Назначение источников бесперебойного питания
Содержание:
- Правила подбора ИБП
- Элитное оборудование для дома
- Аккумулятор 18650 и его разновидности
- Насколько большой блок ИБП мне нужен
- Какие модификации сегодня доступны?
- Схемы ИБП переменного тока
- Зачем нужен UPS?
- Пошаговое подключение ИБП
- Ключи и зарядное устройство
- Правила размещения ИБП
- ИБП для компьютера — рейтинг лучших моделей 2017—2018 года
- Off-line UPS
- Классы ИБП
- Рекомендации по правильному выбору блока бесперебойного питания для компьютера
- Почему ИБП не держит нагрузку в режиме переключения на батарею
Правила подбора ИБП
ИБП подбираются по нескольким параметрам. Это:
- Время работы;
- Характеристики нагрузки;
- По рекомендациям производителей;
- По специальным формулам.
Бесперебойник должен дать пользователю время для корректного закрытия приложений открытых на его компьютере. Это время зависит от мощности потребляемой нагрузки, от вида нагрузки. Ведь в качестве нагрузки может быть не только бытовой компьютер, но и сервер, на котором хранятся очень важные данные, или газовый котел, электроника которого должна быть защищена, но не так критична по требованиям.
5.1. Как рассчитать время работы ИБП
На каждом ИБП имеется маркировка, сообщающая о параметрах устройства. Простой расчет возможен по мощности, которую обеспечивает бесперебойник и мощности потребителя. Мощность нагрузки (самое простое: можно увидеть мощность блока питания компьютера на маркировке) не должна быть выше мощности объявленной производителем источника бесперебойного питания. Тогда у Вас гарантировано будет время (приблизительно 15-20 минут) для корректного выключения компьютера.
5.2. Факторы, влияющие на время работы
Как уже было сказано это:
- Потребляемая мощность и характер потребления;
- Емкость батарей и их техническое состояние;
- Сила тока зарядного устройства ИБП.
Нагрузка может иметь различный характер. Соответственно учитываются потери при передаче энергии от АКБ до нагрузки. Для этого используют различные коэффициенты. Для компьютера обычно выбирают коэффициент 0,85.
Аккумуляторы имеют емкость (измеряются в ампер-часах), и напряжение заряда. Со временем их емкость снижается. На скорость выхода из строя влияют:
- Потребляемая мощность – должен быть запас по мощности;
- Условия и частота включения – количество циклов заряда/разряда ограничены;
- Глубина разряда – нельзя чтобы АКБ разряжалась до 0%;
- Рабочая температура АКБ – при температуре выше 40 градусов батарея разряжается быстрее.
5.3. По рекомендации производителя
Как выбрать ИПБ
Производитель ИБП с большой точностью может прогнозировать время автономной работы так как перед началом выпуска в продажу тщательно тестирует свою продукцию. Поэтому на его рекомендации всегда можно опереться при подборе бесперебойника.
5.4. По формулам
Для расчета времени работы есть усредненный расчет времени автономной работы:
Емкость аккумулятора (Ампер-час) * напряжение аккумуляторов (вольт)/ постоянную нагрузку (Ватт)
То есть если емкость АКБ – 50 Ампер-часов, напряжение – 12 В, мощность нагрузки -600 Вт, то 50*12/600 = 1 час. Это и будет время автономной нагрузки.
Есть уточненная формула:
tибп = Uакб * Сакб * N * K * Кгр * Кде/ Рнагр
tибп – время автономной работы ИБП при отключении сети, ч;Uакб – напряжение одной аккумуляторной батареи, В;Сакб емкость аккумуляторной батареи, А* ч;N – количество аккумуляторов в батарее;K – КПД преобразователя (h=0,75-0,8);Кгр – коэффициент глубины разряда 0,8 –0,9 (80%-90%);Кде – коэффициент доступной емкости 0,7 – 1,0 (зависит от режима разряда и температуры);Рнагр – мощность нагрузки.
6. Дополнительные функции
Кроме основной функции ИБП – обеспечение питания аппаратуры электроэнергией при сбоях в подаче электроэнергии все источники бесперебойного питания имеют в своем составе фильтры ограничивающие импульсные помехи. Более серьезные еще регулируют напряжение на входе. Бесперебойник с двойным преобразованием обеспечивают гальваническую развязку входа и выхода надежно защищая от всяких «энергетических катаклизмов».
6.1. Синхронизация с ПК
В комплект поставки входит специальная программа, позволяющая подключить ИБП к компьютеру и контролировать ситуацию с электропитанием. Подключение производится через USB-, RS-232- или RJ-45 разъем.
6.2. Холодный старт
Это возможность включить компьютер с ИБП при отсутствии внешнего электропитания и последующей работы. Например, срочная отправка или прием почты.
6.3. Розетка
Выход ИБП может оборудован несколькими розетками различного типа.
Это:
- Обычная евророзетка (CEE 7/4);
- Компьютерная (IEC 320 C13 или IEC 320 C19);
Элитное оборудование для дома
Не каждый пользователь в домашних условиях может позволить себе устройство, потребляющее один киловатт, соответственно с такой же мощностью необходим и источник бесперебойного питания. ИБП хоть и является очень мощным, однако его стоимость остается в доступной ценовой категории. Так что любителям игр и мультимедиа он может быть пригоден. Устройство способно вытянуть продолжительную работу не только монитора и системного блока. Судя по отзывам владельцев, к ИБП подключаются домашние кинотеатры и стереосистемы. Довольно интересно смотреть фильм, играть в игру или слушать музыку в то время, пока все остальные жители дома сидят без электричества.
Дорогому сегменту все известные производители уделили особое внимание. Ведь основное направление ИБП с мощностью 1 кВт – обеспечение беспрерывной работы сетевого и серверного оборудования начального уровня, а не долгосрочная работа игровых компьютеров
Огромный ассортимент в этом сегменте предлагают ИБП General Electric.
Аккумулятор 18650 и его разновидности
Основной элемент будущего бесперебойника это аккумулятор литий-ионного типа 18650. По форме и размерам — аналог стандартных пальчиковых батареек ААА или АА.
Емкость пальчиковых аккумуляторов находится в границах 1600–3600 мАч. С выходным напряжением в 3.7 В.
Есть несколько разновидностей батарей класса 1865. Различия только по химическому составу:
- Литий-марганцевые (Lithium Manganese Oxide).
- Литий-кобальтовые (Lithium Cobalt Oxide).
- Литий-железо-фосфатные (Lithium Iron Phosphate или феррофосфатные).
Все они с успехом применяются:
- в телефонных зарядках;
- в ноутбуках;
- фонариках и так далее.
Насколько большой блок ИБП мне нужен
На минимальном уровне вам достаточно ИБП, который даст компьютеру достаточное время для правильного завершения работы. Это абсолютный приемлемый минимум. Если ваш ИБП не имеет достаточного количества мощности для обеспечения системы энергией с момента отключения питания до момента успешного завершения работы, вы рискуете повредить машину и потерять важные данные.
Как же рассчитать энергетические потребности системы? На первом этапе рассмотрим основную систему и периферийные устройства, которые вы хотите сохранить в случае потери питания. В случае нашего домашнего сервера нам не нужно вычислять периферийную нагрузку, потому что нет периферийных устройств (это безголовый сервер без каких-либо потребностей в мощности, помимо аппаратного обеспечения непосредственно в корпусе).
С другой стороны, у наших двух компьютеров (в домашнем офисе и в игровой комнате) есть такие периферийные устройства, как мониторы, внешние жесткие диски и т.д. В случае отключения питания, когда вы работаете на компьютере, стоит иметь батарею, которая также снабдит энергией монитор, чтобы вы могли взаимодействовать с машиной. Не пренебрегайте учётом потребностей в питании периферийных устройств при расчете ваших потребностей.
Давайте начнем с определения потребностей в энергии нашего домашнего сервера, так как это самая простая из наших настроек. Если вы хотите быть предельно точными в своих расчетах, вы можете использовать измеритель мощности для измерения фактического потребления электроэнергии.
В качестве альтернативы вы можете посмотреть показатель мощности вашего компьютера в качестве меры максимальной мощности, которую компьютер может потреблять
Однако, важно отметить, что источник питания 400 Вт не будут постоянно потреблять 400 Вт. Наш домашний сервер имеет источник питания 400 Вт, но при измерении с помощью измерительного прибора Kill-a-Watt он выдаёт максимальную загрузочную нагрузку чуть более 300 Вт и постоянную рабочую нагрузку всего около 250 Вт
Если вы хотите быть очень консервативными в оценке мощности, используйте максимальный рейтинг блока питания и периферийных устройств (таким образом, у вас будет дополнительное время автономной работы). В качестве альтернативы, вы можете повысить точность своих вычислений с помощью измерительного устройства и снизить расходы на приобретение ИБП.
Независимо от того, используете ли вы менее точный или более точный метод, Вы получите значение потребляемой мощности. Для наших примеров расчета мы будем использовать 400 Вт.
Простое правило вычисления, которое вы можете использовать для определения мощности ИБП, выглядит следующим образом:
Вольт-амперы являются стандартным измерением, используемым для описания мощности ИБП. Используя приведенное выше уравнение, мы видим, что минимальный рейтинг VA, который нам нужен для наших потребностей в 400 Вт, – система с рейтингом 640 VA.
К сожалению, для определения времени работы нет супербыстрого правила вычисления, как для определения необходимого минимума VA. На самом деле, это такая огромная проблема, чтобы получить необходимую информацию, так что гораздо целесообразнее использовать таблицы оценки производителей.
Какие модификации сегодня доступны?
Перед тем как отправляться за покупкой, каждый человек должен узнать, какие модификации бесперебойников могут быть предложены им в торговых точках. В настоящее время отечественным потребителям доступны следующие виды ИБП:
- Standby. К этой категории относятся самые недорогие и примитивные модификации бесперебойников. Они не способны выполнять стабилизацию напряжения на выходе, зато могут фильтровать входное напряжение. Когда оно упадет до 180В, то устройства начнут работать от аккумуляторов в течение нескольких минут.
- Smart. Устройства предназначены для защиты как домашних и офисных компьютеров, так и серверного оборудования. На такие устройства установлены приемлемые цены. Они способны на выходе выдавать стабилизированное напряжение. После перехода работы на аккумуляторы, устройства способны обеспечивать питание компьютерам в течение 60 минут.
- Double conversion. Такие устройства имеют самую высокую стоимость, так как способны обеспечить компьютерному оборудованию максимальный уровень защиты. Чаще всего они приобретаются для серверного оборудования, так как ввиду высокой ценовой политики их не могут себе позволить обычные пользователи ПК.
Если люди хотят, чтобы их персональные компьютеры работали бес поломок максимально длительный срок, им просто необходимо приобрести бесперебойники. Посредством таких устройств они защитят как конструкционные элементы ПК, так и другое, не менее дорогостоящее оборудование
При изучении ассортимента ИБП, представленного в специализированных торговых точках, людям следует обращать внимание на фирму-изготовителя, мощность и другие, технические и эксплуатационные характеристики
Схемы ИБП переменного тока
Для бытовых нужд используют устройства для бесперебойного питания, подключаемые к однофазной сети 220 В, которые могут некоторое время при отсутствии электроэнергии питать потребителей, требующих такого же напряжения.
Существуют также ИБП, которые подключены на вход к трехфазной сети, а на выход дают или 380 В или 220 В. Однако они дороги, их используют при необходимости получать автономную мощность от 10 кВ·А, что для бытовых нужд не требуется.
Бытовые ИБП переменного тока по схеме функционирования делят на следующие типы:
- резервные (оффлайн);
- интерактивные (линейно-интерактивные);
- двойного преобразования (онлайн).
Они различаются качеством выдаваемого напряжения и ценой. Наиболее дешевые – резервные, а самые дорогие – двойного преобразования.
Самая простая в исполнении резервная схема питания предполагает наличие переключающего реле и пассивной фильтрации для подавления помех
Для преобразования переменного тока в постоянный в зарядном устройстве используют выпрямитель. А обратная трансформация происходит при помощи инвертора.
В бесперебойниках для переключения цепи с сети на аккумулятор, как правило, устанавливают обыкновенные электромеханические реле. Если эта деталь качественная, то ее ресурса хватает на все время функционирования ИБП. Но чаще всего, при поломке блока проблема кроется именно в этом элементе конструкции.
Интерактивная схема отличается от резервной наличием стабилизатора напряжения. Он выполнен в виде типичного автотрансформатора с соединенными напрямую обмотками
Стабилизация напряжения присутствует также во многих бытовых устройствах, поэтому если отклонения незначительны, то и нет смысла приобретать более дорогую линейно-интерактивную модель.
Наличие трансформатора часто вынуждает производителя использовать принудительное охлаждение, поэтому такие ИБП комплектуют кулерами. Они издают шум, по интенсивности сравнимый с работой компьютерного системного блока.
Питание инвертора при схеме онлайн происходит на постоянной основе от аккумуляторов. Поэтому при возникновении сбоев в электросети время переключения на резервное питание равно нулю
Самые сложные и дорогие приборы двойного преобразования имеют к тому же наименьший КПД. Электроэнергия уходит в тепло, которое излучает устройство. Поэтому их использование необходимо обосновать.
Наиболее значимый плюс такого вида бесперебойников заключается в мгновенной реакции на отключение электричества
Но для большинства бытовой техники это не так важно. Те же компьютеры обычно комплектуют ИБП резервного или интерактивного типа
Зачем нужен UPS?
Источник бесперебойного питания (ИБП или UPS — Uninterruptible Power Supplies) предназначен для снабжения компьютера электроэнергией в случае пропадания напряжения в электрической сети.
Внезапное отключение напряжения чревато потерей данных и физической порчей оборудования.
В электрической сети всегда есть помехи и всплески напряжения, которые возникают при коммутации мощных потребителей.
Если нагрузка по конкретной электрической линии велика, напряжение на нагрузке снижается ниже нормы. Источник бесперебойного питания и нужен для того, чтобы питать компьютеры (и другую нагрузку) «чистым» напряжением.
В случае пропадания напряжения источник начинает работать от аккумуляторной батареи, вырабатывая переменное напряжение 220 В для компьютера.
Пошаговое подключение ИБП
Алгоритм подключения ИБП к настольному компьютеру:
- Вставить прибор в сеть для подзарядки батареи. Когда ИБП зарядится, его можно отключить и подсоединить компьютер. Каждый прибор, независимо от фирмы-производителя, модели, оснащен одним кабелем для подключения к сети и несколькими разъемами для бытовых устройств.
- Нужно взять компьютерный провод и вставить в гнездо сетевого фильтра (в обиходе называется «тройником» — это приспособление, распределяющее напряжение в равной степени по вилкам, чтобы обеспечить энергией несколько устройств). Сканер и принтер нельзя подключать к цепи.
- На этом этапе нужно подсоединить все остальные устройства. Сетевой кабель (стандартный с вилкой для розетки, а не витая пара) ПК уже вставлен в разъем бесперебойника. Следом в гнездо втыкается вилка от монитора, потом модем.
- Если в связке с ПК используется дешевый струйный принтер (допускается цветной, но никак не модель, совмещающая функции сканера или ксерокса), то его тоже разрешается подключить к ИБП.
Обычно в приборе предусматривается всего 4 розетки. Подключение сетевого бесперебойника выполняется последовательно. Однако, перед использованием еще предстоит изучить технику работы с ИБП.
Ключи и зарядное устройство
В качестве ключей в маломощных источниках бесперебойного питания используются электромагнитные реле.
Используются чаще всего реле с одной переключающей группой контактов и катушкой постоянного тока на 12 В.
В мощных и «умных» ИБП (особенно в источниках с двойным преобразованием) вместо реле используются специальные полупроводниковые приборы – тиристоры.
Устройства бесперебойного питания содержат в своей электронной схеме зарядное устройство для аккумулятора. В течение всего времени, пока ИБП включен, идет подзарядка аккумулятора. Многие модели могут заряжать батарею и тогда, когда источник не включен, но вилка питающего кабеля включена в сеть.
Таким образом, батарея всегда заряжена, независимо от того, включено устройство или нет.
Более «умные» бесперебойники обеспечивают всякие хитрые алгоритмы зарядки.
С одной стороны, при первом включении осуществляется форсированный заряд батареи (бОльшим током). ИБП быстро выходит в режим «полной боевой готовности». С другой стороны, остальное время осуществляется «капельный заряд» (очень небольшим током) – для поддержания полного заряда и компенсации саморазряда аккумулятора.
Батарея со временем стареет, емкость ее падает, поэтому она заряжается все меньшим и меньшим током. Это продлевает срок ее жизни.
Правила размещения ИБП
Согласно статистике сервисной службы ГК «Штиль», более половины преждевременных выходов ИБП из строя связаны либо с размещением устройства в зоне с неподходящими для него условиями, либо с ошибками, допущенными при подсоединении питающей сети или нагрузки.
Обратите внимание!
Поломки, появившиеся вследствие указанных причин, не являются гарантийными случаями!
С помещением, в котором будет эксплуатироваться ИБП, рекомендуется определиться заранее, до покупки изделия. В общем случае оно должно:
- обеспечивать нахождение температуры и влажности в рамках допустимых для прибора пределов. Большинство бытовых «бесперебойников» рассчитаны на работу в условиях положительных температур, не превышающих значения в 40 С°, и при относительной влажности до 80%;
- гарантировать достаточную вентиляцию – выделяемое в процессе работы любого ИБП тепло должно своевременно отводится либо за счет естественной циркуляции воздуха вокруг и через корпус прибора, либо с помощью принудительного обдува;
- исключать контакт прибора с химически активными или легковоспламеняющимися предметами и веществами (в любой форме), а также с водой, в том числе и в виде конденсата;
- не иметь источников повышенной вибрации и не характеризоваться наличием большого количества мелких летучих частиц, таких как бытовая и строительная пыль, опилки, уголь, мука и т.п.
На каждом конкретном объекте жилой недвижимости вышеприведённым критериям могут соответствовать различные помещения: где-то это будет коридор или кухня, где-то теплая терраса, где-то непыльная и проветриваемая подсобка или цокольный этаж с достаточным воздухообменом.
Если вы не можете самостоятельно определить оптимальное место для установки ИБП, то настоятельно рекомендуем проконсультироваться со специалистом!
В любом случае, не размещайте изделие в районе прямого падения солнечных лучей, в зоне ремонтных работ, рядом с нагревательными приборами и стыками элементов водопроводной сети, а кроме того, в захламлённых помещениях и в помещениях, где важен пониженный уровень шума (спальни, детские комнаты).
Стоит отметить, что дополнительным фактором риска для ИБП является доступ грызунов, домашних животных и маленьких детей.
Располагать ИБП необходимо только на жёстких поверхностях, способных выдержать вес прибора и обеспечить его постоянное нахождение в указанном производителем эксплуатационном положении.
Важно!
Перед монтажом «бесперебойника» навесного исполнения обязательно проверьте нагрузочную способность выбранной стены (особенно в случае гипсокартонной конструкции).
После установки ИБП убедитесь, что, во-первых, ничего не мешает свободному доступу воздуха к вентиляционным отверстиям (обязателен зазор минимум в 20 см до ближайшей поверхности), а во-вторых, что органы управления и индикации находятся в зоне быстрого и легкого доступа (как зрительного, так и ручного).
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.
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
Off-line UPS
Принцип действия устройств данной модификации состоит в питании потребителя от действующей сети и мгновенном переключении на автономное резервное питание при аварийных ситуациях (4-12 мс). Они проще и дешевле других типов.
ИБП обычно переключается на работу от встроенного аккумулятора.
При работе от сети устройство подавляет шумы с импульсами и поддерживает напряжение на заданном уровне. Часть энергии затрачивается на подзарядку АКБ. В случае работы сети в нестандартном режиме происходит переключение потребителя на работу от батареи. Каждая модель ИБП по-своему определяет необходимость перехода на этот режим. Время работы через батарею зависит от ее характеристик и потребляемой нагрузкой мощности. В случае разрядки источника резервного питания подается команда на отключение потребителя. Если напряжение сети достигает нормального уровня, ИБП переходит в обычный сетевой режим работы, начинается зарядка АКБ.
Классы ИБП
Резервные ИБП:
Достоинства | Недостатки |
— Компактность, малый вес, экономичность, относительная дешевизна. | — Отсутствует стабилизация выходного напряжения; — Неполная фильтрация сетевого напряжения от помех и выбросов; помехи, генерируемые нагрузкой пропускаются обратно в сеть; — Скачкообразное изменение напряжения, частоты и формы выходного напряжения при переходе на питание от батареи (время переключения >5 мс); — Прямоугольная форма выходного напряжения вместо синусоидальной. |
ИБП резервного типа: нормальный режим работы (rectifier — выпрямитель, inverter — инвертор, SPD — фильтр питания, bypass — байпас).ИБП резервного типа: аварийный режим работыЛинейно-интерактивный ИБП: нормальная работа.Линейно-интерактивный ИБП: аварийный режим.Линейно-интерактивные ИБП:
Достоинства | Недостатки |
— Компактность, экономичность; — Ступенчатая стабилизация входного напряжения; — Почти синусоидальная форма выходного напряжения; — Невысокая стоимость. |
— Они дороже, чем резервные; — Отсутствие реальной изоляции нагрузки от сети распределения питания; — Отсутствие регулировки и стабилизации входной частоты; — Сравнительно слабая стабилизация выходного напряжения, особенно при переходных процессах или в случае пошагового изменения нагрузки; — Низкая эффективность при питании нелинейных нагрузок. |
ИБП с дельта-преобразованием в штатном и автономном режимах.ИБП с дельта-преобразованием:
Достоинства | Недостатки |
— Высокий КПД (при идеальных параметрах входного напряжения); — Высокий коэффициент мощности по входу (не требуется применение корректирующих фильтров). |
— Повышенная сложность из-за применения двунаправленных инверторов и, соответственно, меньшая надежность; — Меньшая степень защиты нагрузки в нормальном режиме работы от резких изменений входного напряжения вследствие инерционности схемы обратной связи; — Отсутствие защиты нагрузки в нормальном режиме работы от отклонений частоты входного напряжения; — Отсутствие встроенной гальванической развязки между входом и выходом. |
Линейно-интерактивный ИБП APC BR1000G дает на выходе не совсем чистую синусоиду, но такой аппроксимации достаточно для большинства устройств.системы с двойным преобразованиемИБП с двойным преобразованием отличает надежная защита нагрузки по электропитанию. ИБП с двойным преобразованием: аварийный режим, питание от батареи.ИБП с двойным преобразованием:
Достоинства | Недостатки |
— Максимальная фильтрация сетевого напряжения от помех и выбросов; помехи, генерируемые нагрузкой, не пропускаются обратно в сеть; — Питание нагрузки «чистым» синусоидальным электропитанием, стабилизированным по величине, частоте и форме напряжения, при работе от сети и от батарей; — Переключение на батареи происходит мгновенно, при этом любые переходные процессы отсутствуют. |
— Относительная сложность и более высокая стоимость; — Дополнительные энергозатраты на двойное преобразование напряжения, снижающие КПД; — Невысокий коэффициент мощности по входу (для его повышения требуется дополнительный элемент — THD-фильтр). |
Краткое сравнение ИБП разных классов
Резервные | Линейно-интерактивные | С двойным преобразованием | |
Мощность ИБП | менее 1,5 кВА | менее 4 кВА | не ограничена |
Режим работы от сети | |||
Стабилизация напряжения | нет | ступенчатая | полная |
Стабилизация частоты | нет | Нет | есть |
Фильтрация помех | слабая | средняя | максимальная |
Батарейный режим | |||
Частота переходов | частая | средняя | редкая |
Время перехода на батареи | 5-15 мс | 2-6 мс | нет |
Форма синусоиды | часто трапецеидальная | синусоидальная | синусоидальная |
режим «байпас» | нет | нет | есть |
гальваническая развязка | Нет | нет | возможна |
- Класс VFI (Voltage & Frequency Independent) — выходные напряжение и частота ИБП не зависят от входных параметров.
- Класс VI (Voltage Independent) — выходная частота совпадает с входной, напряжение на выходе регулируется в заданных пределах.
- Класс VFD (Voltage & Frequency Dependent) — выходное напряжение и частота совпадают с входными.
Топология ИБП | Спецификация | Типовая мощность | Типовое применение |
Резервный | Voltage & Frequency Dependent (VFD) | 1500 ВА | Малый офис, домашние ПК и другие не критичные среды |
Линейно-интерактивный | Voltage Independent (VI) | 5000 ВА | Малый бизнес, веб-сайты, серверы подразделений |
С двойным преобразованием | Voltage and Frequency Independent (VFI) | 1000 кВА | Дата-центры |
- S соответствует синусоидальному выходному напряжению с коэффициентом нелинейных искажений (КНИ) менее 8% как при линейной, так и при нелинейной нагрузке.
- X соответствует несинусоидальному сигналу с КНИ более 8% при нелинейной нагрузке.
- Y соответствует несинусоидальному сигналу при любой нагрузке, КНИ превышает установленные в IEC 61000-2-4 пределы.
Рекомендации по правильному выбору блока бесперебойного питания для компьютера
Источники бесперебойного питания – прибор, который спас немало бытовых приборов от поломки, компьютерных файлов от гибели (когда «сохраниться» не успели), а хозяев от пикантных ситуаций (от замены подгузников и варки супа наощупь до душа в темноте) в периоды внезапного отключения света.
И если временный дискомфорт пережить можно, то сгоревший холодильник, к примеру, пережить больно с финансовой стороны.
Устройство ИБП для компьютера
Источник бесперебойного питания, или импульсный блок, предназначен для того, чтобы в случае проблем с энергоснабжением не произошло мгновенного выключения аппаратуры. Бесперебойник, как называют его в народе, эффективен в таких случаях:
- обесточенная сеть;
- скачки напряжения, частоты или высокочастотного шума.
Если в доме погас свет, то подобное устройство разрешит доделать важные дела без разрушения ваших планов.
Устройство состоит из несколько сложных элементов. Это не просто аккумуляторы в цепи, а именно:
- свинцово-кислотные батареи с постоянным напряжением в 24/36 вольт;
- схема ИБП для компьютера позволяет постоянный ток из сети преобразовать в переменный;
- микроустройство — контролирует заряд батареи не на 100%, чтобы продлить срок эксплуатации бесперебойника;
- система для заряда аккумуляторов (как проверить на работоспособность у автомобиля такой агрегат, мы уже научились);
- некоторые модели обустроены стабилизаторами частоты тока и напряжения.
Потому тем, как подобрать ИБП для компьютера или отдельного электроприбора, обращайте внимание, входит ли в сборку стабилизатор. Это отразится на стоимости, но предотвратит более масштабные траты
К примеру, скачки напряжения могут вывести бытовые приборы из строя без шанса ремонта. И тогда на ПК погибнут не только последние несохраненные документы, но и, возможно, вся накопленная за годы библиотека файлов
Это отразится на стоимости, но предотвратит более масштабные траты. К примеру, скачки напряжения могут вывести бытовые приборы из строя без шанса ремонта. И тогда на ПК погибнут не только последние несохраненные документы, но и, возможно, вся накопленная за годы библиотека файлов.
Предназначение и принцип действия
Принцип работы элементарно прост: через блок бесперебойного питания проходит напряжение, благодаря специальному устройству аккумуляторы заряжаются на тот максимум, который доступен после ограничения самим же прибором. Когда в сети наблюдаются какие-либо неполадки, источник выравнивает поток напряжения за счет встроенных стабилизаторов, увеличивая или снижая его. Также при полном отсутствии напряжения в цепи устройство мгновенно включается и заменяет прямой источник питания. Для пользователя данный промежуток не заметен.
Использовать ИБП рекомендуют только в аварийных ситуациях, как временный альтернативный источник питания. На постоянную работу он не рассчитан.
Также предоставлены для выбора различные модели: от небольших и маломощных агрегатов до машин, которые смогут обеспечить энергией все электроприборы на время ЧП.
Распространенные случаи применения ИБП:
- котлы для отопления жилых помещений;
- бытовые приборы, теле- и аудиосистемы;
- компьютерные системы, а также связи и коммуникации;
- оборудование промышленного типа, банковские электронно-цифровые устройства и системы;
- другое.
Как выбрать источник бесперебойного питания для компьютера?
Есть некоторые параметры, которые обязательно учитывать при выборе источника бесперебойного питания. Иначе прибор либо будет работать некорректно, либо совсем сломается.
Итак, определим основные пункты, которые нужно знать для правильного выбора ИБП для компьютера:
- Входящее напряжение (вольты) – то есть, тот максимум, что предоставляет вам электросеть (с учетом скачков напряжения). Потому выбирайте модель с возможностью напряжения «на вырост».
- Исходящее напряжение (ватты) – после того, как ИБП стабилизировал поток напряжения, он выдает его в вашу частную сеть дома. Здесь тоже в учет нужно брать, насколько мощные приборы работают в помещении, чтобы обеспечение было в достаточном объеме.
- Время работы ИБП в автономном состоянии – зависит от того, насколько емки аккумуляторы. Чем больше это значение, тем дольше ваше «светлое» времяпрепровождение.
- Срок эксплуатации ИБП – граничит в отрезке 5-10 лет.
В заключение стоит сказать, что ИБП — необходимый электроприбор, который найдет свое применение при каждом компьютере.
Также его доступность гарантирована не только разнообразным ассортиментом моделей, но и довольно низкой стоимостью с размахом на любой хозяйский кошелек.
Почему ИБП не держит нагрузку в режиме переключения на батарею
При наличии электропитания в централизованной сети неисправность бесперебойника можно не заметить, но она сразу же проявит себя в момент его исчезновения или выхода характеристик тока за допустимые пределы. Причиной невозможности обеспечить подачу напряжения на нагрузку чаще всего является поломка АКБ.
Как проверить исправность аккумулятора для ИБП:
- Проверка напряжения на клеммах прибора, подключенного к сети. При одной АКБ его величина должна составлять 13-14 В. Меньшие показатели свидетельствуют о необходимости заменить аккумулятор.
- Для тестирования аккумулятора ИБП можно использовать лампочку мощностью 20 Вт. Исправная АКБ должна обеспечить работу лампочки в течение 20 минут.
Еще одна вероятная причина неспособности бесперебойника держать нагрузку при отсутствии централизованного питания – нарушение контактов в АКБ. Для проверки целостности соединений прибор разбирают, осматривают соединения, удаляют пыль.