что такое avr в бесперебойнике
Что такое UPS и как он устроен. Часть 2
В первой части статьи, друзья, мы начали знакомиться с устройством источника бесперебойного питания и рассмотрели его основные структурные схемы. Обратим теперь внимание на
Ключи и зарядное устройство
В качестве ключей в маломощных источниках бесперебойного питания используются электромагнитные реле.
Используются чаще всего реле с одной переключающей группой контактов и катушкой постоянного тока на 12 В.
В мощных и «умных» ИБП (особенно в источниках с двойным преобразованием) вместо реле используются специальные полупроводниковые приборы – тиристоры.
Устройства бесперебойного питания содержат в своей электронной схеме зарядное устройство для аккумулятора. В течение всего времени, пока ИБП включен, идет подзарядка аккумулятора. Многие модели могут заряжать батарею и тогда, когда источник не включен, но вилка питающего кабеля включена в сеть.
Таким образом, батарея всегда заряжена, независимо от того, включено устройство или нет.
Более «умные» бесперебойники обеспечивают всякие хитрые алгоритмы зарядки.
Батарея со временем стареет, емкость ее падает, поэтому она заряжается все меньшим и меньшим током. Это продлевает срок ее жизни.
Технология AVR
Источник бесперебойного питания должен обеспечивать напряжение на выходе в пределах нормы – обычно 220 или 230 В (+ 5 – 10 %).
Более ранние модели переключались на работу от батарей, если сетевое напряжение выходило за эти нормы.
Но существуют ситуации, когда, во-первых, имеют место скачки напряжения в сети, а во-вторых, напряжение в сети может быть длительно сниженным или повышенным.
Аккумуляторная батарея имеет ограниченное количество циклов «заряд-разряд», лишний раз ее лучше «не дергать».
Поэтому и была придумана технология AVR.
При этом с помощью ключей коммутируются обмотки автотрансформатора — с целью поддержания номинального напряжения на нагрузке.
Автотрансформатор, по существу, имеет одну обмотку с отводами. Он отличается от обычного трансформатора тем, что имеет меньшие габариты и вес.
Таким образом, аккумулятор включается в работу только при исчезновении напряжения, или когда оно аномально снижено или повышено.
Управление и индикация ИБП
Управляет инвертором и вообще всем источником микросхема-контроллер.
Контроллер имеет собственное программное обеспечение (firmware), «прошитое» в нем. Этот контроллер
Многие модели ИБП имеют порт (Com или USB), посредством которого они могут обмениваться информацией с компьютером.
При этом в компьютере должно быть установлено соответствующее программное обеспечение.
Запустив программу, можно отслеживать величину входного напряжения, устанавливать пороги переключения, накапливать статистику и т.п. В этом случае микросхема-контроллер управляет еще и интерфейсной микросхемой, сообщая ей необходимые данные.
Более сложные ИБП имеют не только индикатор включения, но и другие световые индикаторы, показывающие величину заряда аккумулятора, степень нагрузки или перегрузки источника, необходимость замены аккумулятора (обычно красного цвета).
Такие модели периодически тестируют батарею и, в случае необходимости ее замены, зажигают тревожный индикатор.
Инвертор и его запуск
Основа инвертора — силовые ключи на полевых транзисторах (ПТ).
ПТ имеют очень небольшое сопротивление в открытом состоянии (сотые или тысячные доли Ома).
Но через них могут протекать токи в десятки ампер, поэтому они устанавливаются на радиаторах.
Для питания микросхемы-контроллера и всей электронной схемы необходимо постоянное напряжение. Для его получения используется либо основной трансформатор, либо отдельный маломощный источник, которым управляет отдельная микросхема-контроллер.
В некоторых простых моделях начальный запуск электронной схемы производится от аккумулятора. Если он «сел» или неисправен, ИБП попросту не включится. Необходимо подключить к нему исправную и заряженную батарею.
В заключение отметим, что во многих источниках бесперебойного питания встроены «зеленые» функции энергосбережения. В частности, если на выходе нет нагрузки или она невелика (единицы Ватт), то контроллер может отключить устройство. Активация «зеленого» режима описывается в руководстве к конкретному бесперебойнику. В некоторых моделях для этого необходимо нажимать на кнопку включения в течение нескольких секунд.
Следующий наш пост пост будет о том, как устроен кнопочный манипулятор «мышь». Не пропустите!
Автоматический регулятор напряжения –
Automatic Voltage Regulator (AVR)
Автоматический регулятор напряжения. Ступенчатый стабилизатор.
Automatic Voltage Regulator (AVR) – англ.
Автоматический регулятор напряжения – электронное устройство на основе автотрансформатора с переключаемыми обмотками (см. рисунки). Предназначено для регулировки входного напряжения в сторону повышения (режим boost) или понижения (режим buck). Применяется в ИБП, собранных по линейно-интерактивной (Line-Interactive) схеме.
Он осуществляет ступенчатую корректировку входного напряжения в сторону его повышения (при пониженном входном напряжении) или понижения (при повышенном входном напряжении).
Автоматический регулятор напряжения расширяет диапазон входных напряжений, при которых ИБП обеспечивает нормальное питание нагрузки без перехода в автономный режим работы. ИБП серии Smart-Vision Prime производства N-Power обладают следующим диапазоном допустимого изменения входного напряжения: −27% и +22% от номинального значения 220 В.
|
|
|
Английский термин AVR может иметь два значения:
1) AVR в применении к ИБП – ступенчатый регулятор напряжения (см. описание выше).
2) AVR – означает классический стабилизатор (регулятор) напряжения
АВР, АТС, ATS, AVR у электрогенераторов — как не запутаться и не стать жертвой маркетологов
Содержание
Содержание
Нередко продавцы дополняют техническую информацию об электрогенераторах большим количеством аббревиатур. Иногда сведения об одной и той же функции преподносят при помощи разных обозначений. Такой прием — типичная уловка маркетологов, которые создают для потенциальных покупателей иллюзию расширенного функционала. Чтобы не стать жертвой этого приема, перед поиском подходящего генератора рекомендуется ознакомиться со значениями основных аббревиатур.
Какие аббревиатуры технически правильны и имеют значение
Теоретически все аббревиатуры, которые производители используют при маркировке генераторов, имеют значение. Просто некоторые характеристики могут оказаться не особенно важными для определенной категории покупателей. Однако это не значит, что информацию о них можно игнорировать. Каждый покупатель решает для себя сам, какие функции ему нужны, а какие — нет.
Что означает аббревиатура ATS
Производители делают упор на наличие у моделей функции ATS. Она обеспечивает самостоятельный запуск двигателя и автоматическое подключение генератора к сети. Аббревиатура ATS расшифровывается как Automatic Transfer Switch (автоматический переключатель резерва). Этот функционал предназначен для самостоятельного запуска генератора сразу после того, как в сети пропало электричество.
Опция ATS полезна, но не всегда нужна. Поскольку ее наличие приводит к повышению стоимости генераторов, целесообразно разобраться в ее необходимости. Она нужна в ситуациях, когда требуется обеспечить бесперебойную работу оборудования и бытовой техники:
Генераторы с ATS необходимы при обогреве частных домов автономными системами отопления. Почти все они подключены к электросети. Любая более-менее серьезная авария на линии в отсутствие хозяев способна создать проблемы.
Дополнительный функционал генераторов с ATS
Системы автоматического запуска генератора и его подключения к основной сети имеют вспомогательные опции. Их не стоит относить к дополнительным функциям, поскольку они отвечают за корректную работу сети. К вспомогательным опциям относят:
Помимо базовых опций, модернизированные установки могут иметь дополнительные функции:
При этом дополнительный функционал нельзя считать отличительным маркером генераторов с ATS, поскольку некоторыми из перечисленных возможностей могут обладать многие другие модели.
В каких случаях не нужны генераторы с ATS
Модели с автоматическим вводом резерва не требуются в тех случаях, когда оборудование планируется эксплуатировать на объектах, которые не подключены к электросетям:
В таких случаях в переключателе резерва нет никакой необходимости. Также эта функция не нужна, когда генератор используют в качестве запасного мобильного источника для разных объектов. Чаще всего это небольшие магазины и торговые павильоны, в которых отключают свет, различные стройки, площадки для выездных выступлений и праздничных мероприятий.
Некоторые продавцы убеждают, что функция ATS обеспечивает стабильную работу бытовой техники и защищает ее от поломок. Они лукавят, поскольку с момента отключения электричества в основной сети и запуска резерва проходит определенное время — около 5–15 секунд. То есть бытовая техника в любом случае перестанет на какое-то время работать, а затем снова включится. Поэтому переплачивать за ATS в таких случаях нецелесообразно.
Иногда логично рассмотреть возможность подключения генератора к системе ATS в будущем. Это может понадобиться, если дом или объект планируется подсоединить к электрическим сетям или может возникнуть необходимость в автоматическом запуске резервного питания. Модернизировать базовую модель можно при помощи независимого блока.
В этом случае нужно учитывать, что не каждый генератор совместим с блоком ATS. Чтобы его можно было подключить, модель должна иметь:
Большинство блоков совместимы с разными генераторами. Благодаря чему можно не ориентироваться на мощность установки и характеристики ее двигателя. Блок ввода резерва можно устанавливать как рядом с генератором, так и в любом другом месте. Важно соблюдать рекомендации из инструкции относительно температурного режима.
Что значит аббревиатура AVR
Буквенное обозначение AVR обозначает, что генератор оснащен устройством, которое стабилизирует напряжение. Также оно выравнивает герцы и позволяет поддерживать частоту тока на уровне 50 Гц. То есть блок AVR можно смело назвать внутренним стабилизатором генератора. Если для подключения современной бытовой техники использовать модели без AVR, могут возникнуть проблемы. Поэтому наличие регулятора напряжения можно считать обязательным условием при покупке генератора, к которому будет напрямую подключена чуткая к перепадам техника.
Что означают аббревиатуры ESP и PRP
Иногда покупателей вводят в заблуждение аббревиатуры ESP и PRP. Они обозначают максимально допустимый уровень мощности и максимальный уровень мощности. Многие не видят принципиальной разницы в этих понятиях, а она есть:
Модели PRP предназначены для постоянного снабжения электричеством объектов, которые не подключены к сети. Генераторы с аббревиатурой ESP используют при аварийных отключениях.
Что означает CRDi
Маркировка CRDi свидетельствует о наличии у модели системы электронного впрыска. Благодаря ей уменьшается расход топлива и продлевается срок безремонтной работы. Эта аббревиатура актуальна лишь для некоторых дизельных моделей генераторов в основном корейского производства. Однако ее могут использовать и другие продавцы, поэтому нужно быть в курсе и уточнять информацию об этой в целом полезной функции. Важно знать, что у бюджетных моделей генераторов ее быть не может.
На что еще стоит обратить внимание
В процессе поиска подходящего электрогенератора можно по незнанию проигнорировать важную информацию о той или иной модели. Избежать ошибок поможет информация, что означают разные символы:
Возможность работы не только от бензина, но и от газа показывает аббревиатура LPG. При выборе модели с возможностью подключения к блоку ATS нужно убедиться, что у генератора проставлена маркировка «A» и «E».
Какие аббревиатуры правильны, но не несут особую важность
Любая современная техника должна отвечать стандартам качества, безопасности, экологичности. Информация об этом соответствии предоставляют в виде аббревиатур:
Эти сведения не имеют отношения к техническим характеристикам и функционалу генераторов. Сегодня любая техника в официальных точках продаж соответствует основным нормативным требованиям, поэтому на изучение этой маркировки можно не тратить много времени.
Какие аббревиатуры — настоящие маркетинговые уловки
Классический пример маркетинговой уловки — одновременное использование аббревиатур ATS, АВР и АТС у одной и той же модели электрогенератора. Это наглядная демонстрация, как продавцы просто дублируют при помощи разных аббревиатур информацию об одной той же функции. Для этого и были придуманы разные варианты для единственного технически правильного обозначения ATS:
Аббревиатуру АВР (кириллица) также могут использовать при дублировании информации о функции AVR. Из-за этого сведения о генераторах с блоками AVR и ATS могут подать следующим образом — АВР, АТС, ATS, AVR. Некоторые производители делают это по незнанию, а другие дублируют информацию из корыстных побуждений.
Как не растеряться при поиске нужного генератора
Разнообразие аббревиатур способно запутать многих. Проблема усугубляется тем, что разные производители могут использовать свои фирменные обозначения. Поэтому при выборе важно меньше реагировать на громкие названия и уловки маркетологов, а внимательно изучать все характеристики понравившихся моделей.
Что такое avr в бесперебойнике
Настройка частоты (режим работы от батарей)
Форма выходного сигнала
Режим работы от сети
Режим работы от батарей
2-4 мс стандартное;
6 мс макс;
13 мс макс – для режима «Генератор»
Время автономной работы (100% нагрузки)
3 часа (до 90%, после полной разрядки)
Режим работы от сети
Горит зелёный светодиод
Режим работы от батарей
Светодиод вспыхивает каждые 4 сек.
Уровень нагрузки/уровень заряда батарей
0-25%: горит 4 светодиод
26-50%: горят З и 4 светодиоды
51-75%: горят 2, З и 4 светодиоды
76-100%: горят все 4 светодиода
Отказ платы управления
Горит аварийный светодиод
Горит аварийный светодиод
Горит аварийный светодиод
Низкий заряд батареи
Индикатор батареи загорается каждую секунду
Режим работы от батарей
Индикатор батареи загорается каждые 4 секунды
Низкий заряд батареи
Непрерывный продолжительный сигнал
Габаритные размеры, мм
Дополнительный комплект батарей
Дополнительный комплект батарей
0 – +40°С
при влажности 0–90% (без конденсата)
Аварийное отключение питания (АОП)
Технические решения
Серьёзность намерений подчеркивается не только дизайном. Модульная структура Smart Winner 2000 предусматривает оперативное подключение дополнительных аккумуляторных батарей. Сами блоки ИБП можно располагать как вертикально, так и горизонтально, но, судя по отсутствию ножек, идеальное месторасположение – в стойке на 19 дюймов. Все элементы управления встроены в головной модуль.
«IPPON Smart Winner – линейно-интерактивный источник бесперебойного питания с синусоидальной формой выходного напряжения. Обеспечивает стабилизированное питание для компьютерной техники (ПК, сервера, сетевого оборудования) и другого чувствительного к качеству электропитания оборудования».
Оснащённость нашего дома бытовыми электроприборами растёт год от года: сначала кофеварка, микроволновка, солидный кухонный комбайн, ресивер домашнего театра с потреблением 400–700 Вт, к нему активный савбуфер ватт этак на 200, потом мощная стиральная машина, вместительный холодильник с отдельной морозилкой, кондиционер со сплит-системой… Розеток не хватает! У соседей, как правило, наблюдается аналогичная картина. И вот когда «за стенкой» или наверху стартует киловаттный сплит, дома напряжение падает до 170 В, а то и ниже. Какой блок питания такое выдержит? Хоть с сетевым фильтром, хоть без… А вся цифровая техника очень не любит скачки питания. Недаром настоящие аудиофилы запитывают свою аппаратуру от отдельных трансформаторов.
ИБП бывают нескольких типов. Линейный (on-linear UPS), он же с двойным преобразованием энергии, имеет более низкий к.п.д. и, в общем случае, меньшее время наработки на отказ (MTBF). Аккумуляторная батарея постоянно подзаряжается, а выпрямитель и инвертор функционируют независимо от того, нормальное напряжение в сети или нет. Зато переход из одного режима в другой (с сети на батарею) и обратно происходит практически мгновенно. К тому же обеспечивается дополнительная фильтрация выходного сигнала инвертором. Высокая эффективность, достаточная надёжность, компактность, небольшая цена – вот неоспоримые преимущества. ИБП данного типа оправдывают себя при нагрузке от 0,5 до 5 кВА и рекомендуются для обеспечения резервного питания малых предприятий (серверы отделов, сетевые устройства и т.п.). Относительно новый тип – интерактивные ИБП – является разновидностью линейных UPS.
IPPON Smart Winner 750 и Smart Winner 2000 относятся к линейно-интерактивным ИБП со стабилизатором. Последний элемент немаловажен, так как обеспечивает автоматическую подстройку выходного напряжения при сильных колебаниях входного.
О технических решениях, применяемых в линейно-интерактивных ИБП IPPON, было рассказано ранее. Сейчас бегло коснёмся отличий, реализованных в моделях Smart Winner. Глядя на фото, становится ясно, что у Smart Winner иная, более профессиональная концепция.
«Розеточный» блок для подключения потребляющих устройств можно зафиксировать в нише на задней стенке батарейного модуля. К батарейному модулю можно подключить следующий и т.д., тем самым увеличив время автономной работы ИБП.
Как рассчитать потребляемую мощность
Нагрузка различается по типу – чисто активная (например, нагреватели, утюги и т.д.) и реактивная (электродвигатели, радиоэлектронные устройства и т.п.). Следует различать полную мощность, измеряемую в вольт-амперах, и активную мощность, оцениваемую в ваттах. Часто на электроприборах указывается только активная потребляемая мощность. Например, если на электродрели написано 600 Вт, то следует внести поправку, разделив на коэффициент 0,6-0,7 (получится выше 1000 ВА). Более того, рекомендуется выбирать стабилизатор с 20% запасом от суммарной потребляемой мощности нагрузки.
Для измерительных приборов и цифровой аудиоаппаратуры точность питаемого напряжения должна быть в пределах 3%, для остальной бытовой техники – 7%. Как известно, энергетики обязуются поставлять 220 В +/- 10%. Однако в ночные часы напряжение иногда поднимается выше 242 В, а в пиковые дневные нередко падает ниже 200 В. И это не считая быстрых скачков и локальных во времени провалов!
Smart Winner 750 внешне мало отличается от старшего собрата – такой же дизайн, такое же управление. Однако сходство обманчиво. И дело вовсе не в четырёх встроенных розетках вместо шести с удлинителем. Помимо меньшей мощности, 750-й явно ориентирован на сугубо домашнее применение или применение в малых офисах.
Кстати, в прилагаемой инструкции подробно написано, как заменить аккумуляторную батарею у Smart Winner.
Измерения
Понижение входного напряжения
При понижении напряжения до 205 В и тот и другой тестируемый ИБП переходят в режим, называемый «AVR mode» (стабилизация). Выходное напряжение при этом составляет 210 В. При дальнейшем снижении напряжения до 185 В ИБП переходит в режим работы от батарей. Выходное напряжение при этом будет в точности равно выставленному в настройках ИБП, например, 230 В. Ну а при понижении напряжения с уровня >245 В тестируемый ИБП переходит в режим работы от сети на отметке 235 В.
Повышение входного напряжения
На этапе возвращения напряжения «из ямы» в норму на отметке примерно 195 В тестируемый ИБП переходит в режим «AVR mode», а при входном напряжении 215 В возвращается в режим работы от сети. При дальнейшем повышении питающего напряжения в обоих моделях на рубеже 245 В включается режим «AVR mode», обеспечивая примерно заданное напряжение (в частности, 230 В) на выходе.
Результаты измерений сведены в итоговую таблицу.