Расчёт времени резерва питания нагрузки от ИБП. Выбираем ибп для компьютера

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.

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.

Вспомним кое-что из физики

При оценке мощности, потребляемой нагрузкой, следует учитывать полную мощность. Полная мощность (единица измерения ВА – вольт-ампер) - это вся мощность, потребляемая электроприбором. Она складывается из активной (единица измерения "Вт" - Ватт) и реактивной (единица измерения ВАР – вольт-ампер реактивный) составляющих мощности. Потребители электроэнергии зачастую имеют как активную, так и реактивную составляющие.

. У этого вида нагрузки вся потребляемая энергия преобразуется в тепло. У целого ряда устройств данная составляющая является основной. К ним относятся, например, электроплиты, осветительные лампы, электрообогреватели, утюги, ТЭНы и т. д.

Реактивные нагрузки . Практически все остальное. Они могут носить индуктивный и емкостной характер. Типичный представитель электроустройства, имеющего индуктивную составляющую нагрузки - электродвигатель. Полная мощность (Р) и активная мощность (Ра) связаны между собой коэффициентом cosФ.

Ра = cosФ х P

В чем же заключается методика подсчета мощности электропотребителей?

Для того, чтобы сделать оптимальный выбор модели ИБП по критерию необходимой мощности, нужно рассчитать суммарную мощность, потребляемую Вашей нагрузкой. Под нагрузкой, в данном случае, подразумеваются все электроприборы, находящиеся в Вашем доме (офисе, квартире, производственном помещении), подлежащие защите.

Мощность, потребляемую конкретным устройством, лучше всего определить по паспорту или инструкции по эксплуатации на это изделие. Иногда потребляемая мощность и коэффициент cosФ указываются на задней стенке прибора или устройства. Следует учесть, что величина мощности в документах на разные приборы может быть указана либо в ваттах, либо в вольт-амперах. В целях избежания ошибок при расчетах мощности устройств суммируем отдельно по каждой единице измерения в две колонки.

перечислим все электропотребители, подлежащие защите;
просуммируем их мощности как указывалось выше;
приведем полученные результаты к одной единице измерения мощности (лучше в вольт-амперах). Для этого:
Если в паспорте указана активная мощность и коэффициент cosФ, то легко пересчитать ее в полную мощность. Для этого активную мощность в "Вт" нужно разделить на cosФ. Например, если на изделии написано, что активная мощность составляет 700 Вт и cosФ = 0,7, то это означает, что потребляемая полная мощность будет равна 700/0,7=1000 ВА. Если cosФ не указан, то для примерного расчета примем его равным 0,7.

Рассчитанную таким образом мощность следует сложить с суммой мощностей по другой колонке (просуммированной в ВА).

Примечание : для электроприборов, имеющих только активную нагрузку, коэффициент cosФ принимаем равным 1.

Следует учесть еще один крайне важный момент - пусковые токи. Любой электродвигатель (компрессор) в момент включения потребляет энергии в несколько раз больше, чем в номинальном режиме. В случае, когда в состав нагрузки входит электродвигатель, (например: погружной насос, холодильник, дрель), его паспортную потребляемую мощность необходимо умножить, как минимум, на 3 (лучше на 5) во избежание перегрузки стабилизатора или ИБП в момент включения устройства. Внесите эти коррективы в Ваши расчеты.

Итак, мощность подсчитана.

Однако учтем еще два момента.

В жизни практически не бывает случаев, когда одновременно работает абсолютно вся нагрузка. В самом деле, если Вы встречаете гостей, то вряд ли в это время стирается белье, днем освещение не включается и т. д. На практике существует такое понятие как "коэффициент одновременного включения". Таким образом, посчитанную величину можно уменьшить (т.е. умножить примерно на коэффициент 0,3-0,5).
С другой стороны недопустимо, чтобы работал в режиме полной загрузки. Для создания "щадящего" режима работы полученную в результате предыдущих расчетов мощность желательно увеличить примерно на 10-15%. Этим Вы увеличиваете срок службы техники, повышаете надежность и создаете себе резерв мощности для подключения нового оборудования.

Искомая цифра найдена. Теперь, основываясь на конкретных примерах, выберем ИБП.

Для облегчения задачи определения мощности можно привести таблицу с примерными данными потребления элетроэнергии бытовой техники.

Холодильник – до 1 кВт
Телевизор - 0,08 кВт
Стиральная машина - 1,5 кВт
Электрочайник - 2 кВт
Пылесос – 0,8 кВт
Утюг - 1 кВт
Микроволновая печь - 1 кВт
Освещение (лампы накаливания – 1 шт.) – 0,06 кВт.
Компьютеры и мониторы:

Мощность потребления современных мониторов CRT

15" 70-100 Вт
17" 90-110 Вт
19" 100-150 Вт
22" 110-180 Вт

Мощность потребления современных мониторов LCD

15" - 25-45 Вт
17" - 35-50 Вт
19" - 40-60 Вт

Примерно через три-шесть месяцев работы стоимость данных, хранящихся на новом рабочем компьютере, начинает превышать стоимость самого компьютера. В случае с сетевым сервером такая ситуация может возникнуть уже через несколько недель после его установки.

В 50 70% случаев причиной сбоев в работе электронных приборов является некачественное электроснабжение. При сбое электропитания одна некорректная сессия записи данных может разрушить всю файловую систему.

Даже если сбои и не приводят к катастрофическим последствиям сразу, то спустя некоторое время чувствительная электронная начинка вашего ПК может попросту «взбунтоваться» из-за постоянных циклов включения/выключения.

В России получили известность данные исследований, проведенных в США фирмами Bell Labs и IBM. Согласно данным Bell Labs и IBM (США), каждый персональный компьютер подвергается воздействию 120 нештатных ситуаций с электропитанием в месяц.

Виды сбоев электропитания

Вид сбоя электропитания	Причина возникновения	Возможные последствия
Пониженное напряжение, провалы напряжения	перегруженная сеть неустойчивая работа системы регулирования напряжения сети подключение потребителей, совокупная мощность которых сравнима с общей мощностью участка электрической сети	перегрузки блоков питания электронных приборов и уменьшение их ресурса отключение оборудования при недостаточном для его работы напряжении выход из строя электродвигателей потери данных в компьютерах
Повышенное напряжение	недогруженная сеть недостаточно эффективная работа системы регулирования отключение мощных потребителей	выход из строя оборудования аварийное отключение оборудования с потерей данных в компьютерах
Высоковольтные импульсы	атмосферное электричество запуск в эксплуатацию части энергосистемы после аварии	выход из строя чувствительного к качеству питания оборудования
Электрический шум	включение и отключение мощных потребителей взаимное влияние электроприборов, работающих неподалеку	сбои при выполнении программ и передаче данных нестабильное изображение на экранах мониторов и в видеосистемах
Полное отключение напряжения	срабатывание предохранителей при перегрузках непрофессиональные действия персонала аварии на линиях электропередач	потери данных в компьютерах выход из строя жестких дисков на очень старых компьютерах
Гармонические искажения напряжения	в сети преобладает нелинейная нагрузка, оснащенная импульсными блоками питания (компьютеры, коммуникационное оборудование) неправильно спроектированная электрическая сеть, работающая с нелинейными нагрузками перегрузка нейтрального провода	помехи при работе чувствительного оборудования (радио- и телевизионные системы, измерительные приборы и т.д.)
Нестабильная частота	сильная перегрузка энергосистемы в целом потеря управления системой	перегрев трансформаторов нестабильная частота как индикатор неправильной работы всей энергосистемы или ее существенной части (для компьютеров изменение частоты само по себе не страшно)

Характеристики ИБП (UPS):

выходная мощность, измеряемая в вольт-амперах (VA) или ваттах (W);

время переключения, то есть время перехода ИБП (UPS) на питание от аккумуляторов (измеряется в миллисекундах, ms);

время автономной работы, определяется емкостью батарей и мощностью подключенного к ИБП (UPS) оборудования (измеряется в минутах, мин.);

ширина диапазона входного (сетевого) напряжения, при котором ИБП (UPS) в состоянии стабилизировать питание без перехода на аккумуляторные батареи (измеряется в вольтах, V);

срок службы аккумуляторных батарей (измеряется годами, обычно 5 и 10 лет).

Основные электрические параметры ИБП (UPS)

Выходная мощность ИБП (UPS)

Выходная мощность ИБП (UPS) определяется как произведение напряжения (в вольтах, V) на силу тока (в амперах, А).

Мощность, потребляемая нагрузкой, определяется как произведение выходной мощности ИБП (UPS) (в вольт-амперах, VA) на коэффициент мощности нагрузки (Power Factor, PF).

Следует выбирать такой ИБП (UPS), для которого выполняется следующее условие:

P выходная мощность ИБП (UPS) (VA), Wн мощность, потребляемая нагрузкой (VA),

PF коэффициент мощности, который для персональных компьютеров принимается равным 0,7.

Обычно величина потребляемой мощности указана на наклейке, расположенной на задней крышке устройств.

Форма выходного напряжения ИБП (UPS)

Источник бесперебойного питания является временным заменителем электрической сети для подключенного к нему оборудования.

В электрической сети напряжение имеет синусоидальную форму или форму, близкую к синусоиде. Разумеется, все компьютеры и другое оборудование, предназначенное для питания от сети переменного тока, рассчитано именно на синусоидальное напряжение. Но почти все виды оборудования, в том числе компьютеры, могут более или менее нормально работать с напряжением, которое очень сильно отличается от синусоидального.

Раньше некоторые ИБП (UPS) с переключением имели выходное напряжение в форме меандра (прямоугольных импульсов разной полярности).

Рис. 1. Меандр

Для того чтобы среднеквадратическое и амплитудное значение прямоугольного напряжения были равны соответствующим значениям синусоидального напряжения, производители современных ИБП (UPS) с переключением слегка изменили форму меандра, введя паузу между прямоугольными импульсами разной полярности.

Рис. 2. Меандр с паузой.

Напряжение такой формы производители ИБП (UPS) называют «ступенчатым приближением к синусоиде» (англ. stepped approximation to a sine wave). Эта форма кривой позволяет, при правильно подобранных амплитуде напряжения и длительности пауз, выполнить требования разных нагрузок. Например, при длительности паузы около 3 мс (для частоты 50 Гц) действующее значение напряжения совпадает с действующим значением синусоидального напряжения той же амплитуды.

Реальная форма выходного напряжения ИБП (UPS) с переключением приведена на рис. 3.

Рис. 3. Осциллограммы напряжения и тока персонального компьютера, подключенного к ИБП (UPS) с переключением.

На этой же осциллограмме приведена и кривая потребляемого компьютером тока. Cильные импульсные токи, потребляемые компьютером в моменты начала и конца прямоугольного импульса, не влияют на работу компьютера. Они полностью подавляются блоком питания компьютера, на выходе которого наблюдается постоянное напряжение с обычным уровнем пульсаций.

Компьютер, защищаемый ИБП (UPS) с переключением, питается несинусоидальным напряжением только в моменты работы ИБП (UPS) от батареи (т.е. очень кратковременно). При работе ИБП (UPS) от сети компьютер питается сетевым напряжением, сглаженным с помощью встроенных в ИБП (UPS) фильтров шумов и импульсов.

Подавление шумов

Шумы это небольшие случайные отклонения напряжения от номинала, в основном высокочастотные. Шумы подавляются входными фильтрами ИБП (UPS). Степень подавления зависит от частоты шума. В среднем, у ИБП (UPS) подавление шума составляет от 10 Дб при частоте 0,15 МГц до 50 Дб при частоте 30 МГц.

Подавление импульсов

В мире существуют несколько стандартов, описывающих требования к ИБП (UPS) относительно защиты от импульсов.

Наиболее распространенный стандарт относится к типичным офисным условиям и подразумевает испытание ИБП (UPS) путем подачи на его вход импульса напряжением 3000 В. В ИБП (UPS) разных типов используются разные технологии подавления импульсов. В оффлайновых и линейно-интерактивных моделях ИБП (UPS), как правило, используется варисторная защита от импульсов. Простой и эффективный варисторный шунт может подавлять импульсы с токами огромной амплитуды.

Коэффициент полезного действия

Коэффициент полезного действия это отношение мощности, потребляемой нагрузкой ИБП (UPS) к полной потребляемой ИБП (UPS) мощности. Чем выше КПД, тем эффективнее используются энергоресурсы. КПД ИБП (UPS) может колебаться от 85 до 97% в разных классах и при разных режимах работы устройств.

Время работы от батареи

Для большинства обычных офисных ИБП (UPS) небольшой мощности время работы от батареи при максимальной нагрузке составляет 4−15 минут.

Если нагрузка ИБП (UPS) меньше максимальной, то время работы от батареи увеличивается. Из-за нелинейности разрядной кривой аккумуляторной батареи это увеличение не пропорционально уменьшению нагрузки. Если нагрузка уменьшилась вдвое, то время работы может увеличиться в 2.5−5 раз, если втрое, то время увеличивается в 4−9 раз и т.д.

ИБП (UPS) большой мощности и некоторые ИБП (UPS) малой мощности имеют возможность увеличения времени автономной работы за счет замены батареи на батарею большей емкости или установки дополнительной батареи. Батарея большей емкости может устанавливаться в том же корпусе или может устанавливаться дополнительный корпус для батареи.

Коэффициент мощности. Ватты и вольт-амперы

Знать мощность подключенного к ИБП (UPS) оборудования необходимо для того, чтобы не превысить предельную допустимую нагрузку ИБП (UPS). Но нагруженность (или перегруженность) ИБП (UPS) определяется не только тем, какая мощность выделилась в нагрузке, а еще и тем, какой ток течет через ИБП (UPS). Поэтому при указании предельной для ИБП (UPS) нагрузки обычно указывают максимальную полную мощность в вольт-амперах и максимальную активную мощность в ваттах.

Выбирать ИБП (UPS) нужно так, чтобы максимальная мощность нагрузки не превышала максимальной мощности ИБП (UPS).

Полная мощность нагрузки должна быть меньше номинальной полной мощности ИБП (UPS) (нужно сравнивать вольт-амперы ВА). А активная мощность нагрузки не должна превышать номинальной активной мощности ИБП (UPS) (нужно сравнивать ватты Вт).

Для разных нагрузок и разных ИБП (UPS) ограничением может быть или полная, или активная мощность. Чаще всего (для компьютерных нагрузок) ограничением является полная мощность.

Источник бесперебойного питания (ИБП) или Uuninterrupted Power Supply (UPS) - это электронное устройство с аккумуляторной батареей, предназначенное для кратковременного снабжения энергией персональных компьютеров, бытовой техники и прочих устройств, в случае резкого изменения или отключения напряжения в электрической сети. Ведь никому не захочется в миг потерять всю информацию независимо от того, проходите ли вы компьютерную игру, печатаете текст или работаете с кодом. В случае внезапного отключения ПК все данные могут быть безвозвратно утеряны. Не говоря уже о том, что может произойти с самим “железом”.

Мы расскажем вам о том, как сориентироваться в большом количестве продаваемых ИБП. На какие параметры обращать внимание, и как правильно выбрать источник для защиты вашей техники, дабы в случае форс-мажора сохранить себе и нервы, и деньги.

Разновидности ИБП

Самое важное, с чем вы должны определится - это то, какие из устройств вы хотите защитить. Какие проблемы с электричеством у вас есть на месте работы этих устройств - как часто бывают скачки напряжения, моргают ли лампочки. Если такие проблемы наблюдаются редко, а подключать вы собираетесь небольшое количество приборов, то рекомендуем взять ИБП с резервным источником питания . Такие устройства стоят дешево, так как они маломощные. При выходе электросети из оптимальных значений, будь то падение напряжения, либо полное его отключение - ИБП переключается на работу от встроенного АКБ и возвращается в нормальное состояние при возникновении энергии. Плюсы таких приборов в том, что они достаточно малошумные, иногда компактные, а также обладают высоким КДП и низким уровнем тепловыделения. Время переключения от сети на батарею составляет около 10 мс.

Если же скачки напряжения в районе 180-195 В и его отключение встречаются часто, то следует выбирать линейно-интерактивные ИБП . Такие устройства содержат абсолютно весь функционал резервного ИБП, отличаясь наличием стабилизатора напряжения, позволяющего регулировать напряжение на выходе сети. По эффективности линейно-интерактивные ИБП занимают промежуточное значение между резервными и ИБП с двойным преобразованием. Время перехода от питания сети на батарею составляет около 2-4 мс.

Если вы выбираете ИБП для защиты большого количества чувствительного оборудования, например, серверных и рабочих станций, то вам необходимо обратить внимание на источник бесперебойного питания с двойным преобразованием энергии . Такая схема построения энергии выдает идеальное напряжение для сети. Подобный прибор непрерывно преобразовывает переменный ток в постоянный, регенерируя его затем снова в переменное электричество. За счет этого время перехода от питания сети до включения питания от батарей представляет нулевое значение. То есть, переход происходит мгновенно.

Фото: www.hwp.ru

Мощность

Поинтересуйтесь о технических характеристиках оборудования, которое вы планируете защитить, а именно - какова его мощность. Выбирайте источник бесперебойного питания с запасом мощности в 20-30% от планируемой нагрузки сети. К примеру, источника бесперебойного питания с мощностью в 300-500 Вт вам хватит для защиты обычного персонального компьютера. Для защиты игрового компьютера с большим монитором и некоторым количеством периферийных устройств вам понадобится ИБП с мощность 700-1500 Вт.

Если у вас все равно возникают определенные вопросы, вы всегда сможете обратится на сайты разработчиков ИБП. В которых есть специальные программы для расчёта мощности персонального компьютера исходя из ваших параметров.

Продолжительность автономной работы

Ни один ИБП не обеспечивает бесконечное время работы в условиях отсутствия электричества. После отключения электроэнергии вам достаточно стандартных 5-7 минут для безопасного сохранения и завершения работы. Компьютерный сервер может потребовать чуть больше времени. Поэтому обязательно уточните, сколько минут или часов способен работать ИБП до полной разрядки батареи. Также вы можете выбрать ИБП с возможностью подключения дополнительной батареи. В любом случае, время автономной работы указано в инструкции, либо на официальном сайте изготовителя.