Поговорим об источниках резервного питания, разрабатываемых и изготавливаемых компанией «К-инженеринг». Зачем они нужны, откуда взялись и для решения каких задач используются.
Ответьте на вопрос: Что является источником резервного питания?
Слайд «Что является источником резервного питания»
Правильный ответ – аккумуляторная батарея (АКБ).
Блоки питания как составляющие рынка систем безопасности
Источники резервного питания возникли по причине того, что в 1996 году по отношению к технике систем безопасности появился норматив, обязующий все системы пожарной и охранно-пожарной сигнализации иметь в составе устройства резервного питания. Но какими они должны быть и как устроены — на данные вопросы ответа не было. В этот период времени возникли две компании - «Бастион» и «К-инженеринг». Они взялись за проработку данной темы.
Пока шли разработки, создавалась идеология блоков резервного питания, рынок был забит приборами, сделанными в Польше, США, в Великобритании и т. д. Однако, начиная с 1997 года, Бастион и К-Инженеринг начали активно заполнять рынок своими блоками питания.
В 2000 году произошёл финансовый кризис, и импортное оборудование стало нерентабельным для использования в проектах. Это и дало толчок к массовому применению продукции «К-инженеринг».
Слайд «Критерии оценки источников резервного питания»
Комплексный подход к оценке блоков питания. Надёжность резервирования
Теперь поговорим о самих приборах. При оценке источников резервного питания существует несколько её вариантов. Один из таких вариантов – оценка токовых параметров (выходного напряжения, выходного тока) и соответствия их цене. Например, покупается блок в 12 В и 3 А, и он стоит 1000 рублей. А у другого блока – 12 В и 4 А, и его стоимость – 1200 рублей. Второй вариант будет вроде как предпочтительнее, так как у него на 1 А больше.
Это - распространённый подход. Однако у него есть свои сильные и слабые стороны. Компания «К-инженеринг» действует немного по-другому. Необходимо ответить на вопрос, что именно является источником резервного питания – БИРП, ББП или АКБ? Правильный ответ на этот вопрос – аккумуляторная батарея (АКБ). Всё, что разрабатывается компаниями в сфере электроники, связано с успешностью работы аккумуляторных батарей. Она, в свою очередь, определяет само резервирование электропитания.
Рассмотрим два, по сути дела, различных вариантов резервирования питания.
Слайд «Схема работы БИРП»
Преимущества функциональной схемы БИРП. Технология управление напряжением «ключ-стабилизатор Low Drop»
Первый вариант предлагает наша компания, и он называется «Схема БИРП». Второй вариант предполагает использование других схем «Не БИРП», которые не называем по причине корректности. «К-Инженеринг» тоже к ним обращалась в ранее выпускавшихся приборах «Квант», а сейчас используется в приборах «БИРП-Лайт».
Что представляет собой схема БИРП? Одно из основных преимуществ – двухканальность устройства, реализующего несколько функций. Оно обеспечивает токовую нагрузку по основной цепи и одновременно канал заряда, так как батарея в процессе эксплуатации источника питания должна заряжаться, чтобы не допустить полной разрядки.
При создании источника питания используется первичный преобразователь, который преобразует сетевое напряжение 220 В в слаботочное напряжение 13,7 В. Это напряжение направляется по каналу вторичного питания. Это первый канал, и он осуществляет питание по сети. Второй канал – канал зарядки. 13,7 В подаётся на аккумуляторную батарею. Она заряжается полностью либо частично, и в этой ситуации на батарее образуется 12 В (с небольшими отклонениями до 10 %).
Уникальной в данном случае является разработка специального стабилизатора под названием «ключ Low Drop». Он позволяет объединить эти два канала в единую систему стабилизации, обеспечивая подачу токовой нагрузки. Напряжение при этом стабилизируется в пределах 1 процента. Происходит подача стабильных 12 В.
В альтернативной схеме «Не БИРП» используется 1 канал. По каналу первичного преобразования подаётся 13,7 В, дальше через резистор идёт ответвление на аккумуляторную батарею. Соответственно, в отсутствии ключа Low Drop на потребителя поступает 13,7 В от основной сети, а в случае отключения от неё — от аккумуляторной батареи подаётся 12 В. Налицо скачки напряжения в рамках примерно 1,5 В. Они могут быть хорошо ощутимы потребителями.
Если приводить бытовые аналогии, действие БИРП можно сравнить с ситуацией принятия душа с наличием резервной ёмкости с водой. В этом случае БИРП подобен клапану, который открывает подачу воды из резервуара при прекращении поступания воды из душа. Таким образом, человек не почувствует дискомфорта. Если этот клапан отсутствует, то вода из ёмкости будет поступать с заметно меньшим напором, чем из душа, из-за чего станет уже не комфортно. Так происходит и в схеме «Не БИРП». Это бытовое примитивное, но наглядное сравнение.
Слайд «Сравнение источников резервированного питания по параметрам надёжности»
Время восстановления ресурса АБ. Преимущества функциональной схемы зарядного устройства БИРП
Что принимается во внимание при проектировании источников питания? Аккумуляторная батарея в данном случае рассматривается как основной источник резервного питания. Необходимо понимать, что есть время, обеспечивающее резервирование и время, необходимое для восстановления ресурса аккумуляторной батареи (её заряда). Мы в компании «К-Инженеринг» ввели такое понятие, как коэффициент резервирования канала питания (КРП). Оно представляет собой соотношение времени резервирования к времени заряда.
Если этот коэффициент равен 1, то восстановление ресурса происходит моментально, но такого быть не может. Но если КРП составляет 0,6-0,7, то имеем дело с очень качественным источником питания.
Кроме того, на работу аккумуляторной батареи влияет оптимальность режимов работы входящих комплектующих и компонентов. Этот параметр отслеживается, так как чрезвычайно важен температурный режим. Существуют определённые показатели температур, которые задаются производителями АКБ, при которых гарантируется стабильность работы данных устройств. Второй момент. Так как в преобразователях участвуют силовые элементы, надёжность этих силовых элементов определяют долговечность самого источника питания.
Поэтому очень важен подбор требований электробезопасности. В частности, это касается выбора конденсаторов и даже таких элементов, как паяльная паста, вид применяемых плат. Учитываются и более мелкие нюансы.
Источник питания должен учитывать основные правила электробезопасности. Первичное напряжение составляет 220 В, что критично для жизни человека. Необходимо гарантировать безопасность как для монтажника, который устанавливает данный прибор, так и для эксплуатирующего персонала.
Слайд «Надёжность резервирования питания определяется»
Поэтому в наших источниках много внимания уделяется конструктивам, связанным с обеспечением высокого уровня электробезопасности.
На отображаемом слайде вы видите, что один из основных параметров – это время резервирования. Речь идёт о времени работы источника бесперебойного питания от аккумуляторной батареи. Ещё одна характеристика, о которой уже говорилось, это время восстановления ресурса АКБ после её разряда на нагрузку.
Слайд «Время восстановления t2»
Обладая большим опытом, наша компания проводила много экспериментов, и мы тестировали две схемы — схему БИРП и схему «Не БИРП». На данном слайде показано, как происходит восстановление в соответствии с этими схемами. В первом случае за счёт наличия отдельного канала заряда АКБ имеется возможность управления зарядом. На диаграмме показано, как происходит заряд аккумуляторной батареи в схеме БИРП.
Если будет использоваться схема БИРП Лайт, которая проиллюстрирована в нижней части, то в данной ситуации форсированного заряда невозможно обеспечить. Это объясняется тем, что прибор в процессе эксплуатации находится под нагрузкой, которая забирает электроэнергию. Допустим, в тот момент, когда происходит заряд аккумуляторной батареи, включается инфракрасная подсветка камеры. Соответственно прибор не может отдать то количество энергии, которое нужно для заряда АКБ. Часть энергии расходуется на питание инфракрасной подсветки. В такой ситуации заряд аккумуляторной батареи осуществляется дольше, и даже возможна её недозарядка.
7 (812) 677-26-65
8 (800) 234-34-00
info@k-eng.ru
