Какой тип ИБП лучше: резервные или интерактивные

Какой тип ИБП лучше: резервные или интерактивные?

У первых покупателей источников бесперебойного питания (ИБП) не было особого выбора — в целом все устройства работали по одному принципу. Ныне ситуация изменилась: рынок предлагает новые варианты ИБП.

• Какой тип ИБП лучше: резервные или интерактивные?
• Как выбрать источник бесперебойного питания
• Как выбрать ups для компьютера

Применение источников бесперебойного питания в России особенно актуально, поэтому важно правильно разобраться в типах ИБП и сделать верный выбор при покупке.

Что такое Line-Interactive UPS

Правильно такой вид источников бесперебойного питания (UPS) называется линейно интерактивным. Конструкция отличается от самого простого типа — резервного бесперебойника. Она более сложная, так как есть дополнительные элементы.

Принципиальное отличие такого UPS — наличие регулятора напряжения (AVR), автоматического трансформатора с обмотками, которые переключаются в различные позиции. Такая конструкция называется ступенчатым стабилизатором.

On-line ИБП

Этот тип ИБП обеспечивает нагрузку самым качественным электропитанием благодаря системе двойного преобразования. Входящий сигнал преобразуется в постоянный ток, фильтруется от искажений и помех, и вновь генерируется переменный сигнал максимального качества.

Что в результате:

• 0 сек. переключение на АКБ при пропадании центрального электроснабжения, т.е. не вы, не ваше оборудование не почувствует момента отключения
• Широкий диапазон стабилизации напряжения и что самое важное – стабилизация происходит не ступенчато, а в режиме on-line. Иными словами – чтобы не было на входе, на выходе всегда четко 220В (или 230В).
• Любые помехи, импульсы и прочая “нечисть” осядут в недрах ИБП и никогда не попадут к вашим потребителям
• Он-лайники исправляют форму сигнала, давая на выходе практически идеальную форму синусоиды.

Схема On-line ИБП

Производителей ИБП On-line типа множество в различных ценовых диапазонах. В премиум-сегменте это Eaton, APC, Liebert и прочие. Средний ценовой диапазон: East, Delta ES, Inelt, Makelsan, Helior и прочие.

Для бесперебойного питания домов существуют решения и на базе ИБП On-line типа и на базе Инверторов. В чем же разница между этими решениями кроме очевидных? Об этом в нашей статье: ИБП VS Инвертор – что лучше для бесперебойного питания дома.

Читайте также:

Об авторе

Сергей Леднёв

Руководитель комплексных проектов по стабильному и бесперебойному электропитанию. 220@tok-shop.ru

Здравствуйте, Сергей. У меня Stark Country 600 Line-Int , в его характеристиках заявлено, что у него есть встроенный стабилизатор напряжения, но судя по индикации входного и выходного напряжения его либо нет, либо он не работает. Входное, будь оно 180 или 240 В всегда равно выходному. Stark неисправен?

Сергей Леднёв 19.10.2017 | Ответить

У этого ИБП есть встроенный стабилизатор, но с низкой точностью (малое число ступеней). Если он не стабилизировал входное напряжение в 180В – источник неисправен

Позвольте задать вам ещё один вопрос, Сергей. У меня котел Протерм “Гепард” 24 атмосферный (с естественным выхлопом ) , внешнего циркуляционного насоса нет. Максимальное потребление этого котла – 120 ватт по паспорту (в среднем наверно меньше). Стоит , описанный мной выше бесперебойник Stark Country 600, и был к нему аккумулятор Вентура GPL 12 -75. Эта конструкция обеспечивала 8 часов работы котла при разряде батареи максимум на 3 четверти ( судя по индикации на Штарке). На то , что Штарк не стабилизирует напряжение (это я описал выше) я внимания не обращал, вернее не стал придавать этому значения, у меня был стабилизатор Кварц 500 ВА – через него я подключил Штарк. То есть : Сеть – Кварц – Штарк с Дельтой – Котел. Аккумулятор прослужил с момента покупки всего 2 года Моя вина, что я сразу не обратил внимание на не стабилизирующий напряжение, Штарк (это моя вина, что не разобрался в этом сразу , а вышел из положения подключив стаб.), закрыл дверцы шкафа ( где всё это стоит) и был доволен два года. За это время батарея ни разу не разряжалась в ноль, так как свет не выключают на долго – не больше 8-ми 9-ти часов (часто намного меньше) да и не так уж часто : 2-4 раза в месяц. Циклов на год не много выходит. Пока однажды через час после отключения Штарк не запищал. Оказалось, что Вентура разрядилась в ноль. За час. Думал, что что -то не то , но в другой раз через неделю – то же самое. Проверили дельту нагрузочной вилкой 100 А – напряжение падает до 8 вольт – выходит батарея умерла. Почему она умерла за два года хотя заявленный срок службы GPL 10 лет? Ну хотя бы 3-4 года я думал прослужит, а оказалось, что нет. Мало. Моя вина – Штарк стоял почти вплотную к Вентуре, из-за этого бок батареи был теплый. Могла ли из-за этого батарея выйти из строя за два года? Или 2 года это нормально для этой батареи? Или Штарк совсем не исправен (продавец дал гарантию на него год) и убил батарею ?

Сергей Леднёв 20.12.2017 | Ответить

Александр, здравствуйте! Скорее всего ваш аккумулятор подвергался частичному нагреву, что привело к быстрой сульфатации свинцовых пластин. Следствие этого – быстрая нарастающая потеря емкости. Если у вас получится обеспечить комфортную температуру для АКБ в пределах 10-20 градусов, срок жизни аккумулятора приблизится к 50-70% от паспортного. Так же надо иметь ввиду, что срок жизни АКБ указывается при идеальных условиях эксплуатации с максимально корректным и интеллектуальным током заряда, который есть у дорогих ИБП. Дельта серий GX (Гелевые) – хороший выбор, однако в буферном режиме у них нет приемущества над серией DTM/HR

Прошу прощения .Опечатался выше. Была Вентура, сейчас рассматриваю Дельту Гель.

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.

1. 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.
2. Powercom — крупнейший производитель с острова Тайвань. Выпускает доступную по цене продукцию высокого качества. Объемы производства составляют более 250 тыс. единиц разнообразных моделей в год.
3. 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.
4. 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.
5. 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.

Три основные типа ИБП

Off-line (Back-UPS, резервный, Standby) источник бесперебойного питания

Принцип действия бесперебойника такого типа очень простой:

Пока в сети есть электроэнергия в пределах установленных значений, ИБП подает на подключенные устройства напряжение напрямую от сети, одновременно подзаряжая батарею. Питание, проходящее через UPS, при этом не регулируется, фильтрация импульсов и помех происходит на самом простом уровне, с помощью пассивных фильтров. Форма сигнала соответствует сигналу сети, т. е. синусоиде.

Как только напряжение в сети пропадает, ИБП переходит на питание от батарей. Инвертор, преобразующий постоянный ток от аккумулятора в переменный ток на выходе, в UPS этого типа установлен один из самых простых, поэтому форма сигнала не соответствует правильной синусоиде. Максимум, что предпринимают производители — несколько приближают ее к синусоиде, делая ступенчатой.

На автономное питание off-line УПС переходит также в том случае, если уровень напряжения в сети падает ниже или поднимается выше пороговых значений, они могут быть разными в зависимости от марки бесперебойника.

Время переключения на аккумуляторы в различных моделях составляет от 5 до 20 мс. Это сравнительно много, и для некоторых моделей оборудования такая долгая задержка может неблагоприятно сказаться на работе . Длительное срабатывание реле связано с тем, что устройству необходимо, чтобы в момент включения автономного питания фазы напряжений сети и батарей совпадали, а поскольку они не синхронизированы, на это уходит некоторое время.

Схема работы источника бесперебойного питания резервного типа.

Плюсы Standby UPS:

• недорогая цена,
• высокий КПД,
• бесшумная работа.

Недостатки:

• долгое переключение на работу от батареи (от 5 до 20 мс);
• форма выходного сигнала — не синусоида;
• фильтрация помех, шумов и импульсов на линии довольно грубая;
• нет регулировки напряжения и частоты при работе от сети.

Линейно-интерактивные ИБП



Пример линейно-интерактивного ИБП: модель AEG Protect ALPHA 1200

Этот тип источников бесперебойного питания покупатели выбирают чаще всего, так как он оптимально сочетает функциональность и цену.

В принципиальную схему работы линейно-интерактивных UPS включен AVR — модуль автоматической регулировки входящего напряжения сети. То есть, в отличие от UPS резервного типа, он не просто пропускает сквозь себя питание, но и стабилизирует его, правда не плавно, а ступенчато.



При работе от сети при нормальном уровне напряжения линейно-интерактивный источник бесперебойного питания пропускает входящий сигнал через пассивные фильтры помех и шумов, одновременно заряжается батарея.





При повышении или понижении напряжения в сети, линейно-интерактивный ИБП производит его ступенчатую корректировку. При достижении напряжением определенного порога, AVR понижает или понижает его на фиксированную величину (или процент). Таких порогов-ступеней в схеме работы AVR может быть прописано несколько, также для работы с пониженным и повышенным уровнем может быть предназначено разное количество ступеней корректировки (например, 2 — для повышения, и 1 — для понижения).







Если напряжение в сети падает или поднимается до значений, которые лежат вне доступного входного диапазона бесперебойника, устройство переходит на работу от батарей, так же как и в случае полного отключения электроэнергии. Эти минимумы и максимумы могут различаться в зависимости от загруженности ИБП. К примеру, если UPS загружен на 70%, а вольтметр показывает 160В в сети, бесперебойник переключается на аккумуляторы. А при загрузке на 30% и напряжении в 150В он все еще производит регулировку при помощи AVR-трансформатора.





Часть линейно-интерактивных моделей ничем не отличаются по форме выходного сигнала от бесперебойников резервного типа: у них ступенчатая синусоида. Некоторые производители, особенно с ростом спроса ИБП для котлов, оснащают свои бесперебойники инверторами, выдающими правильную синусоиду.



Время переключения на работу от аккумуляторов в линейно-интерактивных ИБП с чистой синусоидой меньше, чем у его резервных собратьев. Причина в том, в УПС-ах этого типа совпадают формы кривой напряжения (и от сети, и от батареи это синусоида), что ускоряет синхронизацию фаз и, соответственно, запуска автономного питания.

Плюсы line-interactive ИБП:

• разумная цена,
• бесшумная работа,
• автоматическая регулировка входящего напряжения,
• в некоторых моделях — чистая синусоида на выходе,
• время переключения меньше, чем в резервных (в среднем 4-8 мс, в некоторых моделях 2-4 мс).

Недостатки:

• отсутствует регулировка частоты,
• недостаточно полная фильтрация помех, шумов и импульсов сети,
• регулировка напряжения не плавная, а ступенчатая,
• КПД ниже, чем в off-line источнике бесперебойного питания.

ИБП двойного преобразования (on-line)



Пример ИБП с двойным преобразованием: модель EATON PW9130 1500VA.

Это самый дорогой, но и самый лучший вид ИБП. Он оптимально подходит для дорогого капризного оборудования, для которого важно не только постоянное напряжение, но и частота, а также эффективная фильтрация шумов, сигнал в форме чистой синусоиды и отсутствие задержек при переключении на работу от батарей.

Фактически, такой источник бесперебойного питания работает постоянно, стабилизируя, фильтруя входящий сигнал, выравнивая частоту и форму выходного сигнала.



В режиме работы от сети, поступающее переменное напряжение стабилизируется и превращается в постоянное выпрямителем и распределяется между батареей (для подзарядки, если необходимо) и инвертором. Инвертор преобразует постоянный ток в переменный, выдавая на выходе сигнал в форме чистой синусоиды, правильной частоты, правильного напряжения. Помехи и шумы полностью отсутствуют — их просто не остается после двойного преобразования.



Такое постоянное «включение» бесперебойника в сеть дает одно из его весомых преимуществ: мгновенное переключение на работу от батарей. Собственно, это даже сложно назвать «переключением», так как питание проходит через выпрямитель, батарею (во время зарядки) и инвертор постоянно. В момент падения напряжения в сети ниже пороговых значений или полного отключения электроэнергии инвертор просто начинает забирать часть энергии от батареи, а не от выпрямителя. Это происходит мгновенно.





ИБП с двойным преобразованием обычно имеют еще один режим работы: байпас. Это резервная линия, которая идет напрямую от входа к выходу UPS, в обход выпрямителя, батареи и инвертора. Она позволяет в критические для ИБП моменты: перегрузка (например, стартовыми токами), выход из строя инвертора и другие — пустить электроэнергию к подключенным устройствам напрямую, избежав выхода из строя элементов устройства.





Постоянная работа ИБП имеет определенный недостаток: повышенное теплоотделение, которое требует эффективного охлаждения. Поэтому UPS online чаще всего оснащены вентиляторами, что делает их эксплуатацию в жилых помещениях не такой комфортной, как бесшумных бесперебойников других типов.

Плюсы онлайн ИБП:

• постоянная стабилизация напряжения,
• постоянная стабилизация частоты,
• чистая синусоида на выходе,
• эффективная фильтрация шумов, импульсов и помех,
• мгновенное переключение на батареи.

Недостатки:

• высокая цена,
• повышенный уровень шума,
• наиболее низкий КПД среди всех типов ИБП.

Выбирая бесперебойник, нужно учитывать, что существуют и исключения. Некоторые линейно-интерактивные ИБП могут стоить дороже, чем онлайн-модели другого производителя, время переключения на работу от батарей в резервном UPS может быть не больше, а даже меньше, чем в каком-нибудь линейно-интерактивном UPS и т. д. Поэтому в любом случае необходимо читать характеристики конкретной модели.

Как выбрать источник бесперебойного питания?

Выбирая UPS, следует принимать во внимание особенности оборудования, которое планируется к нему присоединять и характер неполадок в электросети.

Если неполадки не связаны с заниженным или завышенным напряжением, а обезопасить требуется различное сетевое оборудование (модем, маршрутизатор, точку доступа) или маломощный ПК с периферией, достаточно будет простейшего резервного ИБП (иначе Standby или off-line). Недостатки такого варианта связаны со слишком большим временем переключения на батарею и обратно. В частности, устройства с некачественными блоками питания могут перегружаться или зависать.

Нормализовать «плавающее» значение сетевого напряжения позволяют модели с автоматической регулировкой (AVR). Они относятся уже к интерактивным ИБП (как правило, типа Smart UPS), а поскольку стабилизация там осуществляется ступенчато, при выборе ИБП следует отталкиваться от чувствительности своей техники к падению напряжения питания. Например, если собственный БП компьютера «не держится» за 180 В, нужно подбирать UPS с нижним порогом (фиксированным или настраиваемым) выше этого значения. Простейшие бесперебойники имеют одну повышающую ступень, модели покруче — две-три. Другими словами, последние точнее выполняют нормализацию.

У игровых компьютеров средней и большой мощности свои особенности. Практически без исключений, все они оснащаются блоками питания со схемой активной коррекции коэффициента мощности (APFC). Не вдаваясь в детали отметим, что такие БП не «дружат» с резервными и недорогими интерактивными UPS (у которых выходной сигнал имеет ступенчатую аппроксимацию). Как вариант, следует ориентироваться на источники бесперебойного питания с двукратным запасом мощности. Либо же на бесперебойники с «чистой» синусоидой, в том числе онлайн-типа.

Кратко о последних. ИБП с двойным преобразованием напряжения (Double conversion UPS) лучше прочих обеспечивают защиту от всех видов проблем с электропитанием, а в отдельных случаях просто не имеют альтернативы. За все приходится платить. И в буквальном смысле, и в переносном. Стоимость онлайн-моделей высока, при этом они имеют самый маленький КПД и постоянно работающую систему охлаждения. Зато у них нет времени переключения, как такового, постольку выходное напряжение всегда формируется из батарейного, а входное, если оно есть, идет на постоянную подзарядку аккумуляторов (за исключением режима байпас).

После того, как вы определились с типом будущего ИБП, нужно посчитать, какую совокупную мощность потребляет оборудование, нуждающееся в защите. Чрезмерный запас здесь излишен, но стоит «заложиться» на вероятность форс-мажора. Выходную мощность источников бесперебойного питания принято указывать в вольт-амперах. Чтобы перейти к привычным ваттам, соответствующий показатель делят на 1,4.

Лучшие источники бесперебойного питания представлены в нашем рейтинге, составленном с учетом отзывов экспертов и обычных покупателей.