Смекни!
smekni.com

Розробка інвертора напруги для апаратури зв'язку (стр. 2 из 12)

Для забезпечення безперебійного живлення засобів зв'язку на ВУС обладнаються резервне й аварійне джерело електроенергії.

Як резервні джерела на СУЗ обладнуються власні електростанції (ВЕСТ) з теплоелектричними агрегатами типу АД, АСДА, ДГА, ЕСД (ЕСБ). Причому одною з вимог, пропонованих до електростанцій, є те, що станція повинна бути двухагрегатного виконання з потужністю кожного агрегату рівної номінальної потужності, споживаної ЦЕП і стандартної напруги, величина якої повинна відповідати напрузі, одержуваної від трансформаторної підстанції электросистеми.

Як аварійне джерело електроживлення найбільш перспективної є система, що складається з акумуляторної батареї й автономного інвертора на тиристорах, на виході якого повинен бути змінний струм стандартної напруги (статичний УГП). Аварійне джерело, як правило, забезпечує електроенергією апаратуру зв'язку пріоритетних абонентів і аварійного освітлення ВУС.

1.1 Види систем електроживлення

Багато проблем, характерних для традиційних централізованих систем електроживлення, можуть бути вирішені за допомогою переходу до розподілених систем електроживлення. У цей час провідні виробники сучасного телекомунікаційного обладнання впроваджують нові децентралізовані системи електропостачання, які дозволяють забезпечити більш високі експлуатаційні характеристики:

· регулювання напруги на навантаженні,

· резервування мереж постійного струму,

· контроль і керування за допомогою мікропроцесорів,

· використання силового обладнання, виконаного у вигляді компактних і легких модульних пристроїв.

1.2 Планування систем електроживлення

При плануванні системи електроживлення необхідно відповісти на наступні питання:

· який тип електрообладнання буде забезпечуватися електроживленням (комутаційна техніка, контрольні пристрої та інше);

· яка СВМ арна потужність цих пристроїв і яке очікуване енергоспоживання цих пристроїв у найближчому майбутньому;

· параметри вхідної мережі змінного струму: номінальна напруга, кількість фаз;

· скільки відводів для споживача повинно бути реалізовано;

· яка частка обладнання із твердим допуском напруги або іншого номіналу (замовлення DC-DC перетворювача);

· потреба в наявності гарантованого електроживлення споживачів змінного струму і яка їхня СВМ арна потужність (замовлення інверторів)

· необхідність віддаленого моніторингу за роботою систем електроживлення;

· який час задається при роботі від акумуляторних батарей, який максимальний час їхнього відновлення при їх повному розряді, скільки груп акумуляторних батарей передбачається встановити; визначення необхідності установки резервної дизельної або газової електростанції;

· у яких умовах передбачається експлуатація електроживлюючого обладнання (температура, вологість, вібрація й т.д.).

1.3 Вимоги до систем електроживлення

До використовуваного у галузі зв'язку ДБЖ пред'являється ряд додаткових вимог. Серед них - низьке тепловиділення, близький до одиниці вхідний коефіцієнт потужності навантаження й відповідність галузевим стандартам за рівнем електромагнітної емісії в радіочастотному діапазоні (EMI/RFI).

Зниження негативного впливу електромагнітних перешкод на роботу телекомунікаційного обладнання - питання аж ніяк не незначне, тому більшість виробників приділяють йому підвищену увагу. Деякою гарантією "радіобезшумності" ДБЖ може служити відповідний сертифікат Мінзв'язку України.

Крім того, однією з найбільш важливих характеристик ДБЖ є наявність засобів віддаленого керування й моніторингу системи енергопостачання. Відповідно висувається ряд вимог до штатного програмного забезпечення, його СВМ існості із прикладним ПО й операційними системами, найбільш часто використовуваними в галузі телекомунікацій.

Не можна забувати й про конструктивне виконання (масогабаритних характеристиках) ДБЖ, але тут багато чого залежить від типу телекомунікаційного обладнання. Якщо мова йде про захист комунікаційного вузла провайдера Internet, ДБЖ повинен без проблем монтуватися в стандартну стійку або апаратну шафу, займаючи мінімум робочого простору.

У цей час питанням забезпечення споживачів якісними послугами передачі даних, телефонії, Інтернету й інфраструктурою для електронної комерції приділяється все більша увага. Жорстка конкуренція на ринку дозволяє споживачам вибирати не в рамках альтернативи мати телефон взагалі або не мати, а звертатися до операторів, які можуть забезпечити не тільки якісний телефонний зв'язок, але ще й комплекс додаткових послуг з передачі даних, по доступу до інформаційних ресурсів в Інтернеті і т.д. Для рішення проблеми якості в телекомунікаціях електроживлення не є, звичайно, достатньою умовою, але хотілося б підкреслити, що це - необхідно для надання будь-якої надійної та конкурентноспроможної послуги в інфокомунікаційних системах.

Звичайно при створенні об'єктів телекомунікацій витрати тільки на забезпечення пристроями безперебійного електроживлення становлять СВМ у 10% і вище від вартості телекомунікаційного обладнання. Якщо ж об'єкт має потребу в гарантовному електроживленні, то витрати на обладнання зростуть ще на 10% і досягнуть 20%. Якщо ще врахувати, що рівень безвідмовності електроживлення істотно впливає на доступність системи зв'язку або передачі даних у цілому, то стає зрозумілим значення й місце електроживлення в інфокомунікаціях.

Важливість надійного електроживлення в першу чергу пояснюється тим, що воно визначає надійність роботи обладнання електрозв'язку й, тим самим, забезпечення інформаційними й комунікаційними послугами. Обладнання електроживлення працює в найбільш важких умовах у порівнянні з іншими пристроями (по навантаженню, по температурі), і внаслідок цього для забезпечення необхідної надійності роботи систем електроживлення змушує застосовувати найбільш якісні й, відповідно, дорогі елементи.

Це необхідний захід, тому що надійність роботи обладнання електрозв'язку принципово не може бути вище надійності системи електроживлення.

1.4 Вимоги до джерела безперебійного живлення

Блок повинен відповідати вимогам існуючих технічних вимог.

Джерело безперебійного живлення повинне забезпечувати контроль параметрів вхідної напруги в межах, які забезпечують нормальну роботу імпульсного джерела живлення. Це обумовлено особливостями імпульсних блоків живлення, а саме широким діапазоном вхідної напруги. Межа зміни напруги на вході, при якому забезпечується нормальна робота від мережі ІБП, повинна складати:

· нижній поріг - 30%;

· верхній поріг + 20%.

ІБП повинен забезпечувати контроль параметрів на виході при забезпеченні живлення від зовнішньої мережі і в режимі харчування від батарей:

· контролювати вихідну напругу;

· контролювати рівень навантаження.

Вимірювання параметрів дозволяє спостерігати за процесами, які відбуваються в мережі, своєчасно реагувати на зникнення напруги або відхід його величини від меж, перевищення яких викликає порушення роботи імпульсних джерел живлення.

Так, як характеристики напруги мережі мають певні параметри, встановлені стандартами (ГОСТ 3413-96), та напруга живлення ДБП повинна відповідати величині 220В, і мати відхилення напруги і частоти, які не перевищують граничних значень.

Так, як ми розраховуємо джерело безперебійного живлення, яке можна було б застосовувати з різноманітним навантаженням, передбачувана вихідна потужність складатиме 100 Вт.

Так, як необхідно забезпечити час резервного живлення, під час якого необхідно, наприклад, виконати можливий перехід на живлення від енергоємнішого джерела (наприклад, генератора), або завершення роботи тих або інших пристроїв, що від нього живляться мінімальний необхідний час резервування (резервного живлення) повинно бути не менше 5 млн., при 100% навантаженні. Основні технічні вимоги зводимо в таблицю3.1

Таблиця 3.1Основні технічні вимоги.

Параметр Ед. вимірювання Величинапараметра
1 Вихідна потужність Вт 100
2 Входноє/виходноє напруга Вольт 220/220
3 Вхідна частота Гц 50
4 Діапазон змін вхідної частоти при роботі від мережі % +/-5
5 Діапазон змін вхідної напруги при роботі від мережі % +20/-30%
6 Діапазон стабілізації вихідної напруги при живленні від батареї % +/ - 1,5%
8 Час перемикання на батарею, не менше мс ® 0
9 Час резервування (резервного живлення) від батарей при 100% навантаженні, не менше мин. 25

інвертор напруга блок живлення

2. Огляд існуючих перетворювачів напруги

Часто при живленні електронних пристроїв у резервному стані використовують акумуляторні батареї вони є низьковольтними, а для живлення ланцюгів вжитку потрібна значна напруга. При цьому удаються до перетворення напруги. Для цього використовують:

- інвертори

- конвертори

- електромагнітні перетворювачі

Електромагнітніперетворювачі виробляють напругу синусоїдальної форми, перетворюючи змінне магнітне поле. Такі перетворювачі використовуються на підприємствах зв’язку, банках і тому подібне. Недолік електромагнітного перетворювача: великі габарити і маса.