Статьи

ИБП в роли стабилизатора напряжения

Повышение или понижение напряжения электросети может пагубно отразиться на целостности бытовой электроники, а сетевые помехи способны помешать просмотру любимой теле- или радиопередачи. Для устранения подобных ненормальных режимов работы применяются стабилизаторы напряжения и сетевые фильтры.

Что такое стабилизатор напряжения

Стабилизатор напряжения – это устройство, выполненное на электронной или электромеханической базе, задачей которого является поддержание на своем выходе напряжения в заранее заданных пределах.   

Для стабилизации переменного и постоянного тока применяются разные типы устройств. В данной статье рассматривается стабилизация переменного тока при помощи источника бесперебойного питания.

Существует три основных схемы, на базе которых изготавливаются ИБП, все они отличаются друг от друга конструктивными особенностями. В двух вариантах исполнения «бесперебойники» при работе от сети являются стабилизаторами переменного тока. Это устройства, выполненные на основе технологии «Off-Line» и «Line-Interactive». ИБП на основе таких схем имеют независимые друг от друга стабилизатор и инвертор. Переключение режимов работы при изменении внешнего питания обеспечивается реле, установленном на выходе блока бесперебойного питания.

Из «бесперебойника» выполненного по схеме «Off-Line» можно сделать только сетевой фильтр. Это такое устройство, которое обеспечивают защиту от перенапряжений (варисторный фильтр) и от сетевых помех (LC фильтр).

Рис. Схема работы Off-line ИБП

Варисторный фильтр является непременным элементом всех современных устройств. Он состоит из электронного прибора – варистора, подключаемого на входе аппарата, после плавкого предохранителя.  При превышении входного напряжения выше заданного значения сопротивление варистора резко уменьшается, шунтируя схему. Ток, протекающий через варистор, достигает больших величин, что вызывает перегорания вставки плавкого предохранителя. Вследствие чего устройство оказывается обесточенным и неповрежденным из-за «скачка» напряжения.

Рис. Схема работы варисторного фильтра

LC фильтр применяется для сглаживания помех в электрической сети. Он состоит из катушки индуктивности и конденсатора.

Рис. LC фильтр

Источник бесперебойного питания, выполненный по схеме «Line-Interactive», обеспечивает помимо обычной фильтрации и защиты от «скачков» напряжения, стабилизацию при уменьшении или увеличении входного напряжения. Подобный режим работы достигается применением автотрансформатора со ступенчатой регулировкой.

Рис. Схема работы Line-Interactive ИБП

Из устройств, изготовленных по схеме «On-Line» сделать стабилизатор нельзя. Так как питание нагрузки осуществляется напрямую с инвертора. А входные фильтры не имеют собственного, независимого выхода.

Рис. Схема работы On-line ИБП

Большинство блоков бесперебойного питания могут работать в качестве стабилизатора с неисправной или отсутствующей батареей резервного питания. То есть, при наличии подобного устройства с нерабочей батареей, достаточно извлечь ее и включить прибор в сеть. Напряжение на выходе будет проходить стабилизацию (фильтрацию) в зависимости от схемы исполнения блока.