Parus16.ru

Парус №16
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как устроены и работают источники бесперебойного питания (ИБП)

Как устроены и работают источники бесперебойного питания (ИБП)

Как устроены и работают источники бесперебойного питания (ИБП) Требования к качеству электроэнергии законодательно прописаны государственными стандартами и довольно жесткими нормативами. Электроснабжающие организации прилагают много усилий для их соблюдения, но, они не всегда реализуются.

В наших квартирах, да и на производстве, периодически возникают:

полные отключения электричества на неопределенное время;

апериодические кратковременные (10÷100 мс) высоковольтные (до 6 кВ) импульсы напряжения;

всплески и снижения напряжения с различной продолжительностью;

накладки высокочастотных шумов;

Все эти неполадки отрицательно влияют на работу бытовых и офисных потребителей электроэнергии. Особенно страдают от качества электропитания микропроцессорные и компьютерные устройства, которые не только совершают сбои, но и могут полностью потерять свою работоспособность.

Содержание статьи

Назначение и виды источников бесперебойного питания

Чтобы сократить риски от возникновения неисправностей питающей электрической сети используются резервные устройства, которые принято называть источниками бесперебойного питания (ИБП) или UPS (образовано от сокращения английской фразы «Uninterruptible Power Supply»).

Они изготавливаются с разной конструкцией для решения специфических задач потребителя. Например, мощные ИБП с гелиевыми аккумуляторами способны поддерживать энергоснабжение целого коттеджа в течение нескольких часов.

ИБП в схеме подключения устройств электроснабжения коттеджа

Их АКБ получают заряд от линии электропередач, ветрогенератора, солнечных батарей или других носителей электроэнергии через выпрямительное устройство инвертора. Они же подпитывают электрические потребители коттеджа.

Когда внешний источник отключается, то аккумуляторы разряжаются на подключенную в их сеть нагрузку. Чем больше емкость АКБ и меньше ток их разряда, тем дольше они работают.

Иисточники бесперебойного питания средней мощности могут резервировать питание электрических котлов, систем поддержания микроклимата в помещениях и подобного оборудования.

В то же время самые простые модели UPS способны только завершить программу аварийного отключения компьютера. При этом длительность всего процесса их работы не превысит 9÷15 минут.

Компьютерные источники бесперебойного питания бывают:

встроенными в корпус устройства;

Первые конструкции распространены в ноутбуках, нетбуках, планшетах и подобных мобильных устройствах, работающих от встроенного аккумулятора, который снабжен схемой переключения питания и нагрузки.

АКБ ноутбука со встроенным контроллером является источником бесперебойного питания. Его схема в автоматическом режиме защищает работающее оборудование от неисправностей электросети.

Аккумуляторный блок ноутбука

Внешние конструкции ИБП, предназначенные для нормального завершения программ стационарного компьютера, изготавливаются отдельным блоком.

Место ИБП в схеме подключения периферийных устройств компьютера

Их подключают через сетевой адаптер питания к электрической розетке. От них запитывают только те устройства, которые отвечают за работу программ:

системный блок с подключенной клавиатурой;

монитор, отображающий происходящие процессы.

Остальные периферийные устройства: сканеры, принтеры, акустические колонки и другое оборудование от UPS не запитывают. Иначе они при аварийном завершении программ будут забирать на себя часть энергии, накопленной в аккумуляторах.

Варианты построения рабочих схем ИБП

Компьютерные и промышленные UPS изготавливают по трем основным вариантам:

двойного преобразования электроэнергии.

При первом методе резервной схемы, обозначаемым английскими терминами «Standby» или «Off-Line» напряжение поступает из сети к компьютеру через ИБП, в котором электромагнитные помехи устраняются встроенными фильтрами. Здесь же установлен аккумулятор, емкость которого поддерживается током заряда, регулируемым контроллером.

Работа ИБП при нормальной схеме электропитания

Когда пропадает или выходит за установленные нормативы внешнее питание, то контроллер направляет энергию АКБ на питание потребителей. Для преобразования постоянного тока в переменный подключается простой инвертор.

Работа ИБП Off-Line при аварийном отключении электропитания компьютера

Преимущества UPS Standby

Источники бесперебойного питания схемы Off-Line обладают высоким КПД, при поданном на них напряжении, тихо работают, мало выделяют тепла и относительно дешевы.

Недостатки

UPS Standby выделяются:

долгим переходом на питание от аккумулятора 4÷13 мс;

искаженной формой выходного сигнала, выдаваемого инвертором в виде меандра, а не гармоничной синусоиды;

отсутствием корректировки напряжения и частоты.

Такие устройства наиболее распространены на персональных компьютерах.

ИБП интерактивной схемы

Их обозначают английским термином ««Line-Interactive». Они выполняются по предыдущей, но более усложненной схеме за счет включения стабилизатора напряжения, использующего автотрансформатор со ступенчатым регулированием.

Работа ИБП при нормальной схеме электропитания

Это обеспечивает корректировку величины выходного напряжения, но управлять частотой сигнала они не способны.

Работа ИБП при заниженном напряжении в сети

Работа ИБП при завышенном напряжении электросети

Фильтрация помех в нормальном режиме и переход на инверторное питание при авариях происходит по алгоритмам UPS Standby.

Работа ИБП при аварийной схеме электропитания компьютера

Добавлением стабилизатора напряжения различных моделей с методиками управления им позволило создавать инверторы с формой сигнала не только меандра, но и синусоиды. Однако, небольшое количество ступеней регулирования на основе релейных переключений не позволяет реализовать функции полной стабилизации.

Особенно это характерно для дешевых моделей, которые при переходе на питание от аккумулятора не только завышают частоту выше номинальной, но и искажают форму синусоиды. Помехи вносит встроенный трансформатор, в сердечнике которого происходят процессы гистерезиса.

В дорогих моделях работают инверторы на полупроводниковых ключах. UPS Line-Interactive имеют большее быстродействие при переходе на питание от АКБ, чем у ИБП Off-Line. Оно обеспечивается работой алгоритмов синхронизации между входящим напряжением с выдаваемыми сигналами. Но при этом происходит некоторое занижение КПД.

ИБП Line-Interactive нельзя использовать для питания асинхронных двигателей, которые массово установлены на всей бытовой технике, включая системы отопления. Их используют для работы устройств с импульсными блоками, где питание фильтруется и выпрямляется одновременно: компьютеров и бытовой электроники.

ИБП двойного преобразования

Эта схема UPS получила название по английскому словосочетанию On-line» и работает на оборудовании, требующем высококачественного питания. В ней производится двойная конверсия электроэнергии, когда синусоидальные гармоники переменного тока постоянно преобразуются выпрямителем в постоянную величину, пропускаемую через инвертор для создания повторной синусоиды на выходе.

Здесь АКБ постоянно подключен в схему, что исключает необходимость его коммутаций. Этим способом практически исключается период подготовки источника бесперебойного питания на переключения.

Работу ИБП On-line по состоянию аккумулятора можно разделить на три этапа:

разряд на работу компьютера.

Период заряда

Цепи входа и выхода синусоиды разорваны внутренним переключателем UPS.

Работа при разряженном АКБ

Подключенный к выпрямителю аккумулятор получает энергию заряда до тех пор, пока его емкость не восстановится до оптимальных значений.

Период готовности

После окончания заряда АКБ автоматика источника бесперебойного питания замыкает внутренний переключатель.

Работа ИБП при заряженном АКБ

Аккумулятор поддерживает состояние готовности к работе в буферном режиме.

Период разряда

Работа ИБП при разряде АКБ

АКБ автоматически переводится на питание компьютерной станции.

У источников бесперебойного питания, работающих по методике двойного преобразования электроэнергии, КПД в режиме питания от линии ниже, чем у других моделей из-за расхода энергии на выделение тепла и шума. Но в сложных конструкциях применяются методики, позволяющие увеличить КПД.

UPS On-line споосбны выправлять не только величину напряжения, но и его частоту колебаний. Это выгодно отличает их от предыдущих моделей и позволяет использовать для питания различных сложных устройств с асинхронными двигателями. Однако, стоимость таких устройств значительно выше предыдущих моделей.

Состав ИБП

В зависимости от вида рабочей схемы в комплект источника бесперебойного питания входят:

аккумуляторы для накопления электроэнергии;

зарядное устройство, обеспечивающее поддержание работоспособности АКБ;

инвертор для формирования синусоиды,

схема управления процессами;

Для удаленного доступа к устройству может использоваться локальная сеть, а повысить надежность схемы можно за счет ее резервирования.

В отдельных источниках бесперебойного питания используется режим «Байпас», когда нагрузка запитывается отфильтрованным напряжением сети без работы основной схемы устройства.

Часть UPS имеет ступенчатый регулятор напряжения «Бустер», управляемый от автоматики.

В зависимости от необходимости выполнять сложные технические решения источники бесперебойного питания могут оснащаться еще дополнительными специальными функциями.

ИБП для подключения нескольких компьютеров

Бесперебойник для подключения нескольких компьютеровРазберемся, какой выбрать ИБП для подключения нескольких компьютеров и на что нужно обратить внимание при выборе «бесперебойника».

В статье четыре примера выбранных источников бесперебойного питания с описанием актуальных для данного случая характеристик.

Вопрос от читателя сайта IT-уроки, Ирины:

Сергей, подскажите, какой ИБП выбрать для небольшого офиса? Можно ли к ИБП Powercom SPIDER SPD-1000U (описание) подключить 4 ПК?

ИБП Powercom SPIDER SPD-1000U

ИБП Powercom SPIDER SPD-1000U

Чтобы полностью ответить на ваш вопрос, нужно знать ваши условия. Рассмотрим для примера четыре требования к ИБП.

Время работы ИБП от батареи

Во-первых, нужно определиться, какое время работы компьютеров от ИБП вас устроит.

Это могут быть кратковременные перепады напряжения (до 1 минуты), это может быть несколько минут отсутствия электроэнергии, а могут быть длительные отключения, во время которых основная задача — сохранить текущую работу и выключить ПК.

Рекомендации:

  • Если речь не о кратковременных перепадах напряжения, то понадобится ИБП с более высокой ёмкостью батареи.
  • На случай необходимости автоматического сохранения работы и выключения компьютеров, необходимо учесть возможность связи между ИБП и всеми ПК.

Количество разъёмов

Во-вторых, нужно учесть, что для полноценной работы и защиты вам скорее всего понадобится к ИБП подключить и мониторы.

Рекомендация:

  • Для четырёх ПК вам в сумме понадобится 8 разъёмов, обеспеченных бесперебойным питанием (в указанном вами ИБП только 4 таких разъёма).

Пример ИБП, у которого 3 розетки обеспечены бесперебойным питанием (Battery Backup), а 2 розетки имеют только защиту от всплесков напряжения (Surge Only)

Мощность ИБП

В-третьих, нужно знать характеристики компьютеров, чтобы приблизительно определить их энергопотребление.

Рекомендация:

  • Если у вас четыре ПК потребляют по 200 Вт, то вам указанного в вопросе ИБП будет недостаточно (у него выходная мощность 550 Вт).

Качество ИБП

И четвертый момент: Powercom такого ценового уровня не внушает доверия (я о модели, которую вы рассматриваете), да и опыт работы с ними не очень хороший.

Рекомендация:

  • Я бы рекомендовал ИБП компании APC.

Предварительные выводы:

Подведём итог, исходя из имеющейся информации:

  1. На первый взгляд, минимум подходит эта модель для 4 ПК: ИБП Powercom Smart King Pro+ SPT-1000 (8 разъёмов под защитой и 700 Вт, чистая синусоида на выходе) ссылка на оф.сайт

ИБП Powercom Smart King Pro+ SPT-1000

ИБП Powercom Smart King Pro+ SPT-1000

  1. Вариант получше для подключений нескольких ПК, но этот ИБП заметно дороже: APC Smart-UPS 1000 SMT1000I (8 разъёмов под защитой и 700 Вт, чистая синусоида на выходе) ссылка на оф.сайт

ИБП APC Smart-UPS 1000

ИБП APC Smart-UPS 1000 SMT1000I

  1. Относительно недорогой, но интересный вариант на четыре ПК без подключения мониторов (или для обеспечения беспрерывной работы двух ПК с мониторами): APC Back-UPS 1100 BX1100CI (4 разъёма под защитой, 660 Вт, ступенчатая аппроксимация синусоиды, это хуже, чем у предыдущих двух, см. примечание) ссылка на оф.сайт

APC Back-UPS 1100 BX1100CI

ИБП APC Back-UPS 1100 BX1100CI

  1. Либо такой UPS APC Back-Up CS 650VA установить на каждый ПК или один ИБП на два ПК, в зависимости от ответа на первые три вопроса (3 разъёма под защитой и 400 Вт, ступенчатая аппроксимация синусоиды, также см. примечание) ссылка на оф.сайт

ИБП APC Back-Up CS 650VA

ИБП APC Back-Up CS 650VA

У всех указанных ИБП нет стандартных розеток, о количестве необходимых кабелей нужно узнавать из комплектации.

Примечание: совместимость ИБП и блока питания компьютера

Есть еще пятый момент, который нужно всегда учитывать при выборе ИБП: проблема совместимости с блоками питания компьютера, у ИБП по первой и второй ссылке вероятность столкнуться с этой проблемой меньше, но тоже есть. Желательно договориться с магазином о возможности обмена/возврата.

Надеюсь, у меня получилось дать ответ на вопрос, какой ИБП подходит для подключения нескольких ПК. Дополнительные вопросы можно задать в комментариях.

Рекомендую также прочитать:

  • Надёжное питание компьютера
  • Какой аккумулятор купить для ИБП?
  • Выбор ИБП с учетом характеристик блока питания

Поделитесь с друзьями:

Понравились IT-уроки?

Больше интересных уроков:

Сергей!
Огромное Вам Спасибо за развернутый ответ!
На данный момент подбираю у APC.
Желаю удачи в намеченных целях!

Здравствуйте, Ирина!
И вам спасибо за интересный вопрос Отдельная благодарность за пожелание!
Если будут уточнения по выбору — обращайтесь, постараюсь помочь.

Spasibo Serqey. Serqey u menya takoy vopros ya xochu polucit microsoft sertifikati. No ne znayu kak nacat i chto delat. Rekomendovali kniqu A+ Comptia. Na perviy raz. Cto ti posavetaesh?
Spasibo

Пожалуйста, Atash. По получению сертификата Майкрософт рекомендую обратиться к этой инструкции.

Многое весьма спорно.
1. Количество защищенных батареей разъемов не имеет значения — сетевые удлиннители с 3-5-8 розетками никто не отменял. Важна лишь паспортная мощность самого ИБП.
2. Совсем не раскрыта тема автоматического(!) «завершения работы» при аварийной ситуации и вообще «парашюта» в применении к ИБП.
P.S. В целом Ваша рассылка нравится.

Благодарю за участие в обсуждении!
1. Вопрос применения удлинителей требует отдельного описания, т.к. сетевые фильтры (именно фильтры) использовать нельзя, а разницу между фильтром и удлинителем увидит не каждый.
Кроме того, на большинстве UPS используются разъёмы IEC C13, найти удлинитель/разветвитель для которых сложнее.
2. Тема автоматического завершения работы затронута, хоть и не раскрыта, т.к. не известны все изначальные условия (а возможны варианты, где это не критично).
Безусловно, это не полный гид по выбору ИБП, это лишь ответ на отдельно поставленный вопрос.
Если же я доберусь до создания статьи (или набора уроков) о тщательном выборе источника бесперебойного питания, то в этом случае уже будут учтены и такие подробности.

Ирина, принтер к бесперебойнику подключать нельзя, в магазине сразу предупреждают, что так можно испортить свой ИБП. Бесперебойник нужен, чтобы на компьютере завершить работу и выключить его.

Арута, если вы внимательно посмотрите на схематичное изображение «Пример ИБП…», то увидите, что сам производитель указал, в какой именно разъём можно подключать принтер (под надписью Surge Only, т.е. с защитой только от высокого напряжения, без резервирования питания).
Т.е. принтер к ИБП подключать можно, но внимательно, в нужный разъём.

Источники бесперебойного питания — защита вашего компьютера от электрических сбоев

В наше время скачки напряжения, к сожалению, далеко не редкость. Нестабильное питание может не лучшим образом повлиять на работу различных электронных приборов, в особенности – компьютеров. При серьезном повышении напряжения в сети вероятность выхода из строя компонентов ПК очень высока, но даже если этого не произойдет, то при вынужденной перезагрузке вы можете потерять важные данные.

Для защиты системного блока от электрических сбоев необходимо использовать источник бесперебойного питания или как его часто называют сокращённо – ИБП (UPS). При этом следует учитывать определенные требования. Все устройства, которые работают совместно с компьютером, желательно так же подключить к бесперебойнику. В таком случае если напряжение пропадет, то компьютер сможет продолжить работу, а другие устройства можно включить или выключить по желанию.

ИБП (источник бесперебойного питания) должен справляться с перегрузками в электрической сети, радиочастотными и импульсными помехами, короткими замыканиями, аварийными повышениями напряжения, а так же с временным его отсутствием. В целом, со всеми этими требованиями может справиться и высококачественный сетевой фильтр, цена которого будет практически такой же, как и стоимость ИБП среднего качества.

Pilot_X-Pro

Сетевой фильтр Pilotсерии X-Pro

Что именно выбрать решать вам, но при этом следует учитывать, что только бесперебойник позволит продолжить работу в случае отключения электричества. Так же необходимо учитывать и качество вашей электрической сети.

Классы ИБП

Все источники бесперебойного питания для домашнего использования делятся на три основных типа. Самым простым и недорогим решением, которое используется для защиты электрооборудования, является ИБП класса Off-Line или Standby (Back-UPS). Работает он достаточно просто: если напряжение внешней сети выйдет за рамки «рабочего» диапазона, то данное устройство за 4-8 миллисекунды переключается на внутреннюю аккумуляторную батарею, а как только сеть вернется в нужный диапазон – переключается обратно. В случае работы от батареи более 5-10 минут, устройство автоматически выключается.

ups_off_line

Недостатком такого ИБП является то, что если напряжение скачет очень часто, то он, соответственно, будет часто переключаться на работу от аккумулятора, что сильно скажется на сроке службы батареи. Так же устройства такого класса не могут стабилизировать напряжение и имеют неважную фильтрацию помех.

Источники бесперебойного питания такого типа рекомендуются для защиты устройств от коротких отключений электричества в сетях со стабильным напряжением и отсутствием серьезных помех. Стоимость Back-UPS оборудования начинается с отметки 1500 рублей в зависимости от мощности и фирмы-производителя.

Следующий тип ИБП – Линейно-интерактивные или Line-Interactive (Smart-UPS). Его работу можно представить как Off-Line ИБП, который подключен к розетке не напрямую, а через стабилизатор переменного напряжения. В этом случае, даже если напряжение домашней сети будет меняться постоянно, заданное напряжение будет обеспечиваться стабилизатором. Переключение на работу от аккумулятора происходит только в случае отключения электричества. Стоимость таких источников в рамках одного бренда несколько выше, чем у Standby ИБП, но при этом начальная цена самых недорогих решений составляет те же 1500 рублей, что и Back-UPS устройств.

ups_line_interactive

Одним из недостатков подобного типа устройств является ступенчатая стабилизация напряжения. Например, при падении напряжения до 210 В, бесперебойник никак не отреагирует на это обстоятельство, а при снижении до 200 В, вернет его значение к положенным 220 В. Так же линейно-интерактивные ИБП имеют только пассивные фильтры переменного напряжения, которые не смогут исправить серьезные помехи в сети.

ИБП Smart-UPS заслуженно являются самыми популярными изделиями на рынке. Имея среднюю стоимость, они способны обеспечить надежную защиту вашей компьютерной техники в сетях с небольшими колебаниями амплитуды и стабильной частотой.

Самый дорогой тип устройств — это On-Line источники бесперебойного питания. Они преобразуют переменный ток в постоянный, а затем обратно. С помощью On-Line ИБП фильтруются помехи любого вида, также он отличается мгновенным переходом в аккумуляторный режим и выходным током (только «синус»), который не имеет искажений, будучи сформированным самим устройством.

ups_on_line

Источники подобного класса обеспечивают 100% защиту подключенных к нему электронных устройств и способны обеспечить им нормальную работу в самых критичных и нестабильных электрических сетях. Обычно такие источники бесперебойного питания выпускаются для работы в промышленности, а использование их в домашних условиях является не слишком экономичным решением. Начальная стоимость на подобную продукцию составляет около 12000 рублей.

Аккумуляторная батарея и время автономной работы

На протяжении многих лет с момента появления источников бесперебойного питания на рынке цены на них оставались довольно высокими. И только с приходом новых перспективных фирм, которые предлагают качественные решения по более низким ценам, ситуация изменилась.
Технологические разработки последних лет сводились к улучшению параметров самих устройств и их аккумуляторов. Это происходило путем комбинации схем и применения современной элементарной базы. Появились новые функции, такие как индикация, «умный» контроллер и др. Также постепенно снижалась цена.

Сам источник бесперебойного питания не содержит большого количества очень дорогих и дефицитных компонентов. Большую часть его стоимости составляет аккумулятор. В источниках, предназначенных для домашнего использования, одна батарея.

Источники бесперебойного питания с переключением, как правило, оснащены аккумуляторной батареей из свинцово-кислотных элементов. Крайне редко производители используют батареи другого типа, к примеру, никель-кадмиевые.

Батареи различных моделей имеют разное напряжение. Оно может быть от шести до сорока восьми вольт (чаще всего 12 В), при максимальной емкости от шести до двадцати пяти ампер-часов. Для ИБП «домашнего» типа, обычно не предусмотрено увеличение времени работы в автономном режиме с помощью установки дополнительной батареи, хотя бывают и исключения. Сроки работы аккумуляторов от ведущих производителей зависят от типа источника бесперебойного питания и составляют от трех до шести лет.

Еще одной важной характеристикой данного устройства является его время работы от аккумуляторной батареи, в течение которого ИБП будет поддерживать питание в случае отключения электричества. Большинство моделей могут дать вам пять-семь минут, которых будет вполне достаточно, чтобы сохранить все необходимые файлы и выйти из операционной системы. Если же вам обычно требуется больше времени, то можно выбрать соответствующую модель ИБП, которая сможет поддерживать работу около двадцати минут.

Параметр времени автономной работы напрямую зависит от емкости аккумулятора и мощности подключенного к UPS оборудования. Правда, производитель в названиях своих продуктов и на коробках устройств, как правило, указывают не емкость АКБ, а ее полную мощность, которая измеряется чаще всего в вольт-амперах (ВА) или иногда в ваттах (Вт).

Самые слабые источники бесперебойного питания имеют мощность от 300 до 500 ВА, обеспечивающую время продолжительности работы в автономном режиме от 2 до 5 минут под полной нагрузкой. Более мощные представители, от 600 до 1000 ВА, позволяют проработать на компьютере при отключении электричества до 10 минут. Модели ИБП со значением мощности от 1100 до 2000 ВА и вовсе увеличивают время автономной работы для среднестатистического компьютера до 20 – 40 минут.

При этом не стоит забывать, что указанное нами время работы компьютерного оборудования от батареи очень условно и напрямую зависит от количества подключенных устройств и требуемой для их нормальной работы мощности. Например, системный блок, оснащенный топовой видеокартой и высокопроизводительным центральным процессором вкупе с 24-дюймовым монитором, будет потреблять гораздо больше энергии, чем обычный офисный компьютер. Если же к UPS дополнительно подключены и другие периферийные устройства, такие как принтер или сканер, то и они, будучи включенными, могут значительно уменьшить автономное время работы.

Что бы максимально увеличить время работы ПК в автономном режиме, сразу после отключения электричества закройте все «тяжелые» приложения (игры, редакторы, программы монтажа, кодировщики и т.д.), оставив работающими только самые необходимые программы. Это позволит снизить нагрузку на микропроцессор и графический адаптер, которые энергозависимы больше других внутренних устройств. Так же выключите неиспользуемое оборудование и уменьшите параметры яркости на мониторе.

Не стоит упускать из вида и еще одну немаловажную деталь. Чем мощнее ИБП, тем больше его габариты и масса. Так киловатное (1000 Вт) устройство может достигать почти полметра в длину и весить около 20 килограмм. Учтите это и при выборе всегда сообразовывайтесь с размерами вашего рабочего места.

Иногда у некоторых пользователей возникает очень заманчивая перспектива поставить на ИБП другой более мощный аккумулятор. Теоретически это может значительно повысить максимальное время работы, но на самом деле это скорее всего приведет в негодность либо саму батарею, либо устройство. Конечно, в Интернете можно встретить варианты «удачной» замены, но они продлили «автономное» время не более чем в 2 раза. Стоит ли рисковать?

Заключение

К наиболее крупным и популярным производителям оборудования, которое рассчитано на всевозможные мощности, можно отнести: APC, EATON (Powerware), Ippon и PowerCom. Все они довольно широко представлены на российском рынке во всех ценовых сегментах.

Первая уже многие годы выпускает высококлассную продукцию и является мировым лидером в сфере производства оборудования для защиты электропитания. Правда, стоимость источников бесперебойного питания компании APC выше, чем у конкурентов.

Несколько меньшую цену за свои изделия просит EATON – крупная американская корпорация, ныне выпускающая под своим именем ИБП, в основе которых лежат разработки ранее знаменитого бренда Powerware.

Если же вы ищите недорогие, но при этом функциональные решения для защиты вашего ПК от коллизий с напряжением, то к вашим услугам оборудование фирм PowerComи Ippon.

Правильно выбрав источник бесперебойного питания, вы надежно защитите компьютер от перепадов напряжения и связанных с ними неприятных последствий!

Как рассчитать ИБП для компьютера и других устройств

В продолжение нашей предыдущей статьи с базовыми понятиями об источниках бесперебойного питания мы решили немного углубиться в эту тему и подробнее рассказать о том, как подобрать ИБП по мощности и времени работы.

Основные параметры

Как рассчитать ИБП

Итак, основными параметрами в данном случае можно считать:

  • Мощность ИБП, то есть, предельно допустимую нагрузку на него.
  • Емкость установленной АКБ.
  • Время автономной работы. Эта величина напрямую зависит от нагрузки и емкости аккумулятора. Соответственно, чем больше устройств будет подключено к источнику, тем меньше времени он сможет их питать, при этом батарея большей емкости позволит работать тому же количеству устройств дольше.

Как можно заметить, все три характеристики тесно связаны, и при выборе конкретной модели UPS следует учитывать не одну из них, а все одновременно.

Для чего необходимы расчеты?

Вопрос как рассчитать ИБП может возникнуть в двух ситуациях:

  • Когда критичной оказывается нагрузка, но при этом длительное время работы не требуется. Самый простой пример – работа домашнего компьютера. В этом случае важно, чтобы бесперебойник «выдержал» (не отключился от чрезмерной нагрузки) переключение с питания от сети на АКБ и позволил, например, просто сохранить результаты работы и выключить ПК.
  • Когда время работы играет важную роль. Например, в случае, когда от работы ИБП зависит функционирование критически важных приборов: серверов, медицинского оборудования, отопительных котлов.

Соответственно, в первом случае расчеты будут несколько проще, поскольку важно лишь определить предельно допустимую мощность.

Расчет ИБП по мощности

Как подобрать ИБП для компьютера

Непосредственно расчет мощности производится по следующему плану:

  1. Определить перечень устройств, которые будут подключены к UPS.
  2. Вычислить суммарное потребление всех устройств.
  3. Определить наличие нагрузки пусковыми токами. Она присутствует у устройств с мощными электродвигателями, например, у насосов, кондиционеров, холодильников и превышает номинальное потребление в несколько раз. К примеру, пусковой ток кондиционера выше в 4-5 раз, а у холодильника – в 5-8. Номинальное потребление каждого такого устройства нужно рассчитывать с учетом нагрузки пусковым током, которая может попросту «перегрузить» ИБП.
  4. Уточнить, не будет ли наблюдаться рост нагрузки во время работы.

К общему плану расчетов стоит также сделать 3 уточнения:

  1. Мощность источников бесперебойного питания может указываться как в виде активной (в Вт), так и полной (в ВА). Соответственно, при необходимости номинальную нагрузку подключенного устройства можно рассчитать как произведение потребляемого им тока (нагрузки, А) на напряжение в сети (220 В).
  2. Номинальная нагрузка должна равняться примерно 80% мощности ИБП, чтобы долгая работа не приводила к его перегрузке. способны в течение недолгого времени работать при перегрузке – этот параметр называется перегрузочной способностью и указывается в процентах. Например, в характеристиках конкретной модели может быть указано: «перегрузочная способность – 10 минут при нагрузке в 125%». После указанного времени устройство отключается для предотвращения перегрева и повреждения. Иногда ИБП допускает перегрузку до 150% на доли секунд, что при определенном запасе может нивелировать нагрузку пусковыми токами.

В итоге формула расчета будет выглядеть следующим образом:

[мощность ИБП] >= ([мощность устройства 1] + … + [мощность устройства n]) * 1,2

Для примера рассмотрим, как подобрать ИБП для компьютера:

  • потребление системного блока – 350 Вт,
  • потребление ЖК монитора с диагональю 24” – 20 Вт,
  • потребление компьютерных колонок – 10 Вт,
  • потребление принтера в момент печати – 12 Вт.

В теории, для питания всей системы будет достаточно бесперебойника мощностью = (350+20+10+12)*1,2 = 470,4 Вт. На практике, модели такой мощности найти не удастся, поэтому ближайшим устройством, соответствующим потребностям, будет ИБП на 500 Вт.

Расчет времени работы ИБП

Как подобрать ИБП по мощности

Время работы от UPS, как уже было указано выше, зависит не только от потребления, но и от емкости установленной в нем АКБ. Она указывается в списке характеристик и непосредственно на аккумуляторе.

Здесь расчет еще проще, чем в случае с мощностью:

[время работы] = [емкость АКБ] * [напряжение АКБ] * (0,85 / [активная мощность нагрузки])

0,85 в формуле – это средний КПД бесперебойника.

Итоговое значение по понятным причинам является приблизительным и зависит не только от динамического изменения нагрузки (на нее, если брать в качестве примера обычный домашний ПК, влияет изменение громкости колонок, активность принтера и даже нагрузка на центральный процессор), но и износа самого аккумулятора и его температура.

В заключение

Как рассчитать ИБП мы достаточно подробно рассказали, но в качестве заключения стоит уделить внимание еще одному важному моменту. Дело в том, что ИБП, особенно доступные бытовые модели, не стоит рассматривать как основной источник питания при необходимости в большой автономности.

Говоря простым языком – это не лучший выбор, например, для его многочасового использования в загородном доме, где случаются продолжительные перебои с электроэнергией. В этом случае потребуется модель с внешними аккумуляторами. Компактного же бесперебойника с одной встроенной батареей, в лучшем случае, хватит на 10-15 минут работы. Впрочем, это не означает его абсолютную бесполезность. Во-первых, он позволит безопасно отключить компьютер, а, во-вторых, возьмет на себя функции сетевого фильтра в период питания от электросети, который, к примеру, защитит дорогостоящее оборудование от перепадов напряжения или грозы.

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Виды калькуляторов в компьютере
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector