Комплексные системы защиты

Практика свидетельствует, что, к сожалению, не существует панацеи от всех неприятностей, связанных со сбоями в электропитании. Именно поэтому данному вопросу уделяется самое пристальное внимание. При реализации различных проектов разрабатываются системы обеспечения бесперебойного питания или системы защиты электропитания, которые становятся неотъемлемой составляющей любой компьютерной системы и являются, как правило, составной частью стратегии планирования системы в целом. Обычно проблемы электропитания рассматриваются в рамках единого проекта наряду со многими другими подсистемами здания, поскольку они требуют вложения значительных средств и увязки с силовой электропроводкой, коммуникационным электрооборудованием и аппаратурой кондиционирования воздуха.

Для обеспечения электропитания с повышенной надежностью часто используют ИБП, в конструкции которых предусмотрено избыточное резервирование основных модулей, или параллельное включение нескольких устройств. Для синхронизации параллельной работы нескольких источников на общую нагрузку применяются специальные аппаратные средства. В частности, при построении подобных устройств реализуется модульный принцип, когда входящие в состав устройства блоки поддерживают избыточность типа N+1. Таким образом, при выходе из строя одного блока оставшиеся выполняют его функции. Такая схема не только увеличивает надежность, но и позволяет легко нарастить возможности всей системы электропитания. Обычно для этих целей используются также дополнительные батареи аккумуляторов, что обеспечивает бесперебойную работу оборудования в течение длительного срока или увеличивает ток нагрузки во время краткосрочных отключений. Наращивая число батарей, можно довести срок функционирования подключенного к ИБП оборудования до нескольких часов.

Немаловажный фактор — и средства взаимодействия ИБП с серверами, работающими под управлением различных ОС. При исчерпании ресурсов батарей ИБП или в иной нештатной ситуации эта связь позволит корректно завершить работу программ на всех имеющихся платформах.

Вообще говоря, существуют три основные концепции построения системы защиты электропитания: централизованная, распределенная и комбинированная. Последняя считается в настоящее время не только самой популярной, но и самой надежной. Обычно такая схема включает один или несколько мощных ИБП или даже мотор-генераторов, питающих все здание, системы охраны и пожарной безопасности, а также несколько ИБП малой и средней мощности, защищающих особо ответственное и дорогостоящее оборудование: серверы, активное сетевое оборудование, системы видеонаблюдения и т. п.

43. Умножители напряжения

Используются в высоковольтных источниках литания (десятки киловольт): ЭЛТ, радиопередающие устройства и т.д.

Проблемы создания высоковольтных трансформаторов значительно упрощаются за счёт использования умножителей напряжения. Умножители бывают: асимметричные и симметричные, однополупериодные и двухполупериодные, однофазные и трёхфазные.

Uc1=U1, Uc2n=2U1 на всех остальных конденсаторах,

Ucn=nU1, n порядковый номер конденсатора. Однополупериодные схемы умножения.

Однофазная двухполупериодная схема.

Схема содержит n мостовых выпрямителей. Конденсаторы в диагоналях мостов включены последовательно и параллельны выходу. Пока Ubx меньше Uвых эти конденсаторы (С2п) разряжаются на нагрузку. Конденсаторы, соединяющие мосты (С2n-1) заряда не меняют. При Uвх>Uвых заряжаются С2n,, Схема содержит 4n диодов и Зn-2 конденсаторов.

Однофазная двухполупериодная циклическая схема.

Схема симметрична относительно входных и выходных выводов.

При положительной полуволне на входе конденсаторов С1 или С1’ соответ-ствующая последовательная цепь конденсаторов С1-С2n-1 или С1'-C’2n-1 заряжается, а при отрицательной заряжает Свых, подключенный параллельно нагрузке.

Симметричные схемы умножения напряжения могут быть образованы путём параллельного соединения двух однотипных однополупериодных схем умножения.

Следующая схема получена объединением однополупериодных схем [Л1,216].

Симметричная схема умножения напряжения, Следующая схема получена объединением схем [Л1,217],

Симметричная схема умножения напряжения.