Какие ИБП подходят для УЗИ аппаратов. Типы и устройство ИБП

При проектировании ИБП возникло множество решений с разными характеристиками, каждый тип имеет свои преимущества и недостатки. Наиболее распространены следующие типы ИБП:

  • Резервный (Standby)
  • Линейно-интерактивный (Line Interactive)
  • Резервный онлайн гибридный (Standby on-line hybrid)
  • Резервный-Ферро (Standby-Ferro)
  • Онлайн с двойным преобразованием (Double Conversion On-Line)
  • Онлайн с дельта преобразованием (Delta Conversion On-Line)

ИБП резервного типа

резервный ибп

Такие ИБП чаще используются с персональными компьютерами (в домашней бытовой сети). В нормальном режиме, когда перебоев с питанием нет, (сплошная линия на схеме) напряжение сети проходит через устройство защиты от перенапряжений, фильтр и далее через устройство коммутации подключается к нагрузке. При исчезновении напряжения на входе ИБП, коммутирующее устройство переключается в нижнее положение, замыкая цепь батарея-инвертор.

Инвертор включается только при исчезновении входного питания, поэтому данный тип ИБП называется резервным.

ИБП линейно-интерактивного типа

линейно интерактивный ибп

Более сложный тип ИБП, Такие источники применяются в небольших офисах и для подключения Web и ведомственных серверов.

Инвертор здесь постоянно подключен к выходу ИБП.

Пока входное переменное напряжение (из сети) в норме, инвертор эксплуатируется в обратном режиме, таким образом производится заряд батареи.

Когда входное напряжение пропадает, коммутирующее устройство размыкается, и батарея начинает питать нагрузку на выходе ИБП (подключенные электроприборы). Так как инвертор постоянно подключен к выходу, эта схема обеспечивает дополнительную фильтрацию и снижает продолжительность переходных процессов при коммутации (по сравнению с резервными ИБП).

Также, конструкция линейно-интерактивного ИБП обычно включает в себя трансформатор с переключаемыми ответвлениями. Это добавляет регуляцию напряжения с помощью настройки ответвлений трансформатора, так как меняется входное напряжение.

В некоторых инверторах в случае неисправности предусмотрена прямая подача питания от входа ИБП к выходу (сразу на подключенные приборы). Это обеспечивает ИБП двумя независимыми каналами питания нагрузки, повышает надежность системы и позволяет продолжать работу при неисправности инвертора.

Резервный-онлайн гибридный ИБП

резервный онлайн-гибридный

“Онлайн” в названии данной схемы говорит о том, что источник в любой ситуации обеспечивает стабильное выходное напряжение, в том числе - в момент переключения с основной линии питания на резервную, что крайне важно для современной точной и чувствительной техники.

Схема используется в основном для ИБП мощностью до 10 кВА с отметкой «On-line». Здесь резервный DC/DC конвертер (выполняет функции дополнительной стабилизации) включается при неисправности сети, как и в резервных ИБП. В корпусе присутствует компактное зарядное устройство для батарей.

Дополнительные конденсаторы в цепи DC исключают или сводят к минимуму переходные процессы при переключении на питание от резервных батарей ИБП.

Основная цепь всегда активна, подключена к инвертору и нагрузке (электроприборам) - это сплошная линия на схеме, вторая цепь (DC-DC конвертор) используется в резервном режиме - она показана пунктирной линией.

В некоторых моделях, построенных по такой схеме, может присутствовать дополнительный переключатель (в т.ч. автоматический) для обеспечения режима bypass, при неисправности ИБП или перегрузке на выходе.

Резервный-Ферро ИБП

резервный ферро ибп

Схема построена на специальном трансформаторе с тремя обмотками.

Основная цепь питания (в нормальном режиме) – от сети переменного напряжения, через коммутирующее устройство и трансформатор к выходу ИБП. Она показана непрерывной линией. При неисправности в сети коммутирующее устройство открывается, основная цепь размыкается и инвертор в резервной цепи подбирает выходную нагрузку. Резервная цепь показана пунктирной линией. Инвертор питается только когда пропадает входное напряжение и открывается коммутатор.

Феррорезонансные свойства трансформатора обеспечивают ограниченную регулировку, но влияют на форму выходного напряжения. Такой трансформатор защищает нагрузку от сетевых переходных процессов гораздо лучше, чем многие фильтры, но в то же время создает серьезные искажения формы выходного напряжения, что может нанести гораздо больший вред, чем плохой контакт с сетью.

К недостаткам данной схемы можно отнести и существенное тепловыделение, и большие размеры трансформатора. Фактически схема является крайне неэффективной, но ключевым минусом резервных-ферро ИБП является влияние передаточной характеристики на работу ИБП при переходе из нормального режима в резервный. Другими словами, при переключении на питание от батареи и обратно в выходном сигнале могут возникать колебания, что недопустимо для онлайн-ИБП.

Более того, ИБП данного типа практически не используются в настоящее время, так как они могут быть крайне нестабильны, при подключении в качестве нагрузки современных компьютеров.

Все крупные серверы и маршрутизаторы имеют в своем составе блоки питания с коррекцией коэффициента мощности и отрицательным дифференциальным сопротивлением в некотором диапазоне частот, в сочетании с высоким резонансным импедансом феррорезонансного трансформатора, это может привести появлению спонтанных повреждающих колебаний.

Онлайн ИБП с двойным преобразованием

C:\Users\ERS-DELL\Desktop\Без названия (3).png

Это наиболее распространенная схема построения ИБП мощностью более 10кВА. Структура аналогична ИБП резервного типа, Отличие заключается в том, что основная цепь питания проходит через инвертор.

Схема применяется довольно часто. Такие ИБП рекомендованы к использованию с высокоточным, чувствительным, и в то же время очень мощным оборудованием, где важно не только постоянное наличие питание, но и полное отсутствие каких либо колебаний. Поэтому ИБП с двойным преобразованием рекомендуется устанавливать в мед. кабинетах, клиниках и диагностических центрах, где используются УЗИ аппараты, рентген-установки, КТ, МРТ, флюрографы, и тд.

Даже несмотря на то, что конструкция крайне надежна, все же неизбежен износ силовых компонентов, поэтому данные ИБП требуют ухода и внимания, что в любом случае оправдано. Как правило, осмотр и проверка состояния ИБП входит в перечень работ по техническому обслуживанию медицинского оборудования клиники.

Многие относят к недостаткам данной схемы и невысокий КПД, он на самом деле надежность и качество выходного сигнала того стоят, ведь от 30% до 50% всех неисправностей приходится именно на перебои или низкое качество питания аппаратов. О качестве и важности правильно спроектированной проводки стоит помнить еще и потому, что входная мощность, потребляемая большим зарядным устройством ИБП с двойным преобразованием, часто носит нелинейный характер.

В онлайн ИБП с двойным преобразованием неисправность в сети питания не служит причиной активации коммутатора, потому что напряжение непосредственно из бытовой сети подается на нагрузку (подключенные приборы и аппараты) только в крайнем (резервном) случае - при неисправности в схеме самого ИБП, то есть: если откажет зарядное устройство, батарея, инвертор.

Таким образом, при неисправности питающей сети отсутствуют переходные процессы а время перехода на питание от батарей равно нулю.

Переходные процессы проявляются с данной схеме только при включении режима bypass, то есть при подаче питания на нагрузку напрямую из бытовой сети или при превышении значений допустимой нагрузки, при пусковом токе. В основном «bypass»-линия строится на тиристорах, в результате время переключения составляет 4-6 миллисекунд.

И выпрямитель, и инвертор работают в штатном режиме постоянно и пропускают через себя всю потребляемую мощность.

Онлайн ИБП с дельта-преобразованием

онлайн ибп с дельта преобразованием
Данная схема была разработана для устранения недостатков ИБП с двойным преобразованием и применяется в диапазоне от 5кВА до 1МВА. Также, как и в моделях с двойным преобразованием, в ИБП с дельта-преобразованием инвертор постоянно подключен к нагрузке. Хотя дополнительный дельта-конвертор также вносит вклад в мощность на выходе инвертора.

В условиях неисправности сети питания эта схема ведет себя так же, как и в ИБП с двойным преобразованием.

В ИБП с дельта-преобразованием, сам дельта-конвертор имеет двойное назначение. С одной стороны – для управления входными параметрами. Это обеспечивает оптимальные условия для генераторных систем и уменьшает нагрев и износ системы в системе распределения энергии. С другой стороны – для зарядки батареи, путем конвертирования переменного напряжения в требуемое постоянное напряжение.

ИБП с дельта-преобразованием обеспечивают такие же выходные характеристики, как и ИБП с двойным преобразованием. Однако входные характеристики сильно различаются. С коэффициентом контроля мощности, дельта-преобразование обеспечивает контроль и выходных и входных параметров. Наиболее важный выигрыш заключается в значительном снижении потерь энергии. Входной контроль питания также делает этот тип ИБП совместимым со всеми генераторными сетями и снижает необходимость прокладки дополнительных кабелей и увеличения генератора. Технология онлайн дельта-преобразования является единственной, на сегодняшний день защищенной патентом. Таким образом, далеко не все производители могут изготавливать такие ИБП.

Сравнение ИБП. Таблица - виды и особенности ИБП

Типы ИБП

Практ. диапазон мощности (кВА)

Качество выходного напряжения

Цена за 1 ВА

КПД

Цепь инвертора всегда подключена к нагрузке

Особенности

Ограничения

Особен-

ности

применения

Резервный

0 - 0.5

Низкое

Низкая

Очень высокий

Нет

Низкая стоимость, высокий КПД, компактность

Использует батарею при снижении напряжения в сети, непрактичен для мощности свыше 2кВА Лучшее решение для персональных ПК

Линейно- интерак-

тивный

0.5 - 3

Зависит от конструкции

Средняя

Очень высокий

Зависит от конструкции

Высокая надежность, высокий КПД, хорошее качество выходного питания

Непрактичен для мощности свыше 5кВА

Популярный,

надежностью, идеально подходит для серверов и плохих сетей питания.

Резервный-онлайн гибридный

0.5 - 5

Высокое

Высокая

Низкий

Частично

Отличное качество выходного питания, низкий КПД, низкая надежность, высокая стоимость.

Непрактичен для мощности свыше 5кВА

Линейно-интерактивный обладает лучшей надежностью и почти таким же качеством выходного питания по лучшей цене

Резервный- Ферро

3 - 15

Высокое

Высокая

Низкий

Нет

Отличное качество выходного питания, высокая надежность

Низкий КПД, нестабилен в комбинации с некоторыми нагрузками и генераторами. Ограниченное применение из-за низкого КПД и проблем со стабильностью работы

Онлайн с двойным преобра-

зованием

5 - 5000

Высокое

Средняя

Низкий

Да

Отличное качество выходного питания, простота параллельного включения

Низкий КПД, непрактичен при мощности выше 5 кВА Подходит для мед. техники

Онлайн с дельта преобра- зованием

5 - 5000

Высокое

Средняя

Высокий

Да

Отличное качество выходного питания, высокий КПД

Непрактичен при мощности ниже 5 кВА Низкая стоимость потребляемой энергии

Какой ИБП выбрать для УЗИ аппарата

Как видно из сравнительных таблиц, наиболее подходящими, для защиты УЗИ аппаратов, являются онлайн ИБП с двойным преобразованием. Их свойства включают в себя отличное качество выходного сигнала, постоянное подключение инвертора к нагрузке и нулевое время переключения. При этом низкий КПД не должен влиять на выбор ИБП для УЗИ аппарата, так как мощность большинства стационарных аппаратов 1 – 1,5 кВА. Его стоит учитывать при мощностях выше 5кВА.

Для подключения УЗИ аппаратов и другой точной диагностической медицинской техники подходят только онлайн ИБП с двойным или с дельта преобразованием, поскольку, только в их строении цепь инвертора постоянно подключена к нагрузке в штатном режиме, таким образом, время переключения равно нулю, а форма выходного сигнала - идеальная. Онлайн ИБП с дельта-преобразованием не используется при мощностях меньше 5кВА. То есть, единственным ИБП, пригодным для УЗИ-аппаратов является онлайн ИБП с двойным преобразованием, причем следует доверять только авторитетным производителям.

{pdfprint}

Поделиться

Похожие статьи

title
Статья

Техническое обслуживание эндоскопов

Подробнее
title
Статья

Техническое обслуживание рентгеновских аппаратов

Подробнее
title
Статья

Техническое обслуживание узи аппаратов

Подробнее
title
Статья

Ремонт УЗИ Ultrasonix

Подробнее
title
Статья

Ремонт УЗИ Zonare

Подробнее
title
Статья

Ремонт гастроскопов Olympus

Подробнее
title
Статья

Ремонт УЗИ-аппарата Sonoscape

Подробнее
title
Статья

Ремонт УЗИ-аппарата Terason

Подробнее
title
Статья

Ремонт УЗИ-аппарата Siui

Подробнее
title
Статья

Ремонт УЗИ-аппарата Sonosite

Подробнее
title
Статья

Ремонт УЗИ-аппарата Mindray

Подробнее
title
Статья

Ремонт гастроскопа

Подробнее
title
Статья

Ремонт УЗИ-аппарата Siemens

Подробнее
title
Статья

Ремонт иммуноферментного анализатора

Подробнее
title
Статья

Ремонт видеобронхоскопа

Подробнее
title
Статья

Ремонт УЗИ-аппарата Toshiba

Подробнее
title
Статья

Ремонт УЗИ-аппарата Medison

Подробнее
title
Статья

Ремонт УЗИ-аппарата Esaote

Подробнее
title
Статья

Ремонт видеогастроскопа

Подробнее
title
Статья

Монтаж лабораторного оборудования

Подробнее
Новость

Здравоохранение 2021

title
18.02 2021
Подробнее
title
Статья

Техническое обслуживание эндоскопов

Подробнее
title
Статья

Техническое обслуживание рентгеновских аппаратов

Подробнее
Новость

Вебинар "Эхокардиография в оценке диастолической функции"

title
18.02 2021
Подробнее
title
Статья

Техническое обслуживание узи аппаратов

Подробнее
title
Статья

Ремонт УЗИ Ultrasonix

Подробнее
Новость

Вебинар "Ультразвуковое исследование почечных артерий при стенозах и не только"

title
18.02 2021
Подробнее
title
Статья

Ремонт УЗИ Zonare

Подробнее
title
Статья

Ремонт гастроскопов Olympus

Подробнее
Новость

Вебинар "Дифференциальная ультразвуковая диагностика доброкачественных и злокачественных опухолей придатков матки"

title
01.09 2020
Подробнее
title
Статья

Ремонт УЗИ-аппарата Sonoscape

Подробнее
title
Статья

Ремонт УЗИ-аппарата Terason

Подробнее
Новость

Осенняя конференция по медицине

title
15.05 2019
Подробнее
title
Статья

Ремонт УЗИ-аппарата Siui

Подробнее
title
Статья

Ремонт УЗИ-аппарата Sonosite

Подробнее
Новость

Медицинские конференции и вебинары 2019

title
29.01 2019
Подробнее
title
Статья

Ремонт УЗИ-аппарата Mindray

Подробнее
title
Статья

Ремонт гастроскопа

Подробнее
Новость

Здравоохранение 2017

title
29.11 2017
Подробнее
title
Статья

Ремонт УЗИ-аппарата Siemens

Подробнее
title
Статья

Ремонт иммуноферментного анализатора

Подробнее
Новость

Здравоохранение 2016

title
28.10 2016
Подробнее
title
Статья

Ремонт видеобронхоскопа

Подробнее
title
Статья

Ремонт УЗИ-аппарата Toshiba

Подробнее
Новость

С Новым 2016 Годом!!!

title
24.12 2015
Подробнее
title
Статья

Ремонт УЗИ-аппарата Medison

Подробнее
title
Статья

Ремонт УЗИ-аппарата Esaote

Подробнее
Новость

День рождения компании ErsPlus

title
18.11 2015
Подробнее
title
Статья

Ремонт видеогастроскопа

Подробнее
title
Статья

Монтаж лабораторного оборудования

Подробнее
Оставьте заявку

на ремонт, или на
вызов
менеджера

Оперативная, точная,
профессиональная
консультация
и диагностика

Оформите заявку
Оставьте заявку

Получите профессиональную консультацию
от наших менеджеров

Задать вопрос

Мы помогаем вам, чтобы вы могли
помогать людям

Ваш вопрос
отправлен

Наш менеджер свяжется с вами
в ближайшее время

Ваша заявка
отправлена

Наш менеджер свяжется с вами
в ближайшее время