Что учитывать при выборе источника бесперебойного питания. Советы по выбору бесперебойника для домашней техники

Здравствуйте Друзья! В этой статье разберемся как выбрать ? Название говорит само за себя. Основная задача источника бесперебойного питания (ИБП или UPS) — обеспечение стабильной подачи питания к подключенным к нему устройствам. В нашем случае это домашний стационарный компьютер . Ноутбуку и другим мобильным устройствам это ник чему. У них есть встроенная батарея, от которой подается питание при сбоях в электросети. Зачем же все таки нужен источник бесперебойного питания для компьютера? В первую очередь для того что бы вы не потеряли информацию, над которой работали и возможно не сохранили. Во вторую очередь для защиты от повреждений вашего компьютера в результате нестабильной подачи питания. В этой статье вы узнаете как подобрать ИБП для вашего компьютера

Источник бесперебойного питания — Uninterruptible Power Supply или UPS. Устройство, основной задачей которого является обеспечение бесперебойной подачи питания к подключенному к нему оборудованию.

Сейчас существуют три типа ИБП:

• Резервный
• Линейно-интерактивный
• On-Line

Резервный ИБП или Back-UPS

Так же может называться Off-Line или Standby. Самый простой в изготовлении. Благодаря этому самый дешевый. Состоит из аккумулятора, зарядного устройства его питающего, инвертора и реле.

Аккумулятор. Источник энергии от которого происходит питание при сбоях в электросети. Обычно обладает параметрами 12 V и от 7 Ah до 9 Ah

Чем больше Ah, тем мощнее аккумулятор и следовательно дольше сможет поддерживать ваш компьютер включенным.

Зарядное устройство находится внутри источника бесперебойного питания. Служит для поддержания батареи в боевой готовности.

Инвертор. Преобразовывает постоянное напряжение 12V от аккумулятора в 220V переменного. Работает когда питание осуществляется от батареи.

Реле. Переключатель, отвечающий за быстрое переключение с питания от сети переменного тока на аккумулятор и обратно.

Одним из самых популярных резервных источников бесперебойного питания является APC Back-UPS ES 525. Имеет четыре стандартных розетки для подключения устройств. Три из них подключены через батарею и одна на прямую.

Удобен тем что не требует покупки специальных шнуров для питания компьютера. Аккумулятор в данной модели легко снимается и устанавливается. Главное не перепутать цвет. Иначе придется разбирать и паять. Долго паять)

Источники бесперебойного питания данной категории характеризуются временем переключения с сети переменного тока на аккумулятор. Измеряется в миллисекундах мс. Чем меньше тем лучше.

Линейно-интерактивный источник бесперебойного питания или Smart-UPS

Так же может называться Line-Interactive. Строится на базе резервного ИБП и дополнительно включает в себя ступенчатый стабилизатор напряжения. Благодаря которому может выравнивать подающее напряжения до 220V без перехода на батарею. Это дополнение позволяет работать в более широком диапазоне входящих напряжений

Обычно Smart-UPS рассчитаны на большую мощность и благодаря наличию стабилизатора сильно уходят вперед по стоимости.

Данные модели идут с активной системой охлаждения. Работает она не постоянно. При работе естественно шумит. Комплектуются двумя батареями.

Данные умные источники бесперебойного питания для компьютеров имеют уменьшенное время переключения в сравнении с резервными ИБП. Это позволяет использовать их для серверов и другого чувствительного к перепадам оборудования. На рисунке ниже вы видите APC Smart-UPS 1500 в исполнении для монтирования в стойку

Комплектуются точно такими же батареями по 12 В 7 Ah как и резервные источники питания в количестве четырех штук. На рисунке ниже вы видите еще одного представителя «умных» ИБП с мощностью 2200 VA.

Устанавливается в стойку и скорее всего требует для выполнения своих функций восемь аккумуляторов.

Источник бесперебойного питания On-Line или двойного преобразования

В данных источниках бесперебойного питания входное переменное напряжение сначала преобразуется в постоянное, затем в переменное и подается на выход. На это тратится энергия. Поэтому эти UPS обладают невысоким КПД (порядка 85% — 95%). Некоторым фирмам вроде бы удалось повысить КПД до 99%, но это не проверенная информация

Благодаря такой схеме отсутствует реле переключения, следовательно задержка при подаче питания от батареи равно нулю. Ее нет. Это обуславливает сферу применения on-line ИБП для обеспечения техники критической к параметрам входящего питания. Эти источники бесперебойного питания регулируют не только напряжение (как Smart-UPS), а еще и частоту, тем самым подавая всегда качественное питание.

Сложность схемы делают данные ИБП лидерами в ценовой политике.

Расчет необходимой мощности

Источники бесперебойного питания характеризуются Вольт-Амперной (ВА) характеристикой. Например APC Back-UPS ES 700, как видно из названия модели, 700 ВА. Компьютер потребляет энергию Ваттами, Вт. Для пересчета ВА в Вт необходимо ВА умножить на коэффициент равный 0,7

Вт = ВА x 0.7

На примере нашего APC Back-UPS ES 700

700 x 0.7 = 490 Вт

Следовательно к этому источнику бесперебойного питания мы можем подключить нагрузку максимум 490 Вт. При максимальной нагрузке естественно UPS будет держать совсем мало. Поэтому рекомендуют нагружать ИБП на 50 — 70%. Итого от 250 Вт — 340 Вт. Чем меньше вы подадите нагрузку на источник бесперебойного питания , тем дольше сможет оставаться во включенном состоянии ваш компьютер .

Возникает логичный вопрос. Как рассчитать мощность нагрузки? Если с монитором все понятно, можно посмотреть по спецификации на сайте производителе или на сайте в интернет-магазине. А как быть с мощностью системного блока .

Приблизительный расчет мощности системного блока

70+50+10+150 = 280

Это еще не все. Необходимо учесть КПД блока питания. Больше информации о них и о том как выбрать вы можете прочитать в статье Блок питания компьютера . КПД блока питания определяется принадлежностью его к стандарту.

К примеру у нас современный блок питания стандарта 80 PLUS GOLD с КПД = 90%.

Получается системный блок в целом потребляет 308 Вт.

К полученному значению необходимо добавить потребление монитора . Приблизительно 30-50 Вт. Возьмем к примеру 40 Вт.

Полученная мощность компьютера 308 + 40 = 350 Вт почти вписывается в рекомендуемый диапазон APC Back-UPS ES 700. Это 250 — 340 Вт.

Это был сложный вариант расчета. Есть вариант гораздо проще. Считаете суммарное потребления своего компьютера и это значение умножаете на два.

В нашем случае

Исходя из полученного значения выбираем источник бесперебойного питания для компьютера с равной либо большей вольт-амперной характеристикой. В нашем случае это 700 ВА и больше.

1. Выбирайте источник бесперебойного питания для компьютера с максимальной гарантией. Обычно это один год гарантии, но можно найти и два.

2. Выбирайте в магазине, сервисный центр которого находится в вашем городе

3. Определитесь, необходимо ли вам управлять источником бесперебойного питания через USB. Какие это дает преимущества. Если у вас компьютер включен когда вас нет дома и пропадает питание, то, ИБП со связью с компьютером сможет сам отправить последнего в сон или выключить систему. Источник бесперебойного питания без связи с компьютером продержит его сколько сможет и отключит питание. Если без вас компьютер не работает, тогда можно выбирать без связи. Это будет дешевле.

4. По возможности выбирайте фирменную продукцию. Под фирменно имеется ввиду крупная американская или европейская организация. Например APC или Mustek

5. Обращайте внимание на разъемы подключения устройств к источнику бесперебойного питания. Бывают розетки как обычная евро-розетка так и специальные компьютерные (можно посмотреть на картинке выше Smart-UPS 1500). Продумайте вопрос подключения ИБП к компьютеру и не только.

Заключение

В статье Как выбрать источник бесперебойного питания для компьютера была задача, оставить как можно меньше темных пятен в разделе выбора ИБП. Подведем итог. Для домашнего компьютера отличным выбором будет резервный UPS. Если же у вас часто, и бывает на долго, просаживается напряжение, то лучше присмотреться с «умным» источникам бесперебойного питания — Smart-UPS. Они способны выровнять напряжение, тем самым сократив переходы на питание от аккумулятора к минимуму. Продумайте, нужна ли вам связь компьютера с ИБП? Определитесь с типом и количеством розеток. И самое главное, выбирайте источник бесперебойного питания для компьютера с запасом по мощности. И еще одно. Если вы пользуетесь внешним жестким диском который питается от сети 220V, то его во время работы так же лучше подключать к ИБП.

Видео в котором расскажу о программе управления UPS фирмы APC Powerchute

Основное видео о выборе источника бесперебойного питания для компьютера

Любым вопросам, замечаниям и дополнениям буду рад ответить в комментариях. Поделитесь своей схемой выбора источника бесперебойного питания.
Благодарю, что поделились статьей в социальных сетях. Всего Вам Доброго!

Во-первых, нужно принимать во внимание мощность источника бесперебойного питания. Для расчета нужной мощности в вольт-амперах нужно учитывать коэффициент мощности, который для источника бесперебойного питания равен 0,7. Таким образом, для системы мощностью 200Вт нужен ИБП мощностью от 200/0,7=285 ВА.

Во-вторых, следует определить время автономного питания нагрузки, необходимое для Вашей системы. Данный критерий определяет емкость аккумулятора для устройства бесперебойного питания, который является самой дорогостоящей частью ИБП. В связи с этим, следует точно определиться с целью использования ИБП: возможно, он нужен для продолжения работы Вашего ПК после отключения электроэнергии в течение 5-10 минут; либо Вам нужно несколько часов для завершения срочных проектов; либо же ИБП предназначен для обеспечения долгосрочного питания системы сигнализации или других систем.

Третьим параметром является форма напряжения. Для ПК обычно используются импульсные источники питания, и здесь вполне можно использовать ступенчатое напряжение.

На что нужно обратить внимание?

Выбирая источник бесперебойного питания компьютера, следует учитывать, что обычно для таких целей достаточно устройства мощностью от 400 до 600 ВА. Если домашний ПК имеет немало периферийных устройств, следует приобретать источник немного мощнее, например, 825 ВА. В случае, если у Вас дома два ПК, то для полноценной их защиты нужно приобретать ИБП мощностью более 1000 ВА.

При выборе блока бесперебойного питания для домашнего использования, нужно принять во внимание, что это устройство обычно устанавливается на столе рядом с системным блоком – для удобства контроля за его работой. Таким образом, желательно, чтобы ИБП был приятного цвета и дизайна и не слишком шумел (не более 40-45 ДБ на расстоянии до 1м).

В дополнение к сказанному, следует знать, что в среднем ПК способен сохранять работу при пропадании напряжения до 20 мс, хотя некоторые системные блоки способны выдерживать колебания даже в 300 мс. Эти показатели Вашего ПК желательно учитывать при выборе источника бесперебойного питания.

Какие основные функции выполняют UPS?

Основные функции источников бесперебойного питания следующие:

• Сглаживание небольших и непродолжительных скачков напряжения;
• Фильтрация питающего напряжения и обеспечение менее шумной работы системы;
• Сохранение работоспособности системы на определенное время после прекращения подачи электроэнергии в сети;
• Предохранение системы от перегрузок или короткого замыкания.
• Помимо основных функций современные ИБП часто снабжаются и рядом дополнительных благодаря специальному ПО:
• Автоматическое выключение системы, если напряжение в сети отсутствует долгое время и перезапуск системы при возобновлении подачи электроэнергии;
• Тестирование состояния системы бесперебойного питания и запись соответствующих данных в log-файл (температура источника, уровень заряда аккумулятора и др.);
• Индикация показателей напряжения и частоты переменного тока в электросети, питающего напряжения на выходе, а также и мощности, которую потребляет нагрузка;
• Уведомление пользователя в случае аварийных ситуаций при помощи индикаторов или монитора, звуковых сигналов или программных сообщений;
• Возможность установки таймера для автоматического включения и выключения нагрузки в определенное время.

Что такое пассивные источники бесперебойного питания резервного типа?

Пассивные ИБП резервного типа (passive standby) – это один из трех классов источников бесперебойного питания согласно принятому стандарту Международной электротехнической комиссии (IES). Эти ИБП часто называют оффлайновыми.

Принцип их работы довольно прост – при нормальном функционировании системы (если показатели входного напряжения не превышают установленные нормы) нагрузка, проводимая через фильтр, получается прямо от электросети. Если показатели начинают превышать установленные лимиты, - нагрузка переводится на питание от аккумулятора данного источника бесперебойного питания.
Простота организации в работе пассивного ИБП резервного типа обуславливает достаточно несложную его схемотехнику, компактный размер и невысокую стоимость. В то же время, у данного вида бесперебойного питания компьютера есть немало недостатков. Основной недостаток в том, что любое ощутимое изменение в подаче электроэнергии способно привести к переходу на питание от аккумуляторной батареи, что довольно быстро вызывает изнашивание этой дорогостоящей части UPS.

Что такое линейно-интерактивные ИБП и где они применяются?

Линейно-интерактивные источники бесперебойного питания (line interactive), по сравнению с офлайновыми ИБП, имеют дополнительную функцию стабилизации напряжения. Они снабжены специальным модулем AVR, который корректирует перепады напряжения при его понижении или повышении и обеспечивает нормальную работу системы без переключения на аккумуляторное питание. Режим резервного питания включится лишь при изменении напряжения на величину, которую AVR не сможет скорректировать.

Более редкое использование аккумуляторной батареи в линейно-интерактивных ИБП гарантирует ее большую долговечность, чем в оффлайновых источниках бесперебойного питания. Диапазон рабочих напряжений для данного типа ИБП значительно шире, чем у оффлайновых систем бесперебойного питания, в среднем +/- 20% от номинального напряжения. Номинальное напряжения обычно составляет 220В, 230В или 240В. Время переключения на аккумуляторную батарею для данного вида ИБП довольно большое – около 4-7мс, однако для домашнего использования это незначительно.

В настоящее время линейно-интерактивные источники бесперебойного питания являются оптимальным выбором для использования в домашних условиях.

Какие преимущества у онлайновых источников бесперебойного питания?

Онлайновые ИБП, также называемые ups блоками бесперебойного питания с двойным преобразованием (double conversion), являются самым дорогостоящим классом ИБП. Принцип их работы существенно отличается от других ИБП. Поступающее в онлайновый ИБП переменное напряжение преобразуется в постоянное (благодаря выпрямителю), которое затем снова преобразуется в переменное (благодаря инвертору) – такое двойное преобразование практически на сто процентов ограждает защищаемую систему от любых изменений во внешней сети.

Батарея аккумулятора постоянно подключена ко входу в инвертор, что сводит к минимуму время переключения на нее при аварийной ситуации (0.0 мс). Мощность такого устройства обычно довольно большая – от 700ВА.

Среди недостатков онлайновых источников бесперебойного питания следует указать низкий КПД (т.к. электроэнергия преобразуется два раза), высокий уровень шума при работе и довольно высокие цены. В силу этого данные ups блоки бесперебойного питания обычно не применяются для защиты домашних ПК или электроприборов. Основная сфера их использования – корпоративные приложения.

Что такое феррорезонансные ИБП?

Феррорезонансные ups - источники бесперебойного питания - это устройства, которые в своей работе основываются на эффекте феррорезонанса, который обычно используется в стабилизаторах напряжения. В этих ИБП применяется феррорезонансный трансформатор, который в нормальном режиме является стабилизатором напряжения, а также сетевым фильтром.

При прекращении подачи питания этот трансформатор в течение 8-16 мс поставляет в нагрузку электропитание за счет электроэнергии, которая накопилась в его магнитной системе. Этого времени вполне достаточно, чтобы инвертор источника бесперебойного питания смог начать снабжение нагрузки электроэнергией от аккумуляторной батареи.

Данный тип ИБП имеет не очень высокий КПД (не более 93%), поэтому особого распространения он не получил, несмотря на то, что он обеспечивает довольно надежную защиту от высоковольтных выбросов энергии и электромагнитных шумов. Феррорезонансные источники бесперебойного питания относятся к источникам средней мощности – максимальная их мощность равна 18кВА.

С какими мощностями работают ИБП?

В зависимости от мощности бесперебойного источника питания, их условно классифицируют на три вида: маломощные, средней мощности и мощные источники.
Маломощными являются ИБП, которые подключаются непосредственно к защищаемому оборудованию и питаются от электросети через стандартные розетки. Такие устройства обычно рассчитаны на мощность в диапазоне 250-3000 ВА (в зависимости от модели).

ИБП средней мощности обычно рассчитаны на мощность в диапазоне 3-30 кВА. Они поставляют в нагрузку электропитание посредством встроенного розеточного блока либо специальной розеточной сети. Питание данные устройства бесперебойного питания обычно получают от кабеля распределительного щита через защитно-коммутационный аппарат.

UPS ИБП большой мощности обычно работают с напряжением в диапазоне от 10 до сотен кВА (до 800 кВА). Они подключаются к питающей сети так же, как и среднемощные ИБП. Они обычно размещаются в специальных помещениях, имеют значительные размеры и напольное исполнение.

Как перевести показатели мощности для источников бесперебойного питания из вольт-амперов в ватты?

Для перевода показателей мощности из ВА в Вт используется коэффициент мощности (PF). Если Вашим источником бесперебойного питания используется ступенчатая аппроксимация, нужно умножить мощность в вольт-амперах на коэффициент 0,6; если же используется синус – на 0,7 – 0,95 в зависимости от PF блока питания. Для блока бесперебойного питания компьютера коэффициент обычно равен 0,7.

Источники, обеспечивающие < strong> бесперебойное питание, имеют такой параметр, как максимальная активная мощность, которая измеряется в ваттах. Если, предположим, Ваш ИБП имеет показатели 1000ВА, 600Вт, это значит, что активная мощность, получаемая от источника, должна быть не больше 600Вт, в то время как полная мощность системы может достигать 1000ВА.

Какими возможностями обладает источник бесперебойного питания?

Прежде, чем выбрать источник бесперебойного питания, важное значение имеет простота их использования и технического обслуживания. Довольно важно иметь возможность наблюдать за работой источника. Для этих целей современные источники бесперебойного питания снабжены светодиодами или дисплеями.

Каждый блок бесперебойного питания имеет функцию тестирования своих внутренних узлов, которая запускается автоматически при запуске ИБП и периодически повторяется. Тестирование включает в себя контроль над внештатными ситуациями, анализ состояния и уровня заряда аккумулятора, а также корректность подключения источника бесперебойного питания.

Многие современные ИБП снабжены возможностью дистанционного контроля за питанием оборудования. Для этого источник бесперебойного питания компьютера или другой системы соединяется с ней при помощи специальных интерфейсных кабелей и определенного ПО. В частности, использование ПО Smart 2000, интерфейса RS-232, а также интерфейса с сухим контактом делает задачу управления источником на больших расстояниях вполне реальной.

Большая часть ИБП имеет возможность горячей замены аккумуляторных батарей, т.е. замены без выключения самого источника и остановки питания системы. Таким образом, пользователь сам может купить батареи и заменить ими старые. Такая функция есть у всех онлайновых ИБП и у части линейно-интерактивных источников.

Что нужно учитывать при подключении ИБП?

Подключение устройства бесперебойного питания не является сложной задачей. Стандартный ИБП имеет ряд одинаковых разъемов для электрических кабелей. Однако, следует учитывать, что источник бесперебойного питания компьютера и сам компьютер нельзя соединять при помощи компьютерного кабеля, имеющего на конце стандартную вилку, т.к. разъем ИБП попросту не подойдет к такой вилке. В ряде случаев специальные кабели не входят в комплект ИБП, и их нужно покупать отдельно. Мощные блоки бесперебойного питания обычно подключаются при помощи специальных клеммных колодок.

Не стоит подключать к ИБП копировальные аппараты или лазерные принтеры, т.к. во время работы они иногда используют высокую пиковую мощность, что может вызвать перегрузку источника бесперебойного питания и выключение всей системы.

После того, как устройство бесперебойного питания подключено к сети, потребуется около 4-6 часов для полной зарядки его батареи. После этого устройство полностью готово к использованию. При нормальной работе системы ИБП никак не дает о себе знать. Если же происходит внештатная ситуация – он оповещает пользователя тремя способами: при помощи индикаторов или дисплея, звуковым сигналом и программно – при помощи специального сообщения на экране компьютера.

Какой вид ИБП лучше всего подходит для офисов и локальных сетей?

Проблема защиты офисов и локальных сетей от неполадок в энергоснабжении имеет три варианта решения. Первое решение является наиболее простым и наименее затратным. Следует хранить всю важную информацию на сервере, который снабдить надежным ИБП - источником бесперебойного питания.

Обычно для этих целей используются линейно-интерактивные ИБП либо онлайновые для защиты особо ценных данных. Функции, которыми снабжены эти высококлассные блок бесперебойного питания, как, например, мониторинг или дистанционное управление являются немаловажными в данных условиях.
Второй вид решения обеспечит большую надежность при больших затратах. Он заключается в снабжении компьютеров несложными ИБП. Если не забывать о максимальной допустимой мощности, можно разумно сэкономить, подсоединяя несколько рабочих станции к одной системе бесперебойного питания.

Третий вариант является самым дорогостоящим, однако обеспечивает максимальную защиту системы и сохранность информации. Он состоит в подключении всей электросети к онлайновому ИБП, рассчитанному на большую мощность. Такой шаг является рациональным лишь при исключительной ценности информации в системе или при наличии контроллера, который может аккуратно обесточить систему в нужное время.

Какой срок службы у аккумуляторных батарей ИБП и есть ли возможность его продлить?

При выборе источника бесперебойного питания цена во многом зависит от типа его аккумулятора. Батареи аккумулятора обычно могут использоваться в течение 4-6 лет, однако неумелое обращение вполне способно укоротить этот срок. Одной из причин сокращения срока службы батарей является использование их до полной разрядки.

При таком использовании в батареях происходят необратимые химические процессы. Высокая температура воздуха (выше 30 градусов) также укорачивает жизнь аккумуляторным батареям. Губительной для батарей и для многих компонентов ИБП и сильная перегрузка системы.
Перед началом использования нового ИБП нужно поставить его на зарядку на несколько часов. Запасные аккумуляторы не стоит закупать впрок, т.к. срок их хранения не очень велик. Для предохранения батареи от перегрева желательно приобретать систему бесперебойного питания, которая периодически тестирует свои компоненты и корректирует их состояние. Если прибор подвергся переохлаждению (ниже 0 градусов), перед началом работы его следует согреть в течение нескольких часов.

Как обеспечить долгосрочную работу ИБП?

• Для этого нужно соблюдать ряд следующих правил:
• Не допускать перегрузки ИБП - подключать к нему лишь те системы, которые действительно нужно предотвратить от проблем с подачей электроэнергии;
• Правильно заземлить систему, т.к. иначе эффективность корректировки будет снижена;
• Не ударять источник бесперебойного питания и не допускать его тряски;
• Не допускать хранения блока бесперебойного питания во влажном помещении;
• При отключении напряжения в сети следует выключить подключенное к ИБП оборудование для того, чтобы источник мог зарядить свой аккумулятор при возобновлении подачи электроэнергии. Данное действие предотвратит полную разрядку батареи;
• Нельзя включать сетевой фильтр между системой бесперебойного питания и компьютером;
• Периодически стоит включать тестирование источником бесперебойного питания своих компонентов;
• Не подключать к источнику лазерные принтеры или копировальные аппараты.
• Таким образом, срок службы батарей блока бесперебойного питания во многом зависит от соблюдения правил эксплуатации: частоты включения автономного режима, температуры и влажности в помещении, условий зарядки и от вида самого аккумулятора.

Что такое распределенная система бесперебойного питания?

Распределенная система бесперебойного питания - это система, состоящая из ряда ИБП, причем каждый источник поставлен к отдельному ПК или другому оборудованию. Источники бесперебойного питания, составляющие такую систему, могут иметь различные характеристики и свойства.

Такая система, обеспечивающая бесперебойное питание, отличается простотой и чаще всего используется в офисах и для домашних целей. У нее есть немало преимуществ:

Благодаря тому, что каждая единица оборудования защищается собственным ИБП, защита в системе используется максимально эффективно – для каждого элемента подбирается защита в соответствии с его особенностями, характером работы и степенью важности информации;

Данная система бесперебойного питания предусматривает простой и эффективный способ контроля над ее состоянием – каждый пользователь видит состояние ИБП приставленного к нему оборудования и может вовремя сообщить в случае неполадок;

Развивать данную систему довольно просто – можно начать с приобретения ИБП для сервера, а затем постепенно снабдить источниками все оборудование в системе;

При выходе из строя одного из источников бесперебойного питания в системе, система продолжает эффективно функционировать благодаря замене поломанного ИБП источником от менее важного оборудования.

Что такое централизованная система бесперебойного питания?

Централизованная система бесперебойного питания обычно состоит из одного ИБП, установленного для защиты большого количества оборудования.

Такая система имеет ряд преимуществ:

В централизованных системах бесперебойного питания обычно применяются ИБП высокого класса, обеспечивающие наилучшую защиту оборудования;

Трехфазные ИБП (UPS), которые обычно используются в данной системе, предохраняют электросеть от перегрузок, связанных с работой ПК и делают работу всей системы более безопасной;

Использование одного источника бесперебойного питания вместо нескольких той же ценовой категории позволяет значительно сэкономить средства;

Один источник бесперебойного питания значительно проще контролировать, чем несколько десятков ИБП.

Централизованная система бесперебойного питания имеет и ряд недостатков, например, необходимость в квалифицированных кадрах или специализированной фирме для обслуживания ИБП; такую систему менять и расширять значительно сложнее – поэтому при ее планировании нужно учесть все нюансы и перспективы на будущее; такая система довольно дорога для использования в простых компьютерных системах.

Что такое байпас, и какова его функция в ИБП?

Если нужно выбрать блок бесперебойного питания, который бы отвечал требованиям повышенной надежности, особое внимание нужно обратить на байпас. Байпас (bypass) – это механизм обходного пути, он является обязательной частью любого источника бесперебойного питания высокой или средней мощности.

Этот механизм состоит из двух основных частей – электронного байпаса (статического) и механического (ручного) байпаса. Такая электронно-механическая конструкция позволяет переводить нагрузку с инвертора ИБП на байпас и обратно без изменения характера напряжения. Байпас является связующим звеном между входом и выходом ИБП и позволяет осуществлять эту связь в обход механизма резервирования питания.

Благодаря байпасу осуществляются следующие функции:

• Включение и выключение источника бесперебойного питания для проведения ремонтных работ без прекращения энергоснабжения приемников;
• При возникновении коротких замыканий или перегрузок в инверторе, нагрузку можно перевести с инвертора на байпас;
• Если качество электроэнергии в сети нормальное, нагрузку можно переводить с инвертора на байпас для экономии электроэнергии.

Какие типы инверторов используются в ИБП?

Инвертор является важной частью любого ИБП (UPS). Это полупроводник, который преобразует постоянное напряжение от аккумуляторных батарей (АБ) в переменное в вольтах, которое подается на нагрузку. В линейно-интерактивных ИБП источников бесперебойного питания инвертор часто выполняет дополнительные функции зарядного устройства.

Инвертор может подавать напряжение разной формы в зависимости от типа ИБП. Упрощенные модели инверторов часто производят напряжение прямоугольной формы с паузами без тока. Инверторы более совершенных моделей формируют аппроксимированное напряжение – ступенчатое, но близкое к синусоидальной форме. Эти два вида инверторов подходят для защиты маломощного оборудования и применяются с импульсными блоками питания.

Инверторы более мощных источников бесперебойного питания, в частности, линейно-интерактивных, выдают напряжение синусоидальной формы с довольно низким коэффициентом искажения (не более 3%). Такие инверторы могут применяться для любых видов нагрузок, начиная от импульсных блоков ПК вплоть до электродвигателей.

Что означает схема зеркального преобразования и для чего ее применяют?

Схема зеркального преобразования часто применяется в промышленных источниках бесперебойного питания с двойным преобразованием. Ее работа основывается на применении IGBT-транзисторов, т.е. биполярных полевых транзисторов, имеющих изолированных затвор.

Особенность зеркального преобразования в том, что выпрямитель и инвертор ИБП имеют одинаковое строение. Такая особенность позволяет добиваться следующих результатов:
Получение входного тока без нелинейных искажений;

Близкий к единице коэффициент мощности источника бесперебойного питания;

Осуществление принципа ШИМ без использования трансформатора на выходе.

Основным недостатком зеркального преобразования является довольно низкий КПД – на 1-1,5 % ниже, чем у ИБП с двойным преобразованием, имеющего тиристорные преобразователи. Это обуславливает небольшую сферу применения подобных блоков бесперебойного питания с мощностью не более 30-40 кВА.

В чем заключается принцип ШИМ?

Принцип широтно-импульсной модуляции (ШИМ) заключается в определении оптимального времени, в течение которого открыт ключевой транзистор и одновременное урегулирование объема электроэнергии, накопленной трансформатором. Основные преимущества этого метода заключаются в неизменности периода повторений Т наряду с простотой его реализации. Благодаря этому принцип ШИМ используется практически в каждом источнике бесперебойного питания

Например , в случае увеличения тока оборудования, защищаемого ИБП (UPS), происходит следующее. Энергия, наколенная трансформатором, начинает расходоваться быстрее, сокращая время для закрытого состояния ключа. Для увеличения запаса энергии в трансформаторе происходит процесс увеличения времени для открытого состояния ключевого транзистора. Таким образом, общее время Т постоянно. Аналогичные действия происходят и при уменьшении тока в оборудовании.

Устройство, регулирующее работу ключевого транзистора, называется ШИМ-контроллером. ШИМ-контроллер является неотъемлемой частью ИБП и включает в себя все элементы управления, например, устройства запуска и защиты.

Примерно через три-шесть месяцев работы стоимость данных, хранящихся на новом рабочем компьютере, начинает превышать стоимость самого компьютера. В случае с сетевым сервером такая ситуация может возникнуть уже через несколько недель после его установки.

В 50 — 70% случаев причиной сбоев в работе электронных приборов является некачественное электроснабжение. При сбое электропитания одна некорректная сессия записи данных может разрушить всю файловую систему.

Даже если сбои и не приводят к катастрофическим последствиям сразу, то спустя некоторое время чувствительная электронная начинка вашего ПК может попросту «взбунтоваться» из-за постоянных циклов включения/выключения.

В России получили известность данные исследований, проведенных в США фирмами Bell Labs и IBM. Согласно данным Bell Labs и IBM (США), каждый персональный компьютер подвергается воздействию 120 нештатных ситуаций с электропитанием в месяц.

Виды сбоев электропитания

Характеристики ИБП (UPS):

выходная мощность, измеряемая в вольт-амперах (VA) или ваттах (W);

время переключения, то есть время перехода ИБП (UPS) на питание от аккумуляторов (измеряется в миллисекундах, ms);

время автономной работы, определяется емкостью батарей и мощностью подключенного к ИБП (UPS) оборудования (измеряется в минутах, мин.);

ширина диапазона входного (сетевого) напряжения, при котором ИБП (UPS) в состоянии стабилизировать питание без перехода на аккумуляторные батареи (измеряется в вольтах, V);

срок службы аккумуляторных батарей (измеряется годами, обычно 5 и 10 лет).

Основные электрические параметры ИБП (UPS)

Выходная мощность ИБП (UPS)

Выходная мощность ИБП (UPS) определяется как произведение напряжения (в вольтах, V) на силу тока (в амперах, А).

Мощность, потребляемая нагрузкой, определяется как произведение выходной мощности ИБП (UPS) (в вольт-амперах, VA) на коэффициент мощности нагрузки (Power Factor, PF).

Следует выбирать такой ИБП (UPS), для которого выполняется следующее условие:

P — выходная мощность ИБП (UPS) (VA), Wн — мощность, потребляемая нагрузкой (VA),

PF — коэффициент мощности, который для персональных компьютеров принимается равным 0,7.

Обычно величина потребляемой мощности указана на наклейке, расположенной на задней крышке устройств.

Форма выходного напряжения ИБП (UPS)

Источник бесперебойного питания является временным заменителем электрической сети для подключенного к нему оборудования.

В электрической сети напряжение имеет синусоидальную форму или форму, близкую к синусоиде. Разумеется, все компьютеры и другое оборудование, предназначенное для питания от сети переменного тока, рассчитано именно на синусоидальное напряжение. Но почти все виды оборудования, в том числе компьютеры, могут более или менее нормально работать с напряжением, которое очень сильно отличается от синусоидального.

Раньше некоторые ИБП (UPS) с переключением имели выходное напряжение в форме меандра (прямоугольных импульсов разной полярности).

Рис. 1. Меандр

Для того чтобы среднеквадратическое и амплитудное значение прямоугольного напряжения были равны соответствующим значениям синусоидального напряжения, производители современных ИБП (UPS) с переключением слегка изменили форму меандра, введя паузу между прямоугольными импульсами разной полярности.

Рис. 2. Меандр с паузой.

Напряжение такой формы производители ИБП (UPS) называют «ступенчатым приближением к синусоиде» (англ. — stepped approximation to a sine wave). Эта форма кривой позволяет, при правильно подобранных амплитуде напряжения и длительности пауз, выполнить требования разных нагрузок. Например, при длительности паузы около 3 мс (для частоты 50 Гц) действующее значение напряжения совпадает с действующим значением синусоидального напряжения той же амплитуды.

Реальная форма выходного напряжения ИБП (UPS) с переключением приведена на рис. 3.

Рис. 3. Осциллограммы напряжения и тока персонального компьютера, подключенного к ИБП (UPS) с переключением.

На этой же осциллограмме приведена и кривая потребляемого компьютером тока. Cильные импульсные токи, потребляемые компьютером в моменты начала и конца прямоугольного импульса, не влияют на работу компьютера. Они полностью подавляются блоком питания компьютера, на выходе которого наблюдается постоянное напряжение с обычным уровнем пульсаций.

Компьютер, защищаемый ИБП (UPS) с переключением, питается несинусоидальным напряжением только в моменты работы ИБП (UPS) от батареи (т.е. очень кратковременно). При работе ИБП (UPS) от сети компьютер питается сетевым напряжением, сглаженным с помощью встроенных в ИБП (UPS) фильтров шумов и импульсов.

Подавление шумов

Шумы — это небольшие случайные отклонения напряжения от номинала, в основном высокочастотные. Шумы подавляются входными фильтрами ИБП (UPS). Степень подавления зависит от частоты шума. В среднем, у ИБП (UPS) подавление шума составляет от 10 Дб при частоте 0,15 МГц до 50 Дб при частоте 30 МГц.

Подавление импульсов

В мире существуют несколько стандартов, описывающих требования к ИБП (UPS) относительно защиты от импульсов.

Наиболее распространенный стандарт относится к типичным офисным условиям и подразумевает испытание ИБП (UPS) путем подачи на его вход импульса напряжением 3000 В. В ИБП (UPS) разных типов используются разные технологии подавления импульсов. В оффлайновых и линейно-интерактивных моделях ИБП (UPS), как правило, используется варисторная защита от импульсов. Простой и эффективный варисторный шунт может подавлять импульсы с токами огромной амплитуды.

Коэффициент полезного действия

Коэффициент полезного действия — это отношение мощности, потребляемой нагрузкой ИБП (UPS) к полной потребляемой ИБП (UPS) мощности. Чем выше КПД, тем эффективнее используются энергоресурсы. КПД ИБП (UPS) может колебаться от 85 до 97% в разных классах и при разных режимах работы устройств.

Время работы от батареи

Для большинства обычных офисных ИБП (UPS) небольшой мощности время работы от батареи при максимальной нагрузке составляет 4−15 минут.

Если нагрузка ИБП (UPS) меньше максимальной, то время работы от батареи увеличивается. Из-за нелинейности разрядной кривой аккумуляторной батареи это увеличение не пропорционально уменьшению нагрузки. Если нагрузка уменьшилась вдвое, то время работы может увеличиться в 2.5−5 раз, если втрое, то время увеличивается в 4−9 раз и т.д.

ИБП (UPS) большой мощности и некоторые ИБП (UPS) малой мощности имеют возможность увеличения времени автономной работы за счет замены батареи на батарею большей емкости или установки дополнительной батареи. Батарея большей емкости может устанавливаться в том же корпусе или может устанавливаться дополнительный корпус для батареи.

Коэффициент мощности. Ватты и вольт-амперы

Знать мощность подключенного к ИБП (UPS) оборудования необходимо для того, чтобы не превысить предельную допустимую нагрузку ИБП (UPS). Но нагруженность (или перегруженность) ИБП (UPS) определяется не только тем, какая мощность выделилась в нагрузке, а еще и тем, какой ток течет через ИБП (UPS). Поэтому при указании предельной для ИБП (UPS) нагрузки обычно указывают максимальную полную мощность в вольт-амперах и максимальную активную мощность в ваттах.

Выбирать ИБП (UPS) нужно так, чтобы максимальная мощность нагрузки не превышала максимальной мощности ИБП (UPS).

Полная мощность нагрузки должна быть меньше номинальной полной мощности ИБП (UPS) (нужно сравнивать вольт-амперы — ВА). А активная мощность нагрузки не должна превышать номинальной активной мощности ИБП (UPS) (нужно сравнивать ватты — Вт).

Для разных нагрузок и разных ИБП (UPS) ограничением может быть или полная, или активная мощность. Чаще всего (для компьютерных нагрузок) ограничением является полная мощность.

Перед покупкой бесперебойника нужно не полениться и посчитать суммарное заявленное производителями электропотребление подключаемой к ИБП техники.

Лазерный принтер и копировальную технику подключать к выходу ИБП не планируй, поскольку при работе они в отдельные моменты потребляют пиковую мощность, превышающую возможности ИБП!
Системный блок компьютера — 450 Вт + монитор 45 Вт + модем 15 Вт = 510 Вт! Не верю! — воскликнешь ты, почти как Архимед в ванной. — Это же не компьютер , а обогреватель! Отчего же в комнате так прохладно?
Несложная лабораторная работа (амперметр переменного тока, включенный в разрыв сетевого кабеля, с поправкой на реактивность) подтвердит, что на практике, мощность, потребляемая системным блоком, даже под полной нагрузкой, в два раза меньше той, что указана на корпусе его импульсного блока питания! В твоём случае — примерно,300 Вт. В магазине выясняется, что полную мощность источников бесперебойного питания производители обозначают в Вольт-Амперах (VA).

Активную мощность БП компьютеров принято обозначать в Ваттах (W). Если мощность в VA умножить на коэффициент 0,6, то получим мощность в W (Ваттах). Pw = Pva х 0,6. И, наоборот, Pva = Pw/0,6.
Мощность ИБП , рассчитанная по этим формулам, должна, как минимум, в 1,2 раза превосходить суммарную мощность нагрузки для надёжной его работы. (В твоём случае 300W / 0,6 х 1,2 = 600VA). Продавец весьма смутно представлял разницу между этими величинами и потому столь же туманно давал рекомендации об их соотношении.
Для тех, кто вообще не дружит с математикой, важно запомнить простое правило: желательно, чтобы числовое значение суммарной мощности ИБП обозначенной в Вольт-Амперах (VA) было в два раза больше суммарной мощности нагрузки, обозначенной в Ваттах (W). (Например: 300W х 2 = 600VA).
Такое соотношение создаст запас мощности, который не только не повредит ИБП и компьютеру, но и продлит жизнь аккумулятора питания, который встроен в ИБП. Для питания домашнего ПК хватит ИБП мощностью 600 — 800 VA.
Также полезно первое включение ИБП в электросеть произвести на время от четырех до шести часов для полной зарядки аккумулятора. Полностью заряженный, в прохладном отсеке он служит пять и более лет. Температура 40 градусов по Цельсию снижает срок службы аккумулятора в несколько раз. Для экспресс оценки ИБП и состояния аккумулятора полезна функция «холодный старт». Если при отключенном сетевом кабеле ИБП способен запустить от встроенного аккумулятора компьютер и дополнительные PCI устройства вместе с монитором, то его мощность рассчитана точно и аккумулятор в хорошем состоянии.
Нужен ли ему ИБП, каждый решает сам. Но в некоторых случаях работа системы без него — просто авантюра. Например: при смене ПО спутникового ресивера в ответственный момент программирования флеш-памяти на мониторе возникает предупреждающая надпись: DO NOT POWER OFF!
И если ресивер в этот момент не питается, как и компьютер, от ИБП, то даже кратковременный сбой сетевого напряжения отправит сначала эту самую флеш в глубокий нокаут, а затем и вас крепким «панчером» хозяина:)!

Скачки напряжения – основная причина поломки компьютеров. Чтобы защитить устройства от поломки, установите UPS или источник бесперебойного питания. Он используется для устранения различных помех в электросети:

• Резкое повышение и понижение напряжения;
• Внезапное отключение электроэнергии;
• Электромагнитные помехи;
• Высокочастотные импульсы.

К бесперебойнику подключают системный блок, монитор, аудиосистему, игровые джойстики, модемы, принтеры и сканеры. Чтобы обеспечить всем устройствам надежную защиту, важно знать, как правильно подобрать ИБП для компьютера.

Как выбрать источник бесперебойного питания для компьютера

Выбор ИБП для компьютера начинается с определения его типа. Их три: резервные, интерактивные и онлайн-устройства.

• Резервные бесперебойники работают в двух режимах. При наличии напряжения в сети они «фильтруют» входящие токи и делают их безопасными для оборудования. При отсутствии напряжения выступают в роли резервного аккумулятора. Иными словами, если произошло отключение света, вы сможете работать с ПК еще некоторое время.
  Преимущество: низкая цена
  Недостатки: относительно долгое время срабатывания (до 15 мс), что может быть критичным для некоторых видов техники.
• Интерактивные ИБП, в отличие от резервных, оборудованы встроенным стабилизатором напряжения. Если нагрузка в сети незначительно изменилась, прибор скорректирует ее. Переключение на работу от батарей происходит только при серьезных изменениях в сети.
  Преимущество: быстрое время срабатывания, универсальные, подходят как для компьютеров, так и для всей сопутствующей техники.
  Недостаток: не подходят для техники с высокими пусковыми токами.
• Онлайн-UPS относятся к профессиональному оборудованию. Они преобразуют входящий переменный ток в постоянный, «пропускают» через себя и снова выдают переменный с точным напряжением 220 В.
  Преимущество: подходят для защиты сверхчувствительного и дорогостоящего оборудования.
  Недостатки: очень дорогие и шумные, устанавливаются в помещениях, где нет людей.

Еще один важный параметр – время автономной работы устройства. Оно указано производителем в техническом паспорте прибора и составляет от 10 до 50 минут. Может меняться в зависимости от количества подключенного оборудования.

Как рассчитать мощность ИБП для компьютера

Для начала определите тип вашего ПК и решите, какую дополнительную технику вы хотите к нему подключить. Посчитайте их суммарную мощность. Будьте внимательны: мощность техники указана в ваттах (Вт), а ИБП, как правило, - в вольтамперах (ВА). Вам нужно самостоятельно правильно рассчитать мощность ИБП для компьютера.

• Стандартный офисный компьютер включает системный блок, монитор, колонки и принтер. Их суммарная мощность составляет около 500 Вт. Пересчитываем в вольтамперы: 500*1,4=700 ВА.
• Игровой компьютер состоит из системного блока, одного или двух мониторов, мощной акустической системы, а также джойстиков, рулей и прочего оборудования. Игровые компьютеры гораздо мощнее офисных, поэтому и примерная суммарная мощность будет выше – около 800 Вт. Делаем расчет по образцу и получаем 1120 ВА.

Как подключить ИБП к компьютеру

Подключить бесперебойник к ПК довольно просто. Обязательно наличие сетевого фильтра – тройника.

1. Подключаем бесперебойник к включенному сетевому фильтру. Это необходимо, чтобы подзарядить батарею устройства.
2. Все оборудование: системный блок, монитор, акустическую систему – подключаем к ИБП.
3. Правильно включаем компьютер. Нажимаем на кнопку включения UPS и ждем, пока загорится зеленая лампочка. Она сигнализирует о том, что прибор готов к работе. Только после этого включаем компьютер. Только в этом случае ваше оборудование будет надежно защищено от скачков напряжения.