는 가장 일반적인 문제는 배터리 고장입니다. 죽은 배터리는 무정전 전원 공급 장치가 부하를 유지하지 않는다는 사실로 식별 할 수 있습니다. 전기가 꺼지면 컴퓨터가 즉시 꺼집니다. 또한 손상된 배터리는 다르게 나타날 수 있습니다. 무정전 전원 공급 장치가 전혀 켜지지 않거나 계속 켜지고 경고음이 울립니다. 나는 무정전 전원 공급 장치에서 배터리를 교체하는 방법에 대해 썼습니다. 특정 UPS에 대해 말하지만 모든 출처에서 교체 원칙은 실질적으로 동일합니다.
  2. 퓨즈가 끊어져 UPS가 전혀 켜지지 않을 수 있습니다.
  3. 무정전 전원 공급 장치가 정상적으로 시작되지만 컴퓨터가 켜지지 않으면 전선을 확인하십시오. 소켓에서 나올 수 있습니다.

내 기사가 도움이 되었기를 바랍니다. 그리고 당신이 스스로 새로운 것을 배웠기를 바랍니다. 여전히 질문이 있는 경우 댓글에서 질문할 수 있습니다.

장비를 새 장비로 교체할 때 이미 쓸모가 없어진 장비를 어떻게 해야할지 모르는 상황은 누구나 알고 있을 것입니다. 지금까지 꽤 좋은. 기존 컴퓨터를 의도한 용도로 사용할 필요가 없다면 해당 구성 요소에 대한 새로운 용도를 생각해낼 수 있습니다. 이렇게 하려면 컴퓨터의 무정전 전원 공급 장치에서 수행할 수 있는 작업을 아는 것이 유용합니다.

오래된 무정전 전원 공급 장치에서 많은 장치를 서둘러 얻을 수 있습니다. 그 중에서도 일상 생활에서 특히 유용:

  • 충전기;
  • 단순 인버터;
  • 가스 보일러용 UPS;
  • 12볼트 소스(라디오 및 기타 용도).

충전기

오래된 무정전 전원 공급 장치로 충전기를 만들려면 다음과 같이 진행해야 합니다.

  1. 첫째, 변압기의 1차 및 2차 회로가 결정됩니다.
  2. 전압 조정기 회로에 삽입하여 220V가 1차측에 공급됩니다(전구용 가변 저항기가 적합함).
  3. 약 40-50 암페어의 브리지가 2차 변압기 권선에 연결됩니다.
  4. 단자와 배터리의 해당 극을 연결하십시오.

전압 교정은 즉석 조정기에 의해 수행됩니다. 0-15볼트 이내.

표시기에 따라 또는 전압계를 사용하여 충전 수준을 제어해야 합니다.

단순 인버터

배터리가 없는 변압기는 자동차용 인버터가 됩니다. 조립 과정은 다음과 같이 진행됩니다.

  1. 무정전 전원 공급 장치 분해: 배터리 제거, 터미널 물기, 끝 벗겨내기;
  2. 네트워크에 연결하기 위한 커넥터를 검색합니다(커넥터가 있는 경우 제거해야 하며 그렇지 않은 경우 와이어가 보드에서 물고 끝이 벗겨짐).
  3. 납땜 인두를 사용하는 배터리의 전선은 후면 패널에 있는 커넥터의 전선에 연결해야 하며 납땜 지점은 격리되지 않습니다.
  4. 담배 라이터 소켓은 장치에 납땜되어 극성을 관찰하고 납땜 지점을 절연합니다.
  5. 장치의 내부 스피커는 제외됩니다(펜치로 찢어지거나 보드가 제거됨).
  6. 표준 소켓을 추가하여 케이스를 조립합니다(일부 UPS의 경우 원래 디자인에 이미 포함되어 있음).

또한 읽기: 컴퓨터에 무정전 전원 공급 장치를 연결하는 방법을 자세히 설명합니다.

가스보일러용 UPS

컴퓨터 UPS는 가스 보일러에도 적합합니다. 변환 프로세스 이렇게 해야 한다:

  1. 결함이 있는 전원 공급 장치 제거;
  2. 2 개의 구멍을 만들고 터미널 클램프를 고정하고 이전에 내부 전원 공급 장치에 적합했던 와이어를 납땜하여 극성을 고려하여 터미널 클램프 생성 (플러스 및 마이너스를 표시하기 위해 다른 색상의 클램프를 만드는 것이 좋습니다) 컴퓨터;
  3. 과열로 인한 장치의 조기 고장을 방지하려면 직렬로 연결된 하우징이 있거나 없는 팬을 설치해야 합니다(시작하려면 리드를 작은 릴레이 권선에 납땜하여 LED를 사용하는 것이 좋습니다. 들어오는 "+"배터리의 와이어를 릴레이 접점 배터리 중 하나에 납땜해야하며 두 번째 - 팬의 무료 빨간색 와이어, 다른 무료 검정색 와이어는 배터리의 마이너스에 납땜됩니다.

12볼트 소스

무정전 전원 공급 장치 실패 12볼트 소스에 적용 가능. 이것은 매우 간단하게 수행됩니다. 먼저 콘센트를 무정전 전원 코드에 연결해야 합니다. 이를 위해 한쪽 끝이 처음에 잘립니다. 무정전 시스템의 도움으로 이 절차를 수행한 후 당신은 당신의 전화를 충전 할 수 있습니다. 위에서 설명한 간단한 변형을 더하면 집에서 만든 장치의 전력을 높일 수 있습니다(인버터에 대한 부분 참조).