биполярные приборы

bipolar — биполярные приборы

 

время включения биполярного транзистора
Интервал времени, являющийся суммой времени задержки и времени нарастания.
Обозначение
t_вкл
t_on
[ ГОСТ 20003-74] 

Тематики

• полупроводниковые приборы

EN

• turn-on time

DE

• Einschaltzeit

FR

• temps total d’établissement

40. Время включения биполярного транзистора

D. Einschaltzeit

E. Turn-on time

F. Temps total d'établissement

t_вкл

Интервал времени, являющийся суммой времени задержки и времени нарастания

Источник: ГОСТ 20003-74: Транзисторы биполярные. Термины, определения и буквенные обозначения параметров оригинал документа

 

время выключения биполярного транзистора
Интервал времени между моментом подачи на базу запирающего импульса и моментом, когда напряжение на коллекторе транзистора достигает значения, соответствующего 10 % его амплитудного значения.
Обозначение
t_выкл
t_off
[ ГОСТ 20003-74] 

Тематики

• полупроводниковые приборы

EN

• turn-off time

DE

• Ausschaltzeit

FR

• temps total de coupure

41. Время выключения биполярного транзистора

D. Ausschaltzeit

E. Turn-off time

F. Temps total de coupure

t_выкл

Интервал времени между моментом подачи на базу запирающего импульса и моментом, когда напряжение на коллекторе транзистора достигает значения, соответствующего 10 % его амплитудного значения

Источник: ГОСТ 20003-74: Транзисторы биполярные. Термины, определения и буквенные обозначения параметров оригинал документа

 

время задержки для биполярного транзистора
Интервал времени между моментом нарастания фронта входного импульса до значения, соответствующего 10 % его амплитуды, и моментом нарастания фронта выходного импульса до значения, соответствующего 10 % его амплитуды.
Обозначение
t_зд
t_d
[ ГОСТ 20003-74] 

Тематики

• полупроводниковые приборы

EN

• delay time

DE

• Verzögerungszeit

FR

• retard à la croissance

36. Время задержки для биполярного транзистора

D. Verzögerungszeit

E. Delay time

F. Retard à la croissance

t_зд

Интервал времени между моментом нарастания фронта входного импульса до значения, соответствующего 10 % его амплитуды, и моментом нарастания фронта выходного импульса до значения, соответствующего 10 % его амплитуды

Источник: ГОСТ 20003-74: Транзисторы биполярные. Термины, определения и буквенные обозначения параметров оригинал документа

 

время нарастания для биполярного транзистора
Интервал времени между моментами нарастания фронта выходного импульса от значения соответствующего 10 % его амплитуды, до значения, соответствующего 90 % его амплитуды.
Обозначение
t_нр
t_к
[ ГОСТ 20003-74] 

Тематики

• полупроводниковые приборы

EN

• rise time

DE

• Anstiegszeit

FR

• temps de croissance

37. Время нарастания для биполярного транзистора

D. Anstiegszeit

E. Rise time

F. Temps de croissance

t_нр

Интервал времени между моментами нарастания фронта выходного импульса от значения соответствующего 10 % его амплитуды, до значения, соответствующего 90 % его амплитуды

Источник: ГОСТ 20003-74: Транзисторы биполярные. Термины, определения и буквенные обозначения параметров оригинал документа

 

время рассасывания для биполярного транзистора
Интервал времени между моментом подачи на базу запирающего импульса и моментом, когда напряжение на коллекторе транзистора достигает заданного уровня.
Обозначение
t_рас
t_s
[ ГОСТ 20003-74] 

Тематики

• полупроводниковые приборы

EN

• carrier storage time

DE

• Speicherzeit

FR

• retard à la décroissance

38. Время рассасывания для биполярного транзистора

D. Speicherzeit

E. Carrier storage time

F. Retard à la décroissance

t_рас

Интервал времени между моментом подачи на базу запирающего импульса и моментом, когда напряжение на коллекторе транзистора достигает заданного уровня

Источник: ГОСТ 20003-74: Транзисторы биполярные. Термины, определения и буквенные обозначения параметров оригинал документа

 

время спада для биполярного транзистора
Интервал времени между моментами спада среза выходного импульса от значения, соответствующего 90 % его амплитуды, до значения, соответствующего 10 % его амплитуды.
Обозначение
t_сп
t_f
[ ГОСТ 20003-74] 

Тематики

• полупроводниковые приборы

EN

• fall time

DE

• Abfallzeit

FR

• temps de décroissance

39. Время спада для биполярного транзистора

D. Abfallzeit

E. Fall time

F. Temps de décroissance

t_сп

Интервал времени между моментами спада среза выходного импульса от значения, соответствующего 90 % его амплитуды, до значения, соответствующего 10 % его амплитуды

Источник: ГОСТ 20003-74: Транзисторы биполярные. Термины, определения и буквенные обозначения параметров оригинал документа

 

входная емкость биполярного транзистора
Емкость, измеренная на входе транзистора при коротком замыкании по переменному току на выходе в режиме малого сигнала.
Обозначение
C₁₁
Примечание
В схеме с общей базой или общим эмиттером добавляется индекс соответственно "б" или "э" для отечественных буквенных обозначений и "b" и "е" для международных обозначений.
[ ГОСТ 20003-74] 

Тематики

• полупроводниковые приборы

EN

• input capacitance

DE

• Eingangskapazität

FR

• capacité d’entrée

27. Входная емкость биполярного транзистора

D. Eingangskapazität

E. Input capacitance

F. Capacité d’entrée

С*₁₁

Емкость, измеренная на входе транзистора при коротком замыкании по переменному току на выходе в режиме малого сигнала

Источник: ГОСТ 20003-74: Транзисторы биполярные. Термины, определения и буквенные обозначения параметров оригинал документа

 

входная полная проводимость биполярного транзистора в режиме малого сигнала
Отношение изменений комплексных величин входного тока к вызванному им изменению напряжения на входе при коротком замыкании по переменному току на выходе.
Обозначение
y₁₁
y₁₁
Примечание
В схеме с общей базой или общим эмиттером добавляется индекс соответственно "б" или "э" для отечественных буквенных обозначений и "b" и "е" для международных обозначений.
[ ГОСТ 20003-74] 

Тематики

• полупроводниковые приборы

EN

• small-signal value of the short-circuit input admittance

DE

• komplexer Kleinsignaleingangsleitwert

FR

• valeur de l'admittance d’entrée, sortie en court-circuit pour de petits signaux

21. Входная полная проводимость биполярного транзистора в режиме малого сигнала

D. Komplexer Kleinsignaleingangsleitwert

E. Small-signal value of the short-circuit input admittance

F. Valeur de l’admittance d’entrée, sortie en court-circuit pour de petits signaux

y*₁₁

Отношение изменений комплексных величин входного тока к вызванному им изменению напряжения на входе при коротком замыкании по переменному току на выходе

Источник: ГОСТ 20003-74: Транзисторы биполярные. Термины, определения и буквенные обозначения параметров оригинал документа

 

входное сопротивление биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером в режиме большого сигнала
Отношение напряжения на входе транзистора к входному току при заданном постоянном обратном напряжении коллектор-эмиттер в схеме с общим эмиттером.
Обозначение
h_11Э
h_11E
[ ГОСТ 20003-74] 

Тематики

• полупроводниковые приборы

EN

• static value of the input resistance

FR

• valeur statique de la résistance d’entrée

19. Входное сопротивление биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером в режиме большого сигнала

E. Static value of the input resistance

F. Valeur statique de la résistance d’entrée

h_11Э

Отношение напряжения на входе транзистора к входному току при заданном постоянном обратном напряжении коллектор-эмиттер в схеме с общим эмиттером

Источник: ГОСТ 20003-74: Транзисторы биполярные. Термины, определения и буквенные обозначения параметров оригинал документа

 

выходная емкость биполярного транзистора
Емкость, измеренная на выходе транзистора, при разомкнутом входе по переменному току в режиме малого сигнала.
Обозначение
C₂₂
Примечание
В схеме с общей базой или общим эмиттером добавляется индекс соответственно "б" или "э" для отечественных буквенных обозначений и "b" и "е" для международных обозначений.
[ ГОСТ 20003-74] 

Тематики

• полупроводниковые приборы

EN

• output capacitance

DE

• Ausgangskapazität

FR

• capacité de sortie

28. Выходная емкость биполярного транзистора

D. Ausgangskapazität

E. Output capacitance

F. Capacité de sortie

С*₂₂

Емкость, измеренная на выходе транзистора, при разомкнутом входе по переменному току в режиме малого сигнала

Источник: ГОСТ 20003-74: Транзисторы биполярные. Термины, определения и буквенные обозначения параметров оригинал документа

 

выходная мощность биполярного транзистора
Мощность, которую отдает транзистор в типовой схеме генератора (усилителя) на заданной частоте.
Обозначение
P_вых
P_out
[ ГОСТ 20003-74] 

Тематики

• полупроводниковые приборы

EN

• output power

DE

• Ausgangsleistung

60. Выходная мощность биполярного транзистора

D. Ausgangsleistung

E. Output power

Источник: ГОСТ 20003-74: Транзисторы биполярные. Термины, определения и буквенные обозначения параметров оригинал документа

 

выходная полная проводимость биполярного транзистора в режиме малого сигнала
1. Отношение изменения выходного тока к вызвавшему его изменению выходного напряжения в режиме холостого хода входной цепи по переменному току.
Обозначение
h₂₂

2. Отношение изменений комплексных величин выходного тока к вызванному им изменению выходного напряжения при коротком замыкании по переменному току на входе.
Обозначение
y₂₂

Примечание
В схеме с общей базой или общим эмиттером добавляется индекс соответственно "б" или "э" для отечественных буквенных обозначений и "b" и "е" для международных обозначений.
[ ГОСТ 20003-74]

Тематики

• полупроводниковые приборы

EN

• 1. small-signal value of the open-circuit output admittance
• 2. small-signal value of the short-circuit output admittance

DE

• 1. Kleinsignalausgangsleitwert
• 2. komplexer Kleinsignalausgangsleitwert

FR

• 1. valeur de l'admittance de sortie, entrée en circuit ouvert pour de petits signaux
• 2. valeur de l'admittance de sortie, entrée en court-circuit pour de petits signaux

25. Выходная полная проводимость биполярного транзистора в режиме малого сигнала

D. Komplexer Kleinsignalausgangsleitwert

E. Small-signal value of the short-circuit output admittance

F. Valeur de l’admittance de sortie, entrée en court-circuit pour de petits signaux

y*₂₂

Отношение изменений комплексных величин выходного тока к вызванному им изменению выходного напряжения при коротком замыкании по переменному току на входе

Источник: ГОСТ 20003-74: Транзисторы биполярные. Термины, определения и буквенные обозначения параметров оригинал документа

 

граничная частота коэффициента передачи тока
Частота, при которой модуль коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером экстраполируется к единице.
Обозначение
f_гр
f_t
Примечание
Частота, равная произведению модуля коэффициента передачи тока на частоту измерения, которая находится в диапазоне частот, где справедлив закон изменения модуля коэффициента передачи тока 6 дБ на октаву.
[ ГОСТ 20003-74] 

Тематики

• полупроводниковые приборы

EN

• transition frequency

DE

• Übergangsfrequenz der Stromverstärkung (Transitfrequenz)

FR

• fréquence de transition

30. Граничная частота коэффициента передачи тока

D. Übergangsfrequenz der Stromverstärkung (Transitfrequenz)

E. Transition frequency

F. Fréquence de transition

f_гр

Частота, при которой модуль коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером экстраполируется к единице.

Примечание. Частота, равная произведению модуля коэффициента передачи тока на частоту измерения, которая находится в диапазоне частот, где справедлив закон изменения модуля коэффициента передачи тока 6 дБ на октаву

Источник: ГОСТ 20003-74: Транзисторы биполярные. Термины, определения и буквенные обозначения параметров оригинал документа

 

емкость коллекторного перехода
Емкость между выводами базы и коллектора транзистора при заданных обратном напряжении коллектор-база и разомкнутой эмиттерной цепи.
Обозначение
C_К
C_C
[ ГОСТ 20003-74] 

Тематики

• полупроводниковые приборы

EN

• collector capacitance

DE

• Kapazität der Kollektorsperrschicht

FR

• capacité collecteur

44. Емкость коллекторного перехода

D. Kapazität der Kollektorsperrschicht

E. Collector capacitance

F. Capacité collecteur

C_к

Емкость между выводами базы и коллектора транзистора при заданных обратном напряжении коллектор-база и разомкнутой эмиттерной цепи

Источник: ГОСТ 20003-74: Транзисторы биполярные. Термины, определения и буквенные обозначения параметров оригинал документа

 

емкость обратной связи биполярного транзистора
Емкость биполярного транзистора, измеренная между входным и выходным выводами при коротком замыкании по переменному току на входе в режиме малого сигнала.
Обозначение
C₁₂
Примечание
В схеме с общей базой или общим эмиттером добавляется индекс соответственно "б" или "э" для отечественных буквенных обозначений и "b" и "е" для международных обозначений.
[ ГОСТ 20003-74] 

Тематики

• полупроводниковые приборы

EN

• feedback capacitance

DE

• Rückwirkungskapazität

FR

• capacité de couplage à réaction

28a. Емкость обратной связи биполярного транзистора

D. Rückwirkungskapazität

E. Feedback capacitance

F. Capacité de couplage à réaction

С*₁₂

Емкость биполярного транзистора, измеренная между входным и выходным выводами при коротком замыкании по переменному току на входе в режиме малого сигнала

Источник: ГОСТ 20003-74: Транзисторы биполярные. Термины, определения и буквенные обозначения параметров оригинал документа

 

емкость эмиттерного перехода
Емкость между выводами эмиттера и базы транзистора при заданных обратном напряжении эмиттер-база и разомкнутой коллекторной цепи.
Обозначение
C_Э
C_e
[ ГОСТ 20003-74] 

Тематики

• полупроводниковые приборы

EN

• emitter capacitance

DE

• Kapazität der Emittersperrschicht

FR

• capacité émetteur

43. Емкость эмиттерного перехода

D. Kapazität der Emittersperrschicht

E. Emitter capacitance

F. Capacité émetteur

C_э

Емкость между выводами эмиттера и базы транзистора при заданных обратном напряжении эмиттер-база и разомкнутой коллекторной цепи

Источник: ГОСТ 20003-74: Транзисторы биполярные. Термины, определения и буквенные обозначения параметров оригинал документа

 

ИБП для централизованных систем питания
ИБП для централизованного питания нагрузок
-
[Интент]

ИБП для централизованных систем питания

А. П. Майоров

Для многих предприятий всесторонняя защита данных имеет жизненно важное значение. Кроме того, есть виды деятельности, в которых прерывания подачи электроэнергии не допускаются даже на доли секунды. Так работают расчетные центры банков, больницы, аэропорты, центры обмена трафиком между различными сетями. В такой же степени критичны к электропитанию телекоммуникационное оборудование, крупные узлы Интернет, число ежедневных обращений к которым исчисляется десятками и сотнями тысяч. Третья часть обзора по ИБП посвящена оборудованию, предназначенному для обеспечения питания особо важных объектов.

Централизованные системы бесперебойного питания применяют в тех случаях, когда прерывание подачи электроэнергии недопустимо для работы большинства единиц оборудования, составляющих одну информационную или технологическую систему. Как правило, проблемы питания рассматривают в рамках единого проекта наряду со многими другими подсистемами здания, поскольку они требуют вложения значительных средств и увязки с силовой электропроводкой, коммутационным электрооборудованием и аппаратурой кондиционирования. Изначально системы бесперебойного питания рассчитаны на долгие годы эксплуатации, их срок службы можно сравнить со сроком службы кабельных подсистем здания и основного компьютерного оборудования. За 15—20 лет функционирования предприятия оснащение его рабочих станций обновляется три-четыре раза, несколько раз изменяется планировка помещений и производится их ремонт, но все эти годы система бесперебойного питания должна работать безотказно. Для ИБП такого класса долговечность превыше всего, поэтому в их технических спецификациях часто приводят значение важнейшего технического показателя надежности — среднего времени наработки на отказ (Mean Time Before Failure — MTBF). Во многих моделях с ИБП оно превышает 100 тыс. ч, в некоторых из них достигает 250 тыс. ч (т. е. 27 лет непрерывной работы). Правда, сравнивая различные системы, нужно учитывать условия, для которых этот показатель задан, и к предоставленным цифрам относиться осторожно, поскольку условия работы оборудования разных производителей неодинаковы.

Батареи аккумуляторов

К сожалению, наиболее дорогостоящий компонент ИБП — батарея аккумуляторов так долго работать не может. Существует несколько градаций качества батарей, которые различаются сроком службы и, естественно, ценой. В соответствии с принятой два года назад конвенцией EUROBAT по среднему сроку службы батареи разделены на четыре группы:

10+ — высоконадежные,
10 — высокоэффективные,
5—8 — общего назначения,
3—5 — стандартные коммерческие.

Учитывая исключительно жесткую конкуренцию на рынке ИБП малой мощности, производители стремятся снизить до минимума начальную стоимость своих моделей, поэтому часто комплектуют их самыми простыми батареями. Применительно к этой группе продуктов такой подход оправдан, поскольку упрощенные ИБП изымают из обращения вместе с защищаемыми ими персональными компьютерами. Впервые вступающие на этот рынок производители, пытаясь оттеснить конкурентов, часто используют в своих интересах неосведомленность покупателей о проблеме качества батарей и предлагают им сравнимые по остальным показателям модели за более низкую цену. Имеются случаи, когда партнеры крупной фирмы комплектуют ее проверенные временем и признанные рынком модели ИБП батареями, произведенными в развивающихся странах, где контроль за технологическим процессом ослаблен, а, значит, срок службы батарей меньше по сравнению с "кондиционными" изделиями. Поэтому, подбирая для себя ИБП, обязательно поинтересуйтесь качеством батареи и ее производителем, избегайте продукции неизвестных фирм. Следование этим рекомендациям сэкономит вам значительные средства при эксплуатации ИБП.

Все сказанное еще в большей степени относится к ИБП высокой мощности. Как уже отмечалось, срок службы таких систем исчисляется многими годами. И все же за это время приходится несколько раз заменять батареи. Как это ни покажется странным, но расчеты, основанные на ценовых и качественных параметрах батарей, показывают, что в долгосрочной перспективе наиболее выгодны именно батареи высшего качества, несмотря на их первоначальную стоимость. Поэтому, имея возможность выбора, устанавливайте батареи только "высшей пробы". Гарантированный срок службы таких батарей приближается к 15 годам.

Не менее важный аспект долговечности мощных систем бесперебойного питания — условия эксплуатации аккумуляторных батарей. Чтобы исключить непредсказуемые, а следовательно, часто приводящие к аварии перерывы в подаче электропитания, абсолютно все включенные в приведенную в статье таблицу модели оснащены самыми совершенными схемами контроля за состоянием батарей. Не мешая выполнению основной функции ИБП, схемы мониторинга, как правило, контролируют следующие параметры батареи: зарядный и разрядный токи, возможность избыточного заряда, рабочую температуру, емкость.

Кроме того, с их помощью рассчитываются такие переменные, как реальное время автономной работы, конечное напряжение зарядки в зависимости от реальной температуры внутри батареи и др.

Подзарядка батареи происходит по мере необходимости и в наиболее оптимальном режиме для ее текущего состояния. Когда емкость батареи снижается ниже допустимого предела, система контроля автоматически посылает предупреждающий сигнал о необходимости ее скорой замены.

Топологические изыски

Долгое время специалисты по системам электропитания руководствовались аксиомой, что мощные системы бесперебойного питания должны иметь топологию on-line. Считается, что именно такая топология гарантирует защиту от всех нарушений на линиях силового питания, позволяет фильтровать помехи во всем частотном диапазоне, обеспечивает на выходе чистое синусоидальное напряжение с номинальными параметрами. Однако за качество электропитания приходится платить повышенным выделением тепловой энергии, сложностью электронных схем, а следовательно, потенциальным снижением надежности. Но, несмотря на это, за многолетнюю историю выпуска мощных ИБП были разработаны исключительно надежные аппараты, способные работать в самых невероятных условиях, когда возможен отказ одного или даже нескольких узлов одновременно. Наиболее важным и полезным элементом мощных ИБП является так называемый байпас. Это обходной путь подачи энергии на выход в случае ремонтных и профилактических работ, вызванных отказом некоторых компонентов систем или возникновением перегрузки на выходе. Байпасы бывают ручными и автоматическими. Они формируются несколькими переключателями, поэтому для их активизации требуется некоторое время, которое инженеры постарались снизить до минимума. И раз уж такой переключатель был создан, то почему бы не использовать его для снижения тепловыделения в то время, когда питающая сеть пребывает в нормальном рабочем состоянии. Так появились первые признаки отступления от "истинного" режима on-line.

Новая топология отдаленно напоминает линейно-интерактивную. Устанавливаемый пользователем системы порог срабатывания определяет момент перехода системы в так называемый экономный режим. При этом напряжение из первичной сети поступает на выход системы через байпас, однако электронная схема постоянно следит за состоянием первичной сети и в случае недопустимых отклонений мгновенно переключается на работу в основном режиме on-line.

Подобная схема применена в ИБП серии Synthesis фирмы Chloride (Сети и системы связи, 1996. № 10. С. 131), механизм переключения в этих устройствах назван "интеллектуальным" ключом. Если качество входной линии укладывается в пределы, определяемые самим пользователем системы, аппарат работает в линейно-интерактивном режиме. При достижении одним из контролируемых параметров граничного значения система начинает работать в нормальном режиме on-line. Конечно, в этом режиме система может работать и постоянно.

За время эксплуатации системы отход от исходной аксиомы позволяет экономить весьма значительные средства за счет сокращения тепловыделения. Сумма экономии оказывается сопоставимой со стоимостью оборудования.

Надо отметить, что от своих исходных принципов отошла еще одна фирма, ранее выпускавшая только линейно-интерактивные ИБП и ИБП типа off-line сравнительно небольшой мощности. Теперь она превысила прежний верхний предел мощности своих ИБП (5 кВА) и построила новую систему по топологии on-line. Я имею в виду фирму АРС и ее массив электропитания Simmetra (Сети и системы связи. 1997. № 4. С. 132). Создатели попытались заложить в систему питания те же принципы повышения надежности, которые применяют при построении особо надежной компьютерной техники. В модульную конструкцию введена избыточность по отношению к управляющим модулям и батареям. В любом из трех выпускаемых шасси из отдельных модулей можно сформировать нужную на текущий момент систему и в будущем наращивать ее по мере надобности. Суммарная мощность самого большого шасси достигает 16 кВА. Еще рано сравнивать эту только что появившуюся систему с другими включенными в таблицу. Однако факт появления нового продукта в этом исключительно устоявшемся секторе рынка сам по себе интересен.

Архитектура

Суммарная выходная мощность централизованных систем бесперебойного питания может составлять от 10—20 кВА до 200—300 МВА и более. Соответственно видоизменяется и структура систем. Как правило, она включают в себя несколько источников, соединенных параллельно тем или иным способом. Аппаратные шкафы устанавливают в специально оборудованных помещениях, где уже находятся распределительные шкафы выходного напряжения и куда подводят мощные входные силовые линии электропитания. В аппаратных помещениях поддерживается определенная температура, а за функционированием оборудования наблюдают специалисты.

Многие реализации системы питания для достижения необходимой надежности требуют совместной работы нескольких ИБП. Существует ряд конфигураций, где работают сразу несколько блоков. В одних случаях блоки можно добавлять постепенно, по мере необходимости, а в других — системы приходится комплектовать в самом начале проекта.

Для повышения суммарной выходной мощности используют два варианта объединения систем: распределенный и централизованный. Последний обеспечивает более высокую надежность, но первый более универсален. Блоки серии EDP-90 фирмы Chloride допускают объединение двумя способами: и просто параллельно (распределенный вариант), и с помощью общего распределительного блока (централизованный вариант). При выборе способа объединения отдельных ИБП необходим тщательный анализ структуры нагрузки, и в этом случае лучше всего обратиться за помощью к специалистам.

Применяют параллельное соединение блоков с централизованным байпасом, которое используют для повышения общей надежности или увеличения общей выходной мощности. Число объединяемых блоков не должно превышать шести. Существуют и более сложные схемы с избыточностью. Так, например, чтобы исключить прерывание подачи питания во время профилактических и ремонтных работ, соединяют параллельно несколько блоков с подключенными к отдельному ИБП входными линиями байпасов.

Особо следует отметить сверхмощные ИБП серии 3000 фирмы Exide. Суммарная мощность системы питания, построенная на модульных элементах этой серии, может достигать нескольких миллионов вольт-ампер, что сравнимо с номинальной мощностью генераторов некоторых электростанций. Все компоненты серии 3000 без исключения построены на модульном принципе. На их основе можно создать особо мощные системы питания, в точности соответствующие исходным требованиям. В процессе эксплуатации суммарную мощность систем можно наращивать по мере увеличения нагрузки. Однако следует признать, что систем бесперебойного питания такой мощности в мире не так уж много, их строят по специальным контрактам. Поэтому серия 3000 не включена в общую таблицу. Более подробные данные о ней можно получить на Web-узле фирмы Exide по адресу http://www.exide.com или в ее московском представительстве.

Важнейшие параметры

Для систем с высокой выходной мощностью очень важны показатели, которые для менее мощных систем не имеют первостепенного значения. Это, например, КПД — коэффициент полезного действия (выражается либо действительным числом меньше единицы, либо в процентах), показывающий, какая часть активной входной мощности поступает к нагрузке. Разница значений входной и выходной мощности рассеивается в виде тепла. Чем выше КПД, тем меньше тепловой энергии выделяется в аппаратной комнате и, значит, для поддержания нормальных рабочих условий требуется менее мощная система кондиционирования.

Чтобы представить себе, о каких величинах идет речь, рассчитаем мощность, "распыляемую" ИБП с номинальным значением на выходе 8 МВт и с КПД, равным 95%. Такая система будет потреблять от первичной силовой сети 8,421 МВт — следовательно, превращать в тепло 0,421 МВт или 421 кВт. При повышении КПД до 98% при той же выходной мощности рассеиванию подлежат "всего" 163 кВт. Напомним, что в данном случае нужно оперировать активными мощностями, измеряемыми в ваттах.

Задача поставщиков электроэнергии — подавать требуемую мощность ее потребителям наиболее экономным способом. Как правило, в цепях переменного тока максимальные значения напряжения и силы тока из-за особенностей нагрузки не совпадают. Из-за этого смещения по фазе снижается эффективность доставки электроэнергии, поскольку при передаче заданной мощности по линиям электропередач, через трансформаторы и прочие элементы систем протекают токи большей силы, чем в случае отсутствия такого смещения. Это приводит к огромным дополнительным потерям энергии, возникающим по пути ее следования. Степень сдвига по фазе измеряется не менее важным, чем КПД, параметром систем питания — коэффициентом мощности.

Во многих странах мира существуют нормы на допустимое значение коэффициента мощности систем питания и тарифы за электроэнергию нередко зависят от коэффициента мощности потребителя. Суммы штрафов за нарушение нормы оказываются настольно внушительными, что приходится заботиться о повышении коэффициента мощности. С этой целью в ИБП встраивают схемы, которые компенсируют сдвиг по фазе и приближают значение коэффициента мощности к единице.

На распределительную силовую сеть отрицательно влияют и нелинейные искажения, возникающие на входе блоков ИБП. Почти всегда их подавляют с помощью фильтров. Однако стандартные фильтры, как правило, уменьшают искажения только до уровня 20—30%. Для более значительного подавления искажений на входе систем ставят дополнительные фильтры, которые, помимо снижения величины искажений до нескольких процентов, повышают коэффициент мощности до 0,9—0,95. С 1998 г. встраивание средств компенсации сдвига по фазе во все источники электропитания компьютерной техники в Европе становится обязательным.

Еще один важный параметр мощных систем питания — уровень шума, создаваемый такими компонентами ИБП, как, например, трансформаторы и вентиляторы, поскольку их часто размещают вместе в одном помещении с другим оборудованием — там где работает и персонал.

Чтобы представить себе, о каких значениях интенсивности шума идет речь, приведем для сравнения такие примеры: уровень шума, производимый шелестом листвы и щебетанием птиц, равен 40 дБ, уровень шума на центральной улице большого города может достигать 80 дБ, а взлетающий реактивный самолет создает шум около 100 дБ.

Достижения в электронике

Мощные системы бесперебойного электропитания выпускаются уже более 30 лет. За это время бесполезное тепловыделение, объем и масса их сократились в несколько раз. Во всех подсистемах произошли и значительные технологические изменения. Если раньше в инверторах использовались ртутные выпрямители, а затем кремниевые тиристоры и биполярные транзисторы, то теперь в них применяются высокоскоростные мощные биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT). В управляющих блоках аналоговые схемы на дискретных компонентах сначала были заменены на цифровые микросхемы малой степени интеграции, затем — микропроцессорами, а теперь в них установлены цифровые сигнальные процессоры (Digital Signal Processor — DSP).

В системах питания 60-х годов для индикации их состояния использовались многочисленные аналоговые измерительные приборы. Позднее их заменили более надежными и информативными цифровыми панелями из светоизлучающих диодов и жидкокристаллических индикаторов. В наше время повсеместно используют программное управление системами питания.

Еще большее сокращение тепловых потерь и общей массы ИБП дает замена массивных трансформаторов, работающих на частоте промышленной сети (50 или 60 Гц), высокочастотными трансформаторами, работающими на ультразвуковых частотах. Между прочим, высокочастотные трансформаторы давно применяются во внутренних источниках питания компьютеров, а вот в ИБП их стали устанавливать сравнительно недавно. Применение IGBT-приборов позволяет строить и бестрансформаторные инверторы, при этом внутреннее построение ИБП существенно меняется. Два последних усовершенствования применены в ИБП серии Synthesis фирмы Chloride, отличающихся уменьшенным объемом и массой.

Поскольку электронная начинка ИБП становится все сложнее, значительную долю их внутреннего объема теперь занимают процессорные платы. Для радикального уменьшения суммарной площади плат и изоляции их от вредных воздействий электромагнитных полей и теплового излучения используют электронные компоненты для так называемой технологии поверхностного монтажа (Surface Mounted Devices — SMD) — той самой, которую давно применяют в производстве компьютеров. Для защиты электронных и электротехнических компонентов имеются специальные внутренние экраны.

***

Со временем серьезный системный подход к проектированию материальной базы предприятия дает значительную экономию не только благодаря увеличению срока службы всех компонентов "интегрированного интеллектуального" здания, но и за счет сокращения расходов на электроэнергию и текущее обслуживание. Использование централизованных систем бесперебойного питания в пересчете на стоимость одного рабочего места дешевле, чем использование маломощных ИБП для рабочих станций и даже ИБП для серверных комнат. Однако, чтобы оценить это, нужно учесть все факторы установки таких систем.

Предположим, что предприятие свое помещение арендует. Тогда нет никакого смысла разворачивать дорогостоящую систему централизованного питания. Если через пять лет руководство предприятия не намерено заниматься тем же, чем занимается сегодня, то даже ИБП для серверных комнат обзаводиться нецелесообразно. Но если оно рассчитывает на то, что производство будет держаться на плаву долгие годы и решило оснастить принадлежащее им здание системой бесперебойного питания, то для выбора такой системы нужно воспользоваться услугами специализированных фирм. Сейчас их немало и в России. От этих же фирм можно получить информацию о так называемых системах гарантированного электропитания, в которые включены дизельные электрогенераторы и прочие, более экзотические источники энергии.

Нам же осталось рассмотреть лишь методы управления ИБП, что мы и сделаем в одном из следующих номеров нашего журнала

[ http://www.ccc.ru/magazine/depot/97_07/read.html?0502.htm]

Тематики

• источники и системы электропитания

Синонимы

• ИБП для централизованного питания нагрузок

EN

• centralized UPS

 

импульсная рассеиваемая мощность биполярного транзистора
-
Обозначение
P_И
P_M
[ ГОСТ 20003-74] 

Тематики

• полупроводниковые приборы

EN

• peak power dissipation

DE

• Impulsverlustleistung

FR

• puissance dissipée de crête

63. Импульсная рассеиваемая мощность биполярного транзистора

D. Impulsverlustleistung

E. Peak power dissipation

F. Puissance dissipée de crète

Р_и

-

Источник: ГОСТ 20003-74: Транзисторы биполярные. Термины, определения и буквенные обозначения параметров оригинал документа