Как выбрать ИБП для компьютера

Думай о минутах, или как выбрать источник бесперебойного питания

В отличие от ноутбука, у ПК нет собственного аккумулятора. Даже секундное отключение питания или скачок напряжения могут привести к перезагрузке и, как следствие, потере всех несохраненных изменений.

Чтобы этого избежать, следует подключить его к источнику бесперебойного питания (ИБП). Он даст около 2–10 минут для сохранения важной информации и корректного завершения работы, но только в том случае, если подобран правильно. Так что рассказываем, как выбирать.

Виды источников бесперебойного питания

В настоящее время на рынке ИБП присутствует огромное разнообразие таких устройств. Все они имеют различные технические характеристики, стоимость и конструктивные особенности. Но вся эта техника для резервного питания компьютеров делиться на три следующих основных типа.

1. Резервные источники. Основной функцией устройств этого вида является подключение к ПК внутренних аккумуляторных батарей ИБП при сбоях в подаче электроэнергии и возобновлении питания от сети после решения проблемы с аварийным отключением. Резервные бесперебойники относятся к источникам небольшой мощности, предназначенных для кратковременного питания ПК. Их можно назвать самыми простыми устройствами в плане технических возможностей и конструкции. В резервных ИБП отсутствует стабилизатор напряжения и это основной их недостаток, так как при любом понижении напряжения в сети он будет переключать ПК на питание от аккумуляторов, что окажет негативное воздействие на срок службы устройства. Эти бюджетные бесперебойники можно использовать для подключения к электросетям, где нет постоянных перепадов напряжения.
2. Линейно-интерактивные источники. Эти импульсные ИБП относятся к устройствам более высокого класса, чем резервные. Для них не страшны постоянные перепады напряжения в электрических сетях, так как внутренний стабилизатор источника автоматически подстраивается под существующий уровень электрического тока не переключая компьютер на питание от батарей. Только в случае максимального снижения напряжения в сети, импульсный блок перейдет на питание ПК от аккумуляторов. Это значительно увеличивает безотказный ресурс работы данного ИБП. Импульсные бесперебойники самые популярные устройства для аварийного питания стационарных компьютеров, так как они имеют лучшее соотношение цены и качества на рынке ИБП.
3. Блоки питания онлайн. Это самые мощные и дорогие источники бесперебойного питания стационарных компьютеров. Они являются устройствами с двойным преобразованием электрического напряжения. На входе переменный ток проходит процедуру выпрямления и становится постоянным, а на выходе выполняется обратный процесс преобразования в переменный ток необходимого напряжения. Такая технология позволила создать ИБП с самыми совершенными техническими параметрами, позволяющими обеспечить максимальную защиту ПК при аварийном отключении электроэнергии и скачках напряжения в сети. Онлайн-бесперебойники используются на серверных станциях для обеспечения беспрерывной подачи электроэнергии.

Внимание! Выбор неподходящего вида бесперебойника гарантированно обеспечит вам частую замену аккумуляторных батарей, особенно если электрическая сеть нестабильна. При постоянных скачках напряжения недорогое устройство часто переключается на автономную работу, что сокращает срок эксплуатации АКБ. В этом случае необходимо приобретать линейно-интерактивные модели ИБП!

Блоки бесперебойного питания высокого класса имеют в своей конструкции специальные электронные модули, которые обеспечивают прямую связь входа с выходом. Они называются байпасы и необходимы для экономии электроэнергии в безаварийном режиме работы.

Миф №2. Если «тренировать» батарею ИБП, периодически ее разряжая, то это продлит срок её службы

Этот миф ведёт свою историю с приёмов продления жизни древних поколений автомобильных аккумуляторных батарей (АКБ). Идея такова: раз в ИБП стоят свинцовые батареи и автомобильные АКБ тоже свинцовые, то почему бы не попробовать применить одинаковую методику продления их срока службы? В советское время в журнале «За рулём» была рубрика «Советы бывалых», в которой автолюбители делились подобным опытом продления срока службы АКБ (даже тогда этот опыт был весьма спорным).

Правда: Производители ИБП не рекомендуют подобные процедуры, ибо они неэффективны. Более того, считается, что глубокий разряд сокращает жизнь свинцовых батарей в ИБП.

Важно соблюдать простейшие правила эксплуатации батарей ИБП:

• полностью зарядить перед первым включением;
• соблюдать температурный режим (по возможности установить ИБП в прохладном месте, на расстоянии от радиаторов отопления, не накрывать);
• использовать расширенные настройки ИБП для управления зарядом АКБ (если такие есть).

Поскольку вода не может быть добавлена в свинцовые батареи для ИБП, рециркуляция воды внутри АКБ имеет решающее значение для срока службы, а любой фактор, который увеличивает скорость испарения или потери воды, например, повышенная температура окружающей среды или тепло от зарядного тока, укорачивает жизнь АКБ. Вот более подробный список:

• разрушение положительных пластин — распространённая причина окончания срока службы свинцовых батарей ИБП, этот процесс является результатом нормального старения элементов внутри батареи;
• пересыхание электролита ввиду длительного перегрева АКБ: производитель рассчитывает срок службы свинцовой батареи для условной номинальной температуры окружающей среды 25 °С, любое отклонение от этой температуры может или изменить производительность батареи, или сократить срок её службы (по данным Eaton, каждые 9 °С свыше 25 °С уменьшают срок службы батареи примерно на 50%);
• температура окружающей среды ниже 25°С может продлить срок службы АКБ, но уменьшит время автономной работы ИБП в случае перебоя в электроснабжении;
• если свинцовая батарея ИБП находится на хранении вне ИБП, то её следует полностью зарядить и далее повторно заряжать не реже, чем один раз в полгода; важное значение имеет пониженная температура в месте хранения, в идеале от +5 до +10°С, но не рекомендуется хранить АКБ при отрицательных температурах, т. к. велик риск пропустить срок подзарядки, тогда электролит в разряженной батарее может замёрзнуть, повредив и пластины, и корпус батареи.

А есть ли еще какие-то варианты по продлению срока службы АКБ, кроме как «держать в прохладном месте»? Да, и таких методов два — с ограниченным эффектом и кардинальный.

Начнём с ограниченного варианта. Свинцовые батареи применяются в ИБП уже более 30 лет, а за это время предпринимались неоднократные попытки найти способы продлить жизнь АКБ, изменяя режим заряда. В целом это удалось сделать, и уже порядка 10 лет во многих моделях ИБП корпоративного класса применяется особая методика заряда АКБ.

Примером может служить технология зарядки ABM (Advanced Battery Management) компании Eaton, значительно (до 50%) продлевающая срок службы свинцовых батарей благодаря использованию сложного режима заряда: поскольку типичный ИБП большую часть времени эксплуатируется в холостом режиме нагрузки на батарею, то технология ABM производит заряд батарей лишь по необходимости. Большую часть времени батарея функционирует в режиме «отдыха» и подзаряжается в рамках определённых временных интервалов.

График зарядки батареи ИБП по технологии АВМ

Традиционный метод заряда (постоянная подзарядка слабым током) в сравнении с АВМ быстрее высушивает электролит и ускоряет процесс коррозии пластин. В дополнение при использовании АВМ обеспечивается более тщательный контроль за сроком замены батарей, что важно для корпоративных клиентов. В ИБП производства Eaton технология АВМ используется в устройствах 5-й серии и более старших моделях.

И, наконец, кардинальным способом продления жизни АКБ является переход на литий-ионные батареи. Это новый перспективный тип батарей, в ИБП Eaton такие батареи доступны, начиная с определённых моделей 5-серии. Литий-ионные АКБ служат до 10 лет, у них слабый саморазряд, они имеют меньший вес и бо́льшую ёмкость в сравнении со свинцовыми АКБ аналогичного типоразмера, а также, на порядок большее количество циклов заряда-разряда. К примеру, Eaton считает, что для стоечного ИБП модели 5P 1U 1500 VA UPS в расчёте на 8 лет эксплуатации применение одной литий-ионной батареи вместо 2-3 свинцовых приведёт к экономии порядка 600 долларов США.

Расчет времени автономной работы от аккумуляторов

Самая важная характеристика АКБ для ИБП — это время автономной работы, которое они могут обеспечить в составе источника бесперебойного электропитания. Для выполнения подобного расчета необходимо точно представлять себе условия работы ИБП.

Время работы батареи зависит от многих факторов, но основными из них являются:

• C – суммарная емкость аккумуляторной батареи, которая выражается в [А*час] и является времятоковой характеристикой (зависит от количества аккумуляторов в цепи разрядного тока, температуры во время разряда, предельного напряжения заряда, условий проводимых эксплуатации и хранения)
• V – напряжение подключенного аккумулятора в вольтах
• η – КПД инвертора, коэффициент зависящий от эффективности преобразования для используемой в ИБП технологий
• P – средняя мощность подключенного к ИБП оборудования в ваттах
• T – время работы в часах, характеризует промежуток времени поддержки питания ИБП с помощью АКБ до полного разряда

Для упрощенного расчета времени работы аккумуляторов используется следующая формула:

T [час] = C [А*час] * V [В] * η / P [Вт],

Разберем методику подсчета подробнее:

1. Расчет средней мощности

Сперва определяется средняя активная мощность подключенного к ИБП оборудования (P) в ваттах (обозначаются Вт — ватт, а не ВА — вольт-ампер). Нам нужно узнать именно среднее (за время работы от аккумулятора) потребление. Оно может существенно отличаться от максимальной или номинальной мощности, указанной в описаниях оборудования.

Разберем пример: номинальная мощность блока питания компьютера указана 500 Вт – это максимально возможная мощность, которую он может выдать. Реальное потребление будет зависеть от установленного оборудования и может составлять около 150 Вт.

Другой пример: подключенный к ИБП электрический нагреватель работает на элементе с электрической мощностью 350 Вт, однако, включение этого нагревателя производится раз в 30 минут, а работа его длится 5 минут. В этом случае, среднее потребление будет равно:

350 Вт * 5 минут / 30 минут = 58,3 Вт

2. Расчет суммарной емкости АКБ (аккумуляторной батареи) ИБП

Стандартно моноблок аккумуляторной батареи ИБП состоит из нескольких одинаковых герметичных секций. Как правило, используются аккумуляторы с номинальным напряжением 12 вольт, внутри состоящие из 6 секций по 2 вольт каждая. В ИБП может использоваться от одного до сорока таких аккумуляторов в составе одной группы (цепочки последовательно соединенных АКБ). Группы могут подключаться параллельно для увеличения суммарной емкости.

Необходимо найти суммарную емкость АКБ. Для этой цели умножим общее число групп аккумуляторов на емкость одной группы (должны использоваться аккумуляторы только одной емкости).

Разберем пример: ИБП имеет встроенную группу АКБ, состоящую из последовательно соединенных 3-х герметичных свинцовых кислотных аккумуляторов емкостью 9 А*час (при 10-часовом разряде) и напряжением 12 вольт. Кроме того, к ИБП подключен один внешний батарейный блок (ББ) с шестью такими же аккумуляторами. Тогда общее напряжение на аккумуляторах равно 3*12=36 В, а суммарная емкость аккумуляторных батарей будет равна:

C₁₀ = 9 А*час * 3 параллельных группы = 27 А*час

3. Расчет времени работы от АКБ

Теперь мы готовы рассчитать время работы ИБП от аккумуляторных батарей:

T [час] = C [А*час] * V [В] * η / P [Вт],

где: C — суммарная емкость аккумуляторных батарей, которую мы рассчитали ранее в ампер-часах; V — напряжение аккумуляторов в вольтах; η — КПД инвертора ИБП (если неизвестно, то рекомендуется использовать среднее значение 0.85 для ИБП небольшой мощности); P – средняя активная мощность, потребляемая оборудованием подключенным к ИБП, рассчитанная нами ранее в ваттах.

Продолжая рассмотренные ранее примеры (компьютер, потребляющий мощностью 150 Вт, питается от ИБП с тремя встроенными 12-вольтовыми аккумуляторами емкостью 9 А*час и подключенным внешним батарейным блоком из шести аккумуляторов 9 А*час в двух группах) имеем:

T = 27 А*час * 36 В * 0.85 / 150 Вт = 5,51 часов = 5 часов 30 минут

Как видно из формулы, время работы ИБП от АКБ напрямую не зависит от мощности ИБП. Таким образом, для увеличения времени работы ИБП от АКБ необходимо вместо выбора ИБП большей мощности, остановить выбор на ИБП, у которого больше суммарная емкость аккумуляторов. Либо повысить суммарную емкость с помощью подключения внешних батарейных блоков.

4. Разрядная характеристика

Приведенная выше формула является достаточно точной для продолжительного времени работы ИБП от АКБ (более 8-10 часов). При малых временах разряда (больших токах разряда) аккумулятор способен отдавать только часть емкости. Точно эта величина отражена в технических характеристиках аккумулятора, а приблизительно изображена на графике (рис.6).

Рис. 6 – Емкость аккумулятора от времени разряда.

Таким образом более точный расчет времени работы от АКБ может быть осуществлен с использованием значения КПД инвертора ИБП при заданной мощности и разрядных кривых для конкретного типа АКБ.

Лучшие производители ИБП

Производителем ИБП №1 в мире является компания APC (American Power Conversion), которую некоторое время назад поглотила французская энергетическая компания Schneider Electric. Именно ИБП от APC используют крупные компании и предприятия по всему миру, так как они являются самыми надежными.

Да, стоят они в 1.5-2 раза дороже чем ИБП дешевых китайских брендов типа Mustek, Ippon, CyberPower. Но APC сделаны значительно качественнее, внутри установлены мощные электрические компоненты, способные обеспечить надежную защиту вашему ПК.

В дешевых китайских ИБП используется соответствующая элементная база и внутри они больше похожи на радиоприемник, чем на серьезное силовое устройство.

Такой ИБП не только не сможет защитить ваш компьютер в критичный момент, но может ни с того ни с сего сгореть сам, утянув на тот свет ваш системный блок или монитор. Не стоит приобретать такие ИБП, так как силовое оборудование должно быть мощным, надежным и не может стоить так дешево.

Конечно, есть еще и другие более-менее надежные ИБП такие как INELT, Stark, отечественные Бастион и Энергия. Но стоят они практически также как APC, при этом имея ограниченный модельный ряд и не всегда удачную конфигурацию разъемов.

Если вы хотите иметь действительно надежный и практичный ИБП, который защитит ваш ПК, а не просто для самоуспокоения, то приобретайте APC.

Однако, стоит отметить, что после перехода компании APC под крыло французов, качество бюджетных моделей снизилось, что отмечают многие пользователи. Корпус стали делать из дешевого пластика с едким запахом, а сами ИБП стали чаще выходить из строя. Поэтому лучше брать либо старые проверенные модели из серии Back-UPS BK (в корпусе из белого пластика), либо уже что-то подороже из серии Back-UPS Pro (всесторонняя защита) или Smart-UPS (самые качественные и надежные). В принципе еще неплохие и удобные Back-UPS BE (паук с евро розетками), они подходят для не очень мощных ПК. Больше всего нареканий на современные серии BX и BC, но и они лучше дешевого китайского хлама.

Еще из довольно качественных БП рекомендую EATON и Legrand, они лучше самых дешевых APC и стоят лишь немного дороже. Есть еще отличные General Electric на уровне наиболее качественных APC, но стоят не дешево. В качестве наиболее бюджетного вариант могу посоветовать только Powercom, но не самые дешевые RPT, а как минимум из серии BNT, PTM или SPD (пауки), еще лучше IMP/IMD или KIN. В общем по возможности, в любом случае вы не прогадаете и искать что-то дешевле от других брендов смысла нет.

. на новый ИБП GE Digital Energy

Рекомендован ИБП серии SG PurePulse. Если заказчик желает минимизировать стоимость и занимаемое оборудованием место, можно применить одиночный ИБП SG60 (60 кВА / 54 кВт). Если же необходимо удовлетворить требование по резервированию, то возможно построение системы из двух или даже трех ИБП SG30.

Как отмечает предложивший это решение Константин Соколов из компании «Абитех», ИБП SG PurePulse сочетают в себе достоинства трансформаторной схемы двойного преобразования (гальваническая развязка между шиной постоянного тока и нагрузкой, мощный выпрямитель с высоким током заряда АКБ, возможность применения АКБ различных технологий и напряжения) и низкий уровень искажений входного тока за счет использования IGBT-выпрямителя.

КПД этого ИБП — около 93% (в режиме двойного преобразования), при этом характеристика КПД имеет максимум в диапазоне нагрузки 50–80%. Несмотря на трансформаторную конструкцию, ИБП предусматривают фронтальный доступ и занимают необычно малую площадь.

ИБП для компьютера — рейтинг лучших моделей 2017—2018 года

Если сложно сделать выбор в пользу определенной модели, стоит изучить рейтинг ИБП для компьютера. Он формируется с учетом функциональных возможностей устройств различного типа. Как следствие всегда можно подобрать подходящий вариант не только для частного дома, но и для промышленного предприятия.

APC by Schneider Electric Smart-UPS 1500VA LCD 230V

Современная интерактивная модель, обладающая широкими функциональными возможностями. Оптимальный вариант для мощной игровой станции. Благодаря продуманному конструктивному исполнению устройство можно совместить со всеми схемами коррекции коэффициента мощности. На уровень заряда батарей оказывает влияние температура, что позволяет значительно продлить срок службы устройства.

Наличие программного обеспечения позволяет выполнить отключение компьютерной техники, если показатели сети не будут соответствовать установленным требованиям. UPS позволяет спрогнозировать объем потребляемой энергии и срок службы батареи. Предусмотрена коммутируемая группа розеток.

APC by Schneider Electric Smart-UPS 1500VA LCD 230V – дорогостоящая качественная модель

Powercom RAPTOR RPT-2000AP

Доступный ИБП для дома. Обладает большим запасом мощности. Используя комплексное ПО можно произвести настройку модели для работы в определенных условиях. AVR имеет одну ступень повышения. Некоторые пользователи отмечают заметный шум, создаваемый работающими вентилятором.

Powercom RAPTOR RPT-2000AP – ИБП с большим запасом мощности

P-Com Pro 3S

Устройство с двойным преобразованием. Оснащается тремя розетками, а потому количество подключаемых приборов ограничено. Выходная мощность может достигать 2,7 кВт. КПД устройства достигает 86%. Благодаря качественному ЖК-дисплею, отображающему необходимые для пользователя данные, пользователь может своевременно отследить состояние устройства, включая продолжительность его работы и уровень заряда батареи.

Предусмотрена защита от внешних помех, перегрузки, короткого замыкания и высокочастотных импульсов. При необходимости аккумуляторные батареи могут быть заменены. Наличие функции холодного старта позволяет обеспечить плавное включение устройства. Учитывая габаритные размеры ИБП (190 на 328 на 424 мм) и его вес (28 кг), для размещения устройства для бесперебойного питания для частного дома придется предусмотреть дополнительное место под компьютерным столом. Модель отличается повышенной стоимостью, но способна стать хорошим выбором для тех, кто нуждается в надежной защите компьютерной техники.

P-Com Pro 3S – модель с двойным преобразованием для дома

Powercom WOW-850 U

Устройство резервного типа, отличающееся простотой конструктивного исполнения. Внешне похоже на сетевой фильтр большого размера. При наличии четырех розеток, позволяет только трем подключаться к встроенным АКБ. Для удобства пользователей оснащен цветовой и звуковой сигнализацией.

Благодаря особому конструктивному исполнению ИБП может использоваться для защиты ПК от скачков напряжения. Предусмотрена возможность замену батареи. Аккумулятор для ИБП должен иметь те же характеристики, что и батареи, установленные изначально производителем. Благодаря небольшим габаритным размерам не предъявляет повышенных требований к месту размещения. Позволяет поддерживать работоспособность компьютера на протяжении 14 минут, при условии, что батарея полностью заряжена.

Внимание! Не стоит использовать модель для подключения техники большой мощности.

Powercom WOW-850 U – компактная надежная модель

Ippon Smart Power Pro 1000

Интерактивная модель с мощностью 0,6 кВт. Синусоида с многоступенчатой аппроксимацией. Комплектуется четырьмя разъемами, каждый из которых может использоваться для подключения компьютерных комплектующих. При полном заряде батареи устройство способно сохранять свою работоспособность на протяжении 5 минут. Для срабатывания модели требуется меньше 3 мс.

Благодаря особому конструктивному исполнению данная интерактивная модель позволяет полностью защитить компьютер от нестабильных показателей сети. Для полной зарядки АКБ требуется всего 4 часа. Несмотря на отсутствие ЖК-дисплея модель удобна в эксплуатации за счет наличии звуковой и световой сигнализации. При малом уровне заряда пользователь оповещается соответствующим сигналом. Наличие программного обеспечения предъявляет определенные требования к ПО компьютера. При покупке следует убедиться, что устройство будет совместимо с системой.

Ippon Smart Power Pro 1000 – при подключении батареи уровень создаваемого шума возрастает