Топология, сравнительный анализ и области применения различных видов ИБП

Под топологией ИБП подразумевают характеристики, от которых зависит степень доступности и защиты пользователей, а именно: особенности конструкции и функциональные возможности. Несмотря на то, что все современные ИБП рассчитаны на обслуживание высокочувствительного IT-оборудования, значительные различия по принципу, длительности и частоте работы АКБ между ними все же имеются.

Резервные ИБП

Резервные ИБП (они же ИБП Offline или Standby) предельно просты по своей конструкции. В ней предусмотрены пассивные фильтры, в обычном режиме работающие на преобразование переменного напряжения, а при любых выходящих за рамки нормы колебаниях переключаются на питание от батарей. По окончании заряда АКБ подача электроэнергии прекращается. Такое оборудование предназначено для подключения мало критичной нагрузки в условиях относительно стабильных сетей (скачки и перепады бывают нечасто и продолжаются недолго).

Преимущества резервных ИБП:

  • простота конструкции;
  • невысокая стоимость;
  • экономичность энергопотребления;
  • низкий уровень шума;
  • нет необходимости в дополнительном ПО или драйверах.

Главный недостаток – отсутствие стабилизирующей функции и, как следствие, ограниченная область использования. Работая в автономном режиме, оффлайн ИБП выдают на выходе модифицированную синусоиду, которая может повредить корректной работе подключенной IT-техники. Невозможность быстрого восстановления заряда АКБ при активном использовании быстро приводит резервные ИБП к выходу из строя. Время переключения на автономную работу также недостаточно быстрое (в среднем 10 мс).

Line-interactive UPS

Offline UPS – более прогрессивное оборудование. Снабжено встроенным трансформатором, реагирующим на колебания напряжения в сети и компенсирующим их путем переключения обмоток. Оффлайн ИБП могут генерировать электроток с чистой или аппроксимированной синусоидой (это зависит от модели). Оборудование с чистым выходным напряжением гораздо выше по цене, поскольку может использоваться для бесперебойного обеспечения ПК и сетевых приложений, серверного оборудования.

К преимуществам LA UPS отнесем:

  • быстрое переключение на автономную работы (2, 5 мс);
  • большой диапазон входящего напряжения (от 170-ти до 280 В);
  • возможность регулировки уровня напряжения перед переходом в режим АКБ;
  • наличие дополнительных функций, в т. ч. безопасного выключения после полном разряде батареи.

Из минусов – высокая цена, а также достаточно большой расход электричества (источник потерь – наличие в конструкции коммутационных реле).

ИБП Online

ИБП-онлайн считаются практически безупречными по функциональности и доступности. Обладают принципом постоянного действия. В качестве главного контура в них выступает инвертор, а энергии преобразовывается в 2 этапа: переменного электротока в постоянный и обратно. Входное напряжение требуется только для пополнения заряда дополнительной АКБ, от которой питается инвертор. Следовательно, при прекращении подачи тока и его быстром возобновлении переключение осуществляется мгновенно.

Основные достоинства Онлайн ИБП:

  • отличное качество выходного напряжения;
  • обеспечение непрерывного питания и максимальной степени защиты пользователей;
  • качественная фильтрация сетевых помех;
  • регулирование показателей выходного напряжения в режиме онлайн.

И все же даже у такой прогрессивной техники есть существенные недостатки. Система преобразования инвертором всего объема полезной мощности рано или поздно приводит к перегреву и снижению эффективности ИБП. Кроме того, если сравнивать с двумя предыдущими вариантами, у онлайн моделей более высокая цена при более низком КПД.

ИБП с дельта-преобразованием

Эта технология была реализована не более десяти лет назад. В конструкции таких агрегатов предусмотрен инвертор, непрерывно подающий питание к нагрузке. Дополнительно имеется преобразователь, на который возложена функция увеличения исходящей мощности инвертора.

Выходное напряжение таких ИБП по своим характеристикам получается не хуже, чем у ИБП двойного преобразования, но принцип его получения немного иной. Понять этот принцип проще всего на примере. Предположим, необходимо поднять груз с третьего на пятый этаж. Для этого есть два способа: можно спуститься вниз, на 1-й этаж, а затем подняться вновь, но только уже на пятый (таков принцип работы онлайн-ИБП). А можно сразу поднять ношу на пятый этаж (так действует система дельта преобразования – по принципу компенсированной разницы межу сигналами на входе и выходе). Именно этим достигается высокая экономичность работы самых современных из всех видов ИБП.

Главные достоинства ИБП с ДП:

  • идеальные характеристики напряжения на выходе;
  • высокий КПД;
  • высокая входящая мощность.

Недостатки: сложная схема работы с использованием двунаправленных инверторов и неспособность защиты пользователей в обычном режиме при больших колебаниях напряжения. Все это уменьшает надежность системы.

Сравнительный анализ


Вид ИБП Регулировка напряжения Мощность Коэффициент полезного действия Затраты на ед. мощности Инвертор
Запасной низкое 0..0,5 кВА Очень высокий низкие нет
Offline Зависит от модели 0..0,5 кВА Очень высокий средние В зависимости от модели
Online высокое 5..5000 кВА Низкий или средний высокие есть
С ДП высокое 5..5000 кВА высокий высокие есть

Сферы использования различных ИБП

В приведенной таблице мы приводим преимущества, ограничения и сферы применения ИБП всех четырех типов.


ИБП Плюсы Ограничения Использование
Резервный Небольшие габариты, низкая цена Суммарная мощность пользователей– до 2 кВа Защита ПК
Offline Производительность, хорошая согласованность напряжения Мощность подключаемых пользователей – до 5 кВА Для серверов и серверных стоек при нестабильном сетевом напряжении
Online Надежность, прекрасная согласованность напряжения, параллельное подключение Высокая производительность работы только при нагрузке от 5 кВА, низкий КПД Для высоконагруженных сетей и серверов по схеме +1
С ДП Высокая надежность и КПД, отличная согласованность напряжения От 5 кВа Для крупных data-centers

Как видно, разные виды ИБП обладают только им присущими характеристиками, от которых в большей или меньшей степени зависит область их использования.

Заказ звонка

Консультация с сотрудником отдела продаж или сервисной службы займет меньше времени, чем самостоятельный поиск!
Заполните форму внизу и наш специалист свяжется в вами в течение 15 минут.