Принцип построения универсального бесперебойного устройства электропитания электросвязи
На рис. 1 показана функциональная схема универсального УБП постоянного и переменного тока, которая свободна от указанных выше недостатков. Устройство содержит сетевой выпрямитель (В), зарядно-буферный преобразователь (ЗБП), АБ и преобразователи напряжения ПН1 и ПН2 по числу требуемых независимых выходов постоянного и переменного тока.
Сетевой выпрямитель 1 собран по бестрансформаторной схеме и содержит сетевые фильтры, выпрямительный мост и корректор угла сдвига потребляемого от сети тока и напряжения. Выпрямитель не содержит высокочастотного преобразователя. ЗБП4 выполнен по схеме высокочастотного преобразования с интегральным широтно-импульсным (ИШИМ) регулированием выходного напряжения и предназначен для заряда и содержания АБ.
Высокочастотные преобразователи ПН1 и ПН2 с ИШИМ регулированием обеспечивают получение бесперебойного постоянного (ПН1) и переменного (ПН2) напряжения для питания нагрузок. АБ 19 обеспечивает питание нагрузок при отключении внешней сети переменного тока
Напряжение внешней сети 2 подается на входные выводы сетевого выпрямителя 1, от выходных выводов которого постоянное напряжение 3 поступает на коммутаторы импульсов (КИУ) 9 и 14, а также на инверторы (И) 10 и 15 преобразователей ПН1 и ПН2. Если напряжение сети 2 находится в заданных пределах, то КИУ вырабатывает сигнал, коммутирующий импульсы управления с выходов узлов управления (УУ) 8 и 13 на входы инверторов 10 и 15, которые и преобразуют постоянное напряжение в переменное повышенной частоты прямоугольной формы. Это напряжение поступает на одну из первичных обмоток трансформатора выпрямителя (В) 12 и далее выпрямляется для питания нагрузки преобразователя ПН1. Для нагрузки переменного тока предназначается преобразователь ПН2, отличающийся от ПН1 наличием инвертора 18 на выходе. Выходное напряжение выпрямителя 1 одновременно подается на вход ЗБП 4, к выходу которого подключается АБ 19, и входы инверторов 11, 16, выходы которых подключены к первичным обмоткам выпрямителей 12, 17. При отключении сети переменного тока или повреждении выпрямителя 1 КИУ 9 и 14 подключают УУ 8 и 13 к вторым первичным обмоткам трансформаторов выпрямителей 12 и 17. и преобразователи продолжают бесперебойно выдавать электроэнергию для электропитания нагрузок.
Отличие данной схемы от буферной состоит в том, что в ней подсистема заряда и содержания резервной АБ выделена в отдельную структуру только на выходную мощность, необходимую для заряда АБ, а преобразователи напряжения выходных каналов выполнены с двумя входными выводами постоянного тока: от промышленной сети переменного тока и резервной АБ. В данном УБП при питании нагрузок постоянного тока отсутствует двойное преобразование энергии, выходные напряжения не зависят от напряжения АБ, а их нестабильность - от режима заряда-разряда АБ.