Стабилизаторы напряжения и ИБП: всё, что нужно знать

Чем ближе надвигается зима, тем больше люди задумываются о стабильности электроснабжения своих жилищ. Кто-то закупает аккумуляторы, кто-то зарядные станции, а кто-то стремится просто обезопасить дом от скачков напряжения при постоянных включениях и выключениях света. При этом часто люди путают суть, название и функциональное назначение двух совершенно разных устройств – стабилизатора и источника бесперебойного питания. Потому сегодня мы детально поговорим о том, что собой представляют оба вида таких приборов, и для каких задач они используются.

Вряд ли кто-нибудь станет отрицать, что сегодня различные электрические устройства и оборудование играют важную роль для комфортной жизни – будь то бытовые условия, предприятие или учреждение. При этом стабильность электропитания остаётся определяющим фактором, непосредственно влияющим на взаимодействие человека с техникой и электроникой. В то время как обычное плановое отключение света – это просто дискомфорт, который характеризуется невозможностью использовать светильники в тёмных помещениях, а также некоторым ограничением в эксплуатации бытовых приборов, постоянные колебания напряжения, скачки и провалы входного вольтажа могут нанести оборудованию ущерб, вызвать сбои в его работе или даже привести к поломке. Для защиты техники и обеспечения её бесперебойной работы используются стабилизаторы напряжения и источники бесперебойного питания (ИБП) – каждый в своём русле. Давайте же рассмотрим их назначение, конструкцию, отличия и области применения.

Общие задачи и назначение

Вначале будет уместно разобраться, что собой представляют оба типа изделий, особенности которых мы сегодня тут анализируем.

Стабилизатор напряжения – преимущественно стационарное устройство, основная задача которого заключается в том, чтобы выравнивать входное напряжение до номинальных величин (около 220-230 В) и при этом поддерживать на выходе их стабильные параметры. Это позволяет защитить оборудование от большинства негативных последствий скачков и перепадов вольтажа, сохраняя постоянное выходное напряжение в пределах допустимых норм, необходимых для корректной работы подключённых устройств. Стабилизаторы чаще всего применяются в жилом фонде для защиты бытовой техники, а в промышленности – там, где требуется точное соответствие величины напряжения для работы чувствительных систем.

Источник бесперебойного питания (ИБП) – это портативное устройство, которое предназначено для кратковременного обеспечения электроэнергией подключённых потребителей в случае аварийного отключения основного электропитания. ИБП содержит аккумуляторы, которые позволяют временно поддерживать работу оборудования для корректного завершения его работы или до момента восстановления питания (в зависимости от потребления). Чаще всего к ним подключаются компьютеры, роутеры, настольные лампы и пр. ИБП также может корректировать незначительные колебания напряжения, но основная его задача – именно обеспечение автономного питания на время перебоев.

На основании сказанного выше уже можно выделить основные отличия между стабилизаторами напряжения и ИБП. Хотя обе категории устройств в целом предназначены для защиты техники от проблем с электричеством, их задачи и функции различны:

– основная функция стабилизатора напряжения – это выравнивание величины напряжения и нивелирование скачков или колебаний в сети; прибор не может и не должен обеспечивать резервное электропитание при полном отключении света;

– ИБП, наоборот, способен временно поддерживать питание оборудования при отключении электроэнергии, однако в большинстве случаев не обладает серьёзными защитными возможностями или функцией глубокого выравнивания скачков напряжения.

Таким образом, стабилизатор напряжения работает постоянно – в непрерывном режиме 24/7 для поддержания стабильного напряжения при сравнительно нормальных условиях, а ИБП, хоть и подключён в розетку, но большую часть времени выполняет функцию проводника, подключаясь целиком только в случае полного отсутствия электричества или при критичных перепадах напряжения (если такая возможность предусмотрена конструктивно).

Разновидности изделий

Виды стабилизаторов напряжения

Существует несколько разновидностей стабилизаторов вольтажа, которые различаются по принципу работы и конструкции.

1. Электромеханические стабилизаторы

Этот тип изделий использует электродвигатель для регулировки выходного напряжения. Когда напряжение в сети изменяется, двигатель перемещает подвижный контакт по обмотке автотрансформатора, что изменяет выходное напряжение. Преимущества электромеханических стабилизаторов заключаются в высокой точности регулирования и относительно низкой стоимости. Однако такие устройства могут работать медленно и издавать шум.

2. Релейные стабилизаторы

Этот тип стабилизаторов использует реле для переключения между различными обмотками трансформатора, что позволяет изменять выходное напряжение. Релейные модели работают в целом существенно быстрее, чем электромеханические, однако точность их ниже. Также из-за постоянного переключения реле, возможны хорошо различимые на слух щелчки и небольшой износ компонентов со временем. Важно не путать релейные стабилизаторы с автоматическими выключателями, которые реагируют на высокий ток в сети при мощностном перегрузе или коротком замыкании.

3. Электронные стабилизаторы

В таком типе изделий используется специализированная электроника на основе микросхем, способная мягко и плавно корректировать величину выходного напряжения. Именно это делает подобные модели самыми быстрыми и точными. Они работают бесшумно (если не считать лёгкого гула от охлаждающего вентилятора), имеют большой срок службы и защищают от всех основных типов колебаний напряжения. Нередко в продаже можно найти переносные модели, которые призваны защищать не весь дом, а какой-то локальный контур или помещение. Например, самую дорогостоящую и важную технику – кухонную либо компьютерную. Однако стоит держать в уме, что такие стабилизаторы часто и стоят дороже предыдущих вариантов.

4. Феррорезонансные стабилизаторы

Данные устройства для стабилизации значений выходного вольтажа используют ферромагнитные резонансные контуры. Они обеспечивают весьма надёжную защиту от скачков и провалов напряжения, но имеют достаточно большие габариты и работают шумно, что делает их неудобными для бытового использования. Потому с их помощью чаще подключают вспомогательное и резервное оборудование в промышленности. К примеру, аварийное освещение в цехах, сигнализацию, сирену, системы голосового оповещения персонала, потолочные светильники и устройства световой индикации.

Виды ИБП

Точно так же, как стабилизаторы, источники бесперебойного питания могут отличаться по конструктивным решениям и базовому функционалу.

1. Резервные ИБП (Off-line)

Это наиболее простые модели, которые подключаются к сети напрямую, и переключаются на аккумуляторное питание только при полном отключении электричества. Они просты в эксплуатации и относительно дёшевы, если рассматривать сегмент устройств для защиты электросетей в целом. Однако недостаток таких приборов заключается в том, что они частенько не способны корректировать незначительные, совсем слабые колебания напряжения, а этот фактор для отдельных технических задач крайне важен.

2. Линейно-интерактивные ИБП (Line-interactive)

Такие ИБП способны корректировать небольшие колебания напряжения при помощи встроенного стабилизатора, неизменно сохраняя при этом базовую возможность переключения на аккумуляторы при отключении питания. Это делает изделия более универсальными, подходящими для защиты оборудования разного рода в условиях нестабильного электроснабжения.

3. Онлайн ИБП (On-line)

Самые продвинутые ИБП, которые работают постоянно, независимо от того, есть ли электричество в сети или нет. Входное напряжение постоянно преобразуется в постоянное для зарядки аккумуляторов, а затем снова в переменное для питания подключённых устройств. Это обеспечивает полную защиту от любых проблем с питанием, однако такие устройства стоят значительно дороже, из-за чего применяются нечасто. Найти подобные модели можно разве что на предприятиях критической инфраструктуры, в отдельных технических процессах на производстве и в медицинской сфере.

Сферы применения и типичные задачи

Стабилизаторы напряжения

– Бытовая техника: в домашних условиях стабилизаторы используются для защиты от скачков напряжения холодильников, стиральных машин, телевизоров, кухонных комбайнов, микроволновок, электропечей и другой техники.

– Чувствительное оборудование: в производстве микроэлектроники, в медицинских учреждениях, на предприятиях и в лабораториях стабильное напряжение необходимо для работы высокоточных и высокочувствительных приборов, а также систем автоматизации.

– Офисное оборудование: для защиты серверов, компьютеров, роутеров, принтеров и другой офисной техники.

ИБП

– Компьютеры и серверы: это основная категория «выгодополучателей» от применения ИБП – устройства позволяют безопасно и спокойно завершить работу работавших от сети компьютеров или серверов в случае внезапного отключения электроэнергии.

– Медицинское оборудование: в случае перебоев с электроснабжением в больницах ИБП различного номинала часто обеспечивают работу самого важного оборудования – прежде всего, систем аппаратов жизнеобеспечения.

– Автоматизация, охранные системы и видеонаблюдение: для обеспечения непрерывной работы датчиков и реле, формирования безопасной среды их работы и поддержания связи с охранными организациями в случае потери электропитания.

–Телекоммуникации: ИБП используются для поддержания работы радио- и различного телекоммуникационного оборудования, долго обеспечивая связь даже при отключении электроэнергии.

Типичные задачи стабилизаторов и ИБП

Если говорить о факторах, которые объединяют два рассмотренных типа устройств, можно отметить 5 главных типов задач, на решение которых они направлены.

1) Стабилизация напряжения: защита оборудования от кратковременных скачков и перепадов напряжения. Для одних изделий это основная функция, а для других – лишь уместное дополнение.

2) Предотвращение выхода из строя техники: снижение вероятности риска повреждения чувствительной электроники.

3) Продление срока службы оборудования: стабильное электропитание увеличивает ресурс техники, а отсутствие пагубного влияния постоянного изменения режимов благотворно сказывается на состоянии всех узлов.

4) Обеспечение бесперебойной работы: стабилизаторы позволяют ровно работать люстрам, телевизорам и холодильникам в нормальных условиях, а ИБП оставляют возможность сохранить важные данные или корректно завершить все процессы на компьютере в случае аварии.

5) Защита электросетей: и те, и другие устройства невольно стоят на страже исправности домашней электропроводки. Стабилизаторы добиваются нужного эффекта благодаря ограничению параметров тока, уходящего от них в локальную сеть, а ИБП не позволяют серьёзно перегружать систему, поскольку зачастую попросту не приспособлены к работе с большими мощностями.

Стабилизаторы напряжения и источники бесперебойного питания в наши дни действительно являются важным элементам различных систем и электрического оборудования. Они выполняют немало родственных функций, но фактически лишь дополняют друг друга, не перехватывая ответственность и вместе обеспечивая как стабильное напряжение, так и временное автономное питание. Выбор конкретного устройства зависит от требований к защите техники, условий эксплуатации и бюджета. В современных реалиях, когда плановые отключения становятся новой нормой, а в условно стабильные периоды электросети попросту не всегда способны обеспечить надлежащее качество электроэнергии, использование стабилизаторов и ИБП становится необходимостью для обеспечения бесперебойной работы всего оборудования, которое считается критически важным в вашей жизненной ситуации.