Как сделать чистый синус на выходе ИБП
Обновлено: 21.11.2024
подматрица
Выдающийся
Я служу в армии и нахожусь за границей на базе. Наши настенные розетки 110В 60Гц. Тем не менее, это после прохождения через большой трансформатор, который потребляет коммерческие 220 В и выдает 110 В в дом. У меня есть ИБП, который сразу переходит на питание от батареи при подключении к розетке. Он распознает стабильное входное напряжение 113-115В, но не принимает его для зарядки аккумулятора. После некоторого устранения неполадок с помощью APC мы определили, что проблема заключается в трансформаторе, который, по-видимому, не выдает чистую синусоидальную волну, которая требуется устройству.
Итак, мой вопрос: существует ли какое-либо устройство кондиционирования линии переменного/переменного тока, которое будет выводить чистую синусоидальную волну? Когда я ищу устройства с чистой синусоидой, все, что я могу найти, это инверторы постоянного/переменного тока. Кажется, что это должно быть довольно просто найти, но похоже, что они не существуют.
запад
Выдающийся
> Итак, мой вопрос: существует ли какое-то устройство кондиционирования линии переменного/переменного тока, которое будет
> выводить чистую синусоидальную волну?
Поскольку электроника настолько надежна, такой источник питания не требуется. Однако чистая синусоида может стоить около 1000 долларов США.
ИБП часто делают максимально дешевым. Если источник питания имеет аномалии, дешевый контроллер может запутаться. Этот ИБП останется в режиме резервного питания от батареи.
Аномалии не будут создаваться трансформатором. Может быть, от чего-то, связанного с этим трансформатором. Или, может быть, из предложенного ниже.
Забудьте о кондиционере линии. Вы спрашиваете о том, что лучше назвать фильтром последовательного режима. Торговые марки, связанные с этими более серьезными фильтрами, включают Surgex, Zerosurge и Brickwall. Некоторые по глупости рекомендуют их в качестве защиты от перенапряжений. Продажи можно увеличить, продавая по субъективным претензиям. Эти фильтры полностью отличаются от сетевых фильтров.
Это предполагает, что ваша проблема связана с зашумленной формой волны. Я не вижу ничего, что говорит о том, что напряжение шумное. Так же вероятно низкое напряжение. 110 вольт на самом деле при 100 вольтах (что было бы нормальным напряжением) более чем достаточно для питания всей электроники. Но может привести к тому, что некоторые ИБП останутся в режиме резервного питания от батареи. Без цифр никто не знает, что вызывает сбои. Чтобы узнать больше, нужно измерить напряжение мультиметром.
Что касается формы выходного сигнала, существует два типа резервного аккумулятора ИБП: тип, который создает чистую синусоидальную волну, и тип, который создает смоделированную или модифицированную синусоиду, также известную как широтно-импульсная модуляция (ШИМ). синусоидальная волна при питании от батареи. смоделированная синусоида
Когда система ИБП получает мощность и частоту от сети переменного тока в допустимых пределах, она ничего не делает для исправления. Входящая электроэнергия обычно представляет собой чистую синусоидальную волну, и именно этого ожидает подключенное оборудование. Однако, если система ИБП обнаружит нарушение питания, такое как отключение электроэнергии, повышенное или пониженное напряжение или изменение частоты, она будет использовать свою батарею для исправления состояния и восстановления чистого питания. Только при питании от батареи синусоида становится важной. ИБП с чистой синусоидой
Основное различие между системой ИБП с чистой синусоидой и системой ИБП с имитацией синусоидальной волны заключается в том, что система с чистой синусоидой в режиме резервного питания от батареи гарантирует более чистый выходной сигнал для любого подключенного к ней оборудования, будь то настольный компьютер, лабораторное оборудование или сервер в центре обработки данных. Этого нельзя сказать о модифицированной системе, которая при питании от батареи производит ступенчатое приближение к синусоиде. Его выход более прерывистый и обеспечивает оборудование с менее стабильной формой выходного сигнала.
Примечание. Ступенчатая синусоида и прямоугольная синусоида — это одно и то же.
Чистая синусоида
- Более плавный и чистый вывод для чувствительного оборудования.
- Повышает производительность и эффективность оборудования.
- Примерно в два раза дороже сопоставимой модифицированной системы ИБП с синусоидальным сигналом
Измененная синусоида
Важно понимать, что оба типа систем ИБП выдают истинную синусоиду на выходе более чем в 99 % случаев. Только во время сбоя питания, когда ИБП вырабатывает энергию от своих резервов батареи, форма выходного сигнала вызывает беспокойство.Также имейте в виду, что типичные области применения систем ИБП с чистым синусоидальным сигналом включают защиту критически важного серверного, сетевого, медицинского и телекоммуникационного оборудования или электронного оборудования, которое особенно чувствительно к входной мощности, например лабораторного испытательного оборудования. Модифицированные системы ИБП с синусоидальным сигналом обычно защищают ПК, домашние развлекательные системы, аудио- и видеокомпоненты и медиацентры.
Если вы собираете мощный ПК, вам нужно обеспечить его безопасность. Это означает использование сетевого фильтра как минимум. Но что, если вы хотите сделать все возможное, чтобы защитить свое снаряжение? В этом случае вам понадобится источник бесперебойного питания (ИБП). Итак, почему вы хотите использовать одно из этих устройств?
Причина в том, что внезапное отключение питания является одной из основных причин повреждения компьютера. Скачки напряжения также являются еще одним ведущим фактором, и приличный удлинитель предотвратит их. На самом деле не так много других вещей, которые могут случиться с компьютером, кроме повреждения вентилятора. А повреждение вентилятора легко исправить. С другой стороны, ущерб от потери мощности может быть необратимым. Подобные долгосрочные повреждения могут возникнуть из-за перепадов напряжения, отключений питания и других проблем с питанием.
Для обеспечения безопасности вашего компьютера необходима система бесперебойного питания. Система ИБП по своей сути довольно проста. Это большой мощный удлинитель с батареей внутри. Концепция также проста. ИБП предназначен для обеспечения питания вашей электроники в случае отключения электроэнергии. Как долго это будет длиться, может варьироваться от минут до часов в зависимости от конкретного ИБП. Как видите, есть множество устройств, которые могут извлечь выгоду из ИБП. Например, если кто-то в доме находится на системе CPAP, резервный аккумулятор может быть полезен для безопасности. Даже игровые приставки, звуковое оборудование и защитное освещение.
ИБП нужен не только для обеспечения безопасности. Это тоже для удобства. Например, представьте, что вы работаете на своем ноутбуке и подключены к розетке. Пока вы редактируете важный документ, налетает буря и отключается электричество. Нет проблем, верно? Ваш ноутбук все еще работает от батареи. У вас будет достаточно времени, чтобы сохранить свой прогресс перед закрытием. С другой стороны, настольные компьютеры не имеют такой же резервной копии. Если бы вы работали на ПК, вы бы потеряли свои данные. Ой!
Даже в дешевом ИБП будет достаточно времени, чтобы вы могли с комфортом сохранить документ и завершить работу. Тем не менее, есть и другие функции, на которые вам нужно обратить внимание. Например, более мощный ИБП может позволить вам продолжать работать в шторм. Другие ИБП поставляются с программным обеспечением, которое безопасно выключит ваш компьютер при включении питания от батареи. Это означает, что ваш компьютер выключится без повреждений, даже если вас нет дома. Точно так же они бывают разных размеров и с разной выходной мощностью.
Наконец, вам нужно решить, покупаете ли вы источник питания с чистой синусоидой или модифицированный источник питания с синусоидой. Оба типа имеют свои преимущества и недостатки, но важно выбрать тот, который соответствует вашим потребностям. Итак, какой из них лучше всего подходит для вашей электроники? Давайте посмотрим поближе и выясним!
Какие типы ИБП существуют? С чем они могут справиться?
Прежде чем мы пойдем дальше, давайте остановимся, чтобы понять различные преимущества, которые могут предложить источники бесперебойного питания. В целом существует три типа ИБП: резервные, линейно-интерактивные и с двойным преобразованием. Эти типы блоков питания предлагают все больше преимуществ по мере развития технологий.
Вот краткий обзор распространенных проблем с питанием, которые можно решить с помощью ИБП. Базовые резервные системы ИБП могут обрабатывать:
- Затмение. Вы, наверное, уже знаете, что такое блэкаут. Это когда вы полностью теряете силу, будь то минуты или дни. Большинство отключений электроэнергии вызваны погодными условиями и авариями, и их предотвращение является основной задачей ИБП.
- Скачки напряжения. Это короткие всплески напряжения, которые достаточно высоки, чтобы вызвать серьезное повреждение электроники. Скачки напряжения почти всегда вызваны ближайшим ударом молнии, хотя возможны и другие причины. Хотя технически возможно построить ИБП без устройства защиты от перенапряжений, оно должно быть в любом солидном ИБП.
- Оттенки. Отключение питания похоже на отключение электроэнергии в том смысле, что оно представляет собой падение мощности. Однако при отключении вы все еще получаете частичное напряжение. Отключения иногда случаются из-за аварий. Тем не менее, причина чаще всего является преднамеренной. Энергетические компании регулярно снижают напряжение, когда сеть находится под нагрузкой, чтобы избежать полного отключения электроэнергии.
В линейно-интерактивном источнике питания используются более совершенные схемы для работы в более сложных ситуациях. В дополнение к описанным выше ситуациям линейно-интерактивный ИБП может иметь дело с несколькими дополнительными сценариями:
- Перенапряжение.Перенапряжение похоже на скачок напряжения, так как в линии слишком высокое напряжение. Но скачки напряжения — это короткие резкие всплески. Перенапряжение — это незначительное превышение тока, которое сохраняется в течение длительного периода времени. Простой сетевой фильтр либо пропускает ток, либо отключает его, если он слишком высок. Цепь перенапряжения допускает только правильное количество напряжения.
- Провалы напряжения. Провалы напряжения похожи на провалы, потому что они представляют собой падение напряжения. Однако в то время как отключения обычно длятся часами, провалы напряжения происходят внезапно и длятся всего несколько секунд. Они также имеют тенденцию быть более серьезными. В результате для работы с ними требуются более совершенные схемы.
Для большей части электроники это единственные проблемы, о которых вам действительно нужно беспокоиться. Однако есть несколько других проблем, таких как гармонические искажения, частотный шум и изменение частоты. Это очень небольшие отклонения в электрическом токе, которые могут повлиять на очень чувствительную электронику. Для их управления требуется ИБП двойного преобразования.
Что такое синусоида?
Когда электрический ток впервые высвобождается из батареи, он принимает форму постоянного тока (DC). Не заходя слишком далеко в лес, в питании постоянного тока ток течет постоянно в одном направлении. Для питания стандартной розетки это электричество необходимо преобразовать из постоянного тока в переменный ток (AC). В переменном токе напряжение колеблется. Если бы вы нанесли на карту это колебание, оно приняло бы форму гладкой изогнутой синусоидальной волны, вздымающейся вверх и вниз. Когда этот ток исходит от генератора, форма волны приятная и гладкая. Но когда его нужно преобразовать из DC, он выглядит блочным, как ряд прямоугольников.
Проблема в том, что блочная форма волны может вызвать проблемы с чувствительным оборудованием. Например, на звуковой линии блочная волна звучит как фузз или статика. Эту синусоиду можно исправить с помощью ряда фильтров и других преобразователей. Когда волна блочная, ее называют «модифицированной» синусоидой, поскольку это не настоящая волна. Когда волна очищена, она называется «чистой» синусоидой, поскольку волна сглажена. Однако очищать волну нужно не всегда, и это обходится дороже, чем оставить все как есть.
Когда подходит модифицированный ИБП с синусоидальным сигналом?
Итак, когда можно использовать модифицированную систему ИБП с синусоидальным сигналом? Хорошая новость заключается в том, что большинство компьютеров недостаточно чувствительны, чтобы создавать проблемы. Они заставят ваши динамики звучать немного нечетко, но только до тех пор, пока питание отключено. Помните, что при нормальных обстоятельствах вы получаете электроэнергию непосредственно от энергетической компании. Модифицированная синусоида срабатывает только при отключении обычного питания.
Аналогичным образом модифицированные синусоиды будут полезны для многих видов бытовой электроники. Ваша электробритва и тостер все еще могут нормально работать. Даже микроволновая печь должна работать нормально, хотя у вас могут быть некоторые странности, такие как нерегулярное время приготовления. Телевизоры и мониторы могут быть немного нечеткими, но не настолько, чтобы их было невозможно использовать. Является ли это проблемой, зависит от того, для чего вы используете свой ИБП. В любом случае, это не является серьезной проблемой для вашего ПК. Большинство резервных и линейно-интерактивных ИБП имеют модифицированную синусоиду по своей конструкции.
Когда следует использовать ИБП Pure Sine?
Итак, когда следует использовать ИБП с чистым синусоидальным сигналом? В общем, вы должны использовать их каждый раз, когда вам нужен источник питания с двойным преобразованием. На самом деле практически все источники питания с двойным преобразованием обеспечивают чистую синусоиду. С другой стороны, эта функция относительно необычна для других типов источников питания. Системы ИБП с чистым синусоидальным сигналом дороже, чем системы ИБП с модифицированным синусоидальным сигналом, но они гораздо более универсальны.
ИБП с чистым синусоидальным сигналом идеально подходит для электрических устройств, которым требуется очень чистый сигнал. Вы можете запустить любое устройство без каких-либо проблем. Это также идеально, если вы геймер и хотите продолжать играть в шторм. С чистой синусоидальной системой вам не придется беспокоиться о том, что изображение станет нечетким. Кроме того, чистый синусоидальный ток необходим для чувствительных медицинских устройств, таких как аппараты CPAP и кардиомониторы. Как правило, чистая синусоидальная мощность требуется для всего, что соответствует Energy Star 80 или лучше с блоком питания с активной коррекцией коэффициента мощности. Однако это далеко не жесткое правило. Обратитесь к руководству пользователя для получения более подробной информации. Наконец, для настольных компьютеров Apple iMac требуется чистая синусоидальная мощность.
Я хотел бы купить стоечный ИБП, который поддерживал бы всю электронику, связанную с ИТ, в комнате SOHO. Сюда входят коммутаторы, маршрутизаторы, ПК, серверы, NAS.Во время своего исследования я обнаружил, что существуют разные типы ИБП, и те, которые генерируют чистую синусоидальную волну, являются лучшими. Однако они также намного дороже, чем, например, модифицированные ИБП с синусоидальным сигналом.
Каково применение ИБП с чистой синусоидой? Даст ли это какие-то преимущества в моем случае использования или это излишество?
Возможно, вам будет интересно узнать об этом на ee.se. У нас было довольно много связанных вопросов, и, короче говоря, модифицированный синус любит убивать дешевые smps настенные варвары.
Простой ответ: если у вас нет чувствительного научного, медицинского или аудиооборудования, оно вам не нужно. Если есть необходимость, документация обычно четко выделяет ее. Просто добавьте хорошую головку APC и дополнительную полку для батарей, и все будет в порядке. Посчитайте, как долго он будет питать ваше оборудование в соответствии с потребностями вашего бизнеса. Обычно час или два вполне достаточно. Основная причина, по которой ИБП всегда должен находиться между стеной и вашим комплектом, заключается в том, чтобы смягчить перебои в питании и дать вам время для контролируемого отключения в случае отключения электроэнергии.
@PlasmaHH, правда? Я вижу прямоугольную волну, перегружающую и/или повреждающую дешевые настенные панели, но модифицированная синусоида обычно «достаточно близка». Если подумать, у меня никогда не было ничего поврежденного на дрянном прямоугольном инверторе; они просто излучают немного больше тепла, которое они могут нормально переносить в течение нескольких минут, когда сеть отключается.
@alokoko, у меня не было проблем с моим счетчиком марки Kill-A-Watt за 20 долларов. Вы могли бы подумать, что счетчик, предназначенный для того, чтобы сообщить вам, когда у вас есть низкокачественная мощность, поступающая в реальную нагрузку, будет разработан для того, чтобы справиться с этим. С другой стороны, мы обычно используем здесь, в США, только 120 В, так что, вероятно, проще использовать прямоугольную волну.
@neverMind9 Можно было бы спросить и там, но и здесь это онтопично. Он относится к «компьютерному оборудованию», иначе весь тег ups был бы оффтопом. Кроме того, насколько я знаю, вы не можете переместить вопрос через определенное время.
5 ответов 5
Чистый переменный ток вездесущ, поэтому некоторые электрические устройства разрабатываются с учетом его исходного положения.
Устройства, заботящиеся о качестве электропитания переменного тока
Классическим примером устройства, которое начинается с такого предположения, является аналоговый аудиоусилитель мощности, разработанный в начале 1970-х годов или раньше, или более современный элемент, разработанный в том же духе. Линейное регулирование выделяет слишком много тепла, чтобы быть практичным в таком устройстве, малошумящая технология импульсного регулирования в то время была недоступна, и поэтому усилители того времени были разработаны с практически нерегулируемой мощностью, непосредственно приводящей в действие каскады усиления. Грязная мощность проявляется как часть выходного сигнала, в зависимости от того, насколько сильна обратная связь усилителя.¹ Это одна из двух основных причин линейного шума в старых усилителях.²
Другим примером цепи, в которой качество электроэнергии может повлиять на работу устройства, является двигатель переменного тока, например электрическая дрель с питанием от сети, где скорость двигателя напрямую зависит от подаваемого на него напряжения. Напряжение, которое не увеличивается и не уменьшается плавно, вызовет колебания скорости. Ступени на выходе модифицированной синусоиды находятся в диапазоне сотен Гц, поэтому ИБП с модифицированной синусоидой, вероятно, вызовет изменение в работе двигателя, которое вы на самом деле услышите.
Хотя я бы не слишком беспокоился о том, что плохое качество электроэнергии может сделать с электродрелью, есть устройства с электроприводом, которые я бы не хотел запускать от некачественного ИБП, например аппарат CPAP.< /p>
Что касается вопроса о том, заботится ли какое-либо оборудование в вашей стойке SOHO о качестве выходной мощности ИБП, это зависит от конструкции блока питания каждого компонента.
Типы блоков питания
Устройства с мощной фильтрацией и регулированием электропитания обычно не обращают внимания на неидеальность модифицированной синусоиды. Для такого устройства важно только, чтобы оно получало достаточную среднеквадратичную мощность и чтобы мощность находилась в пределах входного напряжения устройства³
Наиболее распространенным типом источника питания, используемого в современных электронных устройствах, является импульсный источник питания. Коммутаторы делают с питанием гораздо более неприятные вещи, чем добавляют несколько ударов на входную синусоиду, поэтому они уже должны иметь большую фильтрацию, если цепь нагрузки требует чистого питания.⁴
Другим основным типом регулирования источника питания является линейный регулятор, который обычно подавляет низкочастотный входной шум и пульсации на 80–100 дБ. Это означает, что на этапах фильтрации и регулирования на этапах фильтрации и регулирования будет присутствовать некоторая неровность входных данных. Я пытался привести пример устройства, которое будет плохо работать из-за этого пуха, но ничего не приходит в голову. Когда вы опускаете уровень шума так далеко, он становится несущественным для большинства схем, поэтому линейные стабилизаторы все еще используются, несмотря на их неэффективность.
Остаются нерегулируемые источники питания.Это очень похоже на случаи с двигателем переменного тока, описанные выше, за исключением того, что трансформатор снижает напряжение переменного тока, которое затем обычно выпрямляется и фильтруется для создания скачкообразного постоянного напряжения. Этот трехэтапный процесс значительно снижает шум на стороне переменного тока⁵, поэтому вполне возможно, что существуют устройства, построенные с предположением, что результирующие шумы и пульсации на выходе такого источника достаточно чистые, и их будет раздражать Хэш с частотой в сотни Гц, исходящий от ИБП с модифицированным синусоидальным сигналом.
Осциллограммы
После того, как fixer1234 добавил изображения к своему ответу, я подумал, что модифицированный синус не может быть настолько плохим, верно? Я имею в виду, что они будут использовать более четырех шагов за цикл, верно? Правильно?
Я решил сделать осциллограммы всех имеющихся у меня ИБП для науки! Все они производятся одной и той же компанией, но относятся к разным сегментам линейки продуктов этой компании.
Для справки, вот как выглядит нефильтрованное линейное напряжение переменного тока в месте проведения испытаний: зависимость напряжения от времени слева и график спектра той же формы сигнала справа:
Большой пик на левом краю графика спектра соответствует основной частоте 60 Гц. Большие гармонические пики, которые вы видите, показывают, что мощность моей стены здесь не супер-чистая. Самой большой является 2-я гармоника на частоте 120 Гц в середине графика, на 30 дБ ниже основной частоты, за которой следует 3-я гармоника на частоте 180 Гц на правом краю графика. Затем есть загадочный пик на частоте 85 Гц, для которого у меня нет объяснения.
Этого искажения достаточно, чтобы его можно было увидеть на осциллограмме слева: обратите внимание на несколько сглаженные пики.
Я протестировал пару разных ИБП с истинным синусоидальным сигналом, и оба они были довольно дорогими. Их вывод выглядит следующим образом:
Ваши глаза вас не обманывают: напряжение на выходе переменного тока от этого конкретного ИБП чище, чем у меня в сети! Этот ИБП будет работать с любым электронным устройством в пределах своей нагрузки, потому что его выходная мощность от батареи настолько близка к идеальной мощности стены, что не имеет практического значения.
Если ИБП работает достаточно долго, стоимость замены батарей превышает первоначальную стоимость. Поэтому, если вы покупаете качественные ИБП, обратите внимание на эксплуатационные расходы ИБП, а не на первоначальную цену покупки.⁶
ИБП среднего уровня от того же производителя стоит около ⅓ это ИБП с истинным синусоидальным сигналом с такими же характеристиками. Вероятно, он будет меньше и легче. Улов? Это:
Хотя это намного лучше, чем то, что мы ожидаем от fixer1234, это некрасиво. Мало того, что на выходе этого ИБП много широкополосных шумов и искажений, эти два обратных удара, которые вы видите в каждом цикле, могут раздражать схемы, которые предполагают, что входное напряжение переменного тока постоянно увеличивается или уменьшается.
Тем не менее, хорошо отфильтрованный и регулируемый источник питания избавит вас от всего этого, поэтому такие устройства будут нормально работать от этого ИБП. У меня никогда не было проблем с устройствами, подключенными к этому ИБП. Поскольку именно ИБП поддерживает основные компоненты моей домашней сети в рабочем состоянии, я бы заметил, если бы они перезагружались при каждом скачке питания.
Одна из причин, по которой я не привожу здесь названия брендов и моделей, заключается в том, что это не очень хорошее руководство по качеству вывода при работе от батареи. Я протестировал близкого родственника предыдущего ИБП и получил совсем другой результат:
По сути, это реальная версия идеализированной формы волны, показанной в ответе fixer1234. Таким образом, ответ на мой вопрос выше: «Да, они действительно производят ИБП с таким плохим качеством на выходе».
И да, на практике это может иметь значение. На самом деле, я решил проверить этот конкретный выход ИБП для этого ответа именно потому, что в прошлом он доставлял нам проблемы.
К этому ИБП был подключен высококачественный фирменный ПК, и при каждом скачке напряжения ПК — и только ПК — самопроизвольно перезагружался. Все остальное, подключенное к «батарейным» розеткам, останется включенным. Это было так странно, что в какой-то момент я даже написал программу для Arduino, чтобы регистрировать «живучесть» в течение нескольких недель, чтобы попытаться обнаружить пропадание питания. Эта маленькая плата продолжала работать все время, даже когда компьютер перезагружался. В конце концов мы переместили этот ИБП на большой старый сервер, ожидая, что более высокая нагрузка также вызовет тот же симптом, но нет: ИБП поддерживает этот сервер в течение нескольких скачков напряжения.
Качество продукции UPS не самое лучшее. Вы садитесь?Вот недорогой ИБП от той же компании, которая произвела все три упомянутых выше ИБП:
Теперь вы понимаете, почему эта бюджетная линейка ИБП стоит примерно вдвое меньше, чем ИБП среднего класса.
Тем не менее, я никогда не видел, чтобы одно из устройств, подключенных к этому ИБП, не выдержало перебоев в подаче электроэнергии.
Выводы
Многие устройства просто не заботятся о качестве электропитания переменного тока. Крайним примером является настольная лампа накаливания, но любое устройство с хорошо отрегулированным и хорошо отфильтрованным блоком питания должно справиться с уродливым входом переменного тока.
Однако, как мы видели выше и в других ответах, есть устройства, которые не справятся с плохой входной мощностью. В этих случаях вам понадобится ИБП с истинным синусоидальным сигналом.
Отступления:
Некоторые конструкции усилителей имеют очень небольшую отрицательную обратную связь. В кругах аудиофилов это что-то вроде религиозной проблемы, поскольку реакционные экстремисты считают, что лучшие усилители практически не имеют обратной связи.
Другая основная причина гула усилителя – контур заземления.
Вот почему вы часто видите блоки питания, помеченные как работающие от 90–260 В переменного тока или аналогичные. Если такой источник питания получает 200 В переменного тока, он просто будет потреблять половину тока, как если бы он вместо этого получил 100 В переменного тока, что позволяет ему подавать ту же мощность в питаемую цепь. P=VI
Даже устройства, которые не заботятся о чистом питании, часто должны иметь фильтрацию на входе питания, чтобы соответствовать нормам ЭМС.
Для сравнения со случаем линейного регулирования типичный нерегулируемый источник может уменьшить шум со стороны переменного тока примерно на 20 дБ.
Децибелы — это логарифмическая шкала, в которой каждые 6 дБ разницы между двумя значениями напряжения удваиваются или уменьшаются вдвое. Таким образом, шумоподавление линейного стабилизатора на 80 дБ не в 4 раза лучше, чем 20-кратное, которое вы получаете от типичного нестабилизированного источника питания, это примерно в 1000 раз лучше! Падение от 20 дБ до 100 дБ, которое вы получаете от действительно хорошего линейного регулятора, означает, что выходной сигнал в 10 000 раз тише, чем входной.
Допустим, вы решили купить ИБП с истинным синусоидальным сигналом за 500 долларов США, несмотря на то, что вы можете приобрести качественный ИБП с модифицированным синусоидальным сигналом с теми же техническими характеристиками за 150 долларов США. Обычную батарею ИБП необходимо заменять каждые 3 года или около того, что может стоить 150-200 долларов за модель с истинным синусоидальным сигналом. Это составляет 50-66 долларов в год × 12 лет &примерно; 600–800 долл. США, что делает стоимость батареи доминирующим элементом в расчете стоимости.
Более дорогие ИБП, как правило, имеют физически большие батареи для заданного уровня ВА, поэтому стоимость замены батареи ИБП частично зависит от первоначальной суммы, которую вы заплатили за ИБП. Поэтому вы можете выбрать более дешевый ИБП, чем вам хотелось бы, учитывая приведенные выше графики, поскольку долгосрочные эксплуатационные расходы будут слишком высокими при использовании ИБП более высокого класса.
Синусоида на выходе является оптимальной формой сигнала для электронного оборудования. Входящая линия переменного тока представляет собой синусоидальную волну, поэтому электронное оборудование ожидает увидеть этот тип волны. Синусоида является самой дорогой формой выходного сигнала для производителей ИБП из-за более сложных схем и компонентов. Все ИБП Minuteman, генерирующие синусоидальный сигнал на выходе, делают еще один шаг вперед, создавая синхронизированный синусоидальный сигнал. Эта функция устраняет проблему несовпадающей по фазе волны на выходе. Серии Endeavor, Encompass и EXR от Minuteman обеспечивают на выходе истинную синусоиду.
Прямоугольный импульс с широтно-импульсной модуляцией (также называемый смоделированной синусоидой) значительно проще создать в ИБП. Этот тип сигнала вполне подходит практически для всего электронного бизнес-оборудования. Серии Enspire, Entrust LCD и PRO-RT2U компании Minuteman воспроизводят имитацию синусоидального сигнала на выходе.
Сравнение сигналов
Синусоида — электроэнергия и ИБП высокого класса
Чистая синусоида — это идеальная форма волны для обеспечения производительности и долговечности оборудования, а также форма, которую вы обычно получаете от поставщиков электроэнергии. Электрическая энергия плавно чередуется с отрицательной на положительную, что позволяет оборудованию работать без чрезмерных нагрузок при постоянном напряжении с небольшим количеством высокочастотных гармоник. Высококачественные ИБП, такие как серия Minuteman Endeavor, производят мощность с истинной синусоидой за счет процесса преобразования переменного тока в постоянный.
Плюсы:
Отличная производительность.
Безопасно для чувствительного оборудования.
Не влияет на срок службы оборудования.
Минусы:
повышенная стоимость
Имитированная синусоида или модифицированная прямоугольная форма
Модифицированная прямоугольная волна представляет собой компромисс между стоимостью и качеством электроэнергии. Хотя модифицированная прямоугольная волна не идеальна, она имеет пиковые напряжения, близкие к чистой синусоиде, и общую форму, которая очень напоминает эту идеальную форму.Это позволяет модифицированной прямоугольной волне благоприятно работать с подключенным оборудованием, сохраняя при этом производственные затраты на уровне, близком к стоимости оборудования прямоугольной формы. Многие резервные и линейно-интерактивные модели ИБП Minuteman используют эту архитектуру для поддержания баланса между производительностью и стоимостью.
Плюсы:
Характеристики аналогичны характеристикам электросети.
Близкое общее выходное напряжение.
Стоимость изготовления значительно ниже истинной синусоиды
Минусы:
может привести к неправильной работе высокочувствительного оборудования
Прямоугольная волна — маломощное силовое оборудование
Прямоугольные волны, как правило, генерируются низкомощным оборудованием и по своей природе создают большую нагрузку на подключенное оборудование. Пиковое напряжение этой волны ниже, чем у синусоидальной волны той же общей выходной мощности, и волны также могут содержать опасные высокочастотные гармоники, отсутствующие в синусоидальной волне. Оборудование, работающее на прямоугольных импульсах, может испытывать проблемы в работе, включая перегрев и возможный преждевременный выход из строя,
Плюсы:
значительная экономия производственных затрат
Минусы:
Снижение долговечности оборудования
Проблемы в работе оборудования
УЗНАТЬ РЕШЕНИЯ
Источник бесперебойного питания
Читайте также: