Стабилизатор напряжения или источник бесперебойного питания для компьютера

Стабилизатор напряжения или ИБП — что лучше, в чем отличие

Источники бесперебойного питания и стабилизаторы напряжения относятся к преобразователям электроэнергии. Их объединяет то, что они являются промежуточными устройствами между бытовой электрической сетью и приборами-потребителями. Чем отличается стабилизатор напряжения от бесперебойника? В каких условиях и для решения каких задач применяются эти преобразователи? В этой статье мы ответим на эти и другие вопросы, связанные с защитой компьютеров, периферийных устройств, домашней техники от перенапряжения и других проблем бытовой электрической сети.

Стабилизаторы защищают подключаемое оборудование от нестабильных параметров входного напряжения. Их функция – поддерживать номинал электрического тока в допустимых пределах.

Проблемы бытовой сети, для решения которых предназначены стабилизаторы:

Повышенное напряжение. Встречается в сетях, которые сильно удалены от линий электропередач. Энергетики практикуют передачу тока повышенного напряжения, что позволяет свести к минимуму потери при его трансляции на значительные расстояния.
Пониженное напряжение. Эта проблема характерна для сильно загруженных электросетей и периодам пиковых перегрузок.
Резкие скачки напряжения. Происходят в непогоду, а также из-за включения мощного электрооборудования.

Этот прибор обеспечивает высокое качество выходного электрического тока. Благодаря ему, лампочки светят ровно, без мерцания, продлевается срок службы бытовой техники. Установка стабилизаторов необходима в местах, где поблизости расположены ремонтные или производственные мастерские, в которых используются сварочные аппараты или мощные электрические двигатели.

Нужен ли компьютеру внешний сетевой фильтр?

На первый взгляд, напрашивается самое надежное решение – сначала сетевой фильтр, защищающий от помех, затем стабилизатор, далее бесперебойник, и лишь затем компьютерная техника.

Схема подключения компьютера к сети 220В

При всей внешней привлекательности этой схемы, некоторые ее элементы могут оказаться излишними.

Начнем с сетевого фильтра. На входе обычно стоит варистор, ограничивающий кратковременные высоковольтные импульсы. Варистор – это полупроводниковый элемент с нелинейной вольтамперной характеристикой, имеющий высокое сопротивление при номинальном или слегка завышенном напряжении питания, но мгновенно «закорачивающийся» при появлении кратковременного скачка в несколько киловольт.

Устройство качественного сетевого фильтра (схема)

Как видим, работа такого простого элемента, как варистор, способна защитить от повреждения дорогостоящую аппаратуру. Но именно простота и дешевизна схемы защиты с варистором привела к тому, что такую защиту встраивают во все блоки питания компьютеров, тем самым, исключая необходимость дублирования этой части схемы внешним фильтром. Вдобавок, в блоки питания компьютеров и прочей оргтехники встраивается и схема фильтрации высокочастотных помех с дросселем и конденсаторами. Не ставят подобные фильтры лишь самые недобросовестные производители.

Получается, что дополнительный сетевой фильтр хоть и не помешает, но и особой пользы тоже не принесет.

Теперь поговорим о стабилизаторе. Так ли он необходим в этой схеме?

Для чего нужен UPS

Такой аппарат обеспечивает непрерывную работу подключенных устройств, в том числе в качестве резервного источника питания. В случае обрыва на линии, веерных отключений или планового технического обслуживания сетей подключенные к ИБП приборы будут еще работать некоторое время — ровно столько, на сколько хватит заряда аккумулятора.

Выход из строя электроники обычно происходит во время пиковых скачков напряжения в цепи, то есть во время включения или отключения. Если компьютер будет выключен неправильно из-за того, что в проводах пропал электрический ток, это может привести к серьезным неполадкам.

UPS может застраховать от подобных казусов. Однако разница в том, что типичный бесперебойник вообще не выравнивает напряжения.

Для чего нужен ИБП?

ИБП — вторичный источник питания, дающий пользователю несколько минут времени для штатного отключения техники. Пока напряжение в сети имеет номинальное значение, ИБП не используется и производит зарядку аккумуляторов. При исчезновении или падении напряжения до определённого минимума срабатывает реле, переключающее потребителей на электроснабжение бесперебойником.

Существуют модели, позволяющие снабжать энергией отдельные приборы (компьютерный ИБП) или целые частные дома. Принцип действия прибора основан на аккумулировании энергии и, при необходимости, быстром ее преобразовании в электрический ток со стандартными параметрами для питания потребителей. Бесперебойники, особенно способные снабжать технику энергией в течение длительного времени, имеют высокую стоимость и используются только при самой насущной необходимости.

Большинство пользователей — владельцы частных домов или усадеб, расположенных в районах с перегруженными и изношенными электрическими сетями.

Виды стабилизаторов и их особенности

Приборы стабилизации должны обеспечивать защиту бытовой техники от скачков напряжения. Но для начала надо разобраться, какие виды этих устройств существуют, чтобы понять, которые из них наилучшим образом подойдут для ваших целей.

Сети могут быть однофазные (220 В) или трёхфазные (380 В). Соответственно, данные приборы тоже могут разделяться по этому принципу. Трёхфазные чаще применяются в промышленности, а для частных домов и квартир достаточно однофазных.

Стабилизаторы напряжения можно разделить на такие виды:

Релейные;
Электромеханические;
Симисторные;
Двойного преобразования.

Теперь о каждом из них подробнее.

Релейные являются самыми доступными в ценовом сегменте, поэтому и часто используемые. Способны выдерживать не очень высокие перепады, быстро преобразуют напряжение на выходе. Изнашиваются тем быстрее, чем чаще происходят скачки. Могут быть шумными и имеют короткий срок службы.

Электромеханические, или сервомоторные стабилизаторы. Имеют лучшие характеристики, чем предыдущие, и более высокую стоимость. Данное устройство представляет собой трансформатор, самостоятельно регулирующий вольтаж на подающем шлейфе. Из достоинств стоит отметить:

Широкий диапазон входного напряжения и отсутствие искажений на выходе;
Бесшумность;
Практически не чувствительны к рабочей частоте.

Из недостатков выделяют:

Подвижные элементы нужно заменять каждые несколько лет, сервопривод щёточного блока – чуть реже;
Скорость стабилизация ниже, чем у релейных;
Однофазные могут работать только в обогреваемых помещениях.

Симисторные обладают длительным сроком службы, бесшумностью. Они не требуют специального обслуживания, но стоимость их ещё выше, чем у электромеханических. Очень быстрая скорость стабилизации. При высокой температуре могут выйти из строя.

Самые дорогостоящие системы стабилизации – двойного преобразования. Способны преобразовывать переменный ток в постоянный и наоборот, то есть работают как инверторные устройства. Такие стабилизаторы отлично подходят к технике с большой мощностью до 30 кВт и чувствительной к перепадам напряжения. Они долговечны и быстро реагируют на изменения интенсивности сети.

Релейный

Пожалуй, самый популярный из всех видов. Устройство недорогое. Средняя цена составляет 3000 рублей. Приборы релейного типа могут выдерживать 15%-ный скачок напряжения. Этот тип наиболее широко представлен на российском рынке. К его основным недостаткам следует отнести шум во время работы и довольно быстрый износ.

Механический

Оборудование такого типа стоит дороже – около 6000 рублей. Механические стабилизаторы также шумят при работе, могут выйти из строя при низких температурах. Но, всё же, по техническим характеристикам такой тип превосходит релейный. При больших перепадах напряжения он также не спасёт телевизор.

Симисторный или электронный

Этот вид стабилизаторов напряжения более надёжный. Его работа основана на работе электронных ключей – симисторов. Такие устройства бесшумны, очень надёжны и не требуют дополнительного обслуживания. Стоят они около 10000 рублей.

Стабилизатор двойного преобразования или инвенторный

Это максимально надёжное устройство на сегодняшний день. Средняя цена — 35000 рублей. Но она себя оправдывает. Устройство абсолютно бесшумное, работает без перебоев и гарантирует стабильную работу на протяжении длительного времени. Инвенторный тип выдерживает высокую амплитуду скачков напряжения.

Какой тип стабилизаторов оптимален для защиты компьютера?

В настоящее время на массовом рынке можно найти стабилизаторы четырёх разновидностей: электромеханические, релейные, электронные и инверторные – между собой они отличаются электрической схемой, базовым принципом работы и, что наиболее важно, рабочими характеристиками .

Сравнение основных технических характеристик разных типов стабилизаторов представлено в таблице ниже.

Тип стабилизатора	Тип регулирования	Время реакции, мс	Диапазон входного напряжения, В	Точность стабилизации выходного напряжения, %	Коррекция искажений сети	Коррекция входного коэффициента мощности	Выходное напряжение при резких перепадах входного, В	Автономное питание нагрузки, мс
Инверторный	непрерывное	0	90-310	2	есть	есть	220/230 (без изменения)	200
Релейный	дискретное	10-20	120-276	от 5 до 10	нет	нет	до 330	—
Тиристорный, симисторный	дискретное	5-20	120-276	от 5 до 10	нет	нет	до 330	—
Электромеханический	плавное	>100	130-276	2-3	нет	нет	до 330	—

Диапазон стабилизируемых сетевых отклонений у большинства релейных и электронных моделей уже, чем границы напряжения, допустимого для БП современной компьютерной техники. Что, соответственно, приведёт к её отключениям при не самых критичных колебаниях и значительно усложнит эксплуатацию компьютера или сервера в сетях с частыми перепадами напряжения.

У электромеханических стабилизаторов входной диапазон шире, однако свойственная их схеме пониженная скорость срабатывания приводит к трансляции части входного отклонения на выход устройства.

Важно!
В случае резкого сетевого скачка даже непродолжительное воздействие повышенного напряжения может вызвать выгорание размещённых в БП предохранителей.

Инверторные стабилизаторы наиболее сбалансированы. Они одновременно обладают:

широким диапазоном стабилизируемого напряжения (превышает допустимый диапазон компьютерного БП);
максимальным быстродействием – уникальная скорость срабатывания (0 мс) обеспечивает мгновенную стабилизацию сетевого отклонения;
способностью питать подключенную нагрузку при пропадании внешней сети (время поддержки до 200 мс);
высоким качеством выходного напряжения – максимально приближено к номинальному (± 2%) и всегда сохраняет форму идеальной синусоиды.

Отметим, что последнее позволяет использовать стабилизатор, изначально приобретённый для изделия с импульсным БП, с другим более чувствительным к входному напряжению оборудованием, например, газовым котлом или холодильником.

Важно!
Именно инверторные стабилизаторы обеспечат и компьютерную технику, и прочую нагрузку самой эффективной и надёжной защитой от перепадов сетевого напряжения.

Для чего нужен UPS

UPS может застраховать от подобных казусов. Однако разница в том, что типичный бесперебойник вообще не выравнивает напряжения.

Рейтинг производителе бесперебойных источников питания

Мы уже рассмотрели какие технические характеристики и конструктивные особенности следует учитывать при выборе ИБП. Кроме этого, любой потребитель при покупке бесперебойника должен ориентироваться не только на параметры устройства, но и на его производителя. Не приобретайте «кота в мешке» неизвестного бренда! Качественные и надежные источники бесперебойного питания для стационарных компьютерных комплексов изготавливают в США, Англии, на Тайване и, конечно же, в России Одними из лучших производителей ИБП считаются следующие компании.

APC — одна из ведущих мировых компаний, входящая в состав корпорации Schneider Electric и выпускающая продукцию в доступном ценовом сегменте. Штаб-квартира производителя расположена в США. Работает на рынке с 1982 года.
Powercom — крупнейший производитель с острова Тайвань. Выпускает доступную по цене продукцию высокого качества. Объемы производства составляют более 250 тыс. единиц разнообразных моделей в год.
Ippon — бренд принадлежит британской корпорации Nippon Klick Systems LLP, выпускающей продукцию разного ценового уровня. На российском рынке компания работает с 2002 года и зарекомендовала себя с наилучшей стороны.
P-Com — международная российско-китайская компания, выпускающая большой ассортимент востребованной продукции отличного качества. Компания молодая, но популярная как на российском, так и на мировом рынке.
INELT — чисто российский бренд, появившийся на рынке в 2002 году и зарекомендовавший себя ответственным производителем. Под этой торговой маркой производятся ИБП не только для компьютеров, но и для другой бытовой техники.

Все эти производители бесперебойных источников питания выпускают продукцию с высокой конкурентоспособностью, пользующуюся большим спросом. Если говорить о конкретных моделях ИБП, которые производят эти компании, то сложно определить какие образцы лучше, а какие хуже. В любом случае ориентируясь на эти торговые марки, потребитель обязательно подберет себе оптимальную модель бесперебойника как по цене, так и по общим техническим характеристикам.