Выбор ИБП на примере продукции APC. Технические особенности выбора ИБП (Мощность, габариты, время автономной работы и т.д.)

Определите цель применения ИБП и его первоочередное назначение. Важный показатель – частота использования и тип подключаемой нагрузки. В том случае, когда происходит выбор ИБП для домашнего, бытового использования с редкими отключениями электроэнергии, можно рассматривать линейно-интерактивный тип или резервный. В случае с коммерческим применением или промышленным, потребуется устройство on-line типа. Обращаем Ваше внимание, что это общие рекомендации, чтобы определить правильность выбора класса ИБП, звоните в департамент продаж систем гарантированного электроснабжения (+380 44 383 3663).

3. Подбор ИБП по характеристикам

При помощи калькулятора сделайте подбор ИБП по заданным параметрам. В базе калькулятора более 16"000 моделей источников бесперебойного питания и инверторов напряжения. Выбор ИБП происходит по обновляющейся базе, где присутствуют большинство зарубежных торговых марок General Electric , INVT , Riello UPS , Socomec, Borri, Emerson, Eaton, APC, Legrand, Voltitronic, Ippon , а также украинские производители: Reserve , Volter , SinPro, Integral, Phantom и другие. Также база содержит автономные и гибридные инверторы напряжения линейно-интерактивного и резервного типа Victron Energy , Power Star , Stark Country , MeanWell, TBS Electronics и другие.

Внимание! В базе отсутствуют бюджетные модели украинского и китайского производства, которые не отвечают заявленным техническим характеристикам, не обеспечивают должного качества заряд аккумулятора и относятся к ненадежному классу устройств.

По состоянию на 2017 год можно выделить некоторые проверенные бренды, которые завоевали значительную долю рынка Украины. Условно, ИБП и инверторы можно разбить на несколько сегментов по стоимости, но не стоит предполагать, что чем дешевле продукт, тем чаще он будет выходить из строя. Как показывает опыт использования на примере наших клиентов, даже недорогие ИБП могут работать не менее качественно, ведь главное сделать правильное техническое задание и в полном соответствии с ним подобрать подходящую модель.

По мере своего развития цивилизация начинает потреблять все больше энергии, в частности, электрической — станки, заводы, электронасосы, фонари на улицах, лампы в квартирах… Появление радио, телевизоров, телефонов, компьютеров дало человечеству возможность ускорить обмен информацией, однако, еще сильнее привязало его к источникам электроэнергии, поскольку теперь, во многих случаях, пропадание электричества равносильно потере канала доставки информационного потока. Наиболее критична такая ситуация для ряда наиболее современных отраслей, в частности, там, где основным инструментом производства являются компьютерные сети.

Давно подсчитано, что через пару-тройку месяцев работы стоимость информации, хранящейся на компьютере, превышает стоимость самого ПК. Уже давно информация стала разновидностью товара — ее создают, оценивают, продают, покупают, накапливают, преобразуют… и порой теряют по самым разнообразным причинам. Разумеется, до половины проблем, связанных с потерей информации, возникает из-за программных или аппаратных сбоев компьютерами. Во всех остальных случаях, как правило, проблемы связаны с некачественным электроснабжением компьютера.

Обеспечение качественного питания компонентов ПК — залог стабильной работы любой компьютерной системы. От формы и качественных характеристик сетевого питания, от удачного выбора компонентов питания порой зависит судьба целых месяцев работы. Исходя из этих соображений, была разработана изложенная ниже методика исследования, призванная в дальнейшем стать основой тестирования качественных характеристик бесперебойных блоков питания.

1. Положения ГОСТ
2. Классификация ИБП (описание, схема)
   • Оффлайновые
   • Линейно-интерактивные
   • Онлайновые
   • Основные типы по мощностям
3. Физика
   • a. Виды мощности, формулы расчета:
     • Мгновенная
     • Активная
     • Реактивная
     • Полная
4. Тестирование:
   • Цель тестирования
   • Общий план проведения
   • Параметры для проверки
5. Оборудование, использованное при тестировании
6. Библиография

Все, что связано с электрическими сетями, в России регламентируется положениями ГОСТ 13109-97 (принят Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации взамен ГОСТ 13109-87). Нормативы этого документа полностью соответствуют международным стандартам МЭК 861, МЭК 1000-3-2, МЭК 1000-3-3, МЭК 1000-4-1 и публикациям МЭК 1000-2-1, МЭК 1000-2-2 в части уровней электромагнитной совместимости в системах электроснабжения и методов измерения электромагнитных помех.

Стандартными показателями для электросетей в России, установленными ГОСТ, являются следующие характеристики:

• напряжение питания — 220 В±10%
• частота — 50±1 Гц
• коэффициент нелинейных искажений формы напряжения — менее 8% в течение длительного времени и 12% — кратковременно

Оговорены в документе и типичные проблемы электроснабжения. Чаще всего нам приходится сталкиваться со следующими из них:

• Полное пропадание напряжения в сети (отсутствие напряжения в сети на время более 40 секунд из-за нарушений в линиях подачи электроэнергии)
• Проседания (кратковременное снижение напряжения в сети до величины менее 80% от номинального значения на время более 1 периода (1/50 секунды) являются следствием включения мощных нагрузок, внешне проявляется как мерцание ламп освещения) и всплески (кратковременные повышения напряжения в сети на величину более 110 % от номинального на время более 1 периода (1/50 секунды); появляются при отключении большой нагрузки, внешне проявляются как мерцание ламп освещения) напряжения разной продолжительности (характерно для больших городов)
• Высокочастотный шум — радиочастотные помехи электромагнитного или другого происхождения, результат работы мощных высокочастотных устройств, коммуникационных устройств
• Отклонение частоты за пределы допустимых значений
• Высоковольтные выбросы — кратковременные импульсы напряжения величиной до 6000В и длительностью до 10 мс; появляются при грозах, как результат статического электричества, из-за искрения переключателей, внешних проявлений не имеют
• Выбег частоты — изменение частоты на 3 и более Гц от номинального (50 Гц), появляются при нестабильной работе источника электроэнергии, внешне могут и не проявляться.

Все эти факторы могут привести к выходу из строя достаточно «тонкой» электроники, и, как это часто бывает, к потере данных. Впрочем, люди давно научились защищаться: фильтры сетевого напряжения, «гасящие» скачки, дизель-генераторы, обеспечивающие подачу электроэнергии системам при пропадании напряжения в «глобальном масштабе», наконец, источники бесперебойного питания — основной инструмент защиты персональных ПК, серверов, мини-АТС и др. Как раз о последней категории устройств и пойдет речь.
Классификация ИБП

«Разделять» ИБП можно по разным признакам, в частности, по мощности (или сфере применения) и по типу действия (архитектуре/устройству). Оба этих метода тесно связаны друг с другом. По мощности ИБП делятся на

1. Источники бесперебойного питания малой мощности (с полной мощностью 300, 450, 700, 1000, 1500 ВА, до 3000 ВА — включая и on-line)
2. Малой и средней мощности (c полной мощностью 3–5 кВА)
3. Средней мощности (с полной мощностью 5–10 кВА)
4. Большой мощности (с полной мощностью 10–1000 кВА)

Исходя из принципа действия устройств, в литературе в настоящее время используется два типа классификации источников бесперебойного питания. Согласно первому типу, ИБП делятся на две категории: on-line и off-line , которые, в свою очередь, делятся на резервные и линейно-интерактивные .

Согласно второму типу, ИБП делятся на три категории: резервные (off-line или standby), линейно-интерактивные (line-interactive) и ИБП с двойным преобразованием напряжения (on-line).

Мы будем пользоваться вторым типом классификации.

Рассмотрим для начала разницу типов ИБП. Источники резервного типа выполнены по схеме с коммутирующим устройством, которое в нормальном режиме работы обеспечивает подключение нагрузки непосредственно к внешней питающей сети, а в аварийном — переводит ее на питание от аккумуляторных батарей. Достоинством ИБП такого типа можно считать его простоту, недостатком — ненулевое время переключения на питание от аккумуляторов (около 4 мс).

Линейно-интерактивные ИБП выполнены по схеме с коммутирующим устройством, дополненной стабилизатором входного напряжения на основе автотрансформатора с переключаемыми обмотками. Основное преимущество таких устройств — защита нагрузки от повышенного или пониженного напряжения без перехода в аварийный режим. Недостатком таких устройств также является ненулевое (около 4 мс) время переключения на аккумуляторы.

ИБП с двойным преобразованием напряжения отличается тем, что в нем поступающее на вход переменное напряжение сначала преобразуется выпрямителем в постоянное, а затем — с помощью инвертора — снова в переменное. Аккумуляторная батарея постоянно подключена к выходу выпрямителя и входу инвертора и питает его в аварийном режиме. Таким образом, достигается достаточно высокая стабильность выходного напряжения независимо от колебаний напряжения на входе. Кроме того, эффективно подавляются помехи и возмущения, которыми изобилует питающая сеть.

Практически, ИБП данного класса при подключении к сети переменного тока ведут себя как линейная нагрузка. Плюсом данной конструкции можно считать нулевое время переключения на питание от аккумуляторов, минусом — снижение КПД за счет потерь при двукратном преобразовании напряжения.

Во всех справочниках по электротехнике различаются четыре вида мощности: мгновенная , активная , реактивная и полная . Мгновенная мощность вычисляется как произведение мгновенного значения напряжения и мгновенного значения тока для произвольно выбранного момента времени, то есть

Так как в цепи с сопротивлением r u=ir, то

Средняя за период мощность P рассматриваемой цепи равна постоянной слагающей мгновенной мощности

Среднюю за период мощность переменного тока называют активной . Единица активной мощности вольт-ампер называется ватт (Вт).

Соответственно и сопротивление r называют активным. Так как U=Ir, то

Реактивная мощность — величина, характеризующая нагрузки, создаваемые в электротехнических устройствах колебаниями энергии электромагнитного поля. Для синусоидального тока равна произведению действующих тока и напряжения на синус угла сдвига фазы между ними.

Полная мощность — потребляемая нагрузкой суммарная мощность (учитываются как активная, так и реактивная ее составляющие). Вычисляется как произведение среднеквадратичных значений входного тока и напряжения. Единица измерения — ВА (вольт-ампер). Для синусоидального тока равна

Практически на любом электрическом приборе находится этикетка с указанием либо полной мощности устройства, либо активной мощности.
Тестирование

Основная цель тестирования — продемонстрировать поведение тестируемых ИБП в реальных условиях, дать представление о дополнительных характеристиках, которые не находят отражения в общей документации на устройства, на практике определить влияние различных факторов на работу ИБП и, возможно, помочь определиться с выбором того или иного источника бесперебойного питания.

Несмотря на то, что рекомендаций по выбору ИБП в настоящее время существует великое множество, в ходе тестирования мы рассчитываем, во-первых, рассмотреть ряд дополнительных параметров, которыми стоит поинтересоваться перед покупкой оборудования, во-вторых, по необходимости скорректировать набор выбранных методов и параметров тестирования и выработать базу для будущего анализа всего тракта питания систем.

Общий план проведения тестирования выглядит следующим образом:

• Указание класса устройства
• Указание заявленных производителем характеристик
• Описание комплектности поставки (наличие руководства, дополнительных шнуров, ПО)
• Краткое описание внешнего вида ИБП (функции, вынесенные на контрольную панель и перечень разъемов)
• Тип аккумуляторов (с указанием емкости аккумуляторов, обслуживаемые/необслуживаемые, наименование, возможно — взаимозаменяемость, возможность подключения дополнительных аккумуляторных блоков)
• «Энергетическая» составляющая тестов

В процессе тестирования планируется проверить следующие параметры:

• Диапазон входного напряжения, при котором ИБП работает от сети, не переключаясь на аккумуляторы. Больший диапазон входного напряжения уменьшает количество переходов ИБП на батарею и увеличивает срок ее службы
• Время переключения на питание от аккумулятора. Чем меньше время переключения, тем меньше риск выхода из строя нагрузки (устройства, подключенного через ИБП). Длительность и характер процесса переключения во многом определяют возможность нормального продолжения работы оборудования. Для компьютерной нагрузки допустимое время прерывания питания 20-40 мс.
• Осциллограмма переключения на аккумулятор
• Время переключения с аккумулятора на внешнее питание
• Осциллограмма переключения с аккумулятора на внешнее питание
• Время работы в автономном режиме. Этот параметр определяется исключительно емкостью батарей, установленных в ИБП, которая, в свою очередь, увеличивается при росте максимальной выходной мощности ИБП. Для обеспечения автономным питанием двух современных компьютеров SOHO типичной конфигурации в течение 15-20 мин, максимальная выходная мощность ИБП должна быть порядка 600-700 ВА.
• Параметры выходного напряжения при работе от батарей
• Форма импульса в начале разряда аккумулятора
• Форма импульса в конце разряда аккумулятора
• Диапазон выходного напряжения ИБП при изменении входного напряжения. Чем этот диапазон уже, тем меньше влияние изменения входного напряжения на питаемую нагрузку
• Стабилизация выходного напряжения
• Фильтрация выходного напряжения (если она есть)
• Поведение ИБП при перегрузке на выходе
• Поведение ИБП при пропадании нагрузки
• Вычисление КПД ИБП. Определяется как отношение выходной мощности устройства к потребляемой мощности от источника питания
• Коэффициент нелинейных искажений, характеризующий степень отличия формы напряжения или тока от синусоидальной
  • 0% — синусоида
  • 3% — искажения не заметны на глаз
  • 5% — искажения заметны глазом
  • до 21% — трапецеидальная или ступенчатая форма сигнала
  • 43% — сигнал имеет прямоугольную форму

При тестировании мы будем пользоваться не реальными рабочими станциями и серверами, а эквивалентными нагрузками, которые имеют стабильный характер потребления и коэффициент использования мощности, близкий к 1. В качестве основного оборудования, которое будет использоваться при проведении тестирований, в настоящее время рассматривается следующий комплект:

1. ГОСТ 721-77 Системы энергоснабжения, сети, источники, преобразователи и приемники электрической энергии. Номинальные напряжения свыше 1000 В
2. ГОСТ 19431-84 Энергетика и электрификация. Термины и определения
3. ГОСТ 21128-83 Системы энергоснабжения, сети, источники, преобразователи и приемники электрической энергии. Номинальные напряжения до 1000 В
4. ГОСТ 30372-95 Совместимость технических средств электромагнитная. Термины и определения
5. Теоретическая электротехника, изд. 9-е, исправленное, М.-Л., издательство "Энергия", 1965
6. Рекламные материалы компании
7. Интернет-ресурс

Иногда это происходило в момент, когда вы печатали важный доклад или вот-вот были готовы перейти на новый уровень в игре; резкое отключение компьютера влекло за собой потерю данных, и приходилось все начинать сначала. Один раз вы закрыли на это глаза, второй, третий, но при очередном сбое может случиться так, что одна некорректная сессия записи данных разрушит всю файловую систему. Согласитесь, обидно за считанные секунды лишиться коллекции любимой музыки или фильмов, которую вы собирали несколько лет. Чтобы этого не произошло, есть 10 простых советов, которые помогут вам выбрать правильный источник для защиты вашей техники.

Совет 1. Определитесь, какое именно оборудование вы хотите защитить, и насколько для вас важна возможность непрерывной работы.

Сегодня компьютер сложно представить без периферийной техники (сканеров, принтеров и т. д.), вплоть до телефона и домашнего кинотеатра. Почти вся эта техника подвержена негативному влиянию скачков напряжения, как со стороны электросети, так и через линии передачи данных. Самый простой способ обезопасить домашнюю электронику от разрушительных электромагнитных помех и скачков напряжения - сетевой фильтр. Но он подходит для техники, отключение которой из-за сбоя в системе электропитания не приводит к потере данных, например, принтера или факса. Более чувствительные к качеству электропитания устройства, например, персональный компьютер или внешний жесткий диск, лучше защищать источниками бесперебойного питания (ИБП). Встроенная в них аккумуляторная батарея продолжает подачу электропитания, и позволяет в случае исчезновения напряжения в сети сохранить ценную информацию.

Конечно, сетевой фильтр можно использовать и для ПК, но тут каждый решает сам - насколько ему важно при отключении электроэнергии еще какое-то время продолжать работу. Если для вас не критично, что при сбое в сети вы не доиграете в игру и не сможете распечатать на принтере документ, то целесообразно купить простой сетевой фильтр. Если же для вас важно в любой момент иметь возможность доделать презентацию или завершить загрузку нужного файла из Интернета, то без ИБП с функцией резервного питания не обойтись.

Если компьютер оборудован источником бесперебойного питания, пользователь может продолжать работу или наслаждаться интересной игрой, не обращая внимания ни на скачки напряжения, ни на отключение света. Того времени, которое компьютер сможет проработать в автономном режиме, хватит для корректного завершения работы операционной системы и прикладных программ.

ИБП - это еще и выгода. Посчитайте, в случае перегорания, стоимость нового электронного устройства может измеряться десятками тысяч рублей, или же вы можете подстраховаться и купить ИБП, стоимость которого зачастую в несколько раз ниже.

Совет 2. Выясните, какие проблемы чаще всего возникают в электроснабжении в вашем доме.

Диапазон выпускаемых ИБП очень широк как по характеристикам, так и по цене. Чтобы не ошибиться с выбором, нужно выяснить, какого рода проблемы есть в электроснабжении, какого сбоя можно ожидать, и в соответствии с этим выбрать подходящий тип ИБП с простой, сложной или супер-навороченной степенью защиты. Поэтому, прежде чем отправляться в магазин, по внешним признакам постарайтесь определить, как часто у вас скачет напряжение, мигают ли лампочки, как часто происходит полное незапланированное отключение электроэнергии. Также обратите внимание, какое питание требуется вашему компьютеру. Если у вас дома стоит мощная игровая станция или оборудование премиум-класса, то и защита потребуется соответствующая.

Есть три основных технологии (топологии), по которым производятся ИБП; они различаются по следующим параметрам: какое напряжение на выходе формирует источник бесперебойного питания, насколько оно стабилизировано, и как изменяется при переходе на батарею. Еще один важный фактор - время переключения ИБП в режим работы от аккумуляторной батареи. Для того, чтобы работа компьютера не прерывалась, переключение должно происходить быстро, как правило, не более чем за 10 миллисекунд. В зависимости от этого ИБП делятся на резервные, линейно-интерактивные и он-лайн (или двойного преобразования).

Резервные ИБП (или ИБП офф-лайн) - самый простой тип, который в случае пропадания напряжения во внешней сети в течение 10 миллисекунд переключается на батарею. Если вам просто нужно защитить компьютер, то резервного источника будет вполне достаточно. Но в таком ИБП отсутствует стабилизатор, и если у вас в домашней сети скачет напряжение, ИБП будет чаще переходить на батарею, что пагубным образом скажется на сроке службы батареи источника бесперебойного питания.

Когда напряжение нестабильное т.е. часто «скачет» в диапазоне 175-190 В, можете заранее подготовиться к тому, чтобы через год-полтора придется покупать новые батареи. Самым оптимальным вариантом в таком случае будет использование линейно-интерактивного ИБП с автоматическим регулятором напряжения. Такой источник, перед тем как переключиться на батарею (примерно, 2-4 миллисекунды), попытается скорректировать форму выходного напряжения в случае понижения или повышения сигнала во внешней сети. Пониженное напряжение электросети автотрансформатор на выходе ИБП стабилизирует до допустимого уровня путем переключения на повышающую обмотку, а при повышенном напряжении - на понижающую обмотку. ИБП этого класса стоят дороже, но и степень защиты техники значительно выше.

Самое жесткое стабилизированное напряжение (около ±1%) и нулевое время переключения на батарею обеспечивают он-лайн ИБП . Такой источник постоянно преобразовывает входящую энергию в напряжение постоянного тока и регенерирует ее в режиме реального времени, обеспечивая питание компьютерного оборудования. Источники бесперебойного питания он-лайн чаще всего применяются в серверных для защиты очень чувствительного оборудования; для дома нет острой необходимости в покупке такого дорогостоящего ИБП.

Совет 3. Покупайте ИБП, мощность которого на 20-30% превышает мощность вашей системы.

При выборе того или иного ИБП следует ориентироваться на технические характеристики защищаемого оборудования, главная из которых - это мощность. Подключение компьютера, мощность которого превышает номинальную мощность самого ИБП, приведет к перегрузке источника бесперебойного питания, его отключению и, как следствие, отключению самого компьютера. Чтобы этого не произошло, вам нужно знать мощность подключенного к ИБП оборудования, и выбрать ИБП, чья номинальная мощность больше максимальной мощности нагрузки. Желательно, чтобы мощность ИБП на 20-30 % превышала мощность защищаемого оборудования. Так, если мощность вашего оборудования 750 ВА, значит, мощность ИБП должна быть не ниже 1000 ВА (1 кВА).

Для примера, ИБП мощностью 350-500 ВА подойдут для электропитания стандартного компьютера с ЖК-монитором, ИБП мощностью 700-1500 ВА уже может быть достаточно для домашнего игрового компьютера с монитором, включая отдельные периферийные устройства. Такая нагрузка, как лазерный принтер, требует ИБП мощностью от 1500 ВА, хотя для него вполне хватит защиты сетевым фильтром.

Если вы все-таки не можете определить, какой ИБП вам нужен, то воспользуйтесь специальными программами, которые можно найти на сайтах разработчиков ИБП. Там вы просто указываете модель своего компьютера, его «начинку», и система выдаст вам мощность, которую потребляет ПК в данной конфигурации. Такой точный расчет позволит избежать завышенной переоценки по мощности. Ведь на блоках питания пишут максимальную мощность, реальное потребление которой зависит от компонентов, которые есть в ПК.

Совет 4. Определите, какое время автономной работы вам требуется.

Одной из главных характеристик ИБП является время автономной работы, в течение которого он поддерживает питание компьютера. Время резервирования в каждом отдельном случае зависит от мощности ИБП и защищаемого оборудования. Средняя продолжительность автономной работы составляет 5-7 минут, как правило, этого вполне достаточно, чтобы сохранить все открытые документы и корректно завершить работу. Но если вам для автоматического закрытия очень сложных систем требуется большее время, без проблем можно подобрать соответствующий ИБП в зависимости от параметров системы. Например, APC Back-UPS ES 700 поддерживает работу стандартного десктопа (например, с потребляемой мощностью 200 Вт) в течение 15 минут.

Также время резервирования ИБП увеличивает установка дополнительных батарей, там, где ИБП имеет разъемы для подключения внешних штатных батарей. Однако существует ошибочное мнение, что чем мощнее ИБП, тем он дольше будет работать. Большой по мощности ИБП только в том случае проработает больше, если нагрузка на него будет меньше максимальной. Правильнее смотреть предоставляемые производителем ИБП графики или таблицы времени автономной работы в зависимости от мощности защищаемого оборудования.

Основная задача источника бесперебойного питания - защита компьютера и данных, поэтому программы сохранения файлов поставляются практически со всеми ИБП. Такое программное обеспечение отображает параметры электросети и состояние работы ИБП, а во время продолжительного сбоя в сети автоматически сохраняет все данные в открытых приложениях. Эта удобная функция позволяет не потерять информацию, даже если вас не было рядом с компьютером во время отключения электропитания. Когда электроснабжение восстановится, а вы вернетесь к своему рабочему месту, то даже не заметите, что что-то произошло.

Совет 6. Покупайте ИБП, у которых достаточно розеток для периферийных устройств, и есть разъемы для защиты телефонной линии.

Пользователи обычно используют ИБП для защиты не только ПК, но и периферийной техники. Если вы планируете подключать к ИБП различные устройства (ЖК-телевизор, принтер и т.д.), убедитесь, что источник бесперебойного питания имеет специальные розетки с защитой от скачков напряжения. При наличии модемов и факсов хорошо, чтобы ИБП обеспечивал защиту телефонной линии. Представьте себе, что из-за грозы в проводе, соединяющем компьютер с внешней сетью, формируется избыточное напряжение. Если линия защищена ИБП, то можно не беспокоиться, что возникшая помеха дойдет до модема и выведет его из строя. Некоторые модели ИБП также имеют разъемы для защиты сетевого оборудования, подключенного к локальной сети.

Совет 7. Перед покупкой ИБП решите, где он будет располагаться в квартире.

При покупке ИБП необходимо учитывать такой параметр, как шум, и заранее подумать о размещении источника. ИБП, работающий от батареи, генерирует порядка 40-45 децибел на расстоянии 1 м от ИБП, что может вызывать раздражение. Поэтому не рекомендуется размещать работающий источник в спальне. Если это необходимо, для снижения шума поставьте ИБП за перегородку, а не рядом с кроватью, соблюдая при этом условия для эффективного охлаждения ИБП.

Совет 8. Покупайте ИБП с понятной индикацией и средствами управления.

Каждому пользователю приятно, когда информация о работе системы поступает к нему в понятной и удобной форме. Все ИБП информируют пользователя с помощью звуковых сигналов, например, о переключении в режим работы от батарей. Кроме того, ИБП имеют светодиодные индикаторы, которые сигнализируют о различных состояниях, включая внештатные, например, в случае необходимости замены батареи.

Сейчас на рынке появились инновационные ИБП с ЖК-дисплеем, на котором отображается до 20 различных параметров работы ИБП и состояния электросети таких, как время автономной работы, напряжение в сети, потребляемую мощность и т. д. Теперь, чтобы получить эту информацию, не нужно запускать специальную программу на компьютере - данные наглядно представлены на дисплее.

Источник бесперебойного питания важный элемент при построении сложных систем, где нужна гарантия безопасности от непредвиденных перебоев в энергоснабжении

Источник бесперебойного питания важный элемент при построении сложных систем, где нужна гарантия безопасности от непредвиденных перебоев в энергоснабжении и других проблем в электросети. Расскажем о том, какие критерии необходимо учесть при выборе ИБП.

Сейчас рынок забит множеством устройства отличающихся, как ценником, так и качеством. Разобраться во всем этом многообразии невероятно сложно. Если же бюджет ограничен, то нужно подходить к выбору максимально ответственно. Поэтому для начала стоит ответить себе на несколько вопросов:

Насколько ответственное оборудование вы собираетесь защищать?

Какое время автономной работы оборудования в случае пропадания напряжения будет оптимальным?

Дабы ответить на поставленные вопросы стоит разобраться с тем какие классы ИБП сейчас существуют, и определиться с основными критериями, которые нужно учитывать при выборе ИБП.

Классы ИБП

Классы, представленных на рынке ИБП, отличаются друг от друга поведением в разных режимах работы и схематикой. Выделяют:

Резервные или off-line ИБП (BackUp),
- Линейно-интерактивные ИБП (Line-interactive),
- ИБП с двойным преобразованием (on-line, double-conversion).

Off-Line ИБП считаются наиболее простыми и неприхотливыми. В нормальном режиме работы от сети электричество поступает на вход такого “бесперебойника, а после транзитом подается на основную нагрузку. При возникновении неполадок сети (перепадов и потерь напряжения) ИБП автоматически переходит на работу от аккумулятора.

Недостатки такой схемы работы - это длительное переключение питания на аккумуляторы (от 4 до 10 миллисекунд). Кроме того при работе ИБП от аккумулятора на оборудование подается не привычный для сети синус, а аппроксимированный синус.

Следующий класс источников бесперебойного питания Line-interactive не имеет кардинальных отличий от схемы Off-line. В случае аварии питание также переключается на аккумулятора, а затрачивается на это аналогичные (от 4 до 10 миллисекунд). На выходе также получается аппроксимированный синус.

Однако в ИБП этого класса на входе присутствует трансформатор, благодаря которому удается компенсировать те самые перепады напряжения. Стоит подчеркнуть, что ИБП класса Off-line и Line-interactive не предназначены для подключения ответственного оборудования.

При подключении ответственного оборудования рекомендуется использовать ИБП с двойным преобразованием (double conversion) или On-line ИБП. Работа таких источников бесперебойного питания устроена так, что входящее напряжение выправляется благодаря выпрямителю. После этого инвертор преобразует постоянное напряжение в переменное. При такой схеме аккумуляторы подключены к выходу выпрямителя и входу инвертора, что обеспечивает мгновенный переход (0 миллисекунд) к работе от аккумулятора.

Помимо этого КПД определяет какое количество тепла в окружающую среду выделяет ИБП. Этот показатель важен при проектировании серверной. Например, если будет установлен ИБП небольшой мощности, то он не будет выделять много тепла. Напротив, при большой мощности “бесперебойника” в несколько десятков киловатт, тепловыделение будет большим. Чтобы избежать перегрева оборудования придется каким-то образом удалять тепло из помещения, а это дополнительные траты на мощные кондиционеры. Итог таков: чем больше коэффициент полезного действия ИБП, тем меньше будет выделяться тепло.

В качестве примера представим несколько вариантов эффективного и неэффективного использования ИБП:

В первом случае, к ИБП мощностью 800 Ватт подключили оборудование мощностью 50 Ватт. На самообеспечение ИБП использует около 70 Ватт. Рассчитываем КПД по формуле и получаем 42%.

Во втором случае, при нагрузке же в 600 Вт, коэффициент полезного действия ИБП будет значительно выше - 89%. Этот вариант более предпочтителен и эффективен.

Источники бесперебойного питания (ИБП) используются для обеспечения работы электрооборудования при отсутствии электропитания, а также для защиты от скачков напряжения в электросети. О том, как рационально выбрать ИБП, на что ориентироваться и как не совершить распространенных ошибок, будет рассказано в этой статье.

Тип

Источники бесперебойного питания делятся на три категории: резервные (offline / standby), интерактивные (line-interactive) и с двойным преобразованием (online / double-conversion).

Самым простым типом является резервный . При наличии напряжения в сети ИБП подает на выход питание от самой сети, пропущенное через встроенные пассивные фильтры. При отсутствии напряжения или при выходе его значений за установленные пределы ИБП переключает питание нагрузки на собственные аккумуляторы. При восстановлении напряжения ИБП переходит в базовый режим, подзаряжая аккумуляторы.

Главное достоинство таких ИБП - низкая цена. Основной недостаток - относительно большое время переключения на питание от аккумуляторов (4 – 15 мс), что для некоторых устройств может быть существенным. Тем не менее, к резервным ИБП можно подключать компьютеры, которые имеют механизм защиты от микроскачков напряжения.

Интерактивный тип отличается от резервного наличием ступенчатого стабилизатора напряжения, который позволяет поддерживать достаточно стабильное выходное напряжение при значительных отклонениях входного, не переходя на использование аккумуляторов. Такая схема продлевает срок службы аккумуляторных батарей и дает несколько меньшее время переключение на батареи.

ИБП интерактивного типа подойдут как для компьютеров, так и для большей части бытовой электроники, но для приборов с асинхронными двигателями (стиральные машины, холодильники) они не годятся.

ИБП с двойным преобразованием используются для питания чувствительного дорогостоящего оборудования с высокими требованиями к качеству и надежности питания - серверов, рабочих станций, активного сетевого оборудования и т.п. Получая на входе питание переменного тока, ИБП преобразует его в постоянный, а на выходе выдает опять переменный, «очищенный» ток напряжением точно 220 В. При этом аккумуляторы ИБП постоянно подключены к цепи и при отсутствии напряжения на входе никаких переключений не происходит.

Такие ИБП существенно дороже остальных, а также они сильнее греются и более шумные. Их следует размещать в помещениях, не предназначенных для постоянного пребывания людей. ИБП с двойным преобразованием могут использоваться для питания приборов с асинхронными электродвигателями, такими как холодильные или отопительные системы.

Выходная мощность

Ключевым параметром при подборе ИБП является его выходная мощность, которая указывается в вольт-амперах (VA) или ваттах (W). Она должна соответствовать потребляемой мощности нагрузки, поэтому перед покупкой ИБП необходимо определиться с суммарной мощностью защищаемых устройств. Как правило в паспорте прибора-нагрузки (либо в описании прибора на сайте производителя) указывается максимально потребляемая мощность устройства при штатной работе, выраженная в ваттах. Если к одному ИБП планируется подключить несколько устройств, то необходимо суммировать потребляемую мощность каждого из них.

Чтобы не допустить распространенных ошибок, необходимо учитывать следующие факторы.

Указываемая производителями выходная мощность ИБП в вольт-амперах (VA) часто не совпадает с мощностью этого же устройства в ваттах (W). Поэтому, если мощность нагрузки дана в ваттах, при выборе ИБП следует обращать внимание на мощность ИБП именно в ваттах, а не вольт-амперах, и наоборот. Если ошибиться и приобрести ИБП с недостаточной выходной мощностью, то нагрузку запитать не удастся, и деньги будут потрачены впустую.
Некоторые устройства с электродвигателями (холодильники или лазерные принтеры) имеют так называемые «стартовые (пусковые) токи». В момент включения они потребляют ток гораздо большей силы, чем при штатной работе. ИБП может быть не в состоянии обеспечить такой ток, хотя будет иметь выходную мощность достаточную для обеспечения штатной работы устройства. В таких случаях необходимо подбирать ИБП с выходной мощностью, обеспечивающую пиковую нагрузку. Информацию о максимальных «пусковых токах» следует искать в паспортах устройств, сопроводительных инструкциях и на сайтах производителей.

Время работы

Время автономной работы ИБП под нагрузкой является другим ключевым параметром, который следует учитывать при выборе. Сколько времени подключенное устройство сможет проработать без сетевого электропитания, зависит от емкости батарей. Чтобы не переплачивать за ненужную емкость, при выборе устройства необходимо подходить к вопросу продолжительности автономной работы максимально рационально. Производители указывают время автономной работы, рассчитанное при работе ИБП под полной нагрузкой. Так, если ИБП имеет выходную мощность в 400 Вт и время автономной работы при полной нагрузке 3 мин , а нагрузкой является компьютер с монитором суммарной мощностью в 300 Вт, то реальное время автономной работы устройств будет немного большим (следует учитывать, что время автономной работы зависит от мощности нагрузки нелинейно, поэтому прямые пропорции составлять не следует). Некоторые производители на своих сайтах размещают графики времени автономной работы ИБП в зависимости от нагрузки или выкладывают значения по нескольким контрольным точкам - информацию можно почерпнуть оттуда.

Если ИБП нужен для сохранения рабочих документов на компьютере в случае отключения электропитания, то нескольких минут работы будет достаточно, чтобы корректно завершить работу компьютера. Если, напротив, стоит задача обеспечить максимально большой срок автономной работы, следует выбирать ИБП с возможностью подключения резервных батарей в отдельном корпусе и, соответственно, докупить еще один комплект аккумуляторов.

В ситуациях, когда ИБП используется для защиты устройств, требующих непрерывной работы (например, ключевое ИТ-оборудование, холодильные установки, оборудование кондиционирования), и нет возможности обесточить приборы, произвести обслуживание и замену потерявшего ресурс батарейного комплекта, следует выбирать ИБП с возможностью «горячей замены » батарей, то есть замены комплекта батарей без выключения ИБП из сети и обесточивания подключенной нагрузки.