Обзор преимуществ и недостатков ИБП двойного преобразования

ИБП двойного преобразования напряжения — это аварийный источник высококачественного и бесперебойного питания электротехнических приборов бытового и промышленного назначения. В отличие от других средств аналогичного назначения, имеет уникальные технические параметры, позволяющие ИБП быть незаменимым. Вместе с тем, некоторые 
технические характеристики устройства уступают другим ИБП.

Основное отличие ИБП двойного преобразования от всех аналогичных приборов в том, что он формирует на выходе высококачественное переменное напряжение вне зависимости от качества переменного напряжения на входе. Если на входе нестабильное напряжение от внешней электросети, то его можно поднять до приемлемого уровня стабилизатором напряжения. Но некачественное напряжение от генератора исправить практически невозможно. Ниже кратко описано каким образом ИБП двойного преобразования делает качественное электрическое напряжение.

Принцип работы ИБП двойного преобразования

Переменное напряжение сети подается вначале на сетевой фильтр, который сглаживает электромагнитные помехи (за счет снижения и ограничения высокочастотных гармоник). Далее диодный мост преобразуют переменный ток в постоянный, часть которого подается на аккумуляторный блок (если это требуется), а часть на инвертор. Инвертор, в свою очередь, снова преобразует ток в переменный и подает на электроприбор.

Как видите, ИБП двойного преобразования отличается от обычного стабилизатора отсутствием автотрансформатора. А отличие от обычного ИБП в том, что внешнее напряжение всегда преобразуется, а не просто транслируется к потребителям.

ИБП двойного преобразования имеет в быту обозначение «онлайн», т. к. при отключении напряжения в сети, обеспечивает непрерывное, мгновенное, без задержек и провалов питание защищенных потребителей за счет энергии в аккумуляторах.

Наличие источника бесперебойного питания критически важно для функционирования многих видов электрических приборов и техники: котлов отопления и теплоснабжения, повышающих и циркуляционных насосов, насосов водоснабжения, промышленной и бытовой вычислительной техники и др. Поэтому «on-line»-ИБП повсеместно используются в промышленных нуждах, а в данный момент и для бытовых потребителей.

Устройство ИБП двойного преобразования

ИБП с двойным преобразованием — полностью электрический прибор. В нем нет деталей, подверженных механическому износу. Поэтому устройство обладает длительным сроком бесперебойной эксплуатации.

Состав ИБП:

Рис. Принципиальная схема ИБП двойного преобразования.


Сетевой фильтр — На сетевой фильтр, подключенный к сети ИБП, поступает переменный ток. Таким образом, происходит исключение импульсных помех высокой частоты, а также защита от выбросов индуктивной нагрузки. Обычно состоит из фильтра помех и устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП).

Диодный выпрямитель — После сетевого фильтра переменный ток поступает на диоды для выпрямления. Группа собирается по мостовой схеме. В некоторых моделях применены схемы коррекции мощности для меньшей нагрузки на внешнюю сеть.

Аккумуляторы — Часть постоянного тока поступает после выпрямления на блок аккумуляторов. Иногда, для их зарядки используется еще один, параллельный, преобразователь.

Инвертор — Инвертор преобразует постоянный ток в переменный, который подает на электроприбор для его питания. Благодаря сборке на транзисторах типа MOFSET, выходной переменный ток обладает высокими качественными характеристиками.

Система охлаждения — Охлаждение производится при помощи радиатора, установленного на транзисторы и кулера, отводящего тепло от радиатора. Иногда второй вентилятор устанавливается на корпус прибора.

Блок управления — Контроль за управлением и метриками осуществляется с помощью контроллера, собранного на мощном микропроцессором с цифровой обработкой сигналов.

Байпас — Для надежности и увеличении КПД, ИБП оснащен байпасной системой на участке от блока после сетевого фильтра и до выхода на потребителей.

Сделано это для того, чтобы при наличии в сети тока с достаточными для нормальной работы электроприборов, напряжение подавалось на них напрямую, минуя выпрямитель и инвертор. Если байпас не задействован, то напряжение на выход подается через весь блок.

Достоинства и недостатки ИБП

Достоинства

· наличии схемы двойного преобразования, совмещенной с аккумуляторами, которые позволяют все время подавать на электроприборы высококачественное стабильное напряжение как при наличии, так и при отсутствии сети.

· переключение на аккумуляторы происходит мгновенно, позволяя исключить малейшие перебои в питании. Это преимущество делает необходимым использование устройства для запитывания чувствительных к скачкам напряжения приборов. При этом выходное напряжение не имеет электромагнитных помех.

· функции ИБП позволяют регулировать уровень и частоту выходного напряжение переменного тока.

· главным достоинством «онлайн» ИБП с двойным преобразованием напряжения является синусоидальная форма тока, которая важна для бесперебойной работы многих устройств.

Недостатки

· за счет усложненной, в сравнении с другими видами источников бесперебойного питания, схемы прибор имеет высокие показатели тепловыделения, шума вентиляторов, стоимости, при относительно низком КПД.

· стоимость устройства обуславливается дорогостоящими деталями.

· за счет двойного преобразования снижается коэффициент полезного действия до 90-94%.

· для повышения теплоотдачи на транзисторный блок установлен теплоотводящий радиатор с вентилятором. В зависимости от мощности, вентиляторов может быть больше чем один.

Характеристики ИБП двойного преобразования

Все источники резервного питания с двойным преобразованиям напряжения имеют примерно идентичные базовые сравнительные характеристики. Они влияют на параметры выбора устройства для конкретных необходимых целей.

Мощность — единица измерения мощности прибора — Ватт или В/А (Вольт/Ампер). Параметр определяет максимально-допустимую мощность подключаемой нагрузки.

Емкость аккумуляторных батарей — параметр указывает на максимальную емкость батарей. От этого параметра зависит продолжительность работы подключенного к ИБП устройства при отсутствии напряжения в сети.

Характеристики выходного напряжения — параметры выходного напряжения зависят от качества используемых деталей и сборки. От этого зависит наличие или отсутствие помех на электроприборе, подключенном к источнику питания.

Время перехода при пропадании внешней сети — при переходе на питание от аккумуляторов, электроприбору не требуется время, поскольку блок батарей постоянно подключен к цепи. В характеристиках так и пишут – «Время перехода равно 0мс»

Диапазон входных напряжений в режиме двойного преобразования — это параметр определяет в каких пределах внешнее напряжение может отличаться от установленного, в которых ИБП будет работать в «режиме стабилизатора» без перехода на работу от АКБ.

Защита от внешних факторов — схемы защиты обеспечивают корректную работу устройства, как на входе,  так и на выходе. Благодаря этому ни сам блок питания, ни подключаемый электроприбор не может выйти из строя.

Другие параметры: 

— другие параметры являются субъективными или потребительскими: наличие или отсутствие дисплея контроллера, внешний вид, способ и варианты размещения, шумность, цена.

— дисплей прибора несет функцию отображения информации: входное и выходное напряжение, частота тока и др.

— в зависимости от области применения и мощности, вариант размещения может быть напольным, настенным или в специальной конструкционной стойке.

— цена зависит от производителя, поставщика, используемых схем, их качества и технических параметров.

Принципы работы ИБП и его схема

Все источники бесперебойного питания отличаются друг от друга схемой работы. В зависимости от этого выделяют 3 вида ИБП:

• Резервные – питание идет от первичной сети, для защиты от импульсов и помех применяются пассивные фильтры, а при отклонении показателей тока от допустимых устройство переключается в резервное питание

• Интерактивные – по конструктивным особенностям напоминают резервные ИБП, однако отличаются от них

• Двойного преобразования – входящий переменный ток преобразуется в постоянный, а затем, через инвертор, в переменный. Важный плюс (о нем позже) – постоянное включенные в цепь аккумуляторные батареи, позволяющие быстро переключаться на резервное питание

Все ИБП из нашего модельного ряда относятся к последнему типу – это источники с двойным преобразованием энергии (ещё их называют on-line). Они выполняют защиту электрооборудования от разнообразных сетевых неполадок, включая  искажение или пропадание входного напряжения, а также подавления сетевых высоковольтных импульсов и высокочастотных помех.

• Однофазные ИБП ИДП-1: 1, 2, 3, 6, 10, 15, 20 кВА

• Трехфазные ИБП ИДП-2: 10, 15, 20, 30, 40, 60 кВА

• Трехфазные ИБП ИДП-3: 10, 15, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120, 160, 200, 250 кВА.

• Трехфазные ИБП ИДП-4: 10, 15, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120, 160, 200, 300, 400 кВА.

Маломощностные однофазные модели ИДП-1 используются  для бытового и технологического оборудования. Трехфазные модели ИДП-2, ИДП-3, ИДП-4 предназначены для бесперебойной подачи электроэнергии как бытовых, так и промышленных потребителей. Это технологические системы, системы жизнеобеспечения, телекоммуникационные сети и т.д.

К моделям источников для трехфазных сетей (для питания оборудования большой мощности) относится, например, ИБП 20 кВа с входным коэффициентом мощности свыше 0,98. Или модель ИБП 80 кВа, у которой мощностный входной коэффициент составляет 0,99.

Купить ибп с двойным преобразованием

Главные отличия

Главная особенность источников серии ИДП-1, ИДП-2, ИДП-3 – отсутствие силового трансформатора. В отличие от них источник бесперебойного питания ИДП-4 представляет классическую схему двойного преобразования с выходным трансформатором.

Помимо отсутствия трансформатора источники с двухконтурной (двойной) структурой преобразования оснащены корректором коэффициента мощности, IGBT-модулями, а для работы инвертора применяется современная методика пространственно-векторного управления.

Основные преимущества ИБП online-типа

Принцип действия источников двойного преобразования – входящий переменный ток преобразовывается в постоянный, а затем в переменный, с помощью инвертора. Это наиболее эффективная технология энергообеспечения, так как в ней не подразумевается перерывов в питании нагрузки при переходе с сетевого режима (питание нагрузки энергией сети) на автономный режим (питание нагрузки энергией аккумуляторной батареи) и наоборот.  

ИБП двойного (on-line) преобразования позволяет моментально переходить на режим резервного электропитания позволяют постоянно включенные в цепь аккумуляторные батареи. Другими словами, время переключения на работу от аккумуляторов в таких источниках равно 0.

Степень защиты обеспечения электроэнергией у онлайн-ИБП – практически 100%, причем вне зависимости от того, в каких режимах работает сам источник (от сети или от АКБ). Именно поэтому такие источники устанавливаются на ответственных потребителях электроэнергии с повышенными требованиями по качеству электропитания (файловые серверы, ЦОД, системы управления, медицинское оборудование и т.д.)

Схема

Схема ИБП онлайн-типа следующая:

Подводя итог, можно сказать, что ИБП онлайн-типа являются на сегодняшний день наиболее надежными и технологичными источниками питания. Эти устройства можно применять для защиты любых нагрузок в сети. И даже несмотря на то, что такие источники являются достаточно сложным оборудованием, которое, к тому же, генерирует дополнительное тепло и шум в процессе работы, значение этих недостатков все равно меньше, чем описанных выше преимуществ. 

Вам может быть интересно

ИБП 1 кВА ИДП-1-1/1-1-220-Д

Стоечный ибп ИБП 6 кВА ИДП-1-1/1-6-220-Т

ИБП 10 кВА ИДП-1-1/1-10-220-А

ИБП 20 кВА ИДП-2-3/3-20-380-Д

Схемы подключения

для проводного ИБП – Battery Backup Power, Inc.

ИБП (источник бесперебойного питания) с резервным питанием от батареи, указанные в следующей таблице, могут быть напрямую подключены либо к панели с расщепленной фазой 120/240 (однофазные модели 6k и 10k), либо к панели 120 /208Y 3-фазная панель (3-фазные модели 10k, 15k, 20k, 30k и 40k). Однофазные модели 6k и 10k имеют встроенные изолирующие трансформаторы, которые создают собственную нейтраль. Это позволяет установщику выбрать и подключить один из множества вариантов выходного напряжения.

Следующие системы ИБП внесены в список UL, и их выходы могут быть подключены непосредственно к электрическому щиту для обеспечения бесперебойного питания во время перебоев, регулирования напряжения, подавления перенапряжения, фильтрации шума и регулирования частоты.

Номер модели	Емкость	Требование ввода	Варианты выходного напряжения
BBP-ADV-6000-PSW-ONL	6 кВА / 6 кВт	175–280 В, одна/расщепленная фаза, 30 А	110, 115, 120, 200, 208, 220, 230, 240, 110/220, 115/230, 120/240, 120/208
ББП-АДВ-10000-ПСВ-ОНЛ	10 кВА / 10 кВт	175–280 В, одна/расщепленная фаза, 50 А	110, 115, 120, 200, 208, 220, 230, 240, 110/220, 115/230, 120/240, 120/208
ББП-АР-33-10К	10 кВА / 10 кВт	173–253 В, 3 фазы, 30 А	120/208Y, 127/220Y, 277/480Y (с внешними трансформаторами)
ББП-АР-33-15К	15 кВА / 15 кВт	173–253 В, 3 фазы, 45 А	120/208Y, 127/220Y, 277/480Y (с внешними трансформаторами)
ББП-АР-33-20К	20 кВА / 20 кВт	173–253 В, 3 фазы, 60 А	120/208Y, 127/220Y, 277/480Y (с внешними трансформаторами)
ББП-АР-33-30К	30 кВА / 30 кВт	173–253 В, 3 фазы, 85 А	120/208Y, 127/220Y, 277/480Y (с внешними трансформаторами)
ББП-АР-33-40К	40 кВА / 40 кВт	173–253 В, 3 фазы, 120 А	120/208Y, 127/220Y, 277/480Y (с внешними трансформаторами)

Если резерва мощности батареи недостаточно для обеспечения достаточного времени резервного питания, ИБП можно использовать в паре с АВР (автоматический переключатель резерва) или с ручным переключателем, что позволяет ИБП обеспечивать плавное бесперебойное питание подключенных нагрузок, в то время как генератор или вторичный источник питания подключается к сети после сбоя питания от сети или основного источника. Вышеуказанные модели имеют «режим генератора», «режим CVCF (постоянное напряжение и постоянная частота)» или «широкочастотный вход», так что они могут принимать либо мощность сети, либо мощность генератора в качестве входного источника питания, в зависимости от того, установлен ли дополнительный переключатель. добавлен генератор/вторичный источник питания.

Независимо от источника входного питания критические нагрузки (серверы, компьютеры, рабочие станции, телефоны, сетевой стек, лабораторные приборы и т. д.) не будут затронуты, поскольку они всегда подключены к резервному питанию в режиме реального времени, обеспечиваемому ИБП. .

Для получения дополнительной информации об этих типах систем резервного питания посетите веб-сайт: https://www.backupbatterypower.com

Чтобы получить помощь по проекту резервного питания, свяжитесь с нами.

Используйте стрелки влево/вправо для перемещения по слайд-шоу или проведите пальцем влево/вправо при использовании мобильного устройства

Проектирование онлайн-ИБП — (Часть 11/17)

В предыдущих руководствах были разработаны зарядное устройство для свинцово-кислотного аккумулятора и литий-ионного аккумулятора. За этим последовало проектирование прямоугольного инвертора и модифицированного синусоидального инвертора. Теперь пришло время завершить схему ИБП. Схема инвертора включает в себя следующие строительные блоки –

1) Основной источник питания

2) Цепь зарядного устройства

3) Аккумулятор

4) Инвертор

5) Механизм переключения

Основным источником питания обычно является сеть переменного тока. Источник питания используется для зарядки аккумулятора через цепь зарядного устройства. Аккумулятор обеспечивает резервное питание при отключении сетевого питания. Батарея хранит электрическую энергию в виде постоянного тока. Резервное питание обеспечивается подключением цепи нагрузки к инвертору. Инвертор получает питание от заряженной батареи при сбое питания, преобразует обратно мощность постоянного тока в мощность переменного тока и обеспечивает резервное питание нагрузки. Так работает любой базовый ИБП.

Теперь для завершения схемы ИБП необходимо собрать вместе только разработанные базовые блоки. Но перед этим важно учесть механизм переключения. При проектировании любого ИБП важно учитывать множество факторов, таких как стоимость, размер и количество выходных портов, резервный аккумулятор и выходная мощность. Помимо этих основных факторов, важным фактором, который необходимо учитывать, является топология или механизм переключения, заложенный в конструкцию ИБП. Как правило, топология — это один из факторов, который обычно не упоминается в спецификациях ИБП, но он столь же важен, как и другие технические характеристики ИБП.

Существует две основные топологии ИБП – 

1) ИБП в режиме онлайн

2) ИБП в автономном режиме

В зависимости от применения и цепи нагрузки, которая должна быть обеспечена резервным питанием, необходимо выбрать топологию ИБП. В топологии онлайн-ИБП питание подается напрямую на нагрузку через инвертор. Таким образом, цепь нагрузки питается не напрямую от сети переменного тока, а от инвертора. Таким образом, при сбое питания онлайн-ИБП продолжает подавать питание на нагрузку без каких-либо перерывов или колебаний. Таким образом, нагрузка продолжает получать питание без перерыва. Недостаток этой топологии состоит в том, что батарея постоянно заряжается от источника переменного тока и цепи зарядного устройства. Если в цепи зарядного устройства нет какой-либо интеллектуальной схемы для остановки зарядки аккумулятора после его полной зарядки, то аккумулятор может продолжать перезаряжаться. Таким образом, в онлайн-ИБП, как правило, встроены интеллектуальные зарядные устройства, которые отключают зарядку батареи, когда батарея полностью заряжена.

В автономном ИБП цепь нагрузки изначально питается напрямую от сети переменного тока. При сбое источника питания сбой питания обнаруживается схемой управления, и питание подается на нагрузку через аккумулятор и инвертор после того, как сбой питания уже произошел. Таким образом, в автономном ИБП нагрузка отключается один раз, прежде чем она получает резервное питание от ИБП.

Онлайн-ИБП предназначен для приложений, в которых питание никогда не должно отключаться, например, для обеспечения питания компьютерных систем в офисе или серверных комнатах. Автономный ИБП предназначен для приложений, где важно только обеспечение резервного питания. Как и автономный ИБП, его можно использовать для резервного питания промышленных машин, которые не зависят от времени работы.

В этом руководстве разработан онлайн-ИБП. В этом руководстве разработаны две онлайн-схемы ИБП, в одной из которых используется прямоугольный инвертор, а в другой — модифицированный синусоидальный инвертор.

Блок-схема —

Схема сетевого ИБП может быть представлена ​​следующей блок-схемой —

, обе схемы имеют одинаковое блочное представление.

Принципиальная схема — 

В данной конструкции ИБП используется свинцово-кислотный аккумулятор. Зарядное устройство имеет следующую принципиальную схему –

Рис. 2: Принципиальная схема зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов на базе LM317

схема – 

Рис. 3: Принципиальная схема полумостового прямоугольного инвертора

В другой схеме батарея подключена к модифицированному синусоидальному инвертору со следующей принципиальной схемой – 

Рис. 4: Принципиальная схема модифицированного синусоидального инвертора 900 03

Соединения цепей – 

Поскольку схема зарядного устройства батареи и схемы инвертора уже спроектированы, теперь необходимо собрать вместе только эти схемы для создания онлайн-ИБП. Чтобы узнать о схеме зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов, ознакомьтесь со следующим учебным пособием — 

Проектирование 12 В свинцово-кислотного постоянного напряжения батареи с ограниченным текущим зарядным устройством для UPS

Для изучения конструкции квадратного волнового инвертора ознакомьтесь с следующим учебником-

Волновой инвертор

Чтобы узнать о конструкции модифицированного синусоидального инвертора, ознакомьтесь со следующим учебным пособием —

Завершение модифицированной конструкции синусоидального инвертора с использованием полной мостовой схемы и повышающего трансформатора

В онлайн-ИБП на основе инвертора прямоугольной формы просто клеммы батареи, подключенной к цепи зарядного устройства свинцово-кислотной батареи, также подключены к входам инвертора прямоугольной формы. Нагрузка подключена к выходу прямоугольного инвертора. На этом онлайн-ИБП с инвертором прямоугольной волны завершен.

Рис. 5: Прототип сетевой схемы ИБП с прямоугольным инвертором и зарядным устройством для свинцово-кислотных аккумуляторов

также подключен к входу модифицированного синусоидального инвертора. Нагрузка подключается на выходе модифицированного синусоидального инвертора. На этом ИБП Online с модифицированным синусоидальным инвертором завершен.

Рис. 6. Прототип сетевой схемы ИБП с использованием модифицированного синусоидального инвертора и зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов ИБП, который никогда не выключается и всегда доступен для питания устройств нагрузки в случае сбоя питания. Онлайн-ИБП очень эффективны в непрерывном питании устройства без каких-либо задержек. В системе ИБП сначала сетевой переменный ток преобразуется в постоянный для зарядки аккумулятора. Затем энергия, хранящаяся в аккумуляторе, снова преобразуется в переменный ток для питания устройства в случае отключения электроэнергии. Таким образом, этот ИБП дважды преобразует мощность перед подачей питания на нагрузку. В связи с этим онлайн-ИБП также известен как онлайн-ИБП с двойным преобразованием. Эти системы ИБП также обеспечивают хорошую изоляцию нагрузочного устройства от перебоев в электроснабжении, поскольку нагрузочное устройство не подключено напрямую к сети переменного тока.

Как и в онлайн-ИБП, аккумулятор всегда подключен к инвертору, а инвертор подключен к нагрузочному устройству. Благодаря этому устройство, подключенное к онлайн-ИБП, может получать непрерывное питание без каких-либо перебоев при отключении питания. Так вот в этих ИБП инвертор, как и аккумулятор, всегда находится во включенном состоянии. Это недостаток онлайн-ИБП. Аккумулятор продолжает заряжаться даже после полной зарядки. Таким образом, чтобы сделать сетевой ИБП более эффективным, одна цепь зарядного устройства для батареи может иметь интеллектуальную схему, отключающую батарею от цепи зарядного устройства после ее полной зарядки.

В некоторых конструкциях сетевых ИБП используется безобрывный переключатель для переключения нагрузки на батарею при отключении сетевого питания переменного тока. Время переключения этих переключателей составляет несколько миллисекунд, что не влияет на работу устройства при отключении питания. Использование безобрывного переключателя в конструкции онлайн-ИБП помогает получить преимущества автономного ИБП, в то время как резервное питание предоставляется на нагрузку в этом типе ИБП без перерыва благодаря переключению источника питания всего за несколько миллисекунд.

В собранном выше ИБП Online не используется ни один безобрывной переключатель для переключения нагрузки на батарею. В цепях прибор всегда подключен к инвертору. Инвертор получает питание от батарей, а выпрямитель заботится о зарядке батарей. Таким образом, когда сеть переменного тока отключается, заряд, сохраненный в батарее, обеспечивает питание нагрузочного устройства, однако зарядка батареи прекращается, когда она полностью заряжена.

В схемах онлайн ИБП, собранных выше, отсутствует прерывание или пауза напряжения нагрузки при пропадании сетевого питания. Таким образом, существует нулевое время переходного процесса между формами выходной мощности, наблюдаемыми до и после сбоя питания.

Рис. 7: График, показывающий нулевую переходную разницу во времени формы выходного сигнала ИБП, работающего в режиме онлайн В этой схеме нагрузка непрерывно питается через инвертор прямоугольной формы. Таким образом, нагрузка фактически питается прямоугольной волной, которая имеет нулевую разницу во времени переходного процесса с входной сетью переменного тока.

2. Онлайн-ИБП со свинцово-кислотной батареей и модифицированным синусоидальным инвертором. В этой схеме нагрузка непрерывно питается от модифицированного синусоидального инвертора. Таким образом, нагрузка фактически питается от модифицированной синусоиды, которая имеет нулевую разницу во времени переходного процесса с входной сетью переменного тока. Модифицированная синусоида приближается к идеальной синусоиде из-за нулевого уровня напряжения в ее форме волны.

Тестирование цепей — 

В схемах онлайн-ИБП, разработанных в этом руководстве, используется свинцово-кислотная батарея на 12 В. Аккумулятор заряжается с помощью схемы зарядного устройства через сеть переменного тока, и один и тот же аккумулятор используется либо прямоугольным инвертором, либо модифицированным синусоидальным инвертором для получения энергии для нагрузки. Таким образом, время переключения между возобновлением питания и отключением питания от сети равно нулю. В качестве нагрузки для проверки цепей берется лампочка переменного тока. Было замечено, что при отключении сетевого питания лампочка переменного тока, подключенная к выходу, не прерывается. Таким образом, нагрузка получает постоянную мощность даже при отключении сетевого питания. Форма выходного сигнала онлайн-ИБП на основе инвертора прямоугольной формы такая же, как форма волны, которая наблюдалась для инвертора прямоугольной формы.

Рис. 8: График, показывающий форму выходного сигнала схемы ИБП в режиме онлайн на основе инвертора прямоугольной формы

   КПД этого ИБП составляет 52 % в расчете на инвертор.

Форма выходного сигнала модифицированного синусоидального инвертора на базе онлайн-ИБП такая же, как форма сигнала, наблюдаемого для модифицированного синусоидального инвертора.

Рис. 9: График, показывающий форму выходного сигнала схемы онлайн-ИБП на основе модифицированного синусоидального инвертора

КПД этого ИБП составляет 40 процентов от рассчитанного для инвертора. Онлайн-ИБП имеет несколько преимуществ, таких как надежное резервное питание, поскольку нагрузка получает непрерывное питание без задержки при отключении питания. Переходное время равно нулю, так как в конструкции не используется безобрывной переключатель и отсутствует механизм переключения. Эти ИБП имеют меньший уровень шума и низкие искажения на выходе. Отсутствует снижение напряжения (падение напряжения в сети) и, следовательно, нет проблемы с падением напряжения. Эти ИБП имеют лучшую стабилизацию напряжения и, поскольку они генерируют чистый переменный ток, они обеспечивают более высокую степень защиты нагрузки независимо от любых колебаний в сети. Существует более высокая степень изоляции между сетью переменного тока и цепью нагрузки. Прибор на выходе изолирован от любых колебаний сетевого питания переменного тока, что предохраняет прибор нагрузки от любых повреждений. Выходная частота остается постоянной, так как инвертор постоянно используется для питания прибора. Таким образом, на выходе создается постоянная скважность. Эти ИБП обеспечивают свободу входной и выходной амплитуды и частоты. Таким образом, также может быть получен сигнал высокого напряжения.

Хотя есть у этих ИБП и недостатки. Для этого требуется ряд компонентов с высокой рабочей температурой. Из-за непрерывного использования инвертора он должен быть рассчитан на непрерывную работу. Эти ИБП потребляют больше энергии за счет двойного преобразования. Требуется выпрямитель с более высокой мощностью, так как он должен подавать питание на инвертор, а также заряжать аккумулятор. Поскольку все элементы сетевого ИБП всегда находятся во включенном состоянии, что приводит к их нагреву, это снижает общую надежность схемы. Эффективность онлайн-ИБП может быть высокой, но из-за повторяющихся двойных преобразований эффективность снижается. Эффективность ИБП на базе инвертора прямоугольной формы составила 52 процента, в то время как эффективность ИБП на основе модифицированного синусоидального инвертора составила всего 40 процентов. Охлаждение необходимо из-за чрезмерного тепловыделения в контуре. Из-за использования выпрямителя высокой мощности, инвертора с хорошими характеристиками и из-за добавления процесса охлаждения эти инверторы немного дороги в разработке.

Поскольку выходная волна имеет низкий уровень искажений, эти ИБП можно использовать для питания аудиосистем или любых чувствительных электронных устройств (в зависимости от инвертора). Благодаря нулевому времени переключения система онлайн-ИБП может использоваться для обеспечения резервного питания чувствительных электронных устройств, таких как компьютеры и серверы.