Что такое UPS и как он устроен

Топ-5 ИБП для компьютеров

Компьютеры чувствительны к перепадам напряжения и отключению электричества. Поэтому к сети их нужно подключать с помощью источника бесперебойно питания. При этом не менее важно выбрать надежный бесперебойник для компьютера, цена которого вас устроит.

В источнике бесперебойного питания (ИБП) встроена батарея, от которой питается компьютер в случае сбоев на линии электропередач или при полном отключении питания. Благодаря этому обеспечивается:

• нормальное закрытие программ и выключение компьютера;
• защита комплектующих ПК от повреждения при перепадах напряжения.

Очень важно подключить к ИБП не только системный блок, но и монитор, чтобы все действия, которые юзер выполняет после отключения электроэнергии, были видны наглядно.

Существует три типа источников бесперебойного питания, которые используются для подключения к компьютеру.

Резервный (Back-UPS)

ИБП с самой простой конструкцией. Время задержки переключения с сети на батарею у таких моделей – 10 мс. Они подходят для использования в домах и квартирах, где нет проблем с перебоями поставки электроэнергии.

Такие бесперебойники не оборудованы стабилизаторами напряжения, поэтому при каждом скачке напряжения в сети они переключаются на работу от встроенной батареи, что негативно сказывается на сроке ее эксплуатации.

Линейно-интерактивный (Smart-UPS)

Эти модели, в отличие от резервных, оборудованы ступенчатым стабилизатором напряжения. При скачках напряжения в сети он выравнивает выходное напряжение до 220В без перехода на питание от внутренней батареи. Такие модели оборудуются системой активного охлаждения, которая включается только при больших нагрузках на устройство.

Благодаря стабилизатору напряжения увеличивается срок работы встроенной в ИБП батареи, но цена оборудования в этом случае увеличивается.

ИБП двойного преобразования (On-Line)

Наиболее профессиональный и надежный тип источников бесперебойного питания, но и самый дорогой. Принцип работы таких моделей основан на двойном преобразовании входящего электричества: сначала в постоянный ток, а потом в переменный. Из-за этого КПД такого оборудования составляет 85%-95%.

В моделях отсутствует реле переключения, активирующее внутреннюю батарею при перепадах напряжения, поэтому задержка переключения у модели – 0 с.

Компьютер, который подключен к ИБП двойного преобразования, всегда питается от сети (всегда «онлайн»), но получает «чистое» и «выровненное» в идеальную синусоиду электричество. А информация об изменениях силы тока или напряжения сразу же предается с бесперебойника на ПК.

Как устроен ИБП?

Постоянное напряжение аккумуляторной батареи (обычно 12 В или 24 В, если батареи включены последовательно) превращается в переменное 220 В с помощью специального устройства – встроенного инвертора. Если напряжения в сети исчезает, работа источника бесперебойного питания обычно сопровождается световой и звуковой индикацией для привлечения внимания пользователя.

В зависимости от емкости аккумуляторной батареи и мощности нагрузки, ИБП обеспечивает переменное напряжение на своих выходах в течение обычно 5 — 20 мин (кроме особых случаев). Этого времени хватает для того, чтобы закрыть все приложения (работающие программы) и выключить компьютер.

Все источники делятся на три большие группы:

• пассивные (passive stand-by),
• линейно-интерактивные (line interactive),
• с двойным преобразованием (double conversion).

Альтернативные варианты защитного оборудования

Многие задаются вопросом: а нужен ли бесперебойник, если напряжение в сети не пропадает, а просто «скачет»? Нужен ли бесперебойник для компьютера в таком случае? Ответом на эти вопросы может стать взгляд в сторону стабилизаторов напряжения. Эти устройства позволяют корректировать сигнал в очень широком диапазоне, подавая на вход нагрузки напряжение такого уровня, который был задан пользователем. В этом заключается основное достоинство данных приборов. Основным же недостатком является то, что стабилизатор перестаёт работать одновременно с исчезновением напряжения в электросети. Основная проблема устройств стабилизации – невозможность обеспечить автономную работу нагрузки. Поэтому важно чётко понимать, от чего именно необходимо защитить аппаратуру: от колебаний уровня сигнала или от частых и кратковременных отключений электроэнергии. В первом случае выходом из ситуации станет стабилизатор напряжения, во втором же – источник бесперебойного питания, назначение которого несколько обширнее.

Но что делать, если уровень сигнала в электросети относительно стабильный, но имеют место длительные отключения энергии? Выходом из такой ситуации может стать приобретение дизельного генератора. Они выпускаются с разными диапазонами мощностей и могут быть применены для обслуживания как бытовых, так и промышленных объектов. Различают модели на дизельном топливе и на бензине. Стартёр устройства может быть как ручным, так и электрическим. Преимущество использования такой установки заключается в том, что она может обеспечивать длительное время автономной работы оборудования с перерывами исключительно на сервисное обслуживание или дозаправку. Такая техника компактна, проста в обслуживании и легка в эксплуатации.

Эксплуатация ДГУ не лишена и ряда недостатков, к ним можно отнести:

• Невозможность самостоятельного перехода на питание нагрузки при исчезновении напряжения в сети электропитания;
• Шум в процессе работы;
• Наличие выхлопных газов;
• Большое количество расходных материалов (свечи, топливо и пр.)

Нужен ли ИБП

Многие пользователи задаются вопросом, нужен ли им ИБП, ведь это дополнительные затраты, при том что он никак не влияет на производительность ПК и другие его эксплуатационные параметры. Вопрос вполне резонный и ответ на него может быть разный.

Когда ИБП не нужен:

• компьютер старый или самый дешевый
• напряжение стабильное и пропадает редко
• у вас есть резервная копия всех ценных файлов
• вас не смущает потеря несохраненных файлов

Когда ИБП нужен:

• компьютер представляет достаточную ценность
• напряжение в сети скачет или часто пропадает
• у вас нет резервной копии ценных файлов
• потеря несохраненных файлов для вас критична

В любом случае отказ от приобретения ИБП оправдан только при сильно ограниченных финансовых возможностях. Так как он не только убережет ваши файлы, но не даст произойти сбою системы и выйти из строя компьютеру.

Если для вас компьютер или данные представляют какую-то ценность, то рекомендую приобрести ИБП, так как восстановление может обойтись дороже, не говоря уже о потери времени и нервов.

Инструкция, как сделать бесперебойник

Уличный или бытовой источник постоянного питания достаточно дорого стоит. Предлагаем рассмотреть, как сделать своими руками источник бесперебойного питания, как выбрать детали к устройству и возможное назначение. Конечно, полного соответствия с фирменными устройствами нам добиться не удастся, но создать самодельный малогабаритный источник на несколько киловатт для квартиры или загородного коттеджа вполне реально.

Описание самостоятельного производства:

1. Можно взять запчасти от электронных приспособлений (можно после неисправности), нам понадобится батарея, подходящая по мощности. Можно купить её отдельно, но в таком случае лучше проконсультируйтесь со специалистом;
2. Подключите инвертор. Он должен быть рассчитан на продолжительную работу и иметь больший допустимый показатель кВа, чем нужно;
3. Далее нам понадобится кабель. Можно применить провод силового исполнения, для соединения контактов инвертора и платы ИБП. Его нужно подключить к приборам, закрепить и проверить при помощи мультиметра;
4. При работе очень важно использовать защитные костюмы, аксессуары (очки, перчатки, противогазы).

После все соединяем, проверяем точность контактов, отмечая полярность каждого провода. После этих действий нужно поставить ИБП на видное место, подальше от прочих приборов, и включить. При желании дополните устройство стильным корпусом.

Фото — Самодельный блок питания

Таким устройствам необходимо специальное обслуживание: очищение контактов растворами, проверка работы и уровня передачи кабелей, плановый ремонт каждый год.

Виды мощности

Планируя подобрать ИБП по параметрам, необходимо в первую очередь учесть его мощность. В инструкции указывается полная или выходная мощность – S, измеряемая в ВА. Рассчитывается она как произведение среднеквадратичных величин тока и напряжения. Графически она определяется суммированием активной и реактивной части.

Активной называется мощность, потребляемая техникой (Р, в Вт). Она исчисляется как произведение полной мощности на cos угла сдвига фаз. Реактивная мощность (Q, в варах) отражает потери в проводах из-за действия реактивного тока. Исчисляется как произведение полной мощности на sin угла сдвига фаз. При отсутствии таких потерь активная мощность равна выходной.

ИБП: как он устроен

ИБП (по-английски UPS) — прибор, который подает на ПК непрерывное напряжение для его бесперебойной работы в течение времени, необходимого для безопасного отключения, или же до восстановления подачи электроэнергии. Его использование позволяет сохранить пользовательские данные и страхует от выхода из строя компонентов вследствие скачка напряжения.

Устройство работает от встроенного аккумулятора. Постоянный ток, который вырабатывает батарея, преобразуется в переменный с напряжением 220 вольт с помощью инвертора. Такой принцип лежит в основе работы UPS любого типа независимо от дополнительных «наворотов».

Батарея заряжается, если бесперебойник подключен к электрической сети. Подключенные к нему устройства работают напрямую, минуя батарею. Как только напряжение пропадает, все девайсы переводятся на питание от аккумулятора. Многие модели UPS оборудованы индикатором и звуковой сигнализацией, которые оповещают о начале автономной работы.

Как правило, на современных ИБП предусмотрено или несколько гнезд под штепсели системного блока и монитора, или одно для сетевого фильтра.

Прочие периферические устройства подключать к источнику бесперебойного питания нет особого смысла — для корректного завершения работы Windows и выключения компьютера достаточно подключить сам системный блок и монитор, чтобы видеть на экране, что вы нажимаете.

Итак, для чего нужен UPS, мы с вами разобрались. Теперь рассмотрим 3 типа таких устройств, которые сегодня можно найти в продаже.

На какие ИБП стоит обратить внимание при покупке?

CyberPower BU600E-FR

Если вы ищете ИБП с хорошим соотношением цены и качества, CyberPower BU600E-FR — это интересный вариант. Этот аварийный источник питания имеет компактные размеры (158 мм в ширину, 91,5 мм в высоту), три розетки и эффективную мощность 360 Вт.

APC Back-UPS 500VA AVR IEC

Если вам нужна дополнительная защита, выберите одну из моделей с линейно-интерактивным интерфейсом. Например, APC Back-UPS 500VA AVR IEC имеет эффективную мощность 500 ВА и 300 Вт. Эта модель обеспечивает защиту от перенапряжений и перегрузок.

Fideltronik LUPUS 500

Fideltronik LUPUS 500 также является линейно-интерактивным блоком питания. Он имеет эффективную мощность 300 Вт и очень короткое время переключения — 3 мс. Среднее время резервного копирования составляет 7 минут, при 50% загрузке до 12 минут.