Для чего нужен источник питания

Предназначение стабилизированного источника питания

На сегодняшний день от источников постоянного тока питается практически вся электронная аппаратура. Гальванические батареи или аккумуляторы применяются для мобильной аппаратуры. Такой аппаратуры у каждого из нас предостаточно (это фотоаппараты, мобильные телефоны, планшеты и другие разнообразные измерительные приборы).

Музыкальные центры, компьютеры, телевизоры (вся стационарная электроника) с помощью блоков питания питаются от сети переменного тока. В данном случае уже нельзя обойтись лишь малогабаритными аккумуляторами или батарейками. Здесь необходим стабилизационный источник питания, который предназначен для защиты.

Стабилизированный источник http://darxton.ru/catalog_section/impulsnye-istochniki-bloki-pitaniya/ питания обладают широкими пределами регулирования выходного напряжения, надежной защитой от перегревания тока нагрузки, для них характерно высокая нагрузочная способность. Низкий коэффициент пульсации при этом состоит из главных элементов (выпрямительного моста, понижающего трансформатора, сглаживающих фильтров).

Какими должны быть источники питания

Во всех источниках питания постоянное выходное напряжение должно регулироваться в некоторых пределах (0,25В), не более 10А должен составлять ток нагрузки. Во время нестабильного напряжения в сети 20%, выходное напряжение должно быть не больше 0,3%. Защита должна срабатывать от 7А и выше, а если нужно число ампер сделать большим, то это можно установить по желанию заказчика.

О некоторых видах источников питания

Иногда бывает, что блок питания может выдавать несколько напряжений, их часто называют многоканальными. Например, это компьютерный блок питания, который необходим для защиты оборудования от скачков напряжения.

Лабораторные блоки питания предназначены для использования во время опытов на специальной макетной плате. Блок должен обладать достаточными возможностями, потому что его часто применяют для наладки разнообразных конструкций.

В последнее время производят блоки питания, рассчитанные на одно фиксированное напряжение. Такой блок надежно защищает оборудование от повышения выходного напряжения. Данная защита по своей структуре не сложна, для ее реализации необходимо лишь несколько деталей. Чаще всего ее можно встретить в некоторых радиолюбительских конструкциях.

Что такое источник бесперебойного питания (ИБП), для чего нужен бесперебойник, как выбрать, цена

Не секрет, что одна из основных причин поломок электрического оборудования – сбои и помехи в электросетях. В настоящее время во многих регионах России существуют проблемы с качеством и количеством электроэнергии, доходящей до конечного потребителя. Это и плановые отключения, и перебои, вызванные как перегрузками, так и разного рода авариями. Чтобы избежать поломок электрооборудования от различных сбоев и помех нужно подключить к ним источник бесперебойного питания.

Источник бесперебойного питания или ИБП – это прибор, позволяющий вашему оборудованию, например, котлу отопления или компьютеру в течение определенного времени работать от аккумуляторных батарей. Таким образом, в случае отключения или выхода за пределы нормальных показателей, электрической сети, бесперебойник будет выдавать на выходе питание, которое полностью соответствует всем стандартам, что поможет избежать поломки котла и прочих неприятных последствий проблем с электроэнергией.

Источники бесперебойного питания (uninterruptible power supply – UPS), когда-то устанавливались только в вычислительных центрах или системах жизнеобеспечения. Сейчас ИБП являются сравнительно недорогим дополнением к любому электрическому оборудованию, которое легко окупает себя, продлевая срок службы этого электрооборудования.

Вы можете приобрести ИБП ELTENA у наших дилеров. Выбрать нужный источник бесперебойного питания, найти дилера в своем городе, уточнить цены на все ИБП или узнать, сколько стоит конкретное оборудование, вы можете на нашем официальном сайте ELTENA – eltena.com.
С 2002 по 2018 года ИБП ELTENA поставлялись под брендом INELT. Новый международный бренд ELTENA ориентирован на развитие продаж в России и за ее пределами, олицетворяет динамичное развитие и подчеркивает высокое качество оборудования.

Модельный ряд источников бесперебойного питания ELTENA

Модельный ряд ИБП ELTENA

Мощность

Применение источников бесперебойного питания

Компьютер, кассовый аппарат, периферийная техника, телефонная станция

Компьютер, сервер, периферийная техника, сетевое оборудование, группа рабочих станций, офисная АТС

Компьютер, бытовая техника, телекоммуникационное оборудование, инженерные системы,
котел отопления, циркуляционный насос, группа рабочих станций, офисная АТС, в стойку 19”,
серверное оборудование, оборудование в уличном антивандальном шкафу, системы безопасности

Сервер, группа серверов, ЦОД, телекоммуникационный узел, АСУ ТП, котел отопления, небольшой офис, инженерные системы, система «Умный дом», система жизнеобеспечения зданий, осветительное оборудование, промышленное оборудование, отопительное оборудование (котлы и насосы), медицинское оборудование

Какие бывают источники бесперебойного питания

Все источники бесперебойного питания по своей структурной схеме подразделяются на 3 основных типа:

ИБП резервного типа (Off-Line или Standby)

Недорогие источники бесперебойного питания, предназначенные в основном для защиты не очень критичных рабочих станций. Бесперебойник этого типа передает на нагрузку напряжение непосредственно от входной сети, фильтруя импульсные помехи. При выходе напряжения за допустимые пределы ИБП переводит оборудование на питание от батарей через простейший инвертор, дающий на выходе ступенчатую аппроксимацию синусоиды.

Линейно-интерактивный (Line-Interactive) ИБП

ИБП этого типа обеспечивает питание нагрузки через ступенчатый стабилизатор, корректирующий пониженное или повышенное входное напряжение, фильтруя импульсные помехи. При выходе входного напряжения за пределы диапазона регулировки бесперебойник переводит оборудование на питание от батарей через инвертор (ИБП с двойным преобразованием напряжения (On-Line)). Рекомендуется использовать такие ИБП для серверов, рабочих станций, групп рабочих станций, мини-АТС и другой офисной техники, а также сетевого и телекоммуникационного оборудования.

По форме напряжения инвертора линейно-интерактивные модели ИБП делятся на 2 класса:
1) Со ступенчатой аппроксимацией синусоиды на выходе (ELTENA Smart Station). Такие бесперебойники пригодны только для защиты оборудования с импульсными блоками питания.
2) C синусоидальным выходным напряжением (ELTENA Intelligent).

ИБП с двойным преобразованием напряжения (On-Line — Онлайн)

Эта схема построения источника бесперебойного питания обеспечивает качественно иной уровень защиты нагрузки. Поступающее на вход переменное сетевое напряжение сначала преобразуется выпрямителем в постоянное, а затем с помощью инвертора снова в переменное. Таким образом, на выходе ИБП формируется качественная синусоида c постоянной амплитудой независимо от наличия и формы входного напряжения. Аккумуляторная батарея непрерывно включена в цепь постоянного напряжения, что обеспечивает нулевое время перехода на батареи. При перегрузке или выходе ИБП из строя нагрузка продолжает получать питание через обходную цепь байпас.

К этому типу относятся все модификации ELTENA Monolith. ИБП, построенные по такой схеме, можно использовать для защиты практически любого оборудования, вплоть до самого критичного. Для достижения максимальной надежности и/или увеличения мощности системы бесперебойного питания ИБП с двойным преобразованием напряжения могут объединяться в параллельные системы. В случае системы с резервированием N+1 (добавляется один дополнительный бесперебойник к системе, рассчитанной на нагрузку: N*мощность одного ИБП) выход одного бесперебойника из строя никак не сказывается на работе подключенного к системе оборудования. Заметим, что строить параллельные системы без резервирования не рекомендуется, так как это снижает надежность системы в целом: выход из строя любого из ИБП приводит к перегрузке.

Основные характеристики ИБП

• выходная мощность, измеряемая в вольт-амперах (VA или ВА) или ваттах (W или Вт);
• время переключения бесперебойника (UPS) на питание от аккумуляторов (измеряется в миллисекундах, ms);
• время автономной работы, определяется емкостью батарей и мощностью подключенного к ИБП (UPS) оборудования (измеряется в минутах, мин.);
• ширина диапазона входного (сетевого) напряжения, при котором ИБП (UPS) в состоянии стабилизировать питание без перехода на аккумуляторные батареи (измеряется в вольтах, V или В);
• срок службы аккумуляторных батарей (измеряется годами, обычно 5 и 10 лет);
• исполнение ИБП: напольное, для размещения в стойку и универсальное;
• размещение аккумуляторных батарей (внутреннее или внешнее);
• фазность источников бесперебойного питания (однофазный или трехфазный).

Как выбрать ИБП

Источники бесперебойного питания доступны самому широкому кругу потребителей, могут применяться как дома или на даче, так и в офисе или в промышленности; они позволяют поддерживать и защищать оборудование от отдельно стоящего компьютера или сервера до дата-центра, от локальной инженерной системы до целого офисного или промышленного здания.

Расчет мощности источника бесперебойного питания

При подборе источника бесперебойного питания необходимо определиться с его мощностью. Поскольку ИБП пригодный для обеспечения работы домашнего компьютера, будет совершенно бесполезен для мощного медицинского оборудования. Чтобы определить мощность источника бесперебойного питания, нужно сначала учесть суммарную нагрузку. Необходимо сложить значения мощности всего оборудования, подключаемого к ИБП. Например, нужно подключить к источнику бесперебойного питания котел отопления (мощность — 200 Вт) и циркуляционный насос (мощность – 200 Вт). Сумма потребления общая составит 400 Вт. Однако дело заключается в том, что при запуске токи оборудования довольно значительно превышают номинал, поэтому потребляемая мощность увеличивается в разы. Когда для питания нагрузки, равной четырем ста ватт мы выбираем бесперебойник таких же значений мощности, может возникнуть перегрузка, и техника отключится. Чтобы этого избежать, надо учитывать коэффициент токов пуска. Каждому виду техники присущ свой показатель пусковых токов: для котлов отопления — 3.4, для циркуляционных насосов — 3.5.

Подсчитываем:
Котел — 200*3.4 = 680 Вт
Насос — 200*3.5 = 700 Вт
Значения складываем, получаем 1 380 Вт

Это суммарная мощность оборудования, измеряемая ваттами. Мощность бесперебойника определяется вольт-амперами, то есть это полная мощность, произведенная для питания нагрузки. Для вычисления показателя необходимой произведенной полной мощности ИБП, нужно мощность полезную разделить на коэффициент 0,7.

1380 Вт/0,7 = 1 971 Вт.

Видно, что конечное значение мощности превосходит суммарную мощность, потребляемую оборудованием. Объясняется это тем, что частично мощность теряется с образованием магнитных полей, либо в резисторах и трансформаторах, и бесперебойник на выходе не выдает полный объем мощности. Получается, для эффективного функционирования ИБП с подключенным оборудованием, в данном случае, мощность его не должна быть менее 1971 Вт.

Расчет времени автономной работы

Для большинства обычных офисных ИБП (UPS) небольшой мощности время работы от батареи при максимальной нагрузке составляет 4-15 минут. Если нагрузка источника бесперебойного питания меньше максимальной, то время работы от батареи увеличивается. Из-за нелинейности разрядной кривой аккумуляторной батареи это увеличение не пропорционально уменьшению нагрузки. Если нагрузка уменьшилась вдвое, то время работы может увеличиться в 2.5-5 раз, если втрое, то время увеличивается в 4-9 раз и т.д. Бесперебойник большой мощности и некоторые ИБП малой мощности имеют возможность увеличения времени автономной работы за счет замены батареи на батарею большей емкости или установки дополнительной батареи. Батарея большей емкости может устанавливаться в том же корпусе или может устанавливаться дополнительный корпус для батареи.

Выберите подходящий Вам источник бесперебойного питания, используя сервис «Подбор оборудования»

Где купить и цены на ИБП

Ознакомиться с ценами и условиями покупки ИБП ELTENA вы можете на нашем сайте в разделе «Где купить». А также узнать, сколько стоит источник бесперебойного питания, или запросить прайс на все позиции, вы можете, написав нам на почту info@eltena.com, или позвонив по телефону +7 (495) 787-68-54.

Выбор источника питания для цепей автоматики и КИП

Для питания контроллеров, систем ввода-вывода, датчиков и других элементов промышленной автоматики часто используется постоянный ток (DC) напряжением 24 Вольта (24 V) или 12 Вольт (12 V).

Для обеспечения питания этих цепей нужны специализированные источники питания, использующее входное сетевое напряжение: однофазное 220 Вольт (220 V) или трехфазное 380 Вольт (380 V) переменного (AC) тока и преобразующие его в напряжение необходимого значения, например 24 V DC.

В ряде случаев необходимо увеличить или уменьшить напряжение постоянного тока для питания отдельных элементов, например когда большая часть системы использует питание 24 V DC, а отдельные элементы — 12 V DC.

В настоящее время в системах промышленной автоматики широко используются импульсные источники питания, поэтому в данной статье в качестве примеров будет рассматриваться выбор источников питания импульсного типа.

Для оптимального выбора источника питания нужно выделить пять параметров:

1. Входное напряжение питания — напряжение, к которому непосредственно будет подключен источник питания. Самым распространенным случаем является однофазное напряжение 220 V AC. Подключение к сети трехфазного напряжения 380 V AC обычно осуществляется при использовании источника питания большой мощности.

2. Выходное напряжение питания — напряжение, которым источник питания будет обеспечивать потребителей (контроллеры, датчики, панели оператора и т. д.). В промышленной автоматике самым распространенным является 24 V DC, но нередко можно встретить потребителей с другим номинальным напряжением, например 12V DC или 48 V DC.

3. Номинальная выходная мощность / номинальный выходной ток источника питания.

Источник питания должен обеспечивать необходимую мощность для питания всех потребителей. Мощность источника питания должна быть на 15-20% больше суммарной мощности потребителей. Резерв мощности необходим для устойчивой работы в режиме пускового тока потребителей, поскольку питаемые электроустановки во время запуска могут потреблять больший ток, чем во время постоянной работы. Резерв также может быть использован в случае появления дополнительных потребителей.

На источниках питания может быть указан как номинальный выходной ток, например 2,5 А, так и номинальная мощность, например, 60 Вт., которая рассчитывается следующим образом:

P = I * U,

где, P – мощность источника питания, Вт;

I – номинальный выходной ток источника питания, А;

U – номинальное выходное напряжение источника питания, В.

Рассмотрим на примере: имеется источник питания с выходным напряжением питания 24 V DC, номинальным током 2,5 А, тогда его номинальная мощность составит:

P = 2,5 * 24 = 60 Вт.

Аналогичным образом, зная мощность источника питания, можно определить его номинальный ток. Зная мощность источника питания, например 100 Вт, и зная его выходные напряжение, например 12 V DC, можно легко найти его номинальный ток:

I = P / U = 100 / 12 = 8,33 А.

4. Тип корпуса источника питания.

Корпус источника питания должен обеспечивать удобство монтажа и безопасность эксплуатации. Выпускаются источники питания для монтажа винтами на монтажную панель или на монтажную рейку (DIN-рейку), в компактных, модульных или специализированных корпусах.

5. Наличие специальных функций.

В зависимости от условий применения источники питания могут иметь следующие дополнительные функции:

— дополнительный аварийный или сигнальный контакт;

— возможность резервирования питания;

— повышенную перегрузочную способность;

— возможность работы в условиях низких температур (до -40 °С);

— возможность программирования режимов работы и функций сигнальных контактов;

— обеспечение селективности автоматических выключателей защиты цепей нагрузки (SFB) и т. д.

Пример выбора источника питания в интеренет-магазине Агава

Многие производители выпускают несколько линеек источников питания для различных задач. Рассмотрим на примере источников питания Phoenix Contact:

Источники питания с базовым набором функций:

— UNO Power – источники питания в компактном корпусе для установки на монтажную рейку;

— STEP Power – источники питания в модульном корпусе для установки на на монтажную рейку .

Источники питания со стандартным набором функций:

— TRIO Power – стандартный источник питания в компактном корпусе для общепромышленного применения.

— MINI Power – источник питания в корпусе ME для цепей КИП;

Источники питания с расширенным набором функций:

— QUINT Power – источники питания с расширенным набором функций для ответственных применений и экстремальных условий эксплуатации.

Рассмотрим выбор простого источника питания с использованием конфигуратора интернет-магазина Агава.

Исходные данные: необходимо обеспечить питание оборудования 24 V DC: панели оператора MT8101IE (потребляемый ток 0,4 А), контроллера Siemens S7-1200 с системой ввода-вывода (потребляемый ток 1,2 А), установленных в боксе. Сетевое напряжение 220 V AC.

Необходим источник питания:

С входным напряжением 220 V AC;

Выходным напряжением 24 V DC;

Источник питания должен обеспечивать выходной ток:

I = (Iпанели + Iконтроллера)*1,2 = (0,4 + 1,2) * 1,2 = 1,92 А,

где 1,2 — коэффициент запаса, гарантирующий запас в 20% от необходимого;

Ограничим диапазон выходного тока в конфигураторе от 2 до 3 А

и сконфигурирурием источник питания:

Конфигуратор предлагает 4 предложения. Поскольку специальных требований к корпусу нет и базовых функций будет достаточно, можно выбрать источник питания исходя из цены — наиболее доступным по этому критерию является UNO Power с параметрами ближайшими к расчетным в большую сторону: UNO-PS/1AC/24DC/ 60W, артикул 2902992 (выходной ток 2,5 А). При переходе в карточку можно сразу посмотреть примерный срок отгрузки товара.

Для помощи в выборе источника питания любого типа можно отправить запрос в произвольной форме по адресу sales@agava-shop.ru или через форму быстрой заявки.

Источники питания постоянного тока линейные

Линейные источники питания – это высоко стабилизированные устройства, используются для обеспечения электрических цепей высокостабильным постоянным током в точном соответствии с техническими требованиями и стандартам безопасности. В основе построения таких приборов лежит классическая схема — мощный сетевой трансформатор со схемой регулирования. Для источников характерны как плюсы — низкий уровень излучаемых помех, так и минусы — большая масса из-за наличия трансформатора, малая удельная мощность по сравнению с импульсными.

Источники питания способны непрерывно работать не только в режиме постоянного тока, но и в режиме постоянного напряжения.

Область применения линейных источников питания

• Ремонт и производство радиоэлектроники.
• Тестирование электронных устройств, схем, контрольно-измерительного оборудования, контроль качества элементов радиотехники.
• При проектировании, испытание радиоэлектронной аппаратуры на производстве, при конструировании.
• Моделирование электрических физических процессов, для эмуляции работы оборудования.
• Использование в качестве блоков питания.
• Проведения лабораторных работ в учебном процессе.

Их применяют как радиолюбители при решении несложных повседневных задач, так и для точных производственных испытаний и измерений.

Классификация линейных источников питания

1. мощности;
2. количеству каналов;
3. минимальной дискретности установки выходных параметров;
4. по наличию дополнительных функций.

1. Градация приборов по мощности

• малая мощность – на один канал до 100 Вт;
• средняя мощность – на один канал до 300 Вт;
• большая мощность – на один свыше 300 Вт.

2. Количество каналов

Для современных источников питания характерно наличие нескольких каналов: один, два, три или даже четыре регулируемых выхода.

Два из них чаще всего являются основными. Каналы между собой могут соединяться:

• последовательно – с целью увеличения выходного напряжения;
• параллельно – с целью увеличения максимального тока.

3. Минимальная дискретность установки выходных параметров

Высокоточные приборы имеют показатели нестабильности выходного напряжения, тока до 3 мВ и 3 мА соответственно. В таком случае дискретность установки (непрерывность) для выходного напряжения – 10 мВ, тока – 10 мА.

Однако иногда (например, в особо прецизионных исследованиях) требуются устройство с меньшим показателем дискретности установки: 1 мВ – для выходного напряжения, 1 мА – для тока. При этом рассматривают значения нестабильности: 350 мкВ – для выходного напряжения, 250 мкА – для тока.

4. Дополнительные возможности

• встроенный управляющий микроконтроллер, при этом значительно расширяются возможности разработчиков;
• увеличенное количество ячеек памяти, в которых можно сохранить режимы работы и выходные параметры;
• возможность записи времени, имитации медленной флуктуации (колебания, изменения), а также чтобы изучить поведение разрабатываемого (тестируемого) устройства;
• возможность программирования, мгновенного изменения по заданной программе напряжения питания либо тока. Это позволяет исследовать, как устройство реагирует на существенное изменение параметров питания, и многие другие.

Где можно купить источник питания?

Если вы ищете источник питания для определенных задач или хотите купить — обращайтесь в компанию Союз-Прибор. Наши специалисты помогут с выбором, приобретением подходящего вам оборудования.