Как работает источник бесперебойного питания: Устройство и принцип работы ИБП, как работает источник бесперебойного питания

Как работает источник бесперебойного питания

Источник бесперебойного питания (ИБП или UPS) представляет собой устройство, которое позволяет компьютеру автономно работать за счет поддержания постоянного напряжения в течение некоторого времени после отключения электропитания или скачка напряжения в сети. Использование ИБП даст возможность сохранить данные. Кроме того, запас времени нужен, чтобы правильно выключить компьютер и избежать его поломки.

Источник бесперебойного питания работает от собственного аккумулятора – батареи, вырабатывающей напряжение 220 вольт. Именно на такое напряжение рассчитаны современные компьютеры и бытовые приборы. Не стоит экономить на таком устройстве, как UPS. Обеспечение надежной защиты вашего компьютера позволит избежать проблем при скачках напряжения. Гораздо лучше купить источник бесперебойного питания, чем потом покупать новую бытовую технику за гораздо большие деньги.

Как обеспечить бесперебойное питание для персональных компьютеров

Если вы приобретаете бесперебойник, то предусмотрите несколько входов для электрических штепселей. К ИБП имеет смысл подключить не только процессор, но все остальные комплектующие персонального компьютера (монитор, принтер). Данная система подключения обеспечит надежную и бесперебойную работу всех комплектующих.

Для автономной работы персонального компьютера выделены такие виды UPS:

• наружные
• вмонтированные в устройство

Вмонтированные UPS можно встретить в любом мобильном девайсе – от смартфона до ноутбука. Встроенные в устройство UPS предполагают автономную бесперебойную защиту оборудования при скачках напряжения за счет переключения нагрузок. Если для работы вы постоянно используете различные гаджеты, то вам не нужно искать дополнительные устройства обеспечения бесперебойного питания. Встроенные системы позволят вам обеспечить надежную защиту ваших устройств.

Типы источников бесперебойного питания

По принятому стандарту IES (Международной электротехнической комиссии) все UPSподразделяются на 3 класса:

• line-interactive
• passive standby
• double conversion

Устройства для обеспечения бесперебойного питания с двойным преобразованием или UPSdoubleconversion

Для обеспечения работы серверных станций и сетевого серверного оборудования используются более мощные источники бесперебойного питания. В основу их работы положено двойное преобразование сетевого напряжения. Инверторное преобразование здесь также идет в виде синусоидального напряжения. Независимо от разницы частот, ИБП с двойным преобразованием не пропускает помехи и не возвращает выбросы обратно через сетевой фильтр. Нагрузка питается напрямую через электросеть. Для этого в работу подключена специальная обходная линия байпас. Это дает существенный плюс при автономной работе, так как поддержание напряжения остается на нужном уровне даже при выходе из строя инвертора.

Линейно-интерактивные источники питания или line-interactive

ИБП данного типа выполняют стабилизацию напряжения аналогично passivestandby. В основу работы линейно-интерактивного UPS в данном случае положен трансформатор со ступенчатым стабилизатором.

Наиболее часто встречающаяся проблема электросетей в России – скачки напряжения. Устройство Line-interactiveUPS обеспечивает нормальное питание в данной ситуации, не переходя в режим автономной работы. Существенным недостатком линейно-интерактивного UPS считается малое время перехода с обычного на аккумуляторное питание (около четырех мс)

Преимущество Line-interactiveUPS состоит в довольно низкой стоимости и удобстве использования для защиты компьютеров.

Устройства line-interactiveUPS с аппроксимированной синусоидой приобретают для персональных компьютеров, где в качестве источников питания используются импульсы. Данный вид ИБП наиболее распространен.

Устройства с синусоидальным напряжением используется для более мощных электрических приборов.

Сколько работает ИБП в автономном режиме

При выборе бесперебойника важным аспектом является время автономной работы. Идеальным считается время около пяти минут. Обычному пользователю вполне хватит этого времени для того, чтобы сохранить документы и выключить компьютер.

Существуют UPS-устройства, которые способны поддерживать время работы до двадцати минут. Такие приборы уместно использовать для офисной работы или локальной сети компьютеров.

Сколько будет автономно работать тот или иной ИБП, будет зависеть от уровня емкости батареи. Эти данные легко можно найти в паспорте UPS.  Там же указана мощность ИБП. Более или равно 1 КВ – время работы составит около пяти минут. Выбирая нужную мощность, вы сможете обеспечить себя необходимым количеством времени для завершения работы.

Одним из решений для увеличения времени работы аккумулятора UPS является установка новой автономной батареи ли аккумулятора. Этот вариант довольно не безопасен, так как вы можете попросту вывести из строя родную батарею ИБП. Но если ваш UPS имеет для дополнительных устройств специальные слоты, то этот метод сработает с гарантией на 100%. Но при подключении обязательно посмотрите, какова схема питания вашего системного блока.

Как выбрать источник бесперебойного питания

Источник бесперебойного питания устанавливается:

• на одно рабочее место
• для офиса
• для серверной станции

При выборе источника бесперебойного питания (ИБП) вам необходимо учитывать, сколько времени вам необходимо для корректного отключения вашего персонального компьютера. Если вы предполагаете установить UPS только на одно рабочее место, то отдайте предпочтение линейно-интерактивным источникам питания. В данной ситуации вы будете обеспечены достаточным временем для завершения работы и убережете свой компьютер от возникновения поломок.

Если вы выбираете бесперебойный источник питания для обеспечения постоянного напряжения в офисе или для серверной станции, отдайте предпочтение ИБП doubleconversion. Данные источники питания смогут обеспечить довольно длительное время автономной работы. Даже при выходе из строя инвертора, такой ИБП будет продолжать работать и даст возможность не потерять важные данные.

При выборе бесперебойного источника питания внимательно изучайте паспорт устройства, выбирайте нужный уровень мощности в зависимости от того, сколько нужно времени для автономной работы. Не пытайтесь установить дополнительные аккумуляторные батареи, если UPS не предназначен для этого.

При выборе UPS лучше всего положиться на мнение специалистов, услуги которых можно заказать легко и быстро на сайте youdo.com. Заказ можно оформить оперативно, а услуги исполнителей стоят недорого.

Источники бесперебойного питания: гайд для простых смертных

Как мы все знаем, электричество отрубается у всех… когда-нибудь.

И когда это происходит, компьютер выключается неправильно и происходят несколько плохих моментов…

1. Повышенный износ оборудования, который затем становится главной причиной неполадок с компьютером.
2. Теоретически это может повредить данные непредсказуемым образом.

И в какой-то момент вы можете потерять всё сделанное за день… или даже хуже.

Поэтому… чтобы данные были в безопасности, в каждом офисе или студии должен быть источник бесперебойного питания (ИБП).

Проблема в том, что… поиск правильного ИБП — безумно утомительный процесс, а практически КАЖДЫЙ образовательный ресурс по этой теме использует технический жаргон, который малопонятен и волнует немногих.

Большинству из нас нужно простое решение, которое даёт нам:

• чувство безопасности, зная, что данные и оборудование защищены…
• удовлетворённость от нахождения лучшего продукта за свои деньги…
• и простоту использования — можно просто включить и забыть.

Поэтому в сегодняшнем посте я именно с этим вам и помогу.

Начнём. Первое…

ИБП и источники стабилизированного питания

Многие не видят разницы между ними… зачастую принимая одно устройство за другое.

Сразу проясню ситуацию:

• Источник бесперебойного питания (ИБП) — устройство с аккумулятором, предоставляющее несколько минут питания в случае блэкаута. Обычно используется для компьютера для защиты важных данных, давая достаточно времени для корректного выключения.
• Источник стабилизированного питания — устройство, фильтрующее и распределяющее питание на различное электронное оборудование, такое как студийные мониторы или аудиоинтерфейсы.

Каждый из них может предоставлять защиту в разных формах, таких как защита от скачков напряжения и регулировка напряжения, но главное их различие — в ИБП есть аккумулятор, а в источнике стабилизированного питания — нет.

Поэтому если вы на самом деле ищете источник стабилизированного питания, почитайте этот пост:

В ином случае, продолжим…

3 категории ИБП

В зависимости от бюджета и необходимого уровня защиты, существует 3 категории ИБП:

1. Резервные (офлайн)
2. С двойным преобразованием (онлайн)
3. Линейно-интерактивные

Вот как каждый из них работает:

1. Офлайн/резервные ИБП

Самый дешёвый из трёх…

Резервный ИБП в нормальных условиях передаёт переменный ток напрямую из розетки.

В это же время… батарея находится в режиме ожидания.

Затем, когда подача питания прекращается, ИБП обнаруживает проблему и переключается на батарею.

Хотя этот метод хорошо работает для большинства бытовой электроники…

Проблема в том, что… процесс переключения вызывает мгновенный скачок напряжения, опасный для высокочувствительного оборудования.

Поэтому технически резервный ИБП не может считаться “настоящим ИБП”, поскольку он не совсем “бесперебойный”.

Хорошие для нас новости… обычное время прерывания (до 5 мс, иногда 20-100 мс) вполне терпимо для обычных настольных компьютеров.

Для критически важных приложений, однако, гораздо безопасней использовать следующий тип…

2. Онлайн-ИБП

Лучший и самый дорогой из трёх типов — онлайн-ИБП (настоящий ИБП).

Когда-то их использовали для безумно дорогой коммерческой работы, но современные технологии сделали их более-менее доступными для потребительского использования.

Чтобы служить по-настоящему беспрерывным источником питания во время блэкаутов, они используют “метод двойного преобразования”, работающий так:

1. Переменный ток из розетки поступает в ИБП, где преобразуется в постоянный для зарядки аккумулятора. 
2. Постоянный ток из аккумулятора преобразуется обратно в переменный, которым запитывается компьютер.

В отличие от резервных ИБП, включающихся только при возникновении проблем…

Онлайн-ИБП постоянно пропускает энергию через батарею прежде чем передать её в компьютер.

Это даёт 2 БОЛЬШИХ преимущества:

1. Во время блэкаута подача питания не прерывается, поскольку компьютер и так питается от аккумулятора.
2. Питание компьютера всегда стабильное и ровное, поскольку его подача постоянно регулируется аккумулятором.

Единственный минус метода двойного преобразования… он потребляет гораздо больше энергии, чем обычный резервный ИБП.

Однако… для увеличения эффективности использования энергии применяется похожий онлайн-метод, известный как “дельта-преобразование”… передающий часть электроэнергии напрямую в компьютер, минуя аккумулятор.

Ожидаемо, все эти технологии совсем не дешёвые… обычные онлайн-ИБП стоят несколько тысяч долларов… что намного превышает бюджет обычных потребителей.

Поэтому для подавляющего большинства людей я советую следующий тип ИБП…

3. Линейно-интерактивные ИБП

Хотя полные блэкауты — то, чего мы боимся больше всего…

Во многих местах большинство перебоев питания — это мгновенное падение напряжения, перебои при электроснабжении.

Проблема в том, что… резервные ИБП ужасно справляются с ними, поскольку они постоянно переключаются туда-сюда между переменным током и аккумулятором, чтобы справиться с каждым скачком.

Это заметно снижает срок службы аккумулятора, вызывая ненужные утечки, и раздражает пользователей, постоянно сигналя о неполадках.

Онлайн-ИБП, в свою очередь, отлично справляются с перебоями при электроснабжении, поскольку способны сохранять уровень напряжения, постоянно работая от аккумулятора. Но, как мы уже знаем… они слишком дорогие.

К счастью для нас… линейно-интерактивные ИБП так же хорошо справляются с перебоями при гораздо более низкой цене, используя особый тип трансформатора, регулирующего выходное напряжение в ответ на мгновенные колебания мощности.

Поэтому, когда происходит скачок напряжения, трансформатор поддерживает выходную мощность, не переключаясь на аккумулятор.

И поскольку линейно-интерактивные ИБП стоят несильно дороже резервных… общий итог такой: у них лучшее соотношение цена-качество среди всех трёх типов.

Далее…

Выходная мощность и время работы

Вне зависимости от типа, главный критерий, по которому определяется ожидаемый выход аккумулятора ИБП — полная выходная мощность (ВА).

В целом, чем выше ВА — тем дольше время работы… количество минут, которое у вас есть для выключения компьютера после прекращения подачи электричества.

Поэтому я рекомендую… выбирать ИБП с наивысшим ВА, который вы можете себе позволить.

Для дома эти цифры обычно составляют 200-1500 ВА. В среднем это даёт 5-10 минут резервного питания.

Однако другие факторы, такие как состояние аккумулятора и количество энергии, требуемое для питания всех подключенных устройств, тоже влияют на время работы…

так что действительное время работы может не входить в этот промежуток.

На что ещё обратить внимание

Учитывая всё, о чём мы сейчас сказали, можно сузить поиск до 3-4 моделей.

И финальный выбор может быть основан на следующих 6 особенностях:

1. Отслеживание состояния
2. Доступные разъёмы
3. Форм-фактор
4. Шум
5. Возможность замены аккумулятора
6. Политика защиты оборудования

1.

 Отслеживание состояния

Главная проблема, которая была в старых ИБП — невозможность узнать об их состоянии.

Зачастую проблемы с ними вскрывались только после того, как подача электричества прекращалась и было уже поздно.

Зная об этом недостатке, производители новых устройств внедрили сложные системы отслеживания состояния… которые немедленно информируют нас о возникающих проблемах.

Например, во многие топовые ИБП встроены дисплеи, показывающие вжаную статистику вроде времени работы, состояния батареи и т. д.

Другие предлагают приложения, позволяющие следить за жизненно важными сигналами прямо с компьютера. А некоторые даже настолько умные, что сами выключают компьютер, когда запас аккумулятора слишком сильно снижается.

2. Доступные разъёмы

В ИБП для домашнего использования обычно 5-8 выходов…

• некоторые из которых подключены к аккумулятору для резервного питания,
• а некоторые — не подключены, но имеют те же стандартные функции вроде защиты от скачков напряжения.

В некоторых даже есть защита для кабелей передачи данных, например, ethernet и коаксиального, и это необходимые функции для тех, кто планирует использовать устройства, подключающиеся таким образом.

3. Форм-фактор

Термин “форм-фактор” относится только к внешнему виду ИБП.

2 варианта форм-факторов:

1. башня — меньше по размеру, используется в качестве отдельного устройства, создана для простых домашних и офисных компоновок.
2. встраиваемый — больше по размеру, сконструирован для стандартной стойки, в основном используется в промышленной эксплуатации.

В любом случае, обычным потребителям я советую “башни”.

4. Шум

В зависимости от того, как вы используете ИБП, шум от вентилятора может стать проблемой.

Для домашней студии звукозаписи это ОГРОМНАЯ проблема. Для офиса… не такая.

Простое правило: небольшим ИБП вентилятор не нужен, а вот большим — наоборот.

Поэтому если для вашей работы нужна идеальная тишина, убедитесь, что в вашем ИБП нет вентилятора… конечно, если у вас нет отдельной комнаты для компьютеров, где не важно, есть ли в нём вентилятор или нет.

5. Возможность замены аккумулятора

Как и любой другой аккумулятор… аккумулятор ИБП не вечен.

Жизненный цикл большинства — 3-5 лет, после которых есть 2 варианта:

• замена аккумулятора или…
• замена всего ИБП.  

Поскольку по цене выгоднее просто заменить батарею, в идеале вы захотите ИБП с этой функцией, чтобы не платить за обслуживание.

К сожалению, в большинстве дешёвых ИБП такой функции нет, поэтому в долгосрочной перспективе выгоднее их избегать.

6. Политика защиты оборудования

Вне зависимости от того, насколько хорош ваш ИБП, всегда есть небольшая вероятность того, что он может дать сбой в самый неподходящий момент.

Опережая подобное развитие событий, некоторые производители ИБП проводят “политику защиты оборудования”, возмещая убытки, понесённые в результате неправильной работы ИБП.

И поскольку подобная политика должна покрывать убытки в 50-100 тысяч долларов, только самые крупные бренды могут себе это позволить.

Поэтому в следующем разделе, в котором я рассказываю о лучших моделях ИБП, я ограничил список 3 лучшими производителями рынка.

И поскольку детали политик каждого бренда сильно различаются, я вставил ссылки на них.

Итак, вот они…

3 лучших производителя ИБП

Несомненно, 3 крупнейших производителя ИБП — это:

1. APC
2. CyberPower
3. Tripp-Lite

И хотя многие промышленные модели могут стоить 5-10 тысяч долларов и даже больше…

Для домашних студий и офисов я советую несколько моделей до 300 $:

APC:

политика защиты оборудования APC

Cyberpower:

гарантия на подключенное оборудование CyberPower

Tripp-Lite:

• ECO GREEN Series (резервный) – (650VA/850VA)
• Tripp Lite SMART Series (линейно-интерактивный) – (1300VA/1500VA)

страховое покрытие Tripp-Lite (не работает в России)

А если вам позарез нужен онлайн-ИБП, вот 2 лучших доступных варианта:

Статья про ИБП (UPS) с двойным преобразованием

Источник бесперебойного питания с двойным преобразованием, называемый еще онлайн-ИБП – наиболее надежный вариант резервного энергоснабжения. Почему?

• Переход от сетевого режима работы к аварийному и обратно происходит без перерывов.
• Волна выходного напряжения имеет форму правильной синусоиды, что важно для высокочувствительной техники.
• Фильтруются все сетевые помехи (от сварки, импульсные, высокочастотные).

Как работают бесперебойники с двойным преобразованием?

Идея двойного преобразования подразумевает, что в устройство бесперебойного питания встроены и выпрямитель, и инвертор, поэтому род входящего тока изменяется дважды. Сначала входящий переменный преобразуется в постоянный, а затем уж постоянный – опять в переменный. Коррекции подвергается и напряжение, и частота тока.

Будучи постоянно подключенным к электросети, ИБП двойного преобразования работает как стабилизатор, когда сетевое напряжение есть. Питание потребителей – от энергии сети, режим работы – сетевой.

Когда же напряжение пропадает, бесперебойник подает к нагрузке 12В от батареи, преобразуя в 220В. Это автономный режим работы.

Полезная особенность онлайн-ИБП

Такие устройства не зря называют «онлайн», подчеркивая, что они постоянно подключены к сети. Помимо привычных для ИБП сетевого и автономного режима работы, онлайн-ИБП может работать в режиме байпас. Такое происходит во время перегрузки, перегрева или выхода из строя одного из узлов бесперебойника. В этом случае питание нагрузки автоматически переключается на сеть, минуя инвертор. Когда неполадки устранены, ИБП из режима байпас переходит в штатный сетевой с двойным преобразованием.

Где нужен онлайн-ИБП?

Перечисленные характеристики бесперебойников, дважды преобразующих энергию, востребованы при резервировании питания ответственной нагрузки:

• компьютерных сетей и серверов;
• приборов медицинских центров;
• оборудования котельных установок и насосных станций;
• оснащения телекоммуникационных систем;
• бытовых потребителей: холодильников, специальных устройств, стиральных машин.

ИБП — источник бесперебойного питания обзор, сравнение, лучшие продукты, внедрения, поставщики.

Как правильно выбрать ИБП?

Подбор источника бесперебойного питания необходимо осуществлять исходя из стоящих перед ним задач. Ответ на вопрос, как рассчитать ИБП, какую мощность выбрать достаточно прост. Необходимо суммировать мощность всех потребителей, указанную в технических характеристиках. Либо в единицах активной мощности (Вт), либо полной (ВА), в зависимости от того, что указано в паспорте. Затем нужно выбрать модель ИБП, с максимальной выходной мощностью в Вт либо в ВА (мы указываем обе величины) заведомо выше (примерно на 20%) суммарной мощности нагрузки. Для расчета времени автономной работы аккумуляторного комплекта можно воспользоваться батарейным калькулятором.

Важные замечания:

• Если нагрузка имеет пусковые токи, то их также необходимо принимать в расчет.
• При выборе трехфазного ИБП помните, что максимальная нагрузка на каждую фазу составляет 1/3 от номинальной.
• Пересчет активной мощности (Вт) в полную (ВА) можно осуществлять с помощью коэффициента 0.7 для компьютерной нагрузки и 0.8 для смешанной . Причем активная меньше полной (Вт < ВА).
• При возникновении сомнений лучше отдать предпочтение модели с большей мощностью. Балансировать на ее предельно допустимом значении не рекомендуется.
• При выборе ИБП для применения на промышленном предприятии или заводе иногда оценка мощности происходит более сложным образом: учитывается рекуперативная способность нагрузки, КНИ тока, наличие индуктивной составляющей и др.
• Лучше всего обратиться к нашим специалистам за консультацией.

Какие существуют средства дистанционного мониторинга ИБП?

Дистанционный мониторинг ИБП через локальную сеть или интернет осуществляется с помощью программно-аппаратных средств.

Управление источником бесперебойного питания производится через интерфейс RS232, соединяющий ИБП с компьютером или внешним SNMP/HTTP-адаптером, которые в свою очередь подключены к локальной вычислительной сети. Причем, SNMP/HTTP-адаптеры могут быть как внешние, так и внутренние. Также существуют GSM-модемы для управления ИБП через сотовые сети.

Данные средства позволяют производить автоматическую «свертку» операционной системы компьютера при пропадании сетевого электропитания с предварительным сохранением открытых файлов. А также мониторинг основных параметров входного и выходного напряжения, в том числе напряжения, частоты, нагрузки, емкости батарей и температуры внутри корпуса (не для всех моделей) и др. MODBUS-адаптеры и адаптеры с другими протоколами связи позволяют осуществлять интеграцию ИБП с различными системами диспетчеризации здания (SCADA).

При каких неисправностях ИБП подлежит списанию?

Неисправности ИБП для списания:

• Серьезные механические повреждения, например, вызванные падением с большой высоты.
• Повреждение устройства огнем во время пожара.
• Попадание воды внутрь агрегата во время аварий водопровода или иных протечек и подтоплений.
• При сроке эксплуатации прибора свыше 10–15 лет. Срок службы определяется в основном живучестью электролитических конденсаторов устройства.
• Любые другие неустранимые повреждения или если стоимость восстановительного ремонта превышает стоимость покупки нового аналогичного блока бесперебойного питания. В этом случае целесообразно купить новый ИБП, например, один из этих: трехфазные ИБП. Данные модели отличаются эффективностью, экономичность и хорошо зарекомендовали себя в работе.
• Вышедший из строя ИБП давно снят с производства и нет поставок требуемых запчастей.

Какие наиболее распространенные неисправности ИБП?

Запыление, загрязнение внутренних поверхностей прибора при его эксплуатации в помещении во время строительных работ. При многолетней эксплуатации: выработка батареями своего срока службы, высыхание смазки вентиляторов охлаждения, высыхание электролитических конденсаторов.

Наиболее частой поломкой является выход из строя инвертора, вызванный регулярными перегрузками устройства, длительной работой в тяжелом режиме, в том числе с неисправными батареями, крайне плохим качеством входной электросети, высоковольтными бросками напряжения.

Сколько лет служат блоки бесперебойного питания?

Срок службы источника бесперебойного питания может составить 10–20 лет и более. Главным фактором старения всех электронных схем, является высыхание электролитических конденсаторов. Но это не единственная проблема, которая может возникнуть.

Поэтому для поддержания ИБП большой мощности в работоспособном состоянии и его безаварийной эксплуатации на всем протяжении срока службы требуется регулярное сервисное обслуживание.

Другим узким местом системы бесперебойного питания является срок службы аккумуляторных батарей. Он зависит от их типа, а также условий эксплуатации (температура в помещении, достигнутое количество циклов глубокого разряда–заряда). Срок службы АКБ может составлять 5–8 лет или даже 10–15 для некоторых типов. Специалисты компании N-Power относят их к расходным материалам. На протяжении срока эксплуатации ИБП может потребоваться замена батарей несколько раз. При этом меняется весь батарейный комплект целиком. Замена отдельных батарей не допускается, т.к. совместная работа в единой линейке старых и новых АКБ приводит к быстрой деградации последних.

Каков порядок утилизации отслуживших свой срок ИБП?

Утилизация ИБП состоит из утилизации электронного модуля и утилизации батарей.

Аккумуляторные батареи содержат свинец, являющийся тяжелым металлом и представляющим угрозу для окружающей среды и здоровья человека. Он подлежит извлечению и вторичной переработке. Выбрасывать АКБ в мусоросборные контейнеры для твердых бытовых отходов категорические запрещается. Cдать аккумуляторы ИБП можно в любую специализированную организацию (с лицензией), занимающуюся сбором, утилизацией и переработкой батарей.

Старые и отслужившие свой срок электронные модули ИБП также подлежат правильной утилизации. Они содержат такие полезные для вторичной переработки материалы как черные металлы (корпус, шасси), цветные металлы: медь, латунь (трансформаторы), драгоценные металлы (электронные компоненты, контакты), пластик и др.

ИБП или стабилизатор? Может ли работать ИБП со стабилизатором?

В принципе, ИБП ─ это более сложное и дорогое устройство, обеспечивающее всестороннюю защиту нагрузки от любых неполадок сетевого напряжения, вплоть до полного его пропадания (blackout).

Кроме того, любой блок бесперебойного питания (за исключением примитивных Off-Line) имеет встроенный стабилизатор напряжения:

• Любой линейно-интерактивный (Line-Interactive) ИБП оснащен встроенным автоматическим регулятором напряжения (AVR), т.е. ступенчатым релейным стабилизатором.
• Каждый On-Line ИБП оснащен встроенным плавным стабилизатором, функцию которого выполняют последовательно выпрямитель, батарейный преобразователь (если он есть) и инвертор. В сетевом режиме стабилизацию обеспечивают выпрямитель и инвертор.

Выбираем источник бесперебойного питания | Источники бесперебойного питания | Защита питания | Оргтехника и офисное оборудование | Офис и сеть | Каталог

Тип ИБП

Резервный блок питания реагирует на отклонения напряжения в сети. При выходе параметра за пределы допустимых границ сеть отключается автоматически, питание подается от встроенного в блок аккумулятора. Границы заданы жестко производителем. Значения границ должны соответствовать параметрам подключаемого устройства. Например, компьютер может работать при напряжении от 110 до 240 V. Для его бесперебойной работы оптимально подойдет ИБП с границами на 5—10 V уже, от 115 до 230 V. Если напряжение сети не выходит за границу, оно напрямую подается в нагрузку. Стабилизатора в блоке нет.

Переключение на питание от батареи сопровождается падением напряжения. Импульс длится доли секунды. Обычные блоки питания компьютеров нормально работают с таким источником, но бывают нагрузки, которые к этому параметру критичны. Блок питания с активной коррекцией мощности (APFC) включит свою защиту от броска напряжения, увеличив нагрузку на ИБП.

Линейно-интерактивные блоки бесперебойного питания хорошо согласуются с большинством потребителей. В такие блоки встроен стабилизатор выходного напряжения, почти исключающий провалы при переключении на резервное питание. Нужно учитывать, что стабилизатор линейно-интерактивного блока работает непрерывно. В результате этого потребление энергии с интерактивным блоком выше примерно на 10%, чем у резервного блока питания.

Наиболее стабильное питание обеспечивают блоки с двойным преобразованием энергии сети. В нем, независимо от величины, входное напряжение преобразуется в постоянное. Преобразованная энергия заряжает аккумулятор и подается на инвертор. На выходе мы имеем переменные 220 V с частотой 50 Гц. 

Двойное преобразование энергии позволяет получить стабильное напряжение на выходе, подходящее большинству подключаемых к ИБП устройств.

Выходная мощность

Мощность, которую может выдать блок — основная характеристика ИБП. Ее величина указана в паспорте. Например, 650 ВА. Суммарная мощность всех подключаемых к нему приборов не должна превышать эту величину. Обычно в паспорте подключаемых устройств указывают активную мощность P (Вт). Полную мощность нагрузки (S, ВА) рассчитывают по формуле: S = P/cos (φ). Коэффициент cos (φ) находят в паспорте подключаемого устройства. Сложив полученные данные, находят значение мощности всей нагрузки.

Если у вас нестабильная сеть, рекомендуется ИБП с запасом по мощности на 30 % и более. Так вы продлите срок работы аккумуляторной батареи.

Время работы

Время автономной работы блока производитель указывает для определенной нагрузки. С течением времени емкость аккумуляторной батареи падает, продолжительность работы без внешнего питания уменьшается. В реальности нагрузка отличается от той, что указывает производитель. При этом время работы не пропорционально меняется. Например, ИБП рассчитан на работу в течение 5 минут при нагрузке 500 Вт. Если включить нагрузку в 10 раз меньше, то время работы вырастет до двух часов, а не на 45 минут.

В ИБП аккумулятор разряжается за 5-10 минут. Увеличить время работы ИБП можно. Для этого ставят внешнюю батарею с большей емкостью. Штатный аккумулятор заряжается в течение 8 часов. Это важно учитывать, если вы планируете поставить внешний аккумулятор для ИБП. Блок будет заряжать внешнюю батарею с емкостью в 2—3 раза большей, чем установил производитель, дольше суток.

Заряжайте внешнюю батарею ИБП отдельным устройством.

Для быстрого завершения работы

Для быстрого завершения работы

Если работа ведется в рабочих программах, при стандартном наборе компьютерной периферии, мощности 600-800 ВА хватит для завершения и сохранения всех необходимых данных и программ в течении нескольких минут. 

Для неспешного сохранения данных

Для неспешного сохранения данных

Блок мощностью от 1500 ВА позволит комфортно работать с персональным компьютером на повышенных аппаратных характеристиках в течении трех-пяти минут после отключения электропитания.

Для маломощной нагрузки

Для маломощной нагрузки

Выбирайте ИБП мощностью до 500 Вт и с функцией холодного старта. Блок обеспечит работу роутеров, модема, других маломощных приборов при кратковременных отключениях сети. Такие блоки питания компактны, имеют евророзетки.

Форма напряжения

При работе от аккумулятора инвертор подает на выход блока питания переменное напряжение, отличающееся по форме от входного. Аппроксимированные, ступенчатые синусоиды подходят большинству компьютерных блоков питания. Проблемы могут возникнуть при сопряжении ИБП с газовыми котлами, электродвигателями и исполнительными механизмами. Электродвигатели могут сильнее нагреваться, их КПД падает. К ИБП с чистой синусоидой на выходе можно подключать любую нагрузку.

Если вам нужно включить роутер, зарядить мобильный телефон при отсутствии питающего напряжения, воспользуйтесь ИБП с функцией холодного старта. Простой блок резервного питания с этой функцией можно использовать как автономный источник энергии.

Горячая замена батареи

Под горячей заменой понимают установку новой батареи без отключения ИБП от сети. Полезная возможность, обеспечивающая бесперебойное питание серверов, камер слежения, датчиков и других устройств.

Разъемы питания

Устройства соединяют с ИБП через выходные разъемы питания. Современные блоки комплектуются компьютерными IEC 320 C13 для подключения системного блока, мониторов.

Роутер, светодиодную лампу, зарядное устройство для гаджета подключают через евророзетки:

• CEE 7/4 — с контактами заземления в виде боковых скоб.
• CEE 7/7 — универсальная евророзетка, совместимая со стандартом CEE 7/4, CEE 7/5

Другие разъемы

Через разъемы RJ-11/RJ-45, RS-232, USB соединяют ИБП с компьютером. Программное обеспечение блока бесперебойного питания регистрирует параметры входного и выходного напряжений, уровень заряда аккумулятора. При отсутствии напряжения сети программа самостоятельно и безопасно закончит работу компьютера.

Для экстренного или дистанционного отключения резервного питания предусмотрен разъем EPO. Нажимая на кнопку, соединенную с этим разъемом, вы обесточите все системы ИБП. Включить ИБП и подключенные к нему приборы можно только после деактивации EPO.

В некоторых моделях ИБП предусмотрен слот для установки SNMP-адаптера. Адаптер позволяет удаленно следить за параметрами сети, выходного сигнала, управлять устройством через веб-браузер, с мобильного телефона.

Для подключения внешних аккумуляторных батарей используются встроенные клеммы.

Парные разъемы RJ-11/RJ-45 предназначены для защиты телефонных и компьютерных сетей от импульсных помех. Например, возникающих во время грозы.

Как проверить работоспособность ИБП

Если у вас есть современный компьютер, холодильник, стиральная машинка и другие электроприборы, не терпящие внезапного отключения электроэнергии, у вас наверняка имеется источник бесперебойного питания. Также используются ИБП для отопления и других нужд. Этот прибор очень важен, так как при включении питания напрямую, без него, велик риск выхода из строя дорогого электрооборудования. Но и сам ИБП также нуждается в обслуживании, диагностике и устранении неисправностей. Если что-то не работает, для начала следует прочитать инструкцию к прибору, там всегда есть указания, как можно устранить мелкие неполадки. Также нужно воспользоваться специальным ПО, которое идет в комплекте с прибором. С помощью программы можно проверить работоспособность различных узлов системы.

Диагностика и основные виды неисправностей

Для того, чтобы проверить, как работает ваш ИБП, отключите электропитание и проверьте, сколько времени будет работать прибор под нагрузкой. Если время работы намного меньше того, которое указано в паспорте прибора, то, вероятнее всего, пора менять аккумуляторную батарею. Ремонт тут простой: купить новую батарею и установить её взамен старой. Не забывайте, что нельзя выбрасывать старые аккумуляторы. Если у вас их накопилось много, можно попытаться продать, или просто сдавайте отработавшие ресурс аккумуляторы на утилизацию.

Вы включаете ИБП, а он начинает пищать? Здесь возможны такие варианты:

• АКБ не прошла проверку системы. Нужно посмотреть, что показывают индикаторы на лицевой панели прибора. Также можно запустить программную диагностику и посмотреть, что она покажет. Как правило, программа подскажет и пути решения проблемы;
• Перегрузка прибора. Чтобы проверить, подключение какого оборудования ведет к перегрузке, нужно отключить все подключенные устройства, а потом последовательно подключать их к ИБП. Определив, какое устройство вызывает перегрузку, нужно отключить его от ИБП.

Если ваш бесперебойник отказывается работать автономно, то, вероятнее всего, вышло из строя зарядное устройство. Нужно проверить напряжение на клеммах, не отключая устройство от сети. У нормально работающего прибора напряжение будет 13-14 В, если у вас 1 аккумулятор, и 26-28 В, если последовательно подключены несколько батарей.

Если отказывается работать ИБП компьютера, то в большинстве случаев причина будет в аккумуляторной батарее. Так же, как в предыдущем случае, нужно проверить напряжение: при показателях ниже 12 В однозначно надо менять батарею.

Еще один способ проверки работоспособности аккумулятора: подключение к нему обычной 100-ваттной лампочки. Заряда нового аккумулятора должно хватать на 20 минут нормальной работы лампочки. Если же лампочка светила меньше 14 минут, то аккумулятор нужно менять.

Батарею проверили, она исправна, а ИБП не работает. Тогда нужно проверить, а правильно ли АКБ подключена. Возможен вариант неправильно сработавшей программы, тогда требуется калибровка устройства. Если причина кроется в чем-то другом, нужно обратиться в сервисный центр.

Бывает такое, что ИБП не включается. Довольно часто причина кроется в низком заряде аккумулятора. Это происходит тогда, когда плата управления работает от аккумулятора, а не от сети. Попробуйте просто воткнуть вилку ИПБ в розетку, если устройство может таким образом подзаряжаться, достаточно немного подождать, а потом повторить попытку включить ИБП. Если такая подзарядка не предусмотрена, можно извлечь аккумулятор и подзарядить его другим способом, подобрав подходящий зарядник.

Если не включается новый ИБП, то чаще всего нужно просто подключить АКБ. При перевозке, по инструкции, АКБ должна быть отключена.

Также устройство не может включиться, если у него оборван кабель или продавлена кнопка включения.

Если у вас источник бесперебойного питания большой мощности, например, устройство, обеспечивающее бесперебойное питание для котла, доверить его обслуживание лучше профессионалам. В таком ИБП присутствуют токи до 16 ампер и высокое напряжение, что может быть очень опасным, если работает непрофессионал или не соблюдены нормы безопасности. Не подвергайте опасности свои электроприборы, а главное – свою жизнь.

Источники бесперебойного питания (ИБП, UPS)

Способность ИБП (UPS) работать в режиме on-line

• Напряжение на выходе должно соответствовать 220В переменного тока ±1%
• Напряжение выхода должно быть строго синусоидальным (полный коэффициент гармоник менее 3%).

Надежность качества

ИБП (UPS) должен производится в соответствии со стандартом качества ISO 9001, должен иметь сертификат качества TSEK и сертификат соответствия. Должна быть организована служба технической поддержки.

Входной коэффициент мощности и гармоника тока

Если входной коэффициент мощности высок (0,98 — 1), он влияет на качество энергии и эффективность ее использования. Проблема компенсации не возникает, что уменьшает стоимость счетов за электричество. При низкой гармонике тока качество сети не ухудшается, гармоника не влияет на рабочую область и другое оборудование.

Выходной коэффициент мощности

Определяет, какая часть мощности, предоставляемой источником электроэнергии, действительно потребляется оборудованием (активная мощность). Активная мощность (измеряется в ваттах) вычисляется путем умножения полной поступающей мощности на выходе (измеряется в вольт-амперах) на коэффициент мощности, который обычно равен 0.8.

Пример: если оборудование имеет полную мощность 10 кВА и коэффициент мощности 0.8, активная мощность оборудования составит 8 кВт.

Если оборудование с полной мощностью 10 кВА имеет коэффициент мощности 0.7, активная мощность составит 7 кВт.

Разница: разница мощности оборудования с коэффициентами мощности 0.7 и 0.8 составляет 1 кВт.

Наличие высокого КПД

Оборудование должно иметь 85% для малых мощностей, 90% для средних мощностей и для мощностей выше перечисленных, КПД должно быть более 90%.

Для повышения КПД необходимо отдавать предпочтение оборудованию с режимом экономии электроэнергии «eco-mode». Оборудование с режимом «eco-mode» имеет функцию регулирования напряжения и частоты (эти характеристики должны быть изменяемыми), и может проводить анализ сети.

Технология IGBT

Использование высокоэффективных и быстродействующих модульных транзисторов увеличивает производительность оборудования.

Технические средства ШИМ (широтно-полосной модуляции)

Оборудование должно производить низкую гармоническую синусоиду при сравнении 10-20 кГц широтно-полосной модуляции и базовой синусоиды.

Выходной изолирующий трансформатор

Обеспечивает высокую гальваническую развязку. Обеспечивает 100% защиту для подключенного оборудования (от ударов молний и т.п.). Увеличивает стоимость, но обеспечивает высокую степень безопасности.

Индикатор отказов (оповещение)

Информация об истории отказов должна сохраняться в подробностях (дата-время), ее можно просмотреть на передней панели. Для оповещений необходимо сохранять отчеты и записывать такие значения, как входная и выходная мощность, частота и нагрев, которые могут вызвать серьезные неисправности. Данное требование также должно выполняться при определении несчетного количества дат (год, месяц, день, час, минута) в ПК с помощью коммуникационной программы.

Наличие статического байпаса

При перегрузке и возникновении неисправностей статический байпас автоматически переводит нагрузку на сеть и предотвращает ее отключение. Перевод должен проводиться с нулевой скоростью.

Гарантийное техническое обслуживание

Должна предоставляться гарантия производителя сроком на 2 года и на запасные части сроком на 10 лет. Неисправности должны быть отремонтированы в течение 48 часов.

Наличие ремонтного байпаса

При возникновении неисправности переключатель должен перевести вход в ручную R-фазу, отключая его от ИБП (UPS). Данная функция позволяет бесперебойнику снова включиться в цепь во время замены компонентов до завершения ремонта неисправности. Ремонтный байпас осуществляет это без отключения подсоединенных компонентов, если сеть не отключена.

Расчет мощности

Прежде всего, Вы должны четко определить то, что Вам нужно, при необходимости для покупки ИБП (UPS) можно обратиться в службу технической поддержки. При расчете мощности не стоит ограничиваться поиском этикеток на оборудовании, необходимо учесть характеристики нагрузок и спонтанные состояния.

Распараллеливание

Вы должны учитывать не только имеющееся у Вас в настоящий момент оборудование, но и оборудование, которое может быть добавлено к Вашей системе в будущем. Кроме этого, следует отдавать предпочтение оборудованию с функцией распараллеливания, поскольку оно лучше подходит для возможного добавления оборудования.

Техническая поддержка

Очень важно качество ИБП (UPS) и работы службы технической поддержки. В техническую поддержку входит: сервисное обслуживание, гарантия, подключение оборудования к сети, техническое обслуживание и быстрое решение проблем, которые возникают в процессе работы оборудования. На рынке существует большое количество продуктов различных марок.

Затраты

Кроме того, при покупке ИБП (UPS) нужно обращать внимание на такую вещь как технические особенности. Продукт должен окупиться за счет снижения расходов на техническое обслуживание. Для снижения расходов компании следует отдавать предпочтение высокоэффективному оборудованию.

Технологические и технические характеристики

На рынке существует три типа блоков бесперебойного питания: ИБП (UPS) класса offline, ИБП (UPS) класса line interactive (гибридные ИБП) и ИБП (UPS) класса online, при производстве которых используются три разные технологии.

ИБП (UPS) класса offline активируются только в случае полного отключения входного напряжения. Они не имеют защиты от искажения электропитания или скачков напряжения. И хотя они выгодны в экономическом плане в местах, где важна безопасность системы очевидно неудобство использования источник бесперебойного питания данного класса.

Гибридный ИБП (UPS) более функционален по сравнению с ИБП (UPS) класса offline. Гибридный источник бесперебойного питания (ИБП) постоянно контролирует сеть, начинает работу при скачках напряжения и обеспечивает стабильное напряжение на выходе.

ИБП (UPS) класса online обеспечивает четкую и бесперебойную защиту. Мы рекомендуем пользователям покупать «бесперебойники» класса online с двойным преобразованием для питания критических нагрузок и обеспечения безопасной и непрерывной работы чувствительных нагрузок, которые легко подвергаются влиянию скачков напряжения. Оборудование с двойным преобразованием никогда не подвергается влиянию изменений электропитания, которые могут произойти в сети.

Если требуется максимальная защита и полное изолирование нагрузок на выходе ИБП (UPS) от сети, следует отдавать предпочтение оборудованию с выходным изолирующим трансформатором. Даже при ударе молнии во вход, это не повлияет на нагрузки из-за выходного изолирующего трансформатора.

Период аккумуляторного питания

Одна из основных характеристик, которую должен иметь ИБП (UPS) – бесперебойное питание нагрузки на выходе инвертора с синусоидальным напряжением, генерирующегося аккумуляторами, когда происходит отключение входного напряжения или входное напряжение «бесперебойника» опускается ниже нормы. Пользователь должен определить время, в течение которого должна работать машина, он должен узнать, сколько аккумуляторов и ампер-часов необходимо для обеспечения такого количества энергии. Приобретение группы аккумуляторов – это пункт, в котором пользователи обычно делают ошибку при сравнении цен на ИБП (UPS) в пользу покупки одного. ИБП (UPS) создан для отключения Вашей системы без потери каких-либо данных и при определении периода питания оборудования помните, что данный период длится от 5 до 15 минут. Если Вы хотите купить еще одно устройство, которое позволит Вам работать при отключенном электричестве, Вам необходимо сообщить об этом производителю.

Аккумуляторы, используемые в ИБП (UPS) должны быть необслуживаемыми, закрытыми и стационарными. Период питания определяется значениями напряжения и ампер-часов в аккумуляторах и это отражается на цене. В зависимости от пожеланий и ожиданий пользователя, следует выбирать аккумуляторы со сроком службы от 5 до 10 лет.

Структура микропроцессора

В современной технологии ИБП (UPS) имеет микропроцессорное устройство управления. Оборудование должно быть функциональным и понятным.

Программирование компьютера и удаленный контроль

Должна присутствовать возможность наблюдения и управления работой ИБП (UPS) с компьютера или в удаленном режиме. ИБП (UPS) может отключить компьютеры, подключенные к нему с помощью компьютерной программы.

Как работает источник бесперебойного питания (ИБП)?

Источник бесперебойного питания (ИБП), также известный как резервная батарея, обеспечивает резервное питание при выходе из строя обычного источника питания или падении напряжения до недопустимого уровня. ИБП обеспечивает безопасное и упорядоченное выключение компьютера и подключенного оборудования. Размер и конструкция ИБП определяют, как долго он будет обеспечивать питание.

Топологии ИБП

Различные топологии ИБП обеспечивают определенные уровни защиты электропитания.ИБП CyberPower будет принадлежать к одной из этих трех топологий: резервной, линейно-интерактивной и с двойным преобразованием.

Резервный — это самая простая топология ИБП. Резервный ИБП использует резервное питание от батареи в случае общих проблем с питанием, таких как отключение электроэнергии, падение напряжения или скачок напряжения. Когда входящая мощность от электросети падает ниже или превышает безопасные уровни напряжения, ИБП переключается на питание от батареи постоянного тока, а затем инвертирует его в питание переменного тока для работы подключенного оборудования. Эти модели предназначены для бытовой электроники, компьютеров начального уровня, POS-систем, систем безопасности и другого базового электронного оборудования.

В ИБП line interactive используется технология, позволяющая корректировать незначительные колебания напряжения (пониженное и повышенное напряжение) без переключения на батарею. Этот тип ИБП имеет автотрансформатор, который регулирует низкие напряжения (например, отключения) и перенапряжения (например, выбросы) без необходимости переключения на аккумулятор. Модели линейно-интерактивных ИБП обычно используются для бытовой электроники, ПК, игровых систем, электроники домашних кинотеатров, сетевого оборудования и серверов начального и среднего уровня.Они обеспечивают питание во время таких событий, как отключение электроэнергии, падение напряжения, скачок напряжения или перенапряжение.

ИБП с двойным преобразованием (онлайн) обеспечивает стабильное, чистое и почти идеальное питание независимо от состояния входящего питания. Этот ИБП преобразует входящую мощность переменного тока в постоянный, а затем обратно в переменный. Системы ИБП с этой технологией работают от изолированного источника постоянного тока 100 процентов времени и имеют нулевое время переключения, поскольку им никогда не нужно переключаться на питание постоянного тока. Системы ИБП с двойным преобразованием предназначены для защиты критически важного ИТ-оборудования, центров обработки данных, высокопроизводительных серверов, крупных телекоммуникационных установок и приложений хранения, а также современного сетевого оборудования от повреждений, вызванных отключением питания, провалом напряжения, скачком напряжения и т. Д. напряжение, скачок напряжения, частотный шум, изменение частоты или гармонические искажения.

Формы выходных сигналов ИБП

Системы ИБП

CyberPower имеют выходной сигнал синусоидальной или имитированной синусоидальной волны, в зависимости от модели.

Выходной синусоидальный сигнал: Выходной сигнал высочайшего качества — это синусоидальный сигнал, который представляет собой плавные повторяющиеся колебания переменного тока. Системы ИБП корпоративного уровня генерируют синусоидальную энергию для работы чувствительного электронного оборудования. Выходной сигнал синусоиды гарантирует, что оборудование, использующее блоки питания Active PFC, не отключится при переключении с электросети на питание от батареи.

Имитация выходной синусоидальной волны: Приблизительная форма выходной синусоидальной волны. Он использует модуляцию импульсной волны для генерации ступенчатой ​​приближенной синусоидальной волны для обеспечения более экономичного резервного питания от батареи для оборудования, которое не требует выхода синусоидальной волны. Технология, используемая для производства такого типа выходной мощности, дешевле в производстве и распространена в резервных и линейных интерактивных системах ИБП.

Где можно узнать больше?

CyberPower предлагает ИБП с резервным, линейно-интерактивным и двойным преобразованием.Здесь вы найдете информацию о наших системах ИБП.

Как работают системы бесперебойного питания (ИБП) ~ Изучение электротехники

ИБП означает источник бесперебойного питания. Система ИБП — это автономный источник переменного тока, который используется для питания чувствительных электронных нагрузок, таких как вычислительные центры, телефонные станции и многие системы управления и мониторинга промышленных процессов. Для этих приложений требуется доступное и качественное питание.

Решение ИБП для чувствительных электрических нагрузок используется для обеспечения интерфейса питания между электросетью и чувствительными нагрузками, обеспечивая напряжение, равное:

1.Отсутствие сбоев в электроснабжении и соблюдение строгих правил

.

допуски, требуемые нагрузками.

2. Доступен в случае отключения электроэнергии в пределах указанных допусков

Системы ИБП удовлетворяют требованиям пунктов 1 и 2 выше в отношении доступности и качества электроэнергии на:

1. Обеспечение нагрузки напряжением, отвечающим строгим допускам, с использованием

инвертор

2. Обеспечение автономного альтернативного источника за счет использования батареи

3.Вступление для замены электросети без времени переключения, т. Е. Без перебоев в подаче питания на нагрузку, посредством использования статического переключателя.

Эти характеристики делают ИБП идеальным источником питания для всех чувствительных приложений, поскольку они обеспечивают качество и доступность электроэнергии независимо от состояния электросети.

Основные компоненты системы ИБП

ИБП состоит из следующих основных компонентов:

1.Выпрямитель / зарядное устройство, вырабатывающее постоянный ток для зарядки аккумулятора и питания инвертора

2. Инвертор, который вырабатывает качественную электроэнергию без каких-либо сбоев в электроснабжении, особенно от микроперебоев, и находится в пределах допусков, совместимых с требованиями чувствительных электронных устройств.

3. Батарея, обеспечивающая достаточное время резервного питания для обеспечения безопасности жизни и имущества путем замены электросети по мере необходимости.

4.Статический переключатель, полупроводниковое устройство, которое передает нагрузку от

.

инвертор в сеть и обратно, без перебоев в подаче электроэнергии

Типы статических ИБП

Типы статических ИБП определены стандартом IEC 62040. В стандарте выделяются три режима работы для ИБП:

1. Пассивный режим ожидания (также называемый автономным)

2. Линия интерактивная

3. Двойное преобразование (также называемое онлайн)

Эти определения касаются работы ИБП по отношению к источнику питания, включая распределительную систему перед ИБП.Стандарт МЭК 62040 определяет следующие термины:

а. Первичная мощность: обычно постоянно доступная мощность, которую обычно обеспечивает

электроэнергетическая компания, но иногда и пользовательское поколение

б. Резервная мощность: мощность, предназначенная для замены основного питания в случае

сбой первичного питания

c. Питание байпаса: питание подается через байпас

ИБП, работающий в пассивном режиме ожидания

Принцип работы :

Инвертор подключается параллельно входу переменного тока в режиме ожидания, как показано ниже:

Нормальный режим работы

В нормальном режиме работы нагрузка питается от электросети через фильтр, который устраняет определенные помехи и обеспечивает некоторую степень регулирования напряжения (IEC 62040 определяет некоторую форму регулирования мощности). Инвертор работает в пассивном режиме ожидания.

Работа в режиме резервного аккумулятора

В режиме резервного питания от батарей, когда входное напряжение переменного тока выходит за пределы допустимых значений для ИБП или отсутствует электроснабжение, инвертор и аккумулятор включаются, чтобы обеспечить непрерывную подачу питания на нагрузку после очень короткого переключения менее 10 мс. время.ИБП продолжает работать от батареи до тех пор, пока не истечет время резервного питания от батареи или пока сетевое питание не вернется в нормальное состояние, что приведет к переключению нагрузки обратно на вход переменного тока (нормальный режим).

Заявление

Эта конфигурация представляет собой компромисс между приемлемым уровнем защиты от помех и стоимостью. Его можно использовать только с малыми номинальными мощностями менее 2 кВА.

Ограничения

Этот ИБП работает без реального статического переключателя, поэтому для переключения нагрузки на инвертор требуется определенное время.Это время приемлемо для некоторых индивидуальных приложений, но

несовместимо с характеристиками, требуемыми более сложными, чувствительными системами

(крупные вычислительные центры, телефонные станции и др. ). Кроме того, частота не регулируется, и нет байпаса.

ИБП в линейно-интерактивном режиме

Инвертор подключается параллельно входу переменного тока в резервной конфигурации, но также заряжает аккумулятор. Таким образом, он взаимодействует с источником входного переменного тока, как показано ниже:

Нормальный режим работы

В нормальном режиме работы на нагрузку подается стабилизированная мощность через параллельное соединение входа переменного тока и инвертора. Инвертор работает, чтобы обеспечить согласование выходного напряжения и / или зарядить аккумулятор. Выходная частота зависит от входной частоты переменного тока.

Работа в режиме резервного аккумулятора

В этом режиме работы, когда входное напряжение переменного тока выходит за установленные допуски для ИБП или отсутствует сетевое питание, инвертор и аккумулятор включаются, чтобы обеспечить непрерывную подачу питания на нагрузку после переключения без прерывания с использованием статического переключателя. который также отключает вход переменного тока, чтобы предотвратить прохождение мощности от инвертора вверх по потоку.ИБП продолжает работать от батареи до тех пор, пока не истечет время резервного питания от батареи или пока сетевое питание не вернется в нормальное состояние, что приведет к переключению нагрузки обратно на вход переменного тока (нормальный режим).

Работа в режиме байпаса

Этот тип ИБП может быть оборудован байпасом. В режиме байпаса, если одна из функций ИБП выходит из строя, нагрузка может быть переключена на вход байпаса переменного тока (подается от сети или в режиме ожидания, в зависимости от установки).

Применение и ограничение

Эта конфигурация ИБП не очень подходит для регулирования чувствительных нагрузок в диапазоне от средней до высокой мощности, поскольку регулирование частоты невозможно. По этой причине он редко используется, кроме как для низких номинальных мощностей.

ИБП, работающий в режиме двойного преобразования (онлайн)

Принцип работы:

В этом типе ИБП инвертор подключается последовательно между входом переменного тока и приложением, как показано ниже:

Нормальный режим работы

Во время нормальной работы вся мощность, подаваемая на нагрузку, проходит через выпрямитель / зарядное устройство и инвертор, которые вместе выполняют двойное преобразование (переменный ток в постоянный ток в переменный), отсюда и название.

Работа в режиме резервного аккумулятора

В режиме резервного питания от батареи, когда входное напряжение переменного тока выходит за пределы допустимых значений для ИБП или отсутствует сетевое питание, включаются инвертор и аккумулятор, чтобы обеспечить непрерывную подачу питания на нагрузку после переключения без прерывания с использованием статического переключателя. ИБП продолжает работать от батареи до тех пор, пока не истечет время резервного питания от батареи или пока сетевое питание не вернется в нормальное состояние, что приведет к переключению нагрузки обратно на вход переменного тока (нормальный режим).

Работа в режиме байпаса

Этот тип ИБП обычно оборудован статическим байпасом, который иногда называют статическим переключателем. Нагрузка может быть переключена без прерывания на вход байпаса переменного тока (питается от электросети или резервного питания, в зависимости от установки) в случае отказа ИБП, переходных процессов тока нагрузки (бросков тока или тока повреждения) или пиков нагрузки. Наличие байпаса предполагает, что входная и выходная частоты идентичны, и если уровни напряжения не совпадают, требуется байпасный трансформатор.

Для определенных типов нагрузки ИБП должен быть синхронизирован с питанием байпаса, чтобы обеспечить непрерывность питания нагрузки. Кроме того, когда ИБП находится в режиме байпаса, помехи на входе источника переменного тока могут передаваться непосредственно на нагрузку, поскольку инвертор больше не вмешивается. Другая линия байпаса, часто называемая байпасом для обслуживания, доступна для целей технического обслуживания. Он замыкается ручным переключателем.

Четыре основные вещи, которые вам нужно знать

Многих из нас, имеющих дело с аварийным резервным питанием, часто просят управлять рядом сложных систем, требующих особого внимания к деталям, эффективности и качеству электроэнергии.С этим нужно много работать, и всегда полезно иметь какое-то руководство по основам этих систем. Вот обзор для понимания систем ИБП:

1.) Не все системы ИБП одинаковы.

Чтобы по-настоящему понять системы ИБП, важно ознакомиться с типами ИБП и принципами их работы.

Резервный ИБП

Это тип ИБП с нарушением / ремонтом. Эта система обычно состоит из батареи для обеспечения кратковременного источника электроэнергии, выпрямителя или зарядного устройства для поддержания напряжения батареи, инвертора для подачи питания на нагрузку во время нормальной работы и статического переключателя для автоматического переключения нагрузки между энергосистемой и электросетью. инвертор с минимальными помехами.Он также может иметь развязывающие трансформаторы на входе и выходе и фильтры для обеспечения соответствующей развязки и ослабления помех. Они также содержат цепи управления, датчики и мониторы. Эта система ИБП преобразует переменный ток в постоянный ток, совместимый с напряжением и характеристиками батареи.

ИБП с двойным преобразованием

Этот тип ИБП отличается от резервного или линейно интерактивного ИБП в нескольких областях. Во-первых, основной путь питания — это инвертор по сравнению с сетью переменного тока. В этой системе отказ входного переменного тока НЕ ​​вызывает срабатывания безобрывного переключателя, потому что входной переменный ток является резервным источником. Этот тип системы работает путем преобразования мощности из переменного тока в постоянный, а затем обратно в переменный. Он защищает ваш объект на высшем уровне, поскольку изолирует ваше оборудование от первичной электросети. Поскольку устройство всегда в сети, оно обеспечивает питание с нулевым временем передачи на ваше оборудование, поэтому он идеально подходит для объектов с критически важным оборудованием или в местах с плохими условиями питания.Он также имеет внутренний статический байпас, так что в случае серьезного отказа вашего ИБП вы можете поддерживать критические нагрузки в сети во время ремонта или замены.

Линейно-интерактивный ИБП

ИБП этого типа контролирует входящее напряжение от электросети и обеспечивает автоматическое регулирование напряжения при возникновении условий низкого или высокого напряжения. Линейно-интерактивный ИБП продлевает срок службы батареи, так как ему не нужно постоянно переключаться в режим работы от батареи в местах, подверженных сбоям в электросети.Устройства Line-Interactive также обеспечивают защиту от скачков и скачков напряжения. Они также обеспечивают фильтрацию радиочастотных помех (RFI) и электромагнитных помех (EMI). Этот ИБП идеально подходит для приложений, в которых вы не защищаете критически важное оборудование, а электроснабжение от электросети достаточно чистое. Эти ИБП обычно недороги даже для небольшого офиса.

2) Общая стоимость жизненного цикла ИБП зависит от того, что вы покупаете, и от того, как используется ИБП.

На общую стоимость владения ИБП может влиять ряд факторов. На общий жизненный цикл может повлиять:

• Энергетическая неэффективность — одна из самых больших контролируемых затрат на ИБП. Эффективность новой системы ИБП в реальном режиме онлайн может варьироваться от 85% до 98%. Однако системы ИБП, особенно при недостаточном использовании, могут потреблять огромное количество энергии, а в некоторых устаревших системах их эффективность составляет всего 40-50%. В QPS мы можем помочь вам оценить общую стоимость владения, включая стоимость потерянной энергии в течение срока службы вашей системы.
• Пыль, мусор и влага снижают общую эффективность. Электрические сбои также могут вызвать проблемы, если их не оценить должным образом.
• Нерегулярное обслуживание или плохо спроектированные системы. Невыполнение планового профилактического обслуживания значительно сократит жизненный цикл вашего ИБП. Это также приводит к увеличению затрат из-за необходимости более частой замены деталей. Плохо спроектированные системы дают те же результаты.
• Некоторые системы могут поставляться с гарантией 3 года вместо 1 года.Продление первоначальной гарантии часто помогает снизить общую стоимость владения.

3) Ваш ИБП защищает не только от потери мощности.

Вы также регулируете свою мощность и защищаете свое оборудование.

Почему так важна стабилизация мощности? Потому что аномалии питания от электросети могут снизить производительность! Преобразование мощности действует как буфер для помех и сглаживает возможные колебания мощности, прежде чем передать их к вам.Важно отметить, что только настоящий ИБП с двойным преобразованием, работающий в режиме онлайн, защитит от всех девяти аномалий мощности.

Существует девять распространенных проблем с питанием, от которых защищает система стабилизации питания:

1. Power Failure: Полная потеря сетевого питания.
2. Просадка мощности: Кратковременные проблемы с низким напряжением. Это похоже на сонливость после обеда.
3. Скачки или скачки напряжения: Кратковременное высокое напряжение, превышающее 110% от нормального выходного напряжения.Это похоже на высокий уровень кофеина в человеке.
4. Пониженное напряжение (состояние пониженного напряжения): пониженное сетевое напряжение в течение длительного периода. Это может быть от нескольких минут до нескольких дней. Обычно это происходит в летние месяцы, когда кондиционеры создают нагрузку на электросеть.
5. Перенапряжение: Повышенное напряжение в сети на продолжительный период от нескольких минут до нескольких дней.
6. Шум в электрической линии: Волна высокой частоты, вызванная радиочастотными или электромагнитными помехами.
7. Изменение частоты: потеря стабильности нормальной частоты источника питания от 50 до 60 Гц.
8. Switching Transient: мгновенное пониженное напряжение в диапазоне наносекунд.
9. Гармонические искажения: искажение нормальной волны мощности, обычно передаваемой неравными нагрузками.

4) Системы ИБП нуждаются в регулярном техническом обслуживании в течение всего срока службы!

Вам нужно обращать внимание как на жизненный цикл вашего оборудования, так и на его части. Вот общие жизненные циклы для:

Статические ИБП:

Средний срок службы трехфазных систем ИБП составляет примерно 15 лет.Многие системы нуждаются в полугодовом или ежегодном обслуживании. Обратите внимание, что заменяемые батареи для батарей VRLA, включенные в эту систему, имеют свой собственный срок службы и увеличивают общую стоимость обслуживания! Обычно в статической системе ИБП производится три регулярных замены батарей, которые выполняются в год 4, год 8 и год 12. Замена частей ИБП также может производиться из-за нагрузки на систему и ее надежности.

Система ИБП с маховиком:

Nasa G2 Маховик

Жизненный цикл систем этого типа обычно составляет около 20 лет.Техническое обслуживание системы этого типа обычно проводится ежегодно, IF система не содержит батарей. Если система ДЕЙСТВИТЕЛЬНО содержит батареи, вы должны учитывать жизненный цикл замены батареи как компонента этой системы. Подшипники в системе ИБП с маховиком также могут нуждаться в замене каждые 5-8 лет. Этот тип замены требует специализированного оборудования и длительного простоя для замены, что может быть очень дорогостоящим.

При принятии решения о системе ИБП необходимо многое учитывать с учетом четырех факторов, которые мы обсудили, но понимание систем ИБП не обязательно должно быть наукой о ракетах.Наши специалисты в QPS могут помочь в понимании нюансов этих систем применительно к вашей среде.

Мы можем помочь, свяжитесь с нами сегодня!

Что такое источник бесперебойного питания?

Источник бесперебойного питания (ИБП) — это устройство, которое позволяет компьютеру продолжать работу хотя бы в течение короткого времени при потере основного источника питания. Устройства ИБП также обеспечивают защиту от скачков напряжения.

ИБП содержит батарею, которая «срабатывает», когда устройство обнаруживает потерю мощности от основного источника.Если конечный пользователь работает на компьютере, когда ИБП уведомляет о потере мощности, у него есть время, чтобы сохранить все данные, над которыми он работает, и выйти до того, как разрядится вторичный источник питания (батарея). Когда все электричество заканчивается, все данные в оперативной памяти (RAM) вашего компьютера стираются. Когда происходят скачки напряжения, ИБП перехватывает скачки напряжения, чтобы не повредить компьютер.

ИБП в дата-центре

Каждый ИБП преобразует входящий переменный ток в постоянный через выпрямитель и преобразует его обратно с помощью инвертора.Батареи или маховики накапливают энергию для использования в случае отказа электросети. Схема байпаса направляет мощность вокруг выпрямителя и инвертора, нагружая IT-нагрузку входящей мощностью от электросети или генератора.

Хотя системы ИБП обычно называют системами с двойным преобразованием, линейно-интерактивными и резервными, эти термины используются непоследовательно, и производители реализуют их по-разному: По крайней мере, одна система допускает любой из трех режимов. Международная электротехническая комиссия (IEC) i приняла более технически описательную терминологию в стандарте IEC Std.62040.

Типы ИБП и их основные характеристики

Независимые от напряжения и частоты (VFI): Системы ИБП, не зависящие от напряжения и частоты (VFI), называются системами с двойным или двойным преобразованием, поскольку входящий переменный ток выпрямляется в постоянный, чтобы поддерживать заряд аккумуляторов и управлять инвертором. Инвертор восстанавливает стабильную мощность переменного тока для работы ИТ-оборудования.

Рисунок 1.

При сбое питания аккумуляторы приводят в действие инвертор, который продолжает работать с IT-нагрузкой.При восстановлении питания от электросети или от генератора выпрямитель подает постоянный ток (DC) на инвертор и одновременно заряжает батареи. Инвертор работает постоянно. Вход электросети полностью изолирован от выхода, а байпас используется только для обеспечения безопасности при техническом обслуживании или в случае внутренней неисправности электроники. Поскольку питание ИТ-оборудования не прерывается, вакуумный прерыватель неисправности (VFI) обычно считается наиболее надежной формой ИБП. Большинство систем синхронизируют выходную частоту с входной, но в этом нет необходимости, поэтому она по-прежнему считается частотно-независимой.

Рисунок 2.

Каждое преобразование энергии приводит к потерям, поэтому потраченная впустую энергия исторически считалась ценой максимальной надежности.

Независимость от напряжения (VI): Независимость от напряжения (VI) или линейно-интерактивные ИБП имеют контролируемое выходное напряжение, но ту же выходную частоту, что и входную. Частотная независимость редко вызывает озабоченность по поводу энергоснабжения в развитых странах. Электроэнергия подается непосредственно на выход и ИТ-оборудование, а выпрямитель поддерживает заряд аккумуляторов. Инвертор работает параллельно с выходом, компенсируя провалы напряжения и действуя как активный фильтр для скачков напряжения и гармоник. Потери выпрямителя и инвертора возникают только при колебаниях входящей мощности. Маховики и моторные / генераторные установки также квалифицируются как VI.

Рисунок 3.

При пропадании входящего питания или выходе напряжения за допустимый диапазон байпас быстро отключается от входа, и аккумулятор приводит в действие инвертор. Когда входная мощность восстанавливается, байпас повторно включает вход, повторно заряжает батареи и поддерживает постоянное выходное напряжение.Поставщики ИБП, использующие параллельные источники питания, не заявляют о потере надежности. Результат — около 98% энергоэффективности.

Рисунок 4.

Зависимый от напряжения и частоты (VFD): Зависимый от напряжения и частоты (VFD), или резервный ИБП, по своим функциям аналогичен VI и иногда ошибочно называется линейно-интерактивным. В обычных системах VFD инвертор выключен, поэтому для начала выработки энергии может потребоваться от 10 до 12 миллисекунд (мс). Эта поломка может привести к сбою серверов, в результате чего устаревшие ИБП с частотно-регулируемым приводом плохо подходят для центров обработки данных.

Рисунок 5.

В новых концепциях ЧРП инвертор вырабатывает мощность в течение 2 мс после активации. Байпас обычно задействован, как и в случае с VI, поэтому оборудование работает напрямую от электросети или генератора. Поскольку инвертор не работает до тех пор, пока не пропадет подача электроэнергии, отсутствует контроль напряжения или потребляемая мощность, что обеспечивает КПД до 99%. Сбой питания или напряжение вне допустимого диапазона размыкает переключатель байпаса, отключая вход от выхода; инвертор начинает работать от батарей.Выпрямитель достаточно большой, чтобы поддерживать заряд аккумуляторов.

Рисунок 6.

Преимущества и недостатки ИБП

Преимущества использования источников бесперебойного питания:

• Нет задержки между переключением с основного источника питания на ИБП.
• Может лучше поддерживать критически важные инструменты по сравнению с генераторами.
• Потребители могут выбрать тип и размер ИБП в зависимости от количества энергии, которое им необходимо для подачи на устройство.
• ИБП молчат.
• Обслуживание систем ИБП дешевле по сравнению с генераторами.

К недостаткам использования источников бесперебойного питания относятся:

• Невозможность запускать тяжелые электроприборы из-за того, что ИБП разряжены от батарей.
• Если используются некачественные батареи, пользователи могут часто их заменять.

ИБП

• может потребоваться профессиональная установка.

ИБП VS. генераторы, сетевые фильтры, инверторы и АРН

В отличие от ИБП, генераторы не обеспечивают бесперебойную работу устройств после потери основного устройства.Однако генераторы обеспечивают более длительный период времени по сравнению с ИБП. Системы ИБП не обеспечивают питание так долго, потому что они питаются от батарей.

Устройства защиты от перенапряжения (ограничители) помогают предотвратить скачки напряжения и скачки высокого напряжения. Однако устройства защиты от перенапряжения не работают во время перебоев в подаче электроэнергии или в случаях отключения основного источника питания.

Силовые инверторы — это устройства, которые преобразуют постоянный ток в переменный. Силовые инверторы обычно подключаются к внешнему источнику постоянного тока и непрерывно преобразуют ток в переменный.В инверторах питания обычно используется одна или несколько батарей для хранения энергии. При использовании инверторов мощности возникает задержка в передаче мощности от первичного источника питания к вторичному источнику питания при отключении основного питания.

Автоматические регуляторы напряжения (АРН) будут контролировать входное напряжение, чтобы минимизировать колебания напряжения. АРН обычно используются как в преобразователях мощности, так и в инверторах.

Источники бесперебойного питания (ИБП): часто задаваемые вопросы

ИБП, совместимый с генератором

Если у вас есть свободное место, подключение генератора к ИБП гарантирует, что ваша система резервного питания выдержит все мыслимые отключения.Когда ИБП и генератор устанавливаются вместе, роль ИБП заключается в поддержании мощности в течение от одной до пяти минут, т.е. столько времени требуется генератору для запуска.

Не все ИБП хорошо сочетаются с генератором. Ознакомьтесь с шестью соображениями по достижению гармонии между генератором и ИБП, чтобы узнать больше о выборе ИБП для вашего генератора.

Литий-ионный аккумулятор ИБП

Свинцово-кислотные батареи с клапанным регулированием (VRLA) уже давно являются отраслевым стандартом для батарей ИБП.Eaton теперь предлагает литий-ионные батареи в качестве альтернативы. Литий-ионные батареи имеют более длительный срок службы, меньшую занимаемую площадь и более быстрое время перезарядки по сравнению с батареями VRLA. В течение срока службы вашего ИБП ИБП с литий-ионной батареей значительно сэкономит на эксплуатационных расходах.

Узнайте больше о предложениях Eaton литий-ионных аккумуляторов.

ИБП с чистой синусоидой

Не вся мощность переменного тока (AC) создается одинаково, и любой, кто использует высокочувствительное медицинское или сетевое оборудование, знает это.Когда ИБП работает от резервной батареи, вырабатываемый им электрический ток имеет формы волны, которые являются либо чистыми синусоидальными волнами, либо модифицированными синусоидальными волнами. Большинство ИТ-оборудования может — и работает — бесперебойно на модифицированном синусоидальном токе. Для более чувствительного оборудования, такого как медицинские аппараты для визуализации, телекоммуникационные системы и критически важные серверы, ИБП с синусоидальной волной стоит вложенных средств, чтобы избежать повреждений и снижения эффективности в течение всего срока службы оборудования.

Масштабируемый модульный ИБП

Модульные ИБП

обеспечивают гибкость для расширения вашего ИБП по мере роста ваших потребностей в электроэнергии.В отличие от обычных ИБП, которые требуют от вас покупки дополнительных ИБП или более крупных моделей заранее, модульные системы ИБП позволяют платить по мере роста, поэтому ваша система защиты электропитания никогда не препятствует вашему росту.

ИБП с возможностью работы в сети

Если у вас есть децентрализованная архитектура защиты электропитания, вы знаете, как важно иметь ИБП с возможностями сетевого мониторинга и управления. Удаленный контроль всех ваших ИБП — это не только удобство. Это позволяет быстро решать проблемы, не тратя время на поездки с сайта на сайт.

Карты сетевого подключения

Eaton предназначены для использования в качестве дополнения к любому ИБП Eaton с возможностью подключения к сети. Добавление карты связи позволяет контролировать ИБП через веб-интерфейс или подключенное программное обеспечение.

Гигабитная сетевая карта

Eaton имеет расширенные функции кибербезопасности, включая более надежное шифрование, настраиваемую политику паролей и использование подписанных сертификатов CA и PKI в соответствии с UL 2900-2-2.

ИБП, соответствующий TAA

Для правительственных приложений, требующих продукции американского производства, Eaton предлагает линейку ИБП, соответствующих требованиям TAA.Однофазные и трехфазные ИБП, соответствующие требованиям TAA, доступны в широком диапазоне номинальных мощностей.

Определение ИБП | PCMag

( U без прерывания P подача питания S ) Устройство, обеспечивающее резервное питание от батареи при сбое или падении напряжения до недопустимого уровня. Небольшие системы ИБП обеспечивают питание в течение нескольких минут; достаточно для правильного выключения компьютера, в то время как в более крупных системах батареи хватает на несколько часов. В критически важных центрах обработки данных системы ИБП используются всего в течение нескольких минут, пока не вступят в действие электрические генераторы. Системы ИБП

могут быть настроены таким образом, чтобы предупреждать файловые серверы об отключении в установленном порядке, когда произошел сбой и разрядились батареи.

Подавление перенапряжения и регулирование напряжения
Устройство защиты от перенапряжения отфильтровывает скачки и скачки напряжения, а регулятор напряжения поддерживает равномерное напряжение во время сбоя, но ИБП поддерживает работу компьютера при отсутствии электроэнергии. Системы ИБП обычно обеспечивают подавление скачков напряжения и могут обеспечивать регулировку напряжения. См. Подавление перенапряжения.

Резервный и линейный интерактивный
Резервный ИБП, также называемый «автономным ИБП», является наиболее распространенным типом ИБП, который можно найти в магазинах компьютеров или канцелярских товаров. Он потребляет ток от розетки переменного тока и переключается на аккумулятор в течение нескольких миллисекунд после обнаружения сбоя питания.

Линейно-интерактивный ИБП «взаимодействует» с линией питания переменного тока, чтобы сглаживать формы сигналов и корректировать рост и падение напряжения.

Онлайн-ИБП
Онлайн-ИБП — самые современные и самые дорогие ИБП.Инвертор постоянно обеспечивает чистое питание от батареи, а компьютерное оборудование никогда не получает питание непосредственно от розетки переменного тока. Однако онлайн-блоки содержат охлаждающие вентиляторы, которые действительно шумят и могут потребовать некоторого планирования местоположения для домашнего пользователя или небольшого офиса.

Три типа ИБП

Все системы ИБП переключаются на аккумулятор при сбое питания. Разница в том, как они справляются с питанием в нормальных условиях. Резервные блоки обеспечивают ограниченное затухание, тогда как линейно-интерактивные системы регулируют напряжение и сглаживают плохие гармоники.Онлайн-системы постоянно восстанавливают чистую энергию. (Диаграммы любезно предоставлены MGE UPS SYSTEMS. )

Размер имеет значение

При отключении питания блок справа будет поддерживать работу большего количества оборудования в течение более длительного времени, чем блок слева, потому что батарея больше. Размер батареи является важным критерием при выборе систем ИБП.

Резервное копирование резервной копии

В массиве питания APC Symmetra все модули разделяют общую нагрузку; таким образом, любой блок может выйти из строя и быть заменен без ущерба для безопасности, которую ИБП изначально должен был обеспечить. (Изображение любезно предоставлено American Power Conversion Corporation.)

Источник бесперебойного питания: как выбрать подходящий

Источник бесперебойного питания (ИБП) предлагает простое решение: это аккумулятор в коробке с емкостью, достаточной для работы устройств, подключенных к его розеткам переменного тока, в течение нескольких минут или часов, в зависимости от ваших потребностей и набора оборудования. Это может позволить вам поддерживать работу интернет-службы во время длительного отключения электроэнергии, дать вам пять минут, необходимых вашему настольному компьютеру с жестким диском для автоматического выключения и избежать потери работы (или, в худшем случае, запуска программного обеспечения для восстановления диска) .

С точки зрения развлечения, это может дать вам достаточно времени, чтобы сохранить вашу игру после отключения электроэнергии или, что еще более важно, уведомить других в командной многопользовательской игре о том, что вам необходимо выйти, чтобы вы не оценили штраф за досрочное прекращение игры.

ИБП также выполняет функции устройства защиты от перенапряжения и помогает вашему оборудованию и увеличивает время безотказной работы, компенсируя временные провалы напряжения и другие капризы электрических сетей, некоторые из которых могут повредить блоки питания компьютера. При цене от 80 до 200 долларов для большинства систем ИБП может обеспечить замечательное спокойствие в сочетании с дополнительным временем безотказной работы и меньшими потерями.

ИБП не новые. Они датируются десятилетиями. Но цена никогда не была ниже, и изобилие возможностей никогда не было больше. В этом введении я помогу вам понять, что может предложить ИБП, разобраться в ваших потребностях и дать предварительные рекомендации по покупке. Позже в этом году TechHive предложит обзоры моделей ИБП, подходящих для дома и небольших офисов, из которых вы сможете сделать осознанный выбор.

Обновлено 24 декабря 2020 г. , чтобы добавить наш обзор резервного ИБП CyberPower SL700U.Это отличный резервный источник питания для домашнего сетевого оборудования, но он производит смоделированную или ступенчатую синусоидальную волну, которая может вызвать проблемы с компьютерами, оснащенными активной коррекцией коэффициента мощности (PFC). Как вы помните, мы критиковали источник бесперебойного питания Tripp Lite AVR900U по той же причине. Какая разница? Продукт Tripp Lite дороже, так как он также является линейно-интерактивным ИБП, что обеспечивает более быстрое переключение и постоянное регулирование мощности.Эти функции хороши, когда вы хотите обеспечить резервное питание для ПК, но они просто не добавляют большой ценности ИБП, который будет использоваться исключительно для домашнего сетевого оборудования.

Ключевое слово — бесперебойность работы

ИБП появился в эпоху, когда электроника была хрупкой, а приводы легко выбрасывались из строя. Они были разработаны для обеспечения непрерывного — или «бесперебойного» питания для предотвращения множества проблем. Впервые они были обнаружены в серверных стойках и использовались с сетевым оборудованием, пока цена и формат не упали, чтобы их можно было использовать с оборудованием для дома и небольшого офиса.

Amazon

Этот недорогой резервный ИБП AmazonBasics (80 долларов США) имеет 12 розеток с защитой от перенапряжения, но только шесть из них также подключены к внутренней батарее для резервного питания.

Любое принадлежащее вам устройство, которое внезапно потеряло питание и , имело жесткий диск внутри, могло закончиться повреждением каталога или даже физическим повреждением из-за врезания головки диска в другую часть механизма. Другое оборудование, которое загружало свою прошивку с микросхем и работало с использованием энергозависимой памяти, также могло потерять ценные кеши информации и потребовать некоторое время для ее повторной сборки.

Упоминается в статье

ИБП Cyberpower CP800AVR
Жесткие диски

эволюционировали, чтобы лучше управлять сбоями питания (и ускорением в ноутбуках), и все портативные устройства и большинство новых компьютеров были переведены на твердотельные накопители (SSD) без движения, которые не имеют внутренних шпинделей и головок чтения / записи. Встроенные устройства — от модемов и маршрутизаторов до интеллектуальных устройств и цифровых видеорегистраторов — стали более устойчивыми и быстрее загружаются. Большинство продаваемых сегодня устройств имеют SSD, флэш-память или карты.

Это все еще возможно, если ваш настольный компьютер без батареи внезапно потеряет питание, что он может остаться в состоянии, которое приводит к повреждению документа, теряет последнее состояние электронной таблицы или происходит в такой неподходящий момент, что вы должны восстановить свой диск или переустановить Операционная система.Избегание этих возможностей, особенно если вы регулярно сталкиваетесь с небольшими проблемами с питанием дома, может сэкономить вам как минимум время на восстановление потерянной работы и, возможно, стоимость программного обеспечения для восстановления диска, даже если ваше оборудование остается нетронутым.

Более частая проблема может возникнуть из-за сетевого оборудования, которое требует умеренного питания. Потеря питания означает потерю доступа к Интернету, даже если ваша кабельная, DSL или оптоволоконная линия остается под напряжением или активна от физического объекта интернет-провайдера или от точки подключения по соседству, а не от трансформатора в вашем здании или блоке.ИБП может поддерживать вашу сеть в рабочем состоянии, пока энергокомпания восстанавливает энергию, даже если на это уходит часы.

При отключении электроэнергии включается аккумулятор ИБП. Он подает ожидаемые количества энергии на все подключенные устройства, пока батарея не разрядится. Современный ИБП также может сигнализировать компьютеру о ряде факторов, включая оставшееся время или инициировать выключение с помощью встроенного программного обеспечения (как в случае с Energy Saver в macOS) или установленного программного обеспечения.

CyberPower

В случае отключения электроэнергии программное обеспечение CyberPower корректно завершит работу компьютера, пока он работает от батареи ИБП CP800AVR.

Одним из ключевых отличий ИБП, предназначенных для дома и отдельных устройств в офисе, является емкость аккумулятора. Вы можете покупать блоки с батареями самых разных размеров, и чем больше емкость батареи, тем дольше вы получите время работы или большее количество оборудования, которое вы сможете поддерживать с помощью одного ИБП. В некоторых случаях может иметь смысл приобрести два или более ИБП, чтобы покрыть все необходимое оборудование, которое у вас есть, и каждый из них соответствует нужной мощности.

Упоминается в статье

Резервный ИБП AmazonBasics 800 ВА 450 Вт Устройство защиты от перенапряжения Резервное питание от батареи

Батареи необходимо заменить, хотя это может быть сделано через очень долгий период времени.ИБП обычно имеет световой индикатор или будет использовать звук, чтобы указать на батарею, которую необходимо заменить, и это может указывать на это с помощью программного обеспечения, запущенного на компьютере, к которому он подключен.

Великолепная мощность и отличное преобразование мощности.

ИБП

для потребителей и малого бизнеса выпускаются в версиях для режима ожидания и линейно-интерактивного режима. В резервных модулях аккумулятор остается готовым к автоматическому использованию по требованию, но в остальном он находится в режиме ожидания, как следует из названия. Линейно-интерактивная версия подает питание через инвертор от стены к подключенным устройствам, а также заряжает аккумулятор.Он может регулировать мощность, сглаживать максимумы и минимумы и переключаться на батарею в течение нескольких миллисекунд. (Другие варианты намного дороже или предназначены для критически важных систем и более высокого энергопотребления.)

Несколько лет назад разница в цене была достаточно высокой, и вам приходилось действительно балансировать между необходимостью конкретных функций и стоимостью. Теперь вы можете выбрать ИБП с линейным взаимодействием из-за его преимуществ, которые включают меньший износ батареи и продление ее срока службы.Батареи относительно дороги в замене и составляют значительную долю от первоначальной закупочной цены, поэтому их более длительное поддержание в исправном состоянии снижает общую стоимость владения.

ИБП предназначен не только для подачи питания в случае сбоя, это еще одна область, в которой различаются подходы к резервному и линейно-интерактивному режимам.

Гленн Флейшман / IDG
Веб-сайт

APC предлагает удобный инструмент, который поможет вам решить, какие из ИБП соответствуют вашим требованиям, исходя из общего энергопотребления и времени, в течение которого вам потребуется питание от батарей для ваших компонентов.

Эти три колебания напряжения могут происходить регулярно или нечасто при питании от вашей электросети:

• Скачки : У коммунальных служб иногда бывают короткие скачки напряжения, которые могут повлиять на электронику, иногда сгорая блок питания или поджаривая все устройство. Защита от перенапряжения эффективно снижает напряжение выше определенного безопасного диапазона.
• Sags : В вашем доме или офисе может наблюдаться кратковременное падение напряжения, когда включается что-то с большим двигателем, например сушилка для белья или тепловой насос, — иногда даже в соседней квартире, доме или здании.
• Пониженное напряжение («понижение напряжения») : В некоторых случаях с высоким потреблением электроэнергии по территории коммунальное предприятие может снизить напряжение на длительный период, чтобы избежать полного отключения электроэнергии. Это может вызвать проблемы с промышленным и домашним оборудованием с моторным приводом — многие приборы имеют двигатели, часто приводящие в действие компрессор, как в холодильнике или морозильной камере. В случае электроники продолжительное пониженное напряжение может привести к повреждению некоторых источников питания.

Резервная модель обычно полагается на работу с избыточным напряжением с помощью встроенных металлооксидных варисторов (MOV), как и в автономных устройствах защиты от перенапряжения.Эти MOV переключают питание на землю, но в конечном итоге сгорают после длительного использования. В этот момент все модели ИБП, которые я проверял, перестали пропускать питание. (Это в отличие от большинства устройств защиты от перенапряжения, которые гаснут «защищенный» светодиод на своей передней панели, но продолжают пропускать энергию.)

В случае провалов питания и пониженного напряжения модель в режиме ожидания отключает аккумулятор. Если это происходит часто или в быстрой последовательности, ваш ИБП может не справиться с задачей и обеспечить достаточную задержку, чтобы настольный компьютер или жесткий диск теряли питание достаточно долго, чтобы остановить его операционную систему или дать сбой.

Упоминается в статье

Tripp Lite Smart1500LCDT

Линейно-интерактивный ИБП непрерывно подает питание через кондиционер, который заряжает аккумулятор и регулирует мощность. Это автоматическое регулирование напряжения, известное как AVR, может преобразовывать напряжение по мере необходимости, чтобы обеспечить чистое питание подключенных розеток, не полагаясь на батарею. В линейно-интерактивной модели аккумулятор используется только в крайнем случае.

Есть одна последняя характеристика мощности ИБП, которую можно найти как в резервных, так и в линейно-интерактивных моделях: плавность генерации переменного тока, вырабатываемого моделью за счет постоянного тока, выдаваемого ее батареей.Переменный ток плавно меняет направление потока мощности 60 раз в секунду, и ИБП должен имитировать этот поток, который можно представить в виде волнообразной синусоидальной волны.

Tripp Lite

Tripp Lite Smart1500LCDT — это линейно-интерактивный ИБП, то есть он подает согласованное питание на подключенные устройства и одновременно заряжает батарею. В случае отключения электроэнергии он переключится на питание от батареи в течение нескольких миллисекунд.

ИБП может генерировать чистую синусоидальную волну, которая увеличивает стоимость, или ступенчатую волну, при которой мощность изменяется более резко вверх и вниз по мере ее чередования.Грубая смоделированная синусоида может стать препятствием для определенных типов компьютерных блоков питания, компоненты которых плохо взаимодействуют с изменениями напряжения. Это может вызвать преждевременный износ компонентов или привести к их полному отключению или вызвать дополнительные повреждения.

Если ваше устройство имеет активную коррекцию коэффициента мощности (PFC) или содержит хрупкую или чувствительную электронику, особенно для записи звука, вам, вероятно, понадобится чистая синусоида. Не всегда легко определить, есть ли в вашем устройстве активная коррекция коэффициента мощности; в случае сомнений выберите чистую синусоидальную волну — дополнительные расходы значительно снизились.

Даже для оборудования, которое не подвержено проблемам с питанием, ступенчатая синусоида может привести к тому, что источник питания будет издавать пронзительный вой, когда он работает от батареи.

Еще одна последняя функция ИБП, которая также может быть полезна: менее дорогие модели имеют один или несколько светодиодов для индикации определенных элементов состояния, таких как работа от резервного источника питания или необходимость замены внутренней батареи. В других есть ЖК-экран (иногда с подсветкой), который предоставляет различную информацию, иногда чрезмерную, которую можно просмотреть с помощью программного обеспечения, установленного на подключенном компьютере.

Все ИБП имеют встроенную звуковую сигнализацию об отключении питания, некоторые из них довольно громкие.

БТР

ИБП, излучающий чистую синусоиду, такой как APC SMC1000, — ваш лучший выбор, если вы работаете с чувствительным оборудованием, например, с аудиозаписывающим оборудованием. ЖК-дисплей также полезен для мониторинга состояния ИБП.

Определение потребностей вашего ИБП

У большинства из нас есть два основных сценария, которые нужно спланировать: поддерживать работоспособность сети и предотвращать внезапное выключение наших компьютеров с питанием от переменного тока.Сюда входит очень разный выбор оборудования и конфигурации.

Однако у обоих есть один общий элемент: наличие достаточного количества розеток, правильно разнесенных для прямого подключения всех ваших устройств. Большинство ИБП имеют как розетки с резервным питанием от батареи, так и розетки с защитой от перенапряжения, которые не подключены к батарее. Вам необходимо изучить количество и расположение, так как настоятельно не рекомендуется подключать удлинитель или другие удлинители к розеткам ИБП любого типа, так как это увеличивает риск электрического пожара.

Это может быть особенно сложно, если у вас есть большие сетевые адаптеры переменного тока в стиле «бородавки» или вилки переменного тока шире, чем обычно.

Сценарий 1. Поддержание сети в рабочем состоянии

Упомянуто в этой статье

APC Smart-UPS C 1000 ВА (модель SMC1000)

Изучите все устройства, составляющие вашу сеть. Это может быть широкополосный модем, адаптер VoIP для телефонных звонков, один или несколько маршрутизаторов Wi-Fi, один или несколько коммутаторов Ethernet и / или концентратор для умного дома. Поскольку они могут быть распределены по всему дому или офису, вам может потребоваться два или более ИБП для поддержания работы сети.

Если у вас есть модем, маршрутизатор и коммутатор (плюс адаптер VoIP, если он вам нужен), все они находятся в непосредственной близости, вы можете жить без других частей вашей сети, работающих во время сбоя. Также вероятно, что это оборудование уже подключено к сетевому фильтру. (Эти устройства, как правило, не получают преимуществ от помощи ИБП при падении / понижении напряжения, поскольку их адаптеры постоянного тока, как правило, обеспечивают питание в более широком диапазоне обстоятельств.)

Возможно, у вас уже есть простая резервная батарея, встроенная или включенная в одну или несколько частей. оборудования.Многие концентраторы для умного дома имеют встроенные резервные батареи. А поскольку государственные регулирующие органы обычно требуют многочасового резервного питания от батареи для услуги VoIP, ваш широкополосный модем или адаптер VoIP может включать в себя внутреннюю батарею по этой причине.

Чтобы узнать размер ИБП, который вам нужен, ознакомьтесь со спецификациями всего вашего оборудования. Обычно он отлит из пластика с четырьмя точками черного на черном на нижней стороне шестерни или на преобразователе постоянного тока, который вы подключаете непосредственно к розетке, или который состоит из двух частей с блоком между адаптером и вашим устройством. и стандартный шнур питания переменного тока.Значения, которые вы ищете, — это либо напряжение постоянного тока и сила тока, например, 12 вольт и 1,5 ампер, либо общая мощность, например, 18 Вт.

Сложите эти количества, и вы сможете использовать инструменты планирования для поиска нужной единицы. Например, APC предлагает расширенную диаграмму времени работы, в которой указаны мощность и время работы для каждого из своих устройств. Вы также можете использовать калькулятор на сайте, на котором вы добавляете устройства или ватты, и он дает представление о том, какие устройства необходимо приобрести и сколько времени каждое из них может работать при этой нагрузке.

Для большинства комбинаций оборудования и доступных устройств вы должны иметь возможность поддерживать сетевое оборудование в работе не менее часа полностью от батареи. Потратьте больше или купите несколько единиц, и вы можете увеличить это время до двух-восьми часов.

Гленн Флейшман / IDG

Чтобы определить размер ИБП, который вам понадобится, сложите количество ватт, которое потребляет каждое устройство. Вы можете найти эту информацию на каждом блоке питания или адаптере переменного тока.

Сценарий 2: Прерывание питания и выключение компьютера

Ваша цель состоит в том, чтобы убедиться, что все ваши устройства, которые должны продолжать работать, имеют достаточно энергии, чтобы сделать это при кратковременном отключении питания и отключиться — предпочтительно автоматически — во время любого отключения это длится более нескольких минут.

Необходимо учитывать две отдельные проблемы с питанием: электрическая нагрузка, которую добавляют устройства, подключенные к розеткам ИБП с резервным питанием от батарей, и емкость внутренней батареи ИБП, которая определяет, как долго мощность может протекать через данное подключенное устройство. нагрузка. (Розетки, защищенные только от скачков напряжения, имеют гораздо более высокий предел нагрузки, который компьютерное оборудование не может превышать.)

Начните с расчета общей мощности для всего оборудования, которое вы собираетесь подключить, точно так же, как с сетевым оборудованием.На большинстве аппаратных средств будет отображаться единое число ватт или максимальное потребляемое количество ватт; если он показывает только амперы (или амперы), умножьте на 120 (для вольт) указанные значения ампер, чтобы получить ватт. В моем офисе у меня есть iMac, внешний дисплей, USB-концентратор и два внешних жестких диска. В сумме получается около 250 Вт.

С помощью этого числа вы можете проверить максимальную нагрузку на ИБП, которая часто приводится в недоумении, используя либо вольт-амперы (ВА), либо ватты, либо и то, и другое. Хотя вольт, умноженный на ампер и ватт, должны быть равны, производители ИБП используют другую формулу, что, вероятно, является плохой идеей.Ватты на ИБП — это вольты, умноженные на амперы, умноженные на коэффициент мощности, или эффективность, с которой источник питания на компьютере или другом устройстве передает питание от входа переменного тока своим компонентам.

AmazonBasics

ИБП использует USB-кабель для связи с подключенным компьютером, запуская программное обеспечение на машине для плавного отключения при работе от батареи.

На практике вы все равно можете сложить все свои устройства в ваттах и ​​использовать это в качестве меры, чтобы найти ИБП, который превышает это количество с некоторым запасом: вы не можете превысить коэффициент нагрузки ИБП с вашим оборудованием, иначе он выиграет » t функция.(Если ИБП рассчитан только на ВА, умножьте это число на коэффициент мощности 0,6 или 60%, чтобы получить нижний уровень в ваттах.)

Имея это число под рукой, вы можете просмотреть время автономной работы, доступное на моделях, которые может поддерживать вашу общую нагрузку, сверяясь с приведенными выше цифрами, таблицами или калькуляторами, которые производители предоставляют для оценки того, сколько минут вы получаете при питании только от батареи.

С моим iMac, установленным выше 250 Вт, у меня есть несколько вариантов в диапазоне от 100 до 150 долларов, которые имеют максимальную мощность нагрузки намного выше этого числа и которые могут обеспечить пять или более минут работы.

Также очень важно выбрать модель ИБП, которая имеет USB-соединение с вашим настольным компьютером, а также программное обеспечение, совместимое с вашей операционной системой. Хотя в macOS и Windows есть встроенные параметры управления питанием, которые могут автоматически распознавать совместимое оборудование ИБП, вам может потребоваться дополнительное программное обеспечение для настройки параметров ИБП (например, звуковых сигналов) или для предоставления подробных отчетов и диаграмм о качестве электроэнергии и происшествиях.

Инструменты управления питанием ОС и программное обеспечение от производителей ИБП позволяют создавать безопасные условия автоматического отключения.Вы можете определить такой сценарий: «Если отключение длится более трех минут или если заряд батареи менее 50 процентов, начать немедленное безопасное отключение».

Также важно убедиться, что все ваши запущенные приложения могут выйти без потери данных и не останавливать завершение работы. Например, несохраненный файл Word может помешать завершению завершения работы Windows.