Как выбрать источник бесперебойного питания?
Если вы дорожите своими данными (и в домашних, и в офисных условиях), то без источника бесперебойного питания вам не обойтись. Даже в обычной городской квартире внезапная пропажа питания в сети — это ситуация, в которой все мы оказывались не раз. ИБП, к которому подключен ваш компьютер, предотвратит катастрофу и позволит спокойно сохранить все нужные документы и корректно завершить работу с ними до полной потери тока.
В этой статье мы расскажем обо всех важных технических характеристиках источников бесперебойного питания, дадим несколько советов, а также предложим вашему вниманию десяток отличных моделей для разных бюджетов и нужд, которые можно быстро и удобно заказать в одном из магазинов нашего каталога.
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).
Можно ли использовать автомобильный аккумулятор для ИБП
Здесь рассматриваются только пассивные и линейно- интерактивные ИПБ, применяемые в личных целях. К тому подвигла цена родного устройства и сходные по функции способности недорогих автомобильных и ИБП аккумуляторов. Возможна ли переделка защитного блока?
Есть в конструкциях принципиальные различия – в гелевой батарее ИБП выполнены толстые свинцовые пластины-накопители из чистого свинца. В стартовом АКБ электролит жидкий, свинцовые пластины тоньше, состав имеет примеси. Автомобильный аккумулятор будет стоять рядом с блоком, загромождая помещение. Использование автомобильного аккумулятора в ИБП – апгрейд вынужденный. Суммарные потери при эксплуатации аккумуляторной батареи и родного АКБ блока в итоге сопоставимы.
Перед тем как подключить АКБ от авто к ИБП, необходимо знать последствия:
- тонкие пластины автомобильного аккумулятора быстро разрушаются, работая в режиме ИБП;
- авто АКБ в сети ИБП постоянно недозаряжен, при восстановлении емкости при пониженном напряжении закипает;
- выделение водорода в атмосферу помещения может привести к взрыву от искры, если достигнута критичная концентрация газа;
- автомобильный жидкий АКБ разряжается быстрее гелевого от ИБП.
Автомобильный АКБ не гарантирует достаточной точности показателей батареи из нескольких банок, так как каждая из них влияет на суммарные показатели батареи.
Особые требования к батареям ИБП, которые невыполнимы для авто аккумуляторов:
- совместимость с зарядным устройством с плавающим зарядом 13,6 – 13,8 В;
- поддержка работы в буферном рнжиме с двойным преобразованием напряжения;
- разряд без подзарядки длительное время.
Как продлить срок службы устройства?
Так как в основном бесперебойник обеспечивает работу подключенной к нему техники на период времени в 10-20 минут, наибольшему износу подвержен аккумулятор. В среднем, срок службы аккумуляторных батарей достигает 3-х лет при правильной эксплуатации. Хотя у бесперебойников типа ON-LINE этот период может быть увеличен до 5-10 лет, благодаря современным технологиям, позволяющим более бережно осуществлять заряд/разряд батареи. Не пытайтесь искусственно продлить «жизнь» аккумулятора, разбирая его и доливая дистиллированную воду, как это делают некоторые люди, исходя из опыта использования автомобильных аккумуляторов. В ибп устанавливаются специальные герметизированные или, как их еще называют, необслуживаемые аккумуляторные батареи. Когда ресурс такого элемента питания исчерпан, необходимо заменить старый на новый.
Но есть несколько правил, соблюдение которых поможет продлить срок службы аккумуляторов.
Правило 1. Избегать случаев, когда переход на питание от батарей неоправдан. Например, происходит небольшой скачок напряжения, и нагрузка переключается на работу от аккумулятора. Это может быть связано с тем, что некорректно настроены верхний и нижний пороги перехода. Изменив их на более оптимальные, исходя их показателей электросети, при которых техника будет стабильно функционировать, Вы сможете избежать повышенной нагрузки на аккумуляторы. Корректировка проводится либо на панели управления, либо через установленную на компьютере программу (в зависимости от модели ибп).
Правило 2. Следить за тем, чтобы бесперебойник не перегревался. Для нормальной работы аккумулятора температура окружающей среды, в том числе, и внутри корпуса прибора, не должна превышать 30 °С. Независимо от того, естественное или принудительное охлаждение происходит при работе устройства, оно должно быть максимально эффективным.
Правило 3. Исключить вероятность механического воздействия на прибор (удары, падения и т.д.). Нужно поставить ИБП в такое место, где ему будет обеспечена устойчивость, и ничто случайно на него не упадет.
Многие покупатели спрашивают, нужно ли иметь запасной аккумулятор. Это будет оправдано лишь в том случае, если источник бесперебойного питания используется интенсивно, и ему может понадобиться резервный запас заряда батареи. Но если такой потребности нет, хранить аккумулятор в течение нескольких лет «на всякий пожарный» неразумно – он потеряет свои эксплуатационные свойства.
Что касается эффективности функционирования бесперебойника в целом, то во многом это зависит от Вас. Если Вы правильно провели все подготовительные работы, соблюдали рекомендации по условиям эксплуатации и своевременно реагировали на сигналы системы диагностики, то можете быть уверены, что вероятность поломок будет минимальна. Если все-таки произошла какая-то проблема, которую не удается устранить описанными в инструкции способами, не пытайтесь разбирать источник бесперебойного питания самостоятельно. Если прибор отключен от питающей сети, внутренние электроэлементы все равно находятся под напряжением, так как работает аккумулятор. Поэтому попытка проникновения внутрь может быть небезопасной. Лучше обратитесь в сервисный центр, где Вам окажут квалифицированную помощь по гарантийному и послегарантийному обслуживанию.
Стоит ли устанавливать программное обеспечение для бесперебойника?
В помощь в борьбе за живучесть ваших компьютерных и околокомпьютерных приборов производитель предлагает ПО, поставляемое, как привило, на диске в комплекте с девайсом. В комплекте, кстати, можно обнаружить ещё и интерфейсные кабели (USB, COM, Ethernet) для связи ИБП с компьютером.
Возникает резонный вопрос: на кой всё это?
Здесь важно понимать, что установка ПО – суть рекомендованная производителем фича, без оной ИБП будет прекрасно работать и дальше.
ПО от вендора лишь более полно раскрывает возможности девайса.
С каждым годом схемотехника усложняется, иногда даже совершенствуется, соответственно возникает больше возможностей для раскрытия потенциала ИБП, к сожалению, часто это возможно только софтово, то есть с помощью фирменных утилит и дополнительных пылесобирающих кабелей. В бюджетных бесперебойниках в виду отсутствия дисплея бывает затруднительно по индикаторам определить, скажем, точную степень заряда батареи, в таких случаях выручает ПО от производителя. Оно же позволяет осуществлять полноценный мониторинг, контролировать процесс резервирования, задавать расписание на включение-выключение девайса, даже планировать техническое обслуживание, то есть в какой-то мере управлять ИБП. Чем дороже бесперебойник, тем больше у него для этого возможностей. На вершине ценовых лестниц находятся по большому счёту полноценные компьютеры, к которым подсоединены батареи.
Выводы
ИБП в последние годы всё больше «умнеют», но с другой стороны спектр применения оных для бюджетного сектора до сих пор ограничен.
Будем надеяться, что в будущем при подключении кипятильника к маломощному бесперебойнику, микропроцессор ИБП просто выключит девайс, а не сгорит как раньше.
Автор: timoffeyy
Что можно подключать к ИБП?
Что, кроме компьютера можно подключать к ИБП? Если обратиться к официальным ресурсам производителей, то там рекомендуют подключать такую технику, как собственно компьютерное оборудование (системный блок, монитор, дисковые хранилища и т.д.), а также различное сетевое оборудование (коммутаторы, роутеры, модемы и т.д.), терминалы (банкоматы, кассы и т.д.), и даже бытовую технику (телевизоры, звуковые системы и т.д.). Такое оборудование, как сканер, подключается только к сетевому фильтру. Для принтеров нужно учитывать следующее. Если принтер имеет небольшую мощность (матричный или струйный, формата А3 - А4), тогда его можно подключить к бесперебойнику - через специально выделенный на задней панели разъем (белого цвета и обозначен значком "принтер"). Лазерный принтер имеет мощность до двух киловатт и более, поэтому его нельзя подключать к ИБП, а только через фильтр. Дорогие цветные лазерные принтеры подключают через мощные ИБП среднего класса (от трех киловатт и более).
Ни в коем случае нельзя подключать к ИБП лазерные принтеры (если их мощность 2 кВт и более), сканеры, копировальные аппараты, МФУ, пылесосы, любые электронагревательные приборы - кипятильники, паяльники, грелки, микроволновки и т.д. Вендоры говорят, что в случае подобных "несанкционированных" подключений ИБП может из-за перегрузки выйти из строя, гарантия, соответственно, также становится недействительной.
Каков в этом общий смысл? Все "запрещенные" приборы являются потребителями высокой мощности, причем со скачкообразными пиками. А в силу того, что среднестатистический ИБП - суть дешевое решение для дома, то оный, разумеется, такой нагрузки не выдерживает и банально ломается (горит схемотехника). Т.е. чем ИБП мощнее (но и дороже), тем больше шансов у него выжить после подключения к нему, например, утюга. В любом случае, если после включения пылесоса ваш бесперебойник задымился, то в гарантии вам, скорее всего, откажут. Каков критерий отказа в гарантии? Если после вскрытия пациента обнаруживаются электромеханические (электролитические и т.д.) повреждения, сплавленные элементы, то вариант, как правило, один - платный ремонт.
Впрочем, существуют решения, специально рекомендованные производителем для резервирования подключения, скажем, газовых котлов, которые являются теми самыми потребителями высокой мощности. Это, например, APC Smart UPS XL 750ВА (стоимость около 13000 рублей) или APC Smart UPS RT 1000ВА (стоимость около 22000 рублей.).
Классификация ИБП.
Характеристики ИБП различаются по схемам построения: резервный (off-line), интерактивный (line-interactive) и онлайн (on-line).
Резервный ИБП.
Принцип работы резервных ИБП (другое обозначение Standby - автономные) заключается в питании нагрузки напряжением сети при его наличии и быстром переключении на резервную схему питания (батарея и инвертор) при его пропадании (рис. 1). Батареи автоматически подзаряжаются при работе ИБП от сети. Эффективность в 55% случаев проблем с питанием.
Рис. 1.
В большинстве компьютеров в настоящее время используются так называемые источники питания коммутируемого типа, позволяющие выдержать короткие провалы основного питания за счет накопления относительно небольшого количества энергии во встроенных конденсаторах. Это означает, что допускается использование резервных ИБП, поскольку небольшое время задержки (порядка нескольких миллисекунд) при переходе питания от основной сети на батарею ИБП не является критичным фактором.
Используемые в основном в маломощном спектре мощностей резервные ИБП являются простейшими и экономичными. Они обеспечивают лишь частичное фильтрование сетевого напряжения, что означает отсутствие действительно "чистого" электропитания для подключенной нагрузки. Если значение входного напряжения падает ниже определенного уровня, переключатель, встроенный в ИБП, соединяет батарею с инвертором, преобразующим постоянное напряжение батареи в переменное, которое подается на нагрузку.
Время срабатывания переключателя составляет 2-20 мс, в этот период напряжение в нагрузку не подается. Это может оказать нежелательное воздействие на чувствительную нагрузку, однако, большинство ПК способны выдержать такой перебой напряжения. Поэтому резервные ИБП являются наилучшим решением для поддержки некритичного к питающему напряжению оборудования небольшой мощности, такого как факсимильные аппараты, ПК и другого.
Интерактивный ИБП.
Принцип работы интерактивных ИБП (иногда обозначают Smart UPS) полностью идентичен резервным, за исключением того, что интерактивный источник бесперебойного питания осуществляет ступенчатую стабилизацию напряжения посредством коммутации обмоток автотрансформатора (рис. 2). Эффективность таких ИБП в 85% случаев проблем с электропитанием.
Рис. 2.
Интерактивные ИБП обеспечивают стабилизацию сетевого напряжения и его фильтрацию, т.е. подавление всплесков напряжения и в некоторой степени искажения формы напряжения. Одной из важных особенностей интерактивных ИБП является наличие на входе автотрансформатора, стабилизирующим входное напряжение в пределах ±25% его отклонений, при этом выходное напряжение остается относительно постоянным. При нормальном сетевом напряжении заряд батареи осуществляется автоматически. При пропадании входного напряжения или его выходе за допустимые пределы, статический переключатель подключает инвертор к цепи питания нагрузки. Это делает интерактивный ИБП лучшим решением по сравнению с резервными моделями, а так же более экономичным по сравнению с моделями онлайн, в том случае, если качественная фильтрация напряжения питания не является столь существенной.
Интерактивные ИБП лучше всего подходят для поддержки сетевого и удаленного оборудования, чем резервные ИБП и могут служить средством защиты важных рабочих станций, серверов и межсетевых устройств, таких, как маршрутизаторы и коммутаторы.
Онлайн ИБП.
Принцип работы онлайн ИБП (иногда обозначают VFI - Voltage Frequency Independence) построен на двойном преобразовании электропитания: входное напряжение трансформируется в постоянное при помощи выпрямителя, а затем обратно в переменное при помощи обратного преобразователя - инвертора (рис. 3). Постоянное напряжение на выходе выпрямителя также используется для заряда батарей.
Благодаря такой схеме работы, в отличие от резервных и интерактивных ИБП, нагрузка онлайн ИБП всегда запитывается от инвертора, который генерирует действительно "чистое" синусоидальное электропитание, стабилизированное по напряжению, частоте и форме сигнала. Также такая схема работы обеспечивает мгновенное (время равно "0") переключение питания нагрузки на батареи при пропадании сетевого напряжения или его выходе за допустимые пределы по напряжению и частоте.
Отличительной особенностью онлайн ИБП является их возможность компенсировать значительные провалы входного напряжения за сч т частичного использования энергии батарей, в этом случае падение напряжения на выходе выпрямителя соответственно компенсируется напряжением батарей, т.е. суммарное напряжение на входе инвертора оста тся неизменным по величине.
В онлайн ИБП присутствуют две байпасных линии: статический байпас и байпас технического обслуживания. В случае выхода источника бесперебойного питания из строя, статический байпас автоматически переключает нагрузку на питание от сети, тем самым, повышая над жность системы электропитания. Технический байпас позволяет проводить техническое обслуживание ИБП без отключения нагрузки от сетевого питания.
Онлайн ИБП являются самым совершенным на сегодняшний день решением, позволяющим полностью защитить нагрузку от всех существующих неполадок электропитания. Они рекомендуются для электропитания особо критичного оборудования: файловых серверов, рабочих станций, локальных вычислительных сетей, а также любого другого оборудования, предъявляющего повышенные требования к качеству сетевого электропитания. В табл. 1 обобщены сведения о трех типах ИБП, описанных выше.
Как из бесперебойника сделать блок питания
В этом случае из всей конструкции бесперебойника понадобится только трансформатор. Поэтому решившемуся на подобную переделку ИБП пользователю придется либо распотрошить весь ИБП, оставив только корпус и трансформатор, либо снять эту деталь, заготовив для нее отдельный корпус. Далее действуют по следующему плану:
С помощью омметра определяют обмотку с самым большим сопротивлением.Типовые цвета – черный и белый. Эти провода будут входом в блок питания. Если трансформатор остался в ИБП, то этот шаг можно пропустить – входом в самодельный блок питания в этом случае будет «входное» гнездо на торце ИБП, связующее прибор с розеткой.
Далее на трансформатор подают переменный ток на 220 вольт. После этого с оставшихся контактов снимают напряжение, подыскивая пару с разностью потенциалов до 15 вольт. Типовые цвета – белый и желтый. Эти провода будут выходом из блока питания.
Вход в блок питания формируют из проводов, по одну сторону от сердечника. Выход из блока формируют из проводов, расположенных с противоположной стороны.
На выходе из блока питания ставят диодный мост.
Потребители подключаются к контактам диодного моста.
Типовое напряжение на выходе из трансформатора – до 15 В, однако оно просядет после подключения к самодельному блоку питания нагрузки. Вольтаж на выходе конструктору такого устройства придется подбирать путем экспериментов. Поэтому практика использования трансформатора ИБП как основы блока питания для компьютера – это далеко не самая лучшая идея.
Миф 5. Можно улучшить надёжность защиты, подключая два или более ИБП последовательно друг за другом
Это, пожалуй, самый нелепый миф об ИБП.
Правда: Теория надёжности прямо говорит, что надёжность системы повышается только при параллельном резервировании. В профессиональном IT-оборудовании, таком как серверы и коммутаторы, для дата-центров предусмотрено по два блока питания. Поэтому их можно запитать от двух отдельных линий питания. Однако большинство компьютерной техники имеет один блок питания, и там для параллельного резервирования потребуются дополнительные устройства переключения между источниками питания.
Надёжность электропитания зависит от резервирования
Для увеличения надёжности электропитания рекомендуется создавать параллельные системы, когда два или более ИБП одновременно работают на одну нагрузку. В случае отказа одного из них, неисправный источник отключается от системы, а нагрузка равномерно распределяется между оставшимися.
Такие устройства переключения питания называются АВР (Автоматический ввод резерва) и выпускаются для различного типа нагрузок. Есть однофазные и трёхфазные АВР, с установкой в стойку 19”, в электрощит и переносные. Примером стоечного АВР является устройство «Статический переключатель Eaton STS». Время переключения между вводами для него составляет около 6 мс, что не сказывается на работе компьютерной техники.
Примером системы, когда с надёжностью до «пяти девяток» (99,999 %) требуется переключение между более чем двумя источниками электропитания, является запатентованная Eaton технология Hot Sync. Она позволяет организовать параллельную систему ИБП с резервированием по схеме N+1 (например, два модульных ИБП для защиты нагрузки и один для резервирования). Отличие Hot Sync от других систем интеллектуального резервирования состоит в отсутствии единой точки отказа, в качестве которой обычно выступает блок управления несколькими ИБП.
Подробнее о системах бесперебойного питания Eaton для корпоративного сектора, среднего и малого бизнеса (СМБ) и домашних пользователей можно прочитать на сайте компании.
