Как выбрать источник бесперебойного питания (ИБП)

Как выбрать аккумулятор для ИБП компьютера: параметры, примеры моделей

Аккумулятор в источнике бесперебойного питания (ИБП) компьютера является наиболее дорогим элементом. Конечно, речь идёт о простом ИБП 12 вольт для персонального компьютера, а не о каких-то дорогих и сложных промышленных моделях. При этом аккумулятор в ИБП является расходным материалом. В зависимости от условий эксплуатации он служит от 1 года до 3─4 лет. Как правило, к этому моменту само устройство питания находится в рабочем состоянии, и встает вопрос о замене батарее. В этой статье рассмотрим, какие бывают виды аккумуляторов для ИБП, по каким параметрам выбирать и рассмотрим некоторые модели.

Рассмотрим несколько ключевых характеристик, которые нужно учесть при выборе АКБ для источника бесперебойного питания.

Ёмкость

Ёмкость аккумуляторной батареи является одним из важнейших параметров. От её величины зависит время, которое компьютер сможет функционировать от источника бесперебойного питания, когда будет отключена бытовая электросеть. Это как раз то время, которое отводится пользователю на сохранение всех данных, корректное завершение программ и штатное выключение компьютера.

Ёмкость на этих аккумуляторных батареях чаще всего обозначается в ампер-часах. Эта величина измеряется в режиме 20-часового разряда. Поэтому рядом с обозначением ёмкости часто стоит подпись C₂₀. В ИБП персонального компьютера чаще всего встречаются АКБ ёмкостью от 7 до 12 Ач. Увеличение ёмкости напрямую связано с габаритами и весом аккумуляторной батареи. Чем больше ёмкость, тем больше масса и размеры.

По этой причине в ИБП вам нужно выбрать аккумулятор близкий по значению ёмкости к старому. Если возьмёте модель, существенно большую по ёмкости, то она просто не влезет на место. Если величина ёмкости будет значительно ниже, то время автономной работы уменьшится. Для разных моделей ИБП производители подбирают батарею в зависимости от времени автономной работы, которое она должна обеспечивать. Эти параметры связаны следующей формулой.

• T_{авт. работы} – время автономной работы, ч.
• U_акк – напряжение АКБ, вольт.
• C_акк – ёмкость АКБ, ампер-час.
• КПД_ибп – коэффициент полезного действия. От 0,8 до 0,95.
• К_гр – глубина разряда. От 0,8 до 0,9.
• К_де – коэффициент доступной ёмкости. Зависит от времени разряда: 0,7 (1 ч), 0,85 (2 ч), 0,95 (10 ч), 1 (20 ч).
• P_обор – суммарная мощность оборудования, подключенного к ИБП. Для компьютера обычно системный блок и монитор.

Пример для среднего компьютера. Мощность системного блока 550 ватт, монитора 40 ватт. Вычисление времени автономной работы для аккумулятора 12 В, 7 Ач.

Т = (12 * 7 * 0,85 * 0,85 * 0,7) / 590 = 0,072 ч или 4,5 минуты.

С помощью этой формулы вы можете подобрать для своего компьютера ИБП с подходящим аккумулятором, исходя мощности оборудования и требуемого времени автономной работы.

Разрядный ток

Величина разрядного тока определяет оборудование какой мощности можно подключить к ИБП. Лучше брать с запасом. В этом случае аккумуляторная батарея будет работать в щадящих условиях. Как вычислить максимальный разрядный ток?

В приведённом выше примере общая мощность компьютера была 550 ватт. В этом случае I_{разр max} равен 550 ватт / 12 вольт. Это около 46 ампер. Максимальный разрядный ток ИБП должен превышать это значение примерно в два раза.
Вернуться к содержанию

Напряжение

Напряжение аккумулятора для компьютерного ИП обычно составляет 12 вольт. Это стандарт питания для компьютерных системных блоков. Существуют и другие модели источников бесперебойного питания. Например, 6, 9, 24 В.

В любом случае напряжение аккумулятора должно полностью соответствовать старой модели. В некоторых ИБП большой ёмкости может использоваться несколько АКБ. Если их соединяют последовательно, то напряжение нового аккумулятора должно соответствовать заменяемому старому.

Внутреннее сопротивление

Этот параметр редко указывается в документации, и вряд ли вы его сможете проверить при покупке. Чтобы его оценить потребуется оборудование. Однако это важное значение указывает на качество аккумуляторной батареи. Чем сопротивление ниже, тем лучше АКБ. Внутреннее сопротивление зависит от площади рабочей поверхности аккумуляторных пластин. Это определяет, насколько хороший контакт имеет электролит с электродами. Кстати, максимальный разрядный ток, о котором было сказано выше, у аккумуляторов с высоким значением внутреннего сопротивления, всегда ниже.
Вернуться к содержанию

Электрохимическая система

Чаще всего в составе ИБП для компьютера работают свинцово-кислотные аккумуляторы типа AGM. Их особенность заключается в том, что электролит находится здесь в качестве пропитки стекловолоконных матов. Этот материал окружает пластины электродов и является не только связующим для электролита, но и выступает в роли сепаратора.

Аккумуляторные батареи AGM для источников бесперебойного питания подходят лучше всего, благодаря тому, что имеют оптимальное соотношение цены и электрических характеристик. Подробнее о технологии AGM читайте в этом материале.

Они могут практически без последствий испытывать глубокий разряд (желательно не разряжать более чем на 80%). Если автомобильные стартерные батареи AGM стоит довольно дорого, то АКБ для ИБП имеют небольшую ёмкость и стоят в пределах 1─1,5 т. р. за среднюю модель.

К группе свинцово-кислотных также относятся классические аккумуляторные батареи с жидким электролитом. Они не используются в компьютерных ИБП. Их можно встретить лишь в каких-нибудь крупных промышленных источниках бесперебойного питания. Там применяются разновидности аккумуляторных элементов с панцирными электродами. Панцирная сетка на них присутствует для укрепления активной массы на пластинах.

Ещё одна разновидность свинцово-кислотных АКБ ─ это GEL. Здесь раствор серной кислоты переведён в гелеобразное состояние с помощью добавки диоксида кремния. Эти модели имеют свои преимущества и недостатки, но они не встречаются в распространённых моделях компьютерных ИБП.

Стоит также сказать, что аккумуляторы щелочного типа в «бесперебойниках» для компьютера не используется. Никель─кадмиевые и никель─металлогидридные аккумуляторы способны отдавать большой ток, но совершенно не предназначены для работы в таком режиме.

В последнее время появляются ИБП на литий-ионных аккумуляторах. Однако пока это ещё экзотика.

К плюсам литиевых аккумуляторных батарей стоит отнести высокую энергетическую плотность, быстрое восстановления заряда, высокий разрядный ток. К проблемам можно отнести сильную потерю емкости при отрицательных температурах. Но при использовании в помещении это не является проблемой.

На сегодняшний день можно на однозначно рекомендовать приобретение «бесперебойников» на основе Pb батарей AGM. Впоследствии будет значительно проще и дешевле заменить отработавший аккумулятор.

При выборе аккумулятора советуем ориентироваться на таблицы совместимости, которые выпускают все уважающие себя компании, производящие ИБП. В них приведена информация по моделям и характеристикам АКБ, которые к ним подходят. Там же указаны аккумуляторные батареи, которые могут быть установлены в источник бесперебойного питания взамен штатной модели.
Вернуться к содержанию

Фирма-производитель

Сейчас подавляющее большинство компаний размещают производство в юго-восточной Азии. Поэтому АКБ для компьютерных ИБП, продаваемые под разными марками, вполне могут быть сделаны на одном и том же предприятии. Но всё равно имеет смысл ориентироваться на популярные марки, которые присутствуют на рынке уже давно. По крайней мере, у них хорошо работает отдел технического контроля и в продажу не попадает явный брак.

Среди менее популярных можно назвать вот такие.

• Powerman.
• Энергия.
• WBR.
• Sven.
• Восток.
• Ginzzu.
• Crown.

Под некоторыми из этих марок также выпускаются линейки различных моделей ИБП. Например, Ippon.
Вернуться к содержанию

Как устроен ИБП

ИБП представляет собой сравнительно небольшой корпус, в котором находится электросхема и мощный аккумулятор.

Спереди обычно расположена кнопка включения и индикаторы.

А сзади специальные разъемы для подключения системного блока, монитора и других устройств компьютера, которые требуют специальных шнуров.

Часто есть разъемы с питанием от батареи и отдельно разъемы с защитой от скачков электричества, к которым можно подключать такие мощные устройства как лазерный принтер.

Также есть ИБП с разъемами под евро вилку привычного для ИБП формата и так называемые пауки.

Это удобно, не требует специальных шнуров и позволяет подключить для защиты такие устройства как колонки и роутер.

Чем отличаются друг от друга основные типы ИБП

Как известно, распространены три основных типа ИБП:
— резервные, они же off-line, standby или Back-UPS,
— линейно-интерактивные, они же line-interactive или Smart-UPS,
— с двойным преобразованием, они же on-line.

Резервный ИБП смело можно ставить там, где в сети нет серьёзных скачков напряжения (оно стабильно держится в коридоре от 200 до 230 вольт) и подключается офисная техника типа компьютера, дисплея или маршрутизатора.

В данном случае у вас не будет возможности изменения выходного напряжения и его стабилизации, зато это самое недорогое решение. К тому же резервные ИБП практически не шумят и имеют очень высокий КПД при работе от сети.

В отличие от резервного в схему линейно-интерактивного ИБП входит стабилизатор напряжения, который позволяет приводить к нормальному значению пониженное или повышенное напряжение в сети, например, если напряжение в сети «скачет» от 170 до 250 вольт.
Кроме того, стабилизатор экономит расход батарей: при его использовании они прослужат более долгое время.

И ещё один момент: линейно-интерактивный ИБП гораздо быстрее переключается на работу с батареей, чем резервный. Если же говорить про сигнал от батареи, то в зависимости от конструкции инвертора линейно-интерактивный ИБП может выдавать либо аппроксимированную его форму, либо чистую синусоиду.

Сегодня в моделях линейно-интерактивных ИБП часто используется активное охлаждение. Из-за этого возрастает уровень шума. Но в любом случае такой тип ИБП неплохо подойдёт для серверной комнаты. Особенно если учесть, что линейно-интерактивные ИБП часто выпускаются в форм-факторе для стоек.

По цене линейно-интерактивный ИБП обходится несколько дороже резервного. Однако и здесь есть выход. В качестве хорошего примера можно рассмотреть новые универсальные ИБП среднего ценового сегмента APC Easy UPS On-Line серии SRV.

Наиболее дорогой вид ИБП – устройства с двойным преобразованием входящего тока.
Такие ИБП следует использовать при подключении оборудования, очень чувствительного к качеству электроэнергии. ИБП с двойным преобразованием на выходе дают хороший сигнал синусоидальной формы. В отличие от линейно-интерактивных они позволяют регулировать не только напряжение, но и частоту.

Ко всему прочему ИБП с двойным преобразованием абсолютно синхронно и незаметно для пользователя могут подключаться к аккумуляторным батареям, когда пропадает внешнее напряжение.

Бесперебойники классифицируются по трем типам в зависимости от конструктивных схем:

1. Резервная используется для переключения на аккумуляторное питание.
2. Интерактивная применяется для линейно-интерактивных бесперебойников.
3. Схема двойного преобразования предназначена для блоков питания онлайн.

Резервные источники

ИБП оффлайн или резервный источник нужен для домашних компьютеров и поддержки работоспособности локальный сетей в офисах.

Принцип работы – автоматическое переключение ПК на питание от аккумуляторов при отключении электроэнергии. Роль переключателя играет механическое реле, отчего ИБП издает щелкающие звуки при изменении режимов работы.

Линейно-оперативные

Такие UPS применяются для защиты от перепада напряжений сетевого и телекоммуникационного оборудования или группы компьютеров.

Особенность работы – защита ПК от повышенного или пониженного напряжения без перехода в аварийный режим за счет включения в схему автотрансформатора.

Блоки питания онлайн (для серверов)

Мощные UPS с двойным преобразованием применяются для файловых серверов, рабочих серверных станций и сетевых устройств, которые требовательны к питающему напряжению.

Особенности действия – входное переменное напряжение преобразуется выпрямителем в постоянное, затем через инвертор в эталонное переменное, которое подается на устройства. Аккумуляторная батарея постоянно подключена к выходу выпрямителя и входу инвертора и постоянно питает их в аварийном режиме.

UPS онлайн обеспечивают стабильное напряжение на серверах и нулевое время переключения на аккумуляторы.

Основные фирмы-производители источников бесперебойного питания для компьютеров

Широкий ассортимент устройств, представленных на рынке, заставляет обратить внимание на товарный знак, под которым была изготовлена конкретная модель. Каждый производитель гарантируется, что его ИБП имеет оптимальные функциональные возможности и способен прослужить достаточно долго. Выбирая источник бесперебойного питания для компьютера, стоит обратить внимание на продукцию следующих производителей:

• APC;
• Ippon;
• Powercom;
• General Electric,
• LogicPower;
• Sven;
• INELT;
• P-Com.

По мнению реальных потребителей, такие устройства отличаются надежностью и стабильностью работы. Этим объясняется популярность перечисленных товарных знаков. Нередко сборка устройств осуществляется на территории Китая, что объясняется более дешевой рабочей силой и доступностью энергетических ресурсов. Не стоит думать, что они будут уступать ИБП, собранным на территории страны, которой принадлежат правоустанавливающие документы на конкретный бренд.

P-Com – надежный товарный знак

Причины для покупки ИБП

Покупка источника бесперебойного питания не всегда является обязательной. В ряде случаев без такого устройства можно обойтись — например, при использовании недорого или старого компьютера, на котором не хранятся ценные сведения. Прибор не нужен, если на ПК периодически создается резервная копия информации, или сеть работает стабильно, а вероятность скачков напряжения минимальная.

Рекомендуется покупка ИБП, если скачки напряжения или отключения электроэнергии происходят постоянно. Не стоит обходиться без такого источника и для рабочего ПК, потеря сведений на котором может стать серьезной проблемой. Прибор желательно купить и для новой техники, ремонт которой обойдется значительно дороже, чем экономия на ИБП.

Дополнительные опции

Производители стараются разнообразить ассортимент и выпускают модели с улучшенными характеристиками. Так, функция «Холодный старт» позволяет включить питание компьютера при отключенном сетевом источнике, что в некоторых случаях бывает необходимо и полезно. Удаленное администрирование вряд ли понадобится для домашнего устройства, а на рабочих компьютерах его использование будет целесообразным.

Для домашнего компьютера будет полезно присутствие фильтра питания и возможности подключения дополнительных батарей, простая схема замены батарей, вышедших из строя.

Выбор ИБП для ПК

Покупая бесперебойник, важно уделить практически все свое внимание не только производителю, но и техническим характеристикам. Лучше, если человек рассмотрит оба варианта сразу. Ведь в 21 веке написать в тех. параметрах можно практически что угодно, а проверить это может только опытный специалист. Также нельзя забывать про возможности самого компьютера и отталкиваться только от этого. Тогда защита будет хорошей, а риск поражения минимальный. По главным критериям выбора выделяются следующие параметры: мощность, время работы при отключенном питании, количество разъемов, присутствие специального ПО, световая индикация, способ управления.

На что обратить внимание при выборе по мощности

Это главный параметр при выборе не только бесперебойника для компьютера, но и практически для любой техники. Ее значимость располагается на первом месте, только потом рассматривается время работы и т.д. Правильный выбор – если мощность компьютера ниже, чем у ИБП. Иначе произойдет перегрузка с дальнейшим выключением, а купленный прибор не сможет реализовать первостепенные функции. Чтобы покупка стала удачной, важно приобретать аппарат с мощностью, которая будет на 30% превышать подключаемую технику вместе с дополнительным оборудованием. Только тогда пользователь будет уверен в правильной работе защиты от скачков или отключения энергии.

Так, значение для стандартного офисного или простого компьютера приемлемая мощность – 300-500 ВА. Такие бесперебойники отлично впишутся в работу и будут защищать подключенную технику до окончания срока годности. Однако некоторые пользователи подключают видеокарту, которая потребляет 250 Вт, плюс к этому добавляется остальная периферия и рекомендованный блок в 500 ВА, можно ставить на полку или подарить офису, потому что в этом случае понадобится устройство с мощностью от 800 ВА. Только он способен справиться со всей нагрузкой, которую выдаст система при выключенном свете и резервные источники питания отпадают сразу, потому что представителей, способных защитить ПК практически нет.

Если у человека возникают трудности при подсчете электрической энергии, то лучший вариант – обратиться за помощью к специалисту, чем брать наугад. В качестве альтернативы, некоторые сайты предлагают рассчитать потребляемую энергию онлайн и на основании полученных результатов предлагают конкретную модель.

Выбор по времени работы

Второй важный параметр – длительность работы при незапланированном отключении электрической энергии. Эту величину необходимо смотреть в технических характеристиках покупаемого оборудования. Показатель зависит от емкости АКБ, которые размещаются внутри корпуса. Для стандартных моделей рабочий промежуток времени от 10 до 15 минут, этого полностью достаточно для быстрого сохранения всех файлов, остановки текущей сессии и незамедлительного отключения компьютера. Однако, если пользователю необходим более длительный промежуток, то интернет-магазины предоставляют ему эту возможность. Так, зайдя на сайт, можно отфильтровать бесперебойники до необходимой модели. Кроме этого, длительность работы при отключенном свете увеличивается путем подключения дополнительных батарей через соответствующий разъем.

Чаще всего компании, занимающиеся производством ИБП, указывают срок работы от аккумуляторов с учетом максимальной загрузки, т.е. при использовании всей мощности. Однако, не каждая фирма согласится с тем, что это правдивый показатель, так как часто он округляется до более приятного для человека значения. Также с этим параметром можно ознакомиться на официальных сайтах производителей и правильно рассчитать работу для конкретной ситуации, что более удобно, чем прийти в магазин и не расставаться с калькулятором.

Покупать бесперебойник, думая, что от мощности зависит время автономной работы неправильно. Только величина нагрузки и емкость аккумуляторов способны ответить на этот вопрос.

Выбор по специальным возможностям

Рассмотренные выше технические характеристики – главные и, только ориентируясь на них, выбирается надежный прибор. Их важно рассматривать в первую очередь и только потом приступать к дополнительным возможностям, цель которых упростить управление.

• Программное обеспечение. Большинство современных бесперебойников для ПК имеют в комплекте специальный диск. На нем присутствует утилита, которая устанавливается на компьютер и ведет статистику работы. Полученная информация сохраняется в памяти. Это полезная функция, наличие которой упростит эксплуатацию устройства.
• Количество разъемов. Самый простые модели оснащены единственным разъемом для подключения ПК, а это не очень практично в некоторых случаях. Потому что в состав ПК всегда входит периферийные устройства, которые нельзя эксплуатировать при некорректной работе электросети. Чтобы не попасть в такую неприятность, важно знать, сколько приборов будет подключено и обязательно рассчитать общую мощностью. После делается выбор в пользу конкретной модели.
• Индикация и способы управления. Лучший вариант – бесперебойник со световой и звуковой индикацией режимов работы. К тому же, большинство моделей оснащены информативным дисплеем, который оповещает пользователя о текущем состоянии агрегата. Также приветствуется наличие модулей управления для настройки под конкретную сеть. Благодаря этому срок эксплуатации и эффективность повысится.
• Замена батарея. Как показывает практика, первое что выходит из строя – батарея. И это нормально, так как у АКБ имеется собственный цикл разрядов и зарядов, преодолев который, она приходит в негодность. Поэтому важно покупать такое устройство, где присутствует поддержка замены. Ведь легче купить новый аккумулятор, чем менять исправный источник бесперебойного питания.

Кроме представленных характеристик, некоторые пользователи обращают внимание на наличие интерфейсов, степень защиты и т.п. Это тоже важно, но не требует пристального внимания, эти параметры, наоборот, помогают выбрать практичный вариант из двух, на первый взгляд, идентичных моделей. Поэтому игнорировать или смотреть на них – право покупателя.