Ибп права что это такое

Обновлено: 18.04.2024

Критичная нагрузка (Critical Load)

Нагрузка, чувствительная к неполадкам в электросети, грозящим выходом оборудования из строя, нарушением технологического процесса или утратой важной информации. Чтобы предотвратить подобные случаи, для питания такой нагрузки (файловых серверов, рабочих станций, персональных компьютеров, телекоммуникационного и офисного оборудования и др.) следует применять ИБП.

Источник бесперебойного питания (ИБП) UPS

Устройство, применяемое для защиты оборудования от проблем с питающим напряжением (пропаданием, отклонения от номинала, импульсных помех и др.), использующее для аварийного питания нагрузки энергию аккумуляторных батарей. Основной задачей является поддержание работоспособности критичного оборудования при авариях сетевого напряжения, продолжающихся от нескольких минут до нескольких суток в зависимости от мощности нагрузки и емкости батарейного комплекта. Этого времени достаточно либо для устранения неполадок в линии электропередачи, либо для штатного отключения критичной нагрузки.

Активная мощность

Полезная мощность, отбираемая нагрузкой, в том числе и ИБП, из электросети и преобразуемая в энергию любого иного вида (механическую, тепловую, электрическую, электромагнитную и др.). Вычисляется как усредненный по периоду сигнала определенный интеграл произведения мгновенных значений входного тока и напряжения. Единица измерения: Вт (Ватт).

Полная мощность

Кажущаяся потребляемая нагрузкой (например, ИБП) суммарная мощность с учетом активной и реактивной ее составляющих, а также отклонения формы тока и напряжения от гармонической.

Вычисляется как произведение среднеквадратичных значений входного тока и напряжения. Единица измерения: ВА (Вольт х Ампер).

ИБП резервного типа (Off-line или Standby)

Источник бесперебойного питания, выполненный по схеме с коммутирующим устройством, которое в нормальном режиме работы обеспечивает подключение нагрузки непосредственно к внешней питающей электросети, а в автономном — переводит ее на питание от аккумуляторных батарей.

Достоинством ИБП резервного типа является его простота и невысокая стоимость, а недостатком — не нулевое время переключения (~4 мс) на батареи и более интенсивная эксплуатация аккумуляторов, так как устройство переходит в автономный режим при любых неполадках в электросети. ИБП резервного типа, как правило, имеют небольшую мощность и применяются для обеспечения бесперебойного электропитания отдельных устройств (персональных компьютеров, рабочих станций, офисного оборудования) в районах с хорошим качеством электрической сети.


Off-Line (Standby) Нормальный режим работы	Off-Line (Standby) Автономный режим работы

Линейно-интерактивный ИБП (Line-Interactive)

Источник бесперебойного питания, выполненный по схеме с коммутирующим устройством (Off-line) и дополненной автоматическим регулятором напряжения (AVR) на основе автотрансформатора с переключаемыми обмотками (ступенчатым стабилизатором).

Основное преимущество линейно-интерактивного ИБП по сравнению с источником резервного типа заключается в том, что он способен обеспечить нормальное функционирование нагрузки при повышенном или пониженном напряжении электросети (наиболее распространенный вид неполадок в отечественных электросетях) без перехода в автономный режим, что позволяет продолжать работу от сети, экономя энергию батарей и избегая простоев оборудования. Недостатком линейно-интерактивной схемы является не нулевое время переключения (~4 мс) нагрузки на питание от батарей. Линейно-интерактивные ИБП делятся на 2 основных класса по типу инвертора:
1) со ступенчатой аппроксимацией синусоиды (в батарейном режиме). Эти ИБП могут применяться только для защиты оборудования с импульсными блоками питания, некритичными к форме напряжения;
2) с синусоидальным выходным напряжением.
Также ИБП можно применять для защиты любого оборудования, допускающего время переключения порядка 4 мс, в том числе, оборудования с трансформаторными блоками питания. В модельном ряду ELTENA (INELT) к первому типу относятся все ИБП Smart Station, ко второму — все ИБП intelligent.


Line-Interactive (нормальный режим работы)	Line-Interactive (автономный режим работы)

Автоматический регулятор напряжения Automic Voltage Regulator (AVR)

Автоматический регулятор напряжения, построенный на основе автотрансформатора с переключаемыми обмотками (см.рисунки). Применяется в ИБП, собранных по линейно-интерактивной схеме, для ступенчатой корректировки входного напряжения в сторону его повышения (пониженное входное напряжение) или понижения (повышенное входное напряжение). AVR расширяет диапазон входных напряжений, при которых ИБП обеспечивает нормальное питание нагрузки без перехода в автономный режим работы.

У ИБП ELTENA (INELT) Smart Station DOUBLE диапазон изменения входного напряжения, при котором ИБП не переходит на батареи, продолжая питать нагрузку от сети, составляет 140-280В, что позволяет избегать простоев в условиях длительных просадок напряжения.


Нормальный режим	Режим повышения (boost)	Режим понижения (buck)

ИБП с двойным преобразованием напряжения (On-line)

Схема On-Line подразумевает, что поступающее на вход ИБП переменное сетевое напряжение преобразуется выпрямителем в постоянное, а затем с помощью инвертора снова в переменное. Аккумуляторная батарея, постоянно включенная между выпрямителем и инвертором, питает последний при отсутствии входного напряжения. Схема On-Line обеспечивает идеальное выходное напряжение при любых неполадках в электросети. Она характеризуется нулевым временем переключения из нормального режима в автономный и обратно без переходных процессов в выходном напряжении.

Другим существенным преимуществом ИБП с двойным преобразованием напряжения является наличие обходной цепи (Байпаса), что позволяет при перегрузке по выходу ИБП, перегреве или выходе инвертора ИБП из строя переводить нагрузку на питание от входной сети, избегая ее отключения. Кроме того, многие ИБП с двойным преобразованием (в том числе, все выпускаемые в настоящее время ИБП ELTENA (INELT) Monolith мощностью 6 кВА и выше) допускают объединение в параллельные системы с резервированием и/или наращиванием мощности, что дает возможность строить системы бесперебойного питания высочайшей надежности.
К недостаткам схемы On-Line относятся ее сравнительная сложность, более высокая стоимость, а также энергетические потери на двойном преобразовании напряжения. Необходимо заметить, что защита наиболее критичных устройств, таких, как серверы, телекоммуникационное оборудование, АСУ ТП, рекомендуется осуществлять только с использованием ИБП со схемой On-Line. В модельном ряду ELTENA (INELT) по схеме On-Line с двойным преобразованием напряжения построены все ИБП Monolith.


On-Line (нормальный режим работы)	On-Line (автономный режим работы)

ИБП с выходным изолирующим трансформатором

Инверторы с выходным изолирующим трансформатором применяются в ИБП средней и большой мощности с двойным преобразованием напряжения (On-Line) и предназначенных для работы с широким перечнем нагрузок.

Основные преимущества ИБП с выходным изолирующим трансформатором:
— Возможность работы с нагрузками любых типов, имеющих различные коэффициенты мощности, пусковые токи и т.п.
— Стабильность выходных параметров, как при статической, так и динамической нагрузке.
— Гальваническая изоляция увеличивает помехозащищенность нагрузки.
— Более высокая надежность.
Основные недостатки ИБП с выходным изолирующим трансформатором является следствием его достоинств:
— Большие габариты и вес по сравнению с бестрансформаторными ИБП.
— Более высокая стоимость.
ИБП с выходным изолирующим трансформатором (преимущественно трехфазные, мощностью 20 кВА и выше) большой мощности применяются для защиты наиболее ответственного оборудования, требующего надежной защиты.
В модельном ряду ELTENA (INELT) по схеме с выходным изолирующим трансформатором построены ИБП серии Monolith XL.

Бестрансформаторные ИБП On-Line с высокочастотным инвертором.

Бестрансформаторные инверторы применяются в ИБП малой, средней и ограниченно большой мощности (не более 100 кВА … 200 кВА), построенных по схеме On-Line с двойным преобразованием напряжения. В модельном ряду ELTENA (INELT) по бестрансформаторной схеме построены ИБП серий Monolith II, Monolith M, Monolith X.

Основные преимущества бестрансформаторных схем:
1. Малые габариты и вес.
2. Обычно более низкая цена.
3. Относительно высокий КПД.
Основные недостатки бестрансформаторных схем:
1. Ниже перегрузочная способность и общая надежность ИБП.
Благодаря высоким потребительским свойствам и сравнительно доступным ценам бестрансформаторные ИБП практически полностью вытеснили ИБП с выходным трансформатором с рынка однофазных ИБП мощностью до 20 кВА.

Выпрямитель (Rectifier)

Устройство, преобразующее переменное напряжение электросети в постоянное. Однофазные ИБП оснащаются 2- или -4-импульсными выпрямителями, а трехфазные ИБП — 6-, 12- или 24-импульсными. Существуют следующие основные типы выпрямителей, используемых в ИБП:

— Тиристорный управляемый (классический 6-импульсный);
— Тиристорный управляемый составной индуктивный (12-импульснй).
— На мощных полевых транзисторах (MOSFET) с активной коррекцией входного коэффициента мощности (APFC).
IGBT — выпрямитель с активной коррекцией входного коэффициента мощности (APFC) и низким КНИ входного тока. Примечание: все упомянутые типы выпрямителей обладают функцией активной или пассивной) коррекции входного коэффициента мощности (APFC/PFC).
Тиристорные 6-импульсные выпрямители обладают не самым высоким коэффициентом мощности, поэтому при выборе мощных ИБП часто стоит потратить дополнительные деньги на 12-импульсный выпрямитель, особенно, если Вы используете ДГУ по входу ИБП. IGBT- выпрямители обладают очень высокими характеристиками, но более критичны к качеству входного напряжения, поэтому рекомендуется к использованию в электросетях с высоким качеством напряжения. В российских электросетях, по нашему мнению, более оправданно применение ИБП с тиристорными выпрямителями.

Инвертор (Inverter)

Устройство, преобразующее постоянное напряжение в переменное. В зависимости от используемого принципа преобразования различают три основных типа инверторов (см. рисунки): инверторы, генерирующие напряжение прямоугольной формы, инверторы с пошаговой апрокисмацией и инверторы с широтно — импульсной модуляцией (ШИМ). Последние обеспечивают наиболее близкую к гармонической форму выходного напряжения. Основными характеристиками инвертора являются:

— Перегрузочная способность;
— Коэффициент полезного действия (КПД);
— Допустимый крест — фактор нагрузки;
— Допустимый коэффициент мощности нагрузки;
— Качество выходного напряжения.

Форма напряжения на выходе инвертора, генерирующего прямоугольные импульсы.

Форма напряжения на выходе инвертора с пошаговой аппроксимацией.

Формы напряжения на выходе инвертора с широтно — импульсной модуляцией (ШИМ).

Коэффициент полезного действия (КПД)

Коэффициент полезного действия, определяемый как отношение выходной мощности устройства к потребляемой им от сети (при полностью заряженных батареях).

THD-фильтр

Коэффициент нелинейных искажений, Total Harmonic Distorsion (THD)

Показатель, характеризующий степень отличия формы сигнала от синусоидальной. В основном используется для измерения искажений формы входного тока или выходного напряжения ИБП. КНИ равен отношению суммы мощностей высших гармоник сигнала к мощности его первой гармоники.

Примеры осциллограмм входного тока для некоторых других видов нагрузок:


6-п.п.выпрямитель без фильтра	6.п.п.выпрямитель с фильтром

6-п.п.выпрямитель с улучшенным фильтром фильтром	12-п.п.выпрямитель с улучшенным

Индуктивная нагрузка (электродвигатель)

Последовательное резервирование

Техническое решение, направленное на повышение надежности системы питания нагрузки путем последовательного (каскадного) соединения нескольких ИБП, один из которых является основным, а другое — резервным (см. рисунок). Для соединения по такой схеме каждый ИБП должен иметь отдельный вход цепи байпас. В то время как основной ИБП питает нагрузку, резервные источники работают в холостом режиме, потребляя минимальную мощность. При возникновении признаков неисправности внутренних узлов основной ИБП переключается в режим байпас и всю нагрузку берет на себя следующий по схеме резервный источник.

Данная схема в настоящее время применяется крайне редко, только для ИБП, не имеющих функции параллельной работы.


Параллельное резервирование (система 1+1)	Последовательное резервирование

Параллельное резервирование

Техническое решение для повышения надежности и/или для увеличения суммарной выходной мощности системы. Оно предусматривает параллельное соединение двух или нескольких одноранговых (одинаковых по мощности) ИБП по входу и выходу. Работоспособность такой системы обеспечивается специальной схемой фазовой синхронизации выходных напряжений.

Обходная цепь байпас (Bypass)

Байпас — это режим питания нагрузки сетевым напряжением в обход основной схемы ИБП. Переход устройства в режим байпас может выполняться автоматически или вручную. ИБП со схемой On-Line автоматически переходят в режим байпас при перегрузке выходных цепей или при возникновении внутренних неисправностей. Таким образом, нагрузка защищается не только от сбоев в питающей электросети, но и от неполадок в самом ИБП. Возможность ручного перевода устройства в режим байпас предусмотрена на случай проведения его технического обслуживания без отключения нагрузки.

(режим работы байпас)

Коэффициент мощности, Power factor (PF)

Комплексный показатель, характеризующий линейные и нелинейные искажения формы тока и напряжения в электросети, обусловленные влияния нагрузки (например, ИБП), вычисляется как отношение поглощаемой нагрузкой активной мощности к полной.

В случае линейной нагрузки коэффициент мощности равен косинусу угла сдвига между током и напряжением и в зависимости от характера нагрузки может носить емкостной или индуктивный характер.
В случае активной нелинейной нагрузки коэффициент мощности определяется отношением мощности первой гармоники тока к общей активности мощности, потребляемой нагрузкой.
Необходимо заметить, что реальная промышленная нагрузка является нелинейной и носит преимущественно емкостной характер (PF=0,8).

Крест — фактор нагрузки

Показатель, характеризующий способность ИБП питать нелинейную нагрузку, потребляющую импульсный (нелинейный) ток. Определяется как отношение амплитуды импульсного тока в нелинейной нагрузке Im (нелин.) к амплитуде тока гармонической формы Im (лин.) при эквивалентной потребляемой мощности (см. рисунки).

Крест — фактор нагрузки. Форма напряжения и тока на линейной нагрузке.

Крест — фактор нагрузки. Форма напряжения и тока при нелинейной нагрузке.

В эпоху рыночных отношений некоторые продавцы ИБП вынуждены выполнять план продаж в ущерб интересам потребителей, предлагая более дорогое устройство вместо подходящего бюджетного. Бывают и такое, когда сами пользователи, пытаясь сэкономить, выбирают более дешевую, неподходящую модель.

Чтобы вы не попали в подобные ситуации, мы подробно расскажем про строение и основные функции ИБП и о том, как правильно подобрать модель для решения своих задач.

Содержание

Что такое ИБП и какие они бывают?

ИБП (или UPS) – это устройство резервирования электроэнергии, обеспечивающее непрерывность электроснабжения при отключении сетевого напряжения.

С каждым годом в нашей стране источники бесперебойного питания становятся все более популярными не только среди сельских, но и городских жителей. Такая тенденция связана прежде всего с появлением электроприборов и оборудования, особенно требовательного к качеству электропитания.

Учитывая многообразие типов ИБП и особенностей их работы, очевидной является необходимость соответствия технических характеристик выбранной модели требованиям электроприборов к сетевому напряжению.

Согласно Международному стандарту IEC 62040-3 Системы бесперебойного энергоснабжения (UPS) устройства имеют следующую классификацию согласно их схеме построения:

резервные (off-line или standby);
линейно-интерактивные (line-interactive);
двойного преобразования (on-line).

В зависимости от рабочего напряжения нагрузки, ИБП могут быть однофазными (для питания однофазных потребителей) и трехфазными (для питания трехфазных и однофазных потребителей в трехфазных групповых сетях).

Также не маловажным параметром источника питания является его конструктивное исполнение, которое зависит от назначения, мощности и времени работы в автономном режиме, например:

устройства небольшой мощности выпускаются в настенном, моноблочном напольном (башенном) исполнении, а также имеют унифицированные размеры для размещения в 19-дюймовых стойках и шкафах;
бесперебойники средней и большой мощности выпускаются в моноблочном напольном или шкафном конструктиве, а также в исполнении для размещения в стандартные 19-дюймовые стойки и шкафы.

Из чего состоит ИБП?

Каждая модель ИБП, вне зависимости от схемы построения, состоит из следующих электронных элементов:

Элементы ИБП	Описание
Аккумуляторные батареи (чаще всего свинцово-кислотные)	Накапливают электроэнергию для электропитания подключенных приборов при переходе устройства в автономный режим работы. В целях увеличения длительности автономного режима источники бесперебойного питания могут быть укомплектованы дополнительными внешними АКБ.
Электронный блок управления	Обеспечивает автоматическую работу ИБП и АКБ по всем заявленным параметрам и функционалу. Позволяет выполнять необходимые настройки устройства.
Зарядное устройство	Выполняет подзарядку АКБ.
Инвертор	Формирует выходное напряжение питания нагрузки, инвертируя постоянное напряжение в переменное.

В зависимости от типа и функциональных возможностей определенной модели, в состав бесперебойника могут входить также:

Назначение и дополнительные функции ИБП

Основным назначением устройств является обеспечение бесперебойности электропитания подключенных электроприборов при возникновении перебоев в подаче электроэнергии или недопустимых отклонениях её параметров (напряжения и частоты) от нормальных значений.

Функциональность ИБП сегодня не ограничивается переключением питания подключенных электроприборов на работу от АКБ при кратковременных отключениях электричества в питающей сети. Дополнительными возможностями некоторых современных устройств являются:

синхронизация с ПК, организация удаленного мониторинга системы питания и управления устройством.

Отдельно стоит сказать о защите от сетевых помех и скачков напряжения, а также защите локальной сети.

Для защиты от от сетевых помех на входе ИБП обычно устанавливается сглаживающий фильтр ВЧ-помех, который представляет собой пассивный многозвенный RC- или LC-фильтр.

Для защиты от высоковольтных импульсов используется варисторный блок, включенный параллельно цепи питания на входе. Также для подавления высоковольтных импульсов в источниках бесперебойного питания применяются фильтры с металл-оксидным варистором. При возникновении высоковольтного импульса сопротивление варистора резко снижается, шунтируя вход бесперебойника. Возникающие при этом сверхтоки (могут достигать значений в несколько кA) будут протекать через варистор блока защиты, не поступая в цепи питания ИБП и не влияя на подключенные электроприборы.

Аналогично на основе варисторов в большинстве ИБП реализована защита локальных сетей. Подключение информационных кабелей через выделенные разъемы RJ-45 и RJ-11 обеспечивает защиту сетевого оборудования (сетевых адаптеров, роутеров и т. д.) и телефонной линии.

Выбор типа ИБП в зависимости от нагрузки

К важнейшим техническим характеристикам ИБП можно отнести:

мощность устройства;
время переключения на работу от АКБ и обратно;
схему построения и форму выходного сигнала;
максимальную длительность работы в автономном режиме;
наличие функции стабилизации напряжения;
время полного заряда аккумуляторов;
исполнение и габаритные размеры.

Залогом эффективности и надежности работы любой нагрузки, помимо бесперебойности электроснабжения, является качество питающего напряжения, один из наиболее важных показателей которого – форма выходного сигнала. Каждому типу ИБП свойственно формирование синусоиды определенной формы, не всегда подходящей для нормальной работы подключенных электроприборов.

Рассмотрим существующие схемы построения ИБП и соответствие формы их выходного сигнала различным видам нагрузок.

ИБП резервного типа (off-line)

При отсутствии напряжения в основной сети эти устройства выполняют переключение питания нагрузки на аккумуляторные батареи. Они не имеют встроенной защиты от перепадов напряжения (стабилизации), поэтому подойдут только для применения в сетях с относительно стабильным напряжением.

Пожалуй, это наиболее популярный в бытовом использовании бесперебойник. Доступная стоимость и удовлетворительные технические характеристики делают его оптимальным бюджетным вариантом защиты нетребовательной к качеству питания нагрузки без индуктивной составляющей (электродвигателей, трансформаторов, дросселей).

Модифицированная синусоида на выходе этих ИБП категорически не подходит для питания циркуляционных насосов, холодильников, кухонных комбайнов, блендеров и миксеров. Применение ИБП оффлайн топологии в качестве источников питания перечисленных электроприборов с электродвигателями гарантированно и довольно быстро выведет их из строя.

Примером нагрузки, совместимой с резервными ИБП, можно назвать домашние или офисные ПК. Их импульсные блоки питания маловосприимчивы к несинусоидальности питающего напряжения. Однако, учитывая возможность возникновения повышенного количества помех на выходах блоков питания серверов, офисной и охранной техники, будет целесообразным воздержаться от их применения для питания ответственной техники, сбои в работе которой могут привести к потере важных данных.

Вполне разумным будет использование резервного бесперебойника и для питания сети маломощного дежурного освещения. Ограничением в этом случае является наличие в балласте ламп с электромагнитным дросселем. Результаты практики совместного использования оффлайн ИБП с лампами прямого включения и работающими с электронными ПРА подтверждают нормальную работы ламп с сохранением их заявленного срока службы.

Линейно-интерактивные ИБП (line-Interactive)

Представляют собой более высокий класс устройств по сравнению с предыдущим. В отличие от ИБП резервного типа, они оснащены встроенным стабилизатором напряжения, что расширяет область их использования, позволяя применять в сетях с незначительными отклонениями напряжения от нормы. Кроме того, время переключения на АКБ ИБП этой топологии составляет ~4 мс, что гораздо меньше, чем у резервных источников питания.

Форма выходного сигнала позволяет использовать эти устройства для питания индуктивной нагрузки. Но при покупке следует изучить технические характеристики бесперебойника.

Устройства с модифицированной синусоидой (ступенчатой формы) на выходе для такого применения не подойдут.

Онлайн ИБП (on-line)

ИБП этого типа выполняют непрерывное преобразование переменного напряжения в постоянное (с подзарядкой АКБ) и дальнейшее его инвертирование в переменный с чистым синусом на выходе. За счет данной технологии достигается полная независимость качества выходного напряжения от состояния сети.

Устройства данной схемы построения обеспечивают наиболее эффективную защиту не только от перебоев электроснабжения, но и при значительных отклонениях напряжения сети от нормы. Благодаря топологии онлайн время перехода на автономный режим составляет 0 мс, так как, по сути, переключение на работу от батарей или с АКБ на внешнюю сеть не происходит.

Добавив к этому высокую точность коррекции напряжения (отклонение от значений нормы составляет не более 2%) и синусоиду идеальной формы на выходе, ИБП двойного преобразования можно с уверенностью назвать универсальными для совместного использования с любыми, даже особо чувствительными к качеству электропитания, приборами.

Данные бесперебойники отлично себя зарекомендовали при работе с такими требовательными к качеству напряжения и форме сигнала нагрузками, как электродвигатели, компьютерное и офисное оборудование, электронные блоки управления отопительных котлов, видеоаппаратура и т. д. даже в сетях с крайне низким качеством электроэнергии.

На сегодняшний день в качестве единственного серьезного недостатка, ограничивающего применение онлайн ИБП, можно назвать их высокую стоимость.

Когда вместо ИБП актуальнее приобрести генератор?

Применение ИБП можно считать обоснованным при небольшой мощности потребления нагрузки и непродолжительных перерывах в подаче электроэнергии.

Классический пример применения маломощного бесперебойника – подключение системного блока компьютера и монитора, позволяющее корректно завершить работу ПК, избежав сбоев работы системы и потерь информационных данных. Модели ИБП малой и средней мощности также часто используются в целях обеспечения питанием управляющих блоков отопительных котлов и маломощных циркуляционных насосов при кратковременных перебоях электроснабжения.

Установка источника бесперебойного питания в сетях с длительными перебоями электроснабжения нецелесообразна. Для обеспечения непрерывности электропитания нагрузки в длительном по времени автономном режиме потребуется значительное увеличение емкости АКБ. В таких случаях, учитывая ограниченность срока службы батарей (необходимость периодической замены в процессе эксплуатации) при их цене, нередко в два раза превышающей стоимость бесперебойника, экономически целесообразней будет приобретение бензинового или дизельного генератора.

Зачем перед ИБП устанавливают стабилизатор напряжения?

Подключать стабилизатор рекомендуется перед ИБП (со стороны питающей сети). При обратном подключении (со стороны нагрузки) возможен нагрев трансформатора стабилизатора (в случаях, когда форма сигнала на выходе ИБП представляет собой модифицированную синусоиду). Кроме того, диапазон стабилизации напряжения любого стабилизатора всегда шире, чем у ИБП, основной функцией которого является обеспечение бесперебойности электропитания нагрузки.

В нынешних российских реалиях владельцы стационарных компьютеров вынуждены решать проблемы бесперебойного энергоснабжения. Решить данную проблему можно с помощью источников бесперебойного питания. Их разнообразие на компьютерном рынке позволяет подобрать ИБП под свои конкретные нужды. О том, что такое ИБП и какие бывают источники бесперебойного питания мы и поговорим в данной статье.

Что такое ИБП?

Многообразие источников бесперебойного питания

Бесперебойник – это ваша гарантия сохранности документов и компонентов компьютера в целом. Ведь при некорректном отключении компьютера может пострадать и жесткий диск, и материнская плата, и оперативная память.

С тем, что такое источник бесперебойного питания, мы разобрались. Перейдем к следующему вопросу.

Какие бывают ИБП?

Источники бесперебойного питания делятся на три вида:

Оффлайн ИБП;
Линейно-интерактивные ИБП;
Онлайн ИБП (ИБП с двойным преобразованием).

Рассмотрим в отдельности каждый из видов бесперебойников. Эта информация поможет вам при выборе ИБП для собственных нужд.

Оффлайн ИБП

Принцип работы данного типа источника питания заключается в автоматическом переключении компьютера или другого подключенного устройства на питание от встроенных батарей при отключении от внешней электросети.

Зачастую роль переключателя выполняет механическое реле, в связи с чем вы можете услышать щелкающий звук при переходе ИБП от внешнего источника питания на аккумуляторы и наоборот.

Данный вид получил широкое распространение у рядовых пользователей и в офисах.

К плюсам таких ИБП можно отнести простоту, компактность и дешевизну. Основным же минусом является невозможность стабилизации входного напряжения, в связи с чем ваш компьютер не будет защищен от резких перепадов напряжения. Также у данного вида наблюдается повышенный износ аккумуляторных батарей.

Линейно-интерактивные ИБП

Данный вид бесперебойников в большинстве случаев применяется для защиты сетевого и прочего телекоммуникационного оборудования, а также групп компьютеров.

Основной особенностью данных источников является возможность регулировки выходного напряжения без подключения к аккумуляторам независимо от того, какое напряжение (повышенное или пониженное) на входе.

Плюсами данного типа ИБП являются небольшие размеры, низкая стоимость, автоматическая регулировка напряжения, экономичность.

Но есть у него и минусы – это относительно долгое переключение на аккумуляторные батареи, невозможность корректировки формы выходного напряжения при работе от внешней сети питания, изменение выходного напряжения происходит ступенчато.

ИБП с двойным преобразованием

Данный тип ИБП выполняет преобразование напряжения дважды: входное переменное напряжение преобразуется в постоянное, а затем постоянное преобразуется в эталонное переменное напряжение и подается на устройства.

Применяется данный вид там, где требуется эталонное напряжение, а питаемые устройства требовательны к качеству питания. Подключаемые устройства могут быть самые различные: обычные рабочие станции, файловые серверы, сетевые устройства и прочее требовательное к питанию оборудование.

Плюсы у онлайн ИБП существенные: полный контроль входного и выходного напряжения, нулевое время ожидания переключения на аккумуляторы, подключенное оборудование никаким образом не влияет на внешнюю электросеть.

Для дома и офиса вполне хватает первого типа ИБП. Но если есть финансовая возможность, то я бы порекомендовал вам последний вид. Это наиболее надежный тип защиты вашего компьютерного оборудования от некачественного напряжения.

Основные характеристики ИБП

У ИБП есть несколько основных характеристик, на которые стоит обращать внимание при покупке. Рассмотрим их ниже.

Мощность . Данная характеристика напрямую определяет какое оборудование может быть подключено к данному ИБП. Всегда выбирайте источник с запасом по мощности. Это позволит избежать возможных проблем с нехваткой мощности.

Обычно данная характеристика обозначается величиной VA или Вт. Если величина указана в VA (ВА), то умножьте ее на 0,6, чтобы получить значение в более понятных нам Ваттах.

Тип ИБП . О типах бесперебойников я рассказывал выше. Мы пришли к выводу, что наиболее оптимальным будет ИБП с двойным преобразованием, но для домашних нужд будет достаточно оффлайн или линейно-интерактивного источника.
Время работы от аккумуляторов . Данная величина очень важна, так как от нее зависит насколько долго проработает компьютер без внешнего питания. Обычно время автономной работы устанавливается в диапазоне 5-30 минут. Учтите, что при максимальной нагрузке на ИБП время работы без электричества значительно снижается.

Эти три характеристики являются наиболее важными. Помимо них у ИБП есть еще множество характеристик. Например, при выборе бесперебойника в магазине обращайте внимание на то, какие разъемы питания установлены в источнике, есть ли дисплей и дополнительные интерфейсы (RJ-11, USB), сколько батарей устанавливается и прочие.

ИБП используют как дома, так и в серверных, медицинских заведениях и в центрах обработки данных. Это отличное решение для защиты мультимедийного, коммуникационного и промышленного оборудования.

Для работы запасного генератора стоит выделить отдельную комнату или помещение. Все зависит от размеров прибора. Главное, чтоб эта зона была сухой и хорошо вентилировалась. Во время эксплуатации бесперебойник создает много шума, именно поэтому стоит выбирать изолированные локации.

Когда стало понятно, что такое источник бесперебойного питания, можно приступить к изучению его конструкции и моделей. Таким образом будет легче определиться с тем, какое оборудование нужно.

Из чего состоит источник бесперебойного питания

Главные комплектующие — это:

батареи, в которых накапливается энергия;
преобразователь, который питает аккумулятор;
преобразователь накопленного тока в переменный. Именно эта часть передает энергию при подключении;
блок управления;
зарядный элемент.

В резервном оборудовании чаще всего используют свинцово-кислотные батареи. Их мощность 12 Вт. Один такой аккумулятор может обеспечить час работы техники, которая потребляет 80 Вт. Стоит учитывать то, чтоб источник постоянно находится во включенном состоянии. Это влияет на емкость накопительного элемента. Срок службы батареи 3–5 лет. Со временем она хуже держит заряд, поэтому этот элемент нужно периодически обновлять.

Также могут быть специальные фильтры, которые сглаживают помехи и перепады напряжения. В некоторых моделях может быть встроенный трансформатор. Этот элемент стабилизует входящий ток. Благодаря ему можно продлить срок службы всей системы.

Перед запуском прибор выдает звуковой сигнал или же присылает уведомление. Благодаря этому есть время перевести технику в спящий режим или же сохранить данные.

Для контроля эксплуатации оборудование можно подключить к ПК. Это в несколько раз упросит подключение техники и сбор информации о состоянии электросети.

Назначение и функции ИБП

Главное назначение устройства — обеспечить работоспособность всех приборов, которые к нему подключены. Такая потребность может быть обоснована частыми отключениями сети, перепадами электричества или отклонениями параметров частоты и напряжения.

Также он необходим для защиты локальной от скачков и помех. К дополнительным функциям можно отнести:

фильтрацию помех;
возможность запустить технику в момент отключения электроэнергии;
отображение данных о состоянии сети.

Чтоб знать, как правильно выбрать источник бесперебойного питания, нужно определиться с его мощностью. Для этого суммируют потребление всех приборов. Значимость резервного генератора должна быть на 30% больше чем полученная цифра.

Когда понятно, что такое ибп для компьютера и для чего предназначен, можно определиться с его объёмом. Приборы объемом до 1000 Вт можно использовать для домашней техники. Генератор с мощностью в диапазоне 1000–5000 Вт рекомендуют использовать для серверных и локальных сетей. Для большого количества приборов и обеспечения дома, стоит выбрать вариант емкостью более 5000 Вт. Такие модели часто используют на предприятиях и в крупных компаниях.

Модельный ряд и виды

Есть три вида ИБП:

резервные;
линейно-интерактивные;
двойного преобразования.

Первый тип включается в работу при отключении от сети. При помехах или перепадах напряжения, он переводит заряд на батареи через инвертор. Когда ток приходит в норму, система также самостоятельно переходит в спящий режим.

Перед тем как подобрать источник бесперебойного питания, стоит знать, что при подаче энергии резервным типом есть разрыв по времени. Такая модель не подходит для оборудования, которому нужно постоянны ток. Чаще всего их устанавливают на холодильное оборудование, котлы, стиральные машины и насосы.

Линейный вариант оборудован стабилизатором напряжения. Это уменьшает время переключения и позволяет минимизировать помехи в сети. При этом он зависим от уровня сети и не может обеспечить эксплуатацию чувствительной техники.

Модель двойного преобразования делает из переменного тока постоянный, а потом наоборот. В этом случае батареи находятся в середине цепи, между выпрямителем и инвертором. Такой вариант позволяет избежать задержек при подаче энергии и переходе в автономный режим.

Когда понятно как работает источник бесперебойного питания онлайн, можно подобрать вариант для любого оборудования. Этот тип устройства минимизирует колебания сети и защищает от высокой нагрузки. ИБП идеально подходит для домашней техники, которая чувствительна к качеству тока.

Сколько стоит такое оборудование

Когда понятно, в чем состоит назначение источников бесперебойного питания, из чего они состоят и какие есть виды, можно приобрести подходящий вариант. Стоимость оборудования зависит от:

мощности;
количества батарей;
их емкости.

На цену влияет тип прибора. Резервные модели дешевле всего. Их часто используют на предприятиях, где нет необходимости в мгновенном подключении к сети. Стоит определиться, для чего нужен ибп. Для питания компьютеров и чувствительных технологий лучше выбрать вариант двойного преобразования. Он стоит чуть дороже, но обеспечит идеальную работу в условиях нестабильного напряжения.

Читайте также: