ЖУРНАЛ СТА 4/2014

104 СТА 4/2014 АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ www.cta.ru Трансформаторные источники беспе- ребойного питания (ИБП), как правило, обеспечивают более высокие показатели безотказной работы. Однако новейшие бестрансформаторныеИБПимеют более высокие показатели эффективности, за- нимают меньшую площадь, обеспечивая при этом достаточно высокий уровень надёжности. Повышение спроса на бес- трансформаторные ИБП связано с ак- тивным развитием ЦОД. Большинство производителейИБП в одинаковой мере уделяют внимание обеим технологиям. Обе архитектуры используют схему двойного преобразования рода тока (рис. 1) для обеспечения защитыпитания критически важных приложений. Вход- ной выпрямитель используется для пре- образования переменного тока в посто- янный. Постоянный ток поступает на вход инвертора и используется для заряда аккумуляторных батарей. Выходной ин- вертор осуществляет преобразование по- стоянного тока в переменный. В случае пропадания входного электропитания ин- вертор переходит на питание от аккуму- ляторных батарей. Основное отличие между двумя технологиями в наличииили отсутствии выходного трансформатора. Трансформаторные ИБП имеют изо- лирующий трансформатор после инвер- тора, обеспечивающий гальваническую развязку нагрузки. Бестрансформатор- ные ИБП используют электронные схе- мы управления инвертором, что устра- няет необходимость в применении изо- лирующего трансформатора как не- отъемлемой части выходного каскада ИБП. Это показано на рис. 2 и 3. Кроме того, обе технологии позволяют опцио- нально установить входной трансформа- тор перед выпрямителем. Инженер, проектирующий систему бесперебойного питания, должен тща- тельно проанализировать затратыи выго- ды от использования трансформаторной и бестрансформаторной техно- логии [1, 2]. Т РАНСФОРМАТОРНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ На рис. 2 показана упро- щённая блок-схема транс- форматорного ИБП. Рассмотрим основные элементы блок- схемы. 1. Пассивный фильтр, состоящий из катушек индуктивности и конден- сатора, ставится перед выпрямите- лем. Необходим для уменьшения искажений входного тока и повы- шения входного коэффициента мощности. 2.Шестипульсовый (трёхфазный) вход- ной выпрямитель. Возможна установ- ка дополнительного трансформатора для гальванической изоляции шины постоянного тока. 3. Система аккумуляторных батарей подключается непосредственно к ши- не постоянного тока (через защитные предохранители) между выпрямите- лем и инвертором. 4.Широтно-импульсный модулятор на основе инвертора строится на IGBT- транзисторах (биполярный транзи- стор с изолированным затвором). 5. Изолирующий трансформатор, обес- печивающий необходимый уровень напряжения. Вторичная обмотка трансформатора содержит нейтраль- ный вывод, таким образом, нейтраль входной сети становится полностью гальванически изолированной от нейтрали на выходе ИБП. Сравнение трансформаторных и бестрансформаторных ИБП Евгений Орехов В последнее время наблюдается растущий интерес к использованию бестрансформаторных ИБП. Однако многие заказчики не имеют чёткого представления о том, какая именно архитектура ИБП (трансформаторная или бестрансформаторная) больше подходит для решения тех или иных задач. Эта статья описывает преимущества и недостатки каждой из технологий и возможные сферы их применения. Рассматриваются факторы, которые следует учитывать при выборе между данными архитектурами. Инвертор Аккумуляторная батарея Нагрузка Выпрямитель Байпас Электрическая сеть переменного тока Блок распределения питания Шина постоянного тока Аккумуляторная батарея Выпрямитель 6-пульсовый (12-пульсовый) Байпас Инвертор Выходной трансформатор Трансформатор (опционально) Пассивный фильтр Пассивный фильтр Шина постоянного тока Бустер Аккумуляторная батарея Выпрямитель Байпас Инвертор Трансформатор (опционально) Трансформатор (опционально) Пассивный фильтр Рис. 1. Блок-схема ИБП с двойным преобразованием Рис. 2. Блок-схема трансформаторного ИБП Рис. 3. Блок-схема бестрансформаторного ИБП