Как устроен ИБП

Выбираем ИБП для защиты настольного ПК

Как подобрать ИБП для ПК типовой конфигурации? Какую модель ИБП выбрать? Что важно защитить помимо системного блока?

Нужен ли нам ИБП

Качество электроснабжения в отечественной электросети давно стало притчей во языцех: я повсеместно встречаюсь с последствиями сбоев, проявляющихся либо в поисках мастера для ремонта дорогостоящей электроники, либо в продаже поврежденных приборов. Причем страдает все: от стиральных машин до акустических систем. Разумеется, достается и персональным компьютерам, причем именно стационарным: ноутбуки защищены в силу наличия батареи и блока питания (адаптера), рассчитанного на очень широкий перепад напряжений (от 100 до 240 В). Конечно, если по вине сантехников-сварщиков или электриков-коммунальщиков на домашние розетки пришло 380 или более вольт — горят и ноутбучные БП; но обычно дальше адаптера дело не идет, сам ноутбук выживает.

Я дважды лишался компьютеров из-за проблем с электропитанием: в первый раз отдал в ремонт вышедший из строя источник бесперебойного питания и поплатился за это, расставшись практически со всей начинкой ПК. В живых по странной случайности остался лишь процессор и второй жесткий диск.

Нередко проблемы вызывает не только скачок напряжения, например компьютер, вырубившийся от пропадания напряжения в электросети, может уже не включиться из-за повреждения системных данных, что и произошло на другом моем компьютере. Правда, в этом случае обошлось тремя часами кропотливого восстановления работоспособности конфигурации, и примерно неделя ушла на «вылавливание» незамеченных проблем и полноценное восстановление конфигурации и настроек. Любой из этих проблем можно было бы с легкостью избежать, если бы десктоп был подсоединен к электросети через ИБП.

Как подобрать ИБП для ПК типовой конфигурации

О том, как подсчитать необходимую вам мощность ИБП, читайте во врезке. А я сразу перейду к практической части и в качестве примера рассмотрю два десктопа типовых конфигураций.

Конфигурация 1. Бюджетный ПК для семьи

Мощность блока питания (БП) в системном блоке — 400 Вт;

ЖК-монитор диагональю 19 дюймов — 40 Вт;

Акустическая система — 5 Вт;

В сумме это составляет 462 Вт.

Рассчитываем полную мощность (в вольт-амперах). Она составит 462?1,4= 647 В·А.

Разумеется, ИБП мощностью 500 В·А, предложенного продавцом в магазине, не достаточно для обеспечения потребностей нашего бюджетного ПК. Даже если мы исключим все, кроме компьютера и монитора (440?1,4 = 616 В·А), его все равно не хватит. Работать он, конечно, как-то будет (мы же помним, что в основном энергопотребление меньше предельной мощности блока питания!), но долго ли и надежно — это вопрос. На самом деле с учетом рекомендованного запаса (70%) нам потребуется ИБП с выходной мощностью — 900 В·А, или 650 Вт. Этот параметр можно смело увеличивать до 1000 В·А: наверняка к ИБП понадобится подсоединить сканер, модем для доступа в Интернет или другое оборудование. Конечно, для такого компьютера можно приобрести и ИБП попроще: вполне достаточно, чтобы он обеспечил 5–10 минут для корректного выключения компьютера в случае пропадания электричества. Для этой цели подойдет любая модель, выполненная по технологии StandBy UPS.

Конфигурация 2. Игровая станция

Здесь мы имеем более высокое энергопотребление и повышенные требования к надежности: ведь нам потребуется не только работа в очень нагруженном (предельном) режиме, но и увеличенное время автономной работы. По своему опыту знаю, что прекратить играть мгновенно невозможно: или надо пройти уровень в игре до конца, или оповестить остальных игроков о проблеме (если это онлайн-шутер либо MMORPG). Так или иначе потребуется время, и немалое: от 15 минут до часа. Значит, и запас по мощности должен быть солидным, а сам ИБП — надежным.

Переходим к параметрам:

Мощность БП в системном блоке — 600 Вт;

ЖК-монитор диагональю 24 дюйма — 60 Вт;

Акустическая система — 40 Вт;

Дополнительно могут быть подключены специальные игровые устройства — рули, джойстики и прочие девайсы с автономным питанием, также может быть и два монитора: добавим еще 100 Вт;

Скорее всего, к системе будет подключен и лазерный принтер: известно, что большинство заядлых игроманов — студенты, а им он необходим больше, чем струйный. Прибавим 300 Вт.

В сумме это составит 1200 Вт.

Аналогично предыдущему варианту рассчитываем полную мощность (в вольт-амперах). Она составит 1200?1,4= 1680 В·А, следовательно, учтя 70%-ный запас по мощности, необходим ИБП, рассчитанный на 2400 В·А, или 1800 Вт. Тут есть нюанс: для обеспечения длительного времени автономной работы можно приобрести более мощный ИБП (скажем, с двукратным запасом, то есть около 5000 В·А), но гораздо лучше выбрать модель расчетной мощности, но с возможностью подключения дополнительных батарей — в итоге это обойдется значительно дешевле. Безусловно, далеко не всегда такая мощность необходима, ведь мы сделали прикидку с весьма приличным запасом по оборудованию. В общем случае достаточно ограничится мощностью 2000 В·А.

Какую модель ИБП выбрать

Практически все вендоры выпускают примерно похожие ИБП, хотя и старательно рекламируют собственные разработки, заявляя о «революционности» их фирменных технологий. Нельзя сказать, что это совсем не так, но здесь больше маркетинга, чем реальности. Это не означает, что китайский нонейм будет столь же хорош, как продукция А-бренда: он будет неизмеримо хуже, чем любое изделие с именем. А среди производителей с именем выбирать можно из как личных предпочтений, так и руководствуясь бюджетом. Кроме того, можно обращать внимание на такие мелочи, как возможность интерактивного управления устройством (автоматическое корректное завершение и возобновление работы персонального компьютера), наличие розетки для защиты телефонной линии и локальной сети или выхода для питания USB-устройств.

Например, для первой типовой конфигурации (бюджетный ПК) неплохим выбором будет модель APC 900VA Back-UPS Pro. Помимо требуемой для наших задач мощности она обладает возможностью защитить телефонную линию и локальную сеть, время полного заряда батарей не превышает восьми часов, а работа в автономном режиме с полной нагрузкой — 4 минуты. Если учесть, что потребляемая мощность в момент пропадания электроэнергии будет не предельной, то это время может составить и 8–10 минут — более чем достаточно для корректного завершения работы системы и сохранения всех важных данных.

Для игрового ПК я бы посоветовал что-либо из модельного ряда Powercom, поскольку сам отдаю предпочтение изделиям этой компании. Неплохим выбором станет модель из серии Imperial – IMD-2000AP, обладающая большим временем автономной работы — до 40 минут при максимальной загрузке. У нее очень удобно реализована замена батарей, и есть защитный порт для локальной сети и телефонной линии. Весьма полезно и то, что время максимального заряда батарей составляет всего четыре часа, что примерно вдвое меньше обычного. Автоматическая регулировка напряжения (AVR) допускает коррекцию выходного напряжения без переключения на батареи в диапазоне входного напряжения 162–275 В.

Что важно защитить помимо системного блока

Напоследок упомяну о том, что ИБП можно (и нужно) использовать не только для защиты системного блока (хотя многие думают именно так). В обязательном порядке должна быть подключена связка «системный блок — монитор» — это обеспечит возможность нормально завершить работу. Кроме этого, важно защитить и другие дорогостоящие приборы: принтеры, сканеры, акустические системы, сетевые устройства (точки доступа, маршрутизаторы, модемы). Это совершенно не означает, что необходимо приобрести супермощный ИБП: напротив, гораздо практичнее использовать несколько устройств для питания разных групп потребителей. Например, персональный компьютер (с монитором и принтером) — отдельно, сетевое оборудование — отдельно. Таким образом вы не только сэкономите на покупке, но и решите много других проблем. В частности, при выходе из строя одного ИБП временно можно воспользоваться другим.

Вообще, идеальным вариантом защиты бытовой электронной техники в условиях нашей системы электроснабжения можно считать только один — установку на входе в квартиру/дом мощного стабилизатора напряжения, и только потом — к каждому важному потребителю свой ИБП попроще.

Врезка 1. Как подсчитать необходимую мощность ИБП

Выбор ИБП — дело не совсем тривиальное. Кроме того, что существует несколько их разновидностей (различающихся надежностью, качеством выдаваемого напряжения и, соответственно, ценой), есть еще и такой важный параметр, как расчет мощности ИБП. Подбирая мощность, нельзя обойтись примерными расчетами: конечно, редко домашний стационарный ПК потребляет более 300 Вт, но это не повод приобретать недорогой ИБП с такой же мощностью: пиковые значения энергопотребления могут быть превышены в несколько раз.

Поэтому рекомендуется выбирать бесперебойник так, чтобы максимальная нагрузка не превышала 70% от расчетной (выходной) мощности ИБП (как правило, указывается в его характеристиках), а рассчитать саму нагрузку придется самостоятельно.

Для этого не обязательно приглашать специалиста или выискивать в Интернете точные параметры каждого потребителя (центрального процессора, видеокарты, жесткого диска, нескольких кулеров и т. д.), мы воспользуемся более простой формулой.

В самом деле, предполагается, что подсчет мощности всей начинки компьютера выполнен в момент приобретения и имеет некоторый запас на пиковые нагрузки и по результатам расчетов подобран блок питания.

Так, если в процессе сборки выявились следующие значения:

Процессор — 65 Вт;

Материнская плата — 40 Вт;

Видеокарта — 170 Вт;

HDD в сумме — 40 Вт;

DVD-привод — 20 Вт;

Прочее оборудование — 30 Вт;

Потери преобразователей — 20%,

то итоговое потребление составит 365 Вт (без учета потерь), а с их учетом будет равно 438 Вт. Соответственно, выбор будет сделан минимум в пользу 500-Вт блока питания; грамотный сборщик установит 620-Вт модель. Если же расчет блока питания выполнен некорректно, без запаса или с минимальным запасом — что ж, все равно наш ПК работает, и нам необязательно вновь пересчитывать суммарную мощность, учитывая каждый узел. Достаточно знать мощность блока питания компьютера, а также мощность всех подключенных периферийных устройств — монитора, принтера, акустической системы — того, что планируется включать через ИБП. При подсчете суммарной мощности оборудования (она, как правило, указана на корпусе или в паспорте устройства) важно знать, что в характеристиках мощность может указываться как в ваттах (Вт), так и в вольт-амперах (В·А). При этом для ИБП часто приводят значения именно в В·А. Для правильного подсчета мощности можно принять упрощенную формулу, при которой 1 В·А равен 1,4 Вт.

Второй важный параметр — время автономной работы. Для большинства наиболее распространенных источников бесперебойного питания (при условии максимальной нагрузки) время автономной работы от аккумуляторов составляет от 3 до 15 минут. Разумеется, оно увеличивается, если нагрузка на ИБП меньше максимальной.

Врезка 2. Какие существуют типы ИБП

Самые простые и недорогие ИБП. Они не стабилизируют выходное напряжение, повторяя на выходе все то, что на входе (амплитуду и частоту), зато обеспечивают пассивную фильтрацию входного напряжения, а при падении/повышении входного напряжения относительно определенного уровня (к примеру, падение ниже 180 В), переходят на аккумуляторы, работают от батарей несколько минут и отключают нагрузку. С их помощью можно обеспечить необходимый минимум защиты техники: от пропадания, провалов и чрезмерного повышения напряжения в электросети.

Smart UPS, или линейно-интерактивный ИБП

Свое название получил от легендарной серии линейно-интерактивных источников бесперебойного питания Smart-UPS компании APC by Schneider Electric. Будучи одним из самых известных в мире производителей ИБП для персональных компьютеров, серверных комнат и дата-центров, компания внедрила ряд уникальных инноваций, позволяющих не только сохранять данные, но и управлять группами розеток бесперебойника, перенаправляя электроэнергию на наиболее важные устройства, а также программировать сценарии поведения ИБП в случае отключения электричества. И хотя устройства APC Smart-UPS больше ориентированы на поддержку серверного оборудования, для защиты домашнего ПК их тоже можно использовать, особенно если речь идет о дорогом компьютере или оборудовании домашнего офиса.

Средние по стоимости и самые предпочитаемые ИБП. На выходе выдают стабилизированное напряжение, поддерживая его с помощью автотрансформатора (бустера). Так, при 220 В на входе — на выходе 220 В; 210 В — 210 В; при падении до 190 В, «добавляют» 20 В, давая на выходе 210 В. Могут работать в широком диапазоне входных напряжений без перехода на аккумуляторы. При работе в нормальном режиме не корректируют частоту. Обязательно оснащены пассивными фильтрами, которые очищают переменное напряжение от электромагнитных помех. При исчезновении входного напряжения линейно-интерактивные ИБП переходят на автономную работу от аккумуляторов. Модели данного типа, оборудованные дополнительными батареями, могут поддерживать работу компьютера более часа.

Double conversion UPS

ИБП с максимальным классом защиты. Полностью преобразуют поступающее на вход переменное напряжение в постоянное, а затем выполняют обратное преобразование. Защищают от любых проблем в электроснабжении, но стоят очень дорого, из-за чего применяются чаще в серверных решениях.

Как обеспечить бесперебойное питание для персональных компьютеров

Если вы приобретаете бесперебойник, то предусмотрите несколько входов для электрических штепселей. К ИБП имеет смысл подключить не только процессор, но все остальные комплектующие персонального компьютера (монитор, принтер). Данная система подключения обеспечит надежную и бесперебойную работу всех комплектующих.

Для автономной работы персонального компьютера выделены такие виды UPS:

  • наружные
  • вмонтированные в устройство

Вмонтированные UPS можно встретить в любом мобильном девайсе – от смартфона до ноутбука. Встроенные в устройство UPS предполагают автономную бесперебойную защиту оборудования при скачках напряжения за счет переключения нагрузок. Если для работы вы постоянно используете различные гаджеты, то вам не нужно искать дополнительные устройства обеспечения бесперебойного питания. Встроенные системы позволят вам обеспечить надежную защиту ваших устройств.

Типы источников бесперебойного питания

По принятому стандарту IES (Международной электротехнической комиссии) все UPSподразделяются на 3 класса:

  • line-interactive
  • passive standby
  • double conversion

Устройства для обеспечения бесперебойного питания с двойным преобразованием или UPSdoubleconversion

Для обеспечения работы серверных станций и сетевого серверного оборудования используются более мощные источники бесперебойного питания. В основу их работы положено двойное преобразование сетевого напряжения. Инверторное преобразование здесь также идет в виде синусоидального напряжения. Независимо от разницы частот, ИБП с двойным преобразованием не пропускает помехи и не возвращает выбросы обратно через сетевой фильтр. Нагрузка питается напрямую через электросеть. Для этого в работу подключена специальная обходная линия байпас. Это дает существенный плюс при автономной работе, так как поддержание напряжения остается на нужном уровне даже при выходе из строя инвертора.

Линейно-интерактивные источники питания или line-interactive

ИБП данного типа выполняют стабилизацию напряжения аналогично passivestandby. В основу работы линейно-интерактивного UPS в данном случае положен трансформатор со ступенчатым стабилизатором.

Наиболее часто встречающаяся проблема электросетей в России – скачки напряжения. Устройство Line-interactiveUPS обеспечивает нормальное питание в данной ситуации, не переходя в режим автономной работы. Существенным недостатком линейно-интерактивного UPS считается малое время перехода с обычного на аккумуляторное питание (около четырех мс)

Преимущество Line-interactiveUPS состоит в довольно низкой стоимости и удобстве использования для защиты компьютеров.

Устройства line-interactiveUPS с аппроксимированной синусоидой приобретают для персональных компьютеров, где в качестве источников питания используются импульсы. Данный вид ИБП наиболее распространен.

Устройства с синусоидальным напряжением используется для более мощных электрических приборов.

Сколько работает ИБП в автономном режиме

При выборе бесперебойника важным аспектом является время автономной работы. Идеальным считается время около пяти минут. Обычному пользователю вполне хватит этого времени для того, чтобы сохранить документы и выключить компьютер.

Существуют UPS-устройства, которые способны поддерживать время работы до двадцати минут. Такие приборы уместно использовать для офисной работы или локальной сети компьютеров.

Сколько будет автономно работать тот или иной ИБП, будет зависеть от уровня емкости батареи. Эти данные легко можно найти в паспорте UPS. Там же указана мощность ИБП. Более или равно 1 КВ – время работы составит около пяти минут. Выбирая нужную мощность, вы сможете обеспечить себя необходимым количеством времени для завершения работы.

Одним из решений для увеличения времени работы аккумулятора UPS является установка новой автономной батареи ли аккумулятора. Этот вариант довольно не безопасен, так как вы можете попросту вывести из строя родную батарею ИБП. Но если ваш UPS имеет для дополнительных устройств специальные слоты, то этот метод сработает с гарантией на 100%. Но при подключении обязательно посмотрите, какова схема питания вашего системного блока.

Как выбрать источник бесперебойного питания (ИБП) для компьютера

Функция источника бесперебойного питания (ИБП, UPS — Uninterruptible power supply) для компьютера — обеспечить на некоторое время непрерывную подачу электроэнергии к вашему компьютеру и к периферийным устройствам в условиях если питание в сети по какой-то причине пропало или напряжение в ней стало сильно меньше приемлемого.

Проблема не касается ноутбуков, планшетов, смартфонов, ведь в них есть встроенные аккумуляторы. Но в компьютере нет встроенного аккумулятора, поэтому и нужны дополнительные меры.

Это необходимо для того, чтобы вы не потеряли не сохраненную информацию, оказавшись в одно мгновение без электричества (монитор резко погас и все), чтобы у вас была элементарная возможность за несколько минут нормально завершить работу и выключить компьютер в штатном режиме без лишних стрессов для вас и без рисков для оборудования.

Как выбрать источник бесперебойного питания (ИБП) для компьютера

Как же выбрать источник бесперебойного питания для своего компьютера? Об этом и поговорим далее. Вообще есть три наиболее популярных типа источников бесперебойного питания. Вот они:

резервный (offline, standby),

линейно-интерактивный (line-interactive, smart-UPS ),

двойного преобразования (online, double-conversion).

Резервный источник бесперебойного питания (Standby UPS, Offline UPS)

Это элементарнейший тип источника бесперебойного питания. Он прост в изготовлении, недорог, состоит из базового набора частей: аккумулятор, зарядное устройство для аккумулятора, DC-AC инвертор. Если произошел сбой в электроснабжении, питание будет автоматически осуществляться от встроенного 12 В аккумулятора емкостью от 7 А-ч и более. Продолжительность резервной работы зависит напрямую от емкости встроенного аккумулятора.

Резервный источник бесперебойного питания (Standby UPS, Offline UPS)

Функция зарядного устройства — поддерживать аккумулятор полностью заряженным и готовым к вступлению в работу в любое время. В момент переключения на резерв, инвертор возьмет 12 вольт при постоянном токе от аккумулятора и преобразует их в 220 вольт переменного напряжения для питания компьютера и периферии. Переключение с сети на инвертор и обратно происходит автоматически, электроника просто управляет реле, и время переключения измеряется здесь единицами миллисекунд.

Такой ИБП подойдет для простого домашнего компьютера, его удобно разместить под рабочим столом или рядом с ним. Номинальная мощность Standby UPS — менее 1 кВт.

Линейно-интерактивный ИБП (line-interactive или Smart-UPS)

Умный или интерактивный источник бесперебойного питания. Включает в себя все блоки резервного источника питания типа offline, однако содержит еще и стабилизатор напряжения, при помощи которого становится возможным автоматическое выравнивание напряжения, если оно в сети упало, причем без перехода на питание от батареи.

Линейно-интерактивный ИБП (line-interactive или Smart-UPS)

Так, источник бесперебойного питания типа line-interactive способен нормально работать даже тогда, когда обычные offline-бесперебойники уже перешли бы на батарею. Таким образом, умные ИБП обладают более широким рабочим диапазоном входных напряжений и более целесообразным использованием резервной аккумуляторной батареи. В связи с наличием встроенного стабилизатора стоимость «умных» ИБП, конечно, превосходит обычные standby-модели.

Как правило, умные ИБП имеют активную систему охлаждения, которая включается лишь по мере необходимости, а также отличаются возможностью присоединения дополнительных батарей.

Переключаются такие UPSы быстрее, поэтому использовать их можно даже для резервного электроснабжения серверов и прочего оборудования, чувствительного к малейшим скачкам напряжения. Номинальная мощность измеряется единицами киловатт. Данные бесперебойники удобно монтируются на стойках вместе с аккумуляторными батареями.

ИБП двойного преобразования (online, double-conversion)

Многие знают, что DC-AC инверторы зачастую так и работают — преобразуют постоянное низкое напряжение батареи 12 вольт в постоянное 310-340 вольт, а затем оно уже преобразуется в переменное. Так и здесь. Входное сетевое напряжение всегда преобразуется в постоянное, которое затем преобразуется в переменное на выходе.

Простейшие версии бесперебойников двойного преобразования обладают КПД до 90%, ведь на пути преобразования теряется доля энергии. Но есть модели с активной коррекцией коэффициента мощности (active PFC), у которых КПД достигает 98%.

ИБП двойного преобразования (online, double-conversion)

Достоинство ИБП с двойным преобразованием заключается в мгновенном переключении на батарею и обратно, задержки нет вообще. Это важно для критически чувствительного к качеству питающего напряжения оборудования. Кроме того, частота на выходе такого ИБП всегда стабильна, и для потребителя электроснабжение не прерывается вообще.

Эти источники бесперебойного питания дают самое качественные электроснабжение. Номинальная мощность ИБП двойного преобразования измеряется киловаттами. Цена соответствующая.

Если в вашем городе или поселке часто скачет напряжение в сети, то ИБП двойного преобразования — это именно то, что вам нужно.

Индивидуальный подбор по мощности

Мощность ИБП указывается обычно в вольт-амперах — это полная мощность без учета коэффициента мощности. Лучше всего для верности умножить это значение на 0,75, чтобы получить значение в ваттах или в киловаттах.

Например, если вы выбрали ИБП, у которого в характеристиках написано «выходная мощность 800 ВА», время работы при полной нагрузке 5 минут, это значит, что фактически нагрузка не должна превышать 550-600 Вт, а лучше 400 Вт (правило гарантированных 50%), тогда на 5 минут можете смело рассчитывать — вам удастся нормально завершить работу с приложениями и выключить компьютер.

Чтобы узнать, какова мощность вашего компьютера, есть пара вариантов. Первый — прочитать в спецификациях на монитор, материнскую плату, процессор, видеокарту, жесткий диск и т. д. значения их максимальных мощностей и исходить из суммы этих данных. А можно поступить проще, особенно если речь о вашем домашнем компьютере.

Воспользуйтесь ваттметром, включите через него удлинитель от компьютера в розетку, и в процессе обычной вашей работы обратите внимание на показания. Или посчитайте показания по счетчику: отключите все электроприборы и оставьте работать лишь компьютер. Пользуйтесь им в течение нескольких часов, предварительно заметив показания счетчика. По прошествии времени посмотрите сколько намотал счетчик и разделите намотанное на количество часов. Это и будет средняя мощность вашего компьютера в рабочее время в кВт.

Особенности покупки источника бесперебойного питания

Прежде чем покупать ИБП, поинтересуйтесь гарантией, минимум год гарантии обязателен, но встречается и два года. Узнайте у продавца, как далеко сервисный центр и есть ли он в вашем городе, каков порядок обращения в сервисный центр, если вдруг наступит необходимость.

Есть ли управление компьютером от ИБП по USB? Это важно. Существуют ИБП, способные отправить сигнал на выключение компьютера по USB, когда напряжение в сети пропало. У таких ИБП функция уведомления или реакции по ситуации может быть настроена пользователем. Если вы часто уходите от компьютера на долго, то функция управления компьютером с ИБП по USB – для вас.

Оцените статью
Fobosworld.ru
Добавить комментарий

Adblock
detector