Для чего служит ибп

Как выбрать бесперебойник для дома

В XXI веке электроприборы стали неотъемлемой частью бытовой жизни человека. Для того, чтобы они функционировали правильно и без поломок, важно обеспечить бесперебойное питание электрической сети. Если этого не сделать, то во время резких скачков напряжения или отключения сети, приборы могут прийти в негодность. Сохранить электроприборы в исправном состоянии помогают бесперебойники для дома. В данной статье мы рассмотрим, для чего нужен источник бесперебойного питания, его виды, а также узнаем критерии выбора бесперебойника для дома.

Для чего нужен источник бесперебойного питания

Чтобы разобраться, зачем нужен источник бесперебойного питания, рассмотрим определение этого прибора. Источник бесперебойного питания (ИБП) – это устройство, которое позволяет электрооборудованию работать без электрической сети, питаясь от аккумуляторных батарей. В случае полного отключения или скачка напряжения в доме, источник питания будет поддерживать функционирование электроприборов. ИБП помогает избежать поломок и других неприятных последствий при резком выключении электричества. ИБП используют в компьютерной сфере, так как резкое отключение электропитания может вызвать весьма неприятные последствия для компьютерной техники. Кроме этого, источники электрического питания применяются и в быту. Например, система отопления или домашний компьютер. Бесперебойники способны работать в течение 10-15 минут, этого достаточно, чтобы восстановить электропитание или сохранить данные, и отключить оборудование. ИБП не стоит рассматривать как резервный источник электричества, он создан для поддержания сети на небольшой промежуток времени. Конечно, можно продлить время функционирования ИБП, но для этого нужны большие энергоемкие аккумуляторы, что сильно сказывается на цене прибора.

Виды источников бесперебойного питания

Бесперебойники разделяются на три вида. Рассмотрим каждый из них.

Критерии выбора источника бесперебойного питания

Для того, чтобы не ошибиться в выборе источника питания, рассмотрим основные критерии.

Источник бесперебойного питания позволяет находиться в исправном состоянии домашнему оборудованию, так как исключает его неожиданное отключение. В статье мы узнали, для чего нужен источник питания, рассмотрели виды бесперебойников, а также описали критерии выбора данных устройств.

Источник

5 мифов об ИБП, их опровержение и реальное положение дел

Источники бесперебойного питания уже не одно десятилетие — важный, но неприметный атрибут корпоративных офисов и домашних кабинетов. Многие из нас вспоминают о них в редкие моменты отключения электричества или когда надо купить новые ИБП или же заменить в них батареи. Вот тут и возникает желание сэкономить. А где желание сэкономить — там всевозможные мифы и «рассказы бывалых». Сегодня на 5 таких мифов станет меньше.

Миф 1. ИБП защитит от всех проблем с электропитанием

Этот миф больше всего распространён в среде малого бизнеса и домашних пользователей. В отличие от корпоративного сектора, где к закупке ИБП (он же UPS) относятся как к обязательным расходам в ИТ-бюджетах компаний, «физики» и малый бизнес приобретают их по остаточному принципу. Повод для покупки обычно рождается сам собой — когда внезапное отключение электропитания приводит к потере значимых результатов работы. Но если уж купили, многие пользователи считают защиту электропитания своих компьютеров полноценной на 100%. Так ли это?

Правда: ИБП защищает нагрузку от отключения магистрального электропитания, но на относительно короткое время. В зависимости от ёмкости батарей и величины нагрузки ИБП способен поддержать работу защищаемого оборудования на десяток-другой минут. Если напряжение в электросети пропадает на более продолжительное время, потребуются устройства автономного электроснабжения — генераторы или даже солнечные батареи, например.

Большинство моделей ИБП, относящихся к линейно-интерактивному типу и типу с двойным преобразованием напряжения, имеют в своём составе входной сетевой фильтр и стабилизатор напряжения, также защищая нагрузку от высокочастотных помех и отклонений напряжения в сети в определённых пределах. В случае отклонения параметров напряжения на бо́льшие величины ИБП переходит на питание от батарей.

Тут стоит указать также, что ИБП не требуется для питания оборудования, для которого уже предусмотрен автономный режим работы от собственного аккумулятора, — например, ноутбуков. Однако даже такое оборудование рекомендуется подключать через сетевой фильтр.

Можно говорить о примерно десятке вариантов нарушения нормального электроснабжения, с которыми справляются современные ИБП. Сложные случаи, такие как нестабильность частоты в энергосети и значительное искажение синусоидальной формы напряжения способен скорректировать только наиболее продвинутый тип ИБП, называемый ИБП с двойным преобразованием (он же Online UPS). В таких ИБП переменное входное напряжение вначале преобразуется в постоянное, а затем опять в переменное, уже с идеальной формой синусоиды.

Список возможных нарушений в системе электроснабжения. Источник (здесь и далее, если не указано иное): Eaton

Но есть такие нарушения, с которыми ИБП не справится. Уже называлось длительное отключение электросети, но существует ещё одна опасность — мощные высоковольтные скачки напряжения, возникающие, например, при ударе молнии в линию электроснабжения, а это скачки напряжения и тока с характеристиками более 20 кВ.

Чтобы защитить нагрузку, в том числе бытовую технику, от повреждений, ИБП применяется вместе с устройством защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП, или surge arrester). В ситуации городской среды пользователь может не обращать внимание на этот момент, так как УЗИП устанавливается со стороны сети, но если вы живёте в индивидуальном загородном доме необходимо озаботиться организацией системы молниезащиты и установкой УЗИП самостоятельно.

Миф №2. Если «тренировать» батарею ИБП, периодически ее разряжая, то это продлит срок её службы

Этот миф ведёт свою историю с приёмов продления жизни древних поколений автомобильных аккумуляторных батарей (АКБ). Идея такова: раз в ИБП стоят свинцовые батареи и автомобильные АКБ тоже свинцовые, то почему бы не попробовать применить одинаковую методику продления их срока службы? В советское время в журнале «За рулём» была рубрика «Советы бывалых», в которой автолюбители делились подобным опытом продления срока службы АКБ (даже тогда этот опыт был весьма спорным).

Правда: Производители ИБП не рекомендуют подобные процедуры, ибо они неэффективны. Более того, считается, что глубокий разряд сокращает жизнь свинцовых батарей в ИБП.

Важно соблюдать простейшие правила эксплуатации батарей ИБП:

Поскольку вода не может быть добавлена в свинцовые батареи для ИБП, рециркуляция воды внутри АКБ имеет решающее значение для срока службы, а любой фактор, который увеличивает скорость испарения или потери воды, например, повышенная температура окружающей среды или тепло от зарядного тока, укорачивает жизнь АКБ. Вот более подробный список:

А есть ли еще какие-то варианты по продлению срока службы АКБ, кроме как «держать в прохладном месте»? Да, и таких методов два — с ограниченным эффектом и кардинальный.

Начнём с ограниченного варианта. Свинцовые батареи применяются в ИБП уже более 30 лет, а за это время предпринимались неоднократные попытки найти способы продлить жизнь АКБ, изменяя режим заряда. В целом это удалось сделать, и уже порядка 10 лет во многих моделях ИБП корпоративного класса применяется особая методика заряда АКБ.

Примером может служить технология зарядки ABM (Advanced Battery Management) компании Eaton, значительно (до 50%) продлевающая срок службы свинцовых батарей благодаря использованию сложного режима заряда: поскольку типичный ИБП большую часть времени эксплуатируется в холостом режиме нагрузки на батарею, то технология ABM производит заряд батарей лишь по необходимости. Большую часть времени батарея функционирует в режиме «отдыха» и подзаряжается в рамках определённых временных интервалов.

График зарядки батареи ИБП по технологии АВМ

Традиционный метод заряда (постоянная подзарядка слабым током) в сравнении с АВМ быстрее высушивает электролит и ускоряет процесс коррозии пластин. В дополнение при использовании АВМ обеспечивается более тщательный контроль за сроком замены батарей, что важно для корпоративных клиентов. В ИБП производства Eaton технология АВМ используется в устройствах 5-й серии и более старших моделях.

И, наконец, кардинальным способом продления жизни АКБ является переход на литий-ионные батареи. Это новый перспективный тип батарей, в ИБП Eaton такие батареи доступны, начиная с определённых моделей 5-серии. Литий-ионные АКБ служат до 10 лет, у них слабый саморазряд, они имеют меньший вес и бо́льшую ёмкость в сравнении со свинцовыми АКБ аналогичного типоразмера, а также, на порядок большее количество циклов заряда-разряда. К примеру, Eaton считает, что для стоечного ИБП модели 5P 1U 1500 VA UPS в расчёте на 8 лет эксплуатации применение одной литий-ионной батареи вместо 2-3 свинцовых приведёт к экономии порядка 600 долларов США.

Миф №3. АКБ, поступающие в продажу для замены, хуже изначально установленных в ИБП на заводе и служат заметно меньше

По этому мифу, как и по следующим двум мы пробежимся в ускоренном порядке, т.к. они легко опровергаются буквально одним-двумя абзацами текста.

Правда: Фирменные батареи, поступающие в продажу в качестве запасных частей, идентичны тем, что устанавливаются в ИБП на заводе-изготовителе. Разный срок службы объясняется тем, что пользователи могут купить уже полежавшие на складе батареи, а также тем, что они — то есть всё те же пользователи — часто не проводят настройку режимов ИБП после установки новой батареи (что делается на заводе), хотя такая процедура проста и описана в руководстве пользователя для многих ИБП (исключая самые дешёвые модели – там нет такой функции).

Блок батарей из запасных частей идентичен заводскому

Например, для ИБП Eaton 9-й серии следует в настройках:

Миф 4. Можно использовать автомобильные АКБ вместо штатных для удешевления защиты своего оборудования

Правда: Автомобильные АКБ при заряде выделяют водород и целый букет других вредных веществ, включая пары серной кислоты, поэтому не могут использоваться внутри жилых помещений и в офисах. Не зря на станциях техобслуживания для целей зарядки АКБ выделяют отдельный бокс с мощной вентиляцией. Кроме того, имеет место разное строение пластин под разные режимы эксплуатации: у автомобильных АКБ они рассчитаны на большие пусковые токи (собственно, автомобильные АКБ предназначены для пуска), а АКБ ИБП — на длительный разряд умеренными токами. АКБ на автомобиле 99,9% времени только подзаряжается, т.к. для питания потребителей используется генератор. Езда «на батарее» с вышедшим из строя генератором является для такой батареи редким аварийным режимом. Следовательно, автомобильная батарея в связке с ИБП прослужит значительно меньше своего обычного срока (5-7 лет).

Ещё для любителей экономии и/или «зелёной» энергетики: особенно сильно сократится срок службы автомобильной АКБ, если её пытаться использовать в связке с солнечной батареей и ИБП в режиме холодного старта для автономного электроснабжения загородного дома (т. е. когда днём солнечная панель заряжает батарею, а в тёмное время суток ИБП переключается в режим холодного старта и кормит домашних потребителей). АКБ для систем солнечной энергетики, как и стандартные батареи для ИБП, выполнены по гелевой схеме и рассчитаны на длительный и глубокий разряд, а вот для автомобильной АКБ это будет экстремальный режим, ведущий к разрушению пластин.

Вывод — сэкономить применением автомобильной АКБ не удастся, лучше следить за разными акциями поставщиков батарей и постараться подешевле купить штатную батарею для ИБП (или системы солнечной энергетики, соответственно).

Миф 5. Можно улучшить надёжность защиты, подключая два или более ИБП последовательно друг за другом

Это, пожалуй, самый нелепый миф об ИБП.

Правда: Теория надёжности прямо говорит, что надёжность системы повышается только при параллельном резервировании. В профессиональном IT-оборудовании, таком как серверы и коммутаторы, для дата-центров предусмотрено по два блока питания. Поэтому их можно запитать от двух отдельных линий питания. Однако большинство компьютерной техники имеет один блок питания, и там для параллельного резервирования потребуются дополнительные устройства переключения между источниками питания.

Надёжность электропитания зависит от резервирования

Для увеличения надёжности электропитания рекомендуется создавать параллельные системы, когда два или более ИБП одновременно работают на одну нагрузку. В случае отказа одного из них, неисправный источник отключается от системы, а нагрузка равномерно распределяется между оставшимися.

Такие устройства переключения питания называются АВР (Автоматический ввод резерва) и выпускаются для различного типа нагрузок. Есть однофазные и трёхфазные АВР, с установкой в стойку 19”, в электрощит и переносные. Примером стоечного АВР является устройство «Статический переключатель Eaton STS». Время переключения между вводами для него составляет около 6 мс, что не сказывается на работе компьютерной техники.

Примером системы, когда с надёжностью до «пяти девяток» (99,999 %) требуется переключение между более чем двумя источниками электропитания, является запатентованная Eaton технология Hot Sync. Она позволяет организовать параллельную систему ИБП с резервированием по схеме N+1 (например, два модульных ИБП для защиты нагрузки и один для резервирования). Отличие Hot Sync от других систем интеллектуального резервирования состоит в отсутствии единой точки отказа, в качестве которой обычно выступает блок управления несколькими ИБП.

Подробнее о системах бесперебойного питания Eaton для корпоративного сектора, среднего и малого бизнеса (СМБ) и домашних пользователей можно прочитать на сайте компании.

Источник

Зачем компьютеру бесперебойник?

Содержание:

Статистика не лжет — около 45% всех компьютеров и другой бытовой техники перегорают из-за скачков напряжения в сети и внезапных отключений электроэнергии. И даже если вам повезло и ваш ПК оказался в оставшихся 55% – не спешите радоваться: вполне возможно, что из-за поврежденных системных данных компьютер откажется сразу включиться. Что же получается? Вам потребуется несколько недель кропотливой работы, чтобы их восстановить — и это если вы разбираетесь в технике. А если нет, то вызов специалиста на дом выльется в 2 – 3 тысячи рублей. И это минимальная сумма ущерба, а при сгоревшем системном блоке она повышается до 15 – 20 тысяч рублей.

Как быть, что делать? Совершенно точно одно: не стоит ждать очередного отключения и надеяться на чудо — лучше сразу купить источник бесперебойного питания для компьютера. Мы подробно рассмотрим, как подобрать оборудование для различных конфигураций ПК.

Какие проблемы решает бесперебойник для компьютера?

В электросети существует очень большое количество искажений, которые негативным образом влияют на качество электроэнергии, которое в итоге поступает в приборы:

Эти и многие другие неполадки в электросети становятся причиной выхода из строя компьютеров и любой другой дорогостоящей техники. Специально для устранения подобных помех предназначены бесперебойники.

Что еще нужно подключать к ИБП?

Считается, что защищать от проблем с электричеством нужно только системный блок, а остальные — монитор, модем, сканер и другие периферийные устройства — необязательно. Это ошибочное мнение. На деле вы должны подключить, как минимум, системник и монитор — только так вы сможете корректно завершить работу ПК, сохранив все данные.

Но не стоит оставлять без внимания и дорогостоящий модем, точки доступа, маршрутизаторы, акустические системы и пр. В случае их поломки покупка нового оборудования обойдется вам в крупную сумму.

Идеальный вариант — приобретение нескольких бесперебойников, каждый из которых будет защищать свою группу приборов.

Выбираем ИБП для персонального компьютера

Сначала определим, что подключать к источнику бесперебойного питания и какая мощность бесперебойника нам нужна.

1. Стандартный персональный ПК включает в себя:

Суммарная мощность защищаемых приборов — 470 Вт, что в переводе на вольт-амперы составляет 470*1,4 = 658 В*А. Если приобретать ИБП с рассчитанной мощностью, то надеяться на его долгий срок службы не стоит: постоянная работа на пределе возможностей очень быстро выведет его из строя. А значит, нужно к рассчитанной мощности прибавить еще 30%. В общей сложности получаем 855 В*А.

ИБП типа офлайн для компьютера подобной мощности будет идеальным вариантом. Он обеспечит 5 – 7 минут работы при отключении электроэнергии — этого времени вполне хватит для корректного завершения всех программ и сохранения данных.

Среди ассортимента нашего интернет-магазина для таких целей вам подойдет модель PowerCom WOW-1000U 78235. Однофазное устройство мощностью 1000 В*А защитит ваш компьютер от внезапных отключений электроэнергии. На работу от аккумуляторных батарей оборудование переключится всего за 0,004 с — перебой в подаче электричества просто не успеет нанести вреда. Доступная цена этого источника бесперебойного питания вас порадует.

2. Игровой компьютер

Такая конфигурация ПК характеризуется увеличенной мощностью и более высокими требованиями к ее защите от перебоев и отключений. Необходимо больше времени для автономной работы — при участии в онлайн-играх вам понадобится или завершить уровень, чтобы получить возможность сохраниться, или сообщить товарищам по клану о внезапно возникшей ситуации. Пройти уровень за 5 – 7 минут просто не получится — вам понадобится от 15 минут до 1 часа, поэтому источник бесперебойного питания для игрового компьютера должен быть мощным и более чувствительным.

Рассчитаем мощность ИБП, прикинув, сколько потребляют детали компьютера:

Не забудем также учесть дополнительные игровые принадлежности: рули, джойстики и т.д. А кто-то любит подсоединять не один, а два монитора. В общей сложности выходит 710+100 =810 Вт или 1140 В*А. Приплюсуем также 30%-ный запас по мощности, чтобы ИБП не работал на пределе возможностей. Итог: для игровой конфигурации компьютера понадобится устройство мощностью 1500 В*А.

Специально для защиты игрового комплекса подойдет модель источника бесперебойного питания RUCELF UPI-3000-48 EL 00001248. Максимальная мощность устройства составляет 2000 Вт или 2100 В*А. Это позволит вам подключить к нему и другие важные периферийные устройства помимо компьютера, например, принтер, модем, маршрутизатор и пр.

Если вам необходимо, чтобы ИБП обеспечивал более длительное время автономной работы, можно приобрести оборудование с двойным запасом мощности. Однако эта покупка выльется в приличную сумму. Если вы не хотите тратиться, то советуем купить источник бесперебойного питания с рассчитанной мощностью и возможностью подключения дополнительных батарей.

В нашем интернет-магазине вы легко подберете модель, удовлетворяющую вас по всем характеристикам. Покупая ИБП, вы получаете возможность:

Позвоните по телефону 8-800-333-83-28 — вам ответит опытный специалист, который оформит заказ, если вы уже определились с выбором, или поможет подобрать нужную модель.

Источник

Электропитание без перебоев

С увеличением зависимости бизнеса от ИТ и повышением требований информационных систем к электропитанию необходимость в системах бесперебойного питания становится все очевиднее.

Для защиты ИТ-оборудования от перебоев в электросети и некачественного электропитания широко применяются источники бесперебойного питания (Uninterruptible Power Supply, UPS) — ИБП. Это дополнительное оборудование, предназначенное для электропитания ИТ-систем или других устройств при кратковременном (до нескольких десятков минут) отключении основного электропитания, а также для защиты от помех и бросков в электросети и поддержания параметров питания в допустимых пределах. То есть ИБП также могут использоваться для улучшения качества электропитания.

По конструктивному исполнению ИБП можно разделить на настольные, напольные и стоечные (19″). Основное назначение любого ИБП — защита нагрузки от возможных проблем в цепях электропитания. По статистике, каждый ПК ежемесячно подвергается воздействию около 120 нештатных ситуаций, связанных с проблемами электропитания. В их числе:

Таким образом, ИБП сглаживают небольшие и кpатковpеменные броски питания, фильтpуют питающее напpяжение, но их главная задача — питать нагpузку в течение некотоpого вpемени после пpопадания напpяжения в сети. Многие модели с помощью пpогpаммного обеспечения могут автоматически завершать работу ИТ-оборудования пpи пpодолжительном отсутствии напpяжения в питающей сети, а также пеpезапускать его пpи восстановлении сетевого питания или по таймеру. Некоторые ИБП предусматривают функции монитоpинга и записи параметров источника питания (таких как темпеpатуpа, уpовень заpяда батаpей и дpугие показатели), отобpажение параметров напpяжения и частоты тока, выходного напpяжения и мощности, пpедупpеждение об аварийных ситуациях и пр. При пропадании напряжения в электросети любые ИБП переключают нагрузку на питание от батареи, но есть важные отличия.

Батареи: альтернатива свинцово-кислотным аккумуляторам

Сегодня 95% всех источников бесперебойного питания производятся с использованием свинцово-кислотных батарей в качестве источника постоянного тока.

Тем временем некоторые вендоры уже объявили о начале перевода нескольких моделей устройств бесперебойного питания со свинцово-кислотных аккумуляторов на литий-ионные. Их начальная стоимость пока что выше свинцово-кислотных, однако за последние несколько лет разрыв в ценах существенно сократился.

По данным Schneider Electric, в зависимости от сферы применения литий-ионных аккумуляторов в общей стоимости владения в течение срока их службы можно добиться экономии в 10-40% по сравнению с традиционными аккумуляторами.

Литий-ионные аккумуляторы (Li-ion) накапливают гораздо больше энергии в меньшем объеме. Так, в сравнении со свинцово-кислотными аккумуляторами с клапанным регулированием (VRLA) равной мощности они занимают втрое меньше места. А благодаря длительному сроку службы существенно сокращаются объемы работ и расходов по их замене.

Между тем подавляющее большинство ИБП по-прежнему комплектуется свинцово-кислотными батареями, известными своей надежностью, высоким качеством и оптимальными ценовыми характеристиками.

Классы ИБП

По принципу действия ИБП делятся на три основных класса: резервные ИБП (off-line), линейно-интерактивные (line-interactive) и ИБП с двойным преобразованием (on-line). Тип ИБП определяется соотношением параметров на входе и выходе устройства. У первых частота и напряжение на выходе определяются частотой и напряжением на входе; вторые стабилизируют напряжение на выходе при совпадении частот, а ИБП с двойным преобразованием преобразуют переменное напряжение в постоянное и вновь генерируют на выходе переменное (синусоидальное) напряжение, характеристики которого не зависят от параметров на входе ИБП.

В резервных (или пассивных) ИБП нагрузка питается напрямую от электросети, как правило, через помехоподавляющий фильтр. При отказе электросети нагрузка переключается на резервное питание от инвертора, питающегося от батарей. Такие ИБП просты и недороги, имеют высокий КПД, но не стабилизируют напряжение и частоту электросети, а переключение на питание от батарей происходит за несколько миллисекунд. Их мощность обычно невелика — от 220 до 2000 ВА.

Резервные ИБП:

Типовая область применения резервных ИБП — защита ПК или вспомогательного оборудования, где значимость хранимой информации или выполняемых операций сравнительно невелика. Эта топология не подходит в случае частых отключений или при некачественном электропитании.
Схема работы простейшего резервного ИБП показана ниже.

ИБП резервного типа: нормальный режим работы (rectifier — выпрямитель, inverter — инвертор, SPD — фильтр питания, bypass — байпас).

Для защиты более важного оборудования, например, серверов начального уровня, сетевого и телекоммуникационного оборудования, лучше использовать линейно-интерактивные ИБП. Они обеспечивают стабилизацию напряжения питания в заданном диапазоне и снижают влияние переходных процессов на работоспособность защищаемого оборудования.

Линейно-интерактивные ИБП поддерживают параметры питающего напряжения и синхронно переключают нагрузку на инвертор при его пропадании. В них инвертор включен параллельно электросети, он регулирует и стабилизирует выходное напряжение, одновременно заряжая батареи. Иногда ИБП дополняют автотрансформаторами, что позволяет расширить диапазон регулирования напряжения без перехода на батарею.

Преимущества данной технологии — стабилизация напряжения, меньшее время переключения на батареи и хорошо аппроксимированная синусоидальная форма напряжения на выходе ИБП. Существуют и более дешевые разновидности линейно-интерактивных ИБП со «ступенчатой» синусоидой.

Линейно-интерактивный ИБП: нормальная работа.

Линейно-интерактивный ИБП: аварийный режим.

Линейно-интерактивные ИБП:

Линейно-интерактивные ИБП можно использовать для защиты профессиональных рабочих станций, серверов среднего уровня, коммутаторов, маршрутизаторов и другого сетевого оборудования, но они не подходят для защиты сложного и дорогостоящего оборудования, чувствительного к электромагнитным помехам, колебаниям напряжения питания и нестабильности частоты питания, например, медицинского.

Линейно-интерактивные ИБП не годятся и для защиты непрерывных технологических процессов, а также для построения централизованных систем гарантированного электропитания, где важно обеспечить полную независимость электрических параметров на выходе ИБП от параметров на входе.

Разновидность линейно-интерактивных систем — ИБП с дельта-преобразованием напряжения. Благодаря усовершенствованной обратной связи напряжение на нагрузке у них регулируется плавно, а не ступенчато, обеспечивается стабилизация частоты выходного напряжения.

ИБП с дельта-преобразованием в штатном и автономном режимах.

Главное достоинство ИБП с дельта-преобразованием — высокий КПД. Однако достигается он, когда параметры напряжения сети соответствуют номинальным значениям, входной импеданс нагрузки имеет только активную составляющую, а сам ИБП нагружен на полную мощность. В противном случае повышается нагрузка на основной и дельта-инвертор, или снижается эффективность использования входного трансформатора, что ухудшает КПД. К тому же эффекту приводит расширение диапазона входных напряжений для нормального режима работы. В итоге, имея преимущество по КПД (2-3%) в идеальных условиях, ИБП с дельта-преобразованием проигрывают линейно-интерактивным в условиях реальных.

ИБП с дельта-преобразованием:

Линейно-интерактивный ИБП APC BR1000G дает на выходе не совсем чистую синусоиду, но такой аппроксимации достаточно для большинства устройств.

Самый технически совершенный класс источников бесперебойного питания — системы с двойным преобразованием — гарантируют выходные электрические характеристики, близкие к идеальным, как по напряжению, так и по частоте. За это приходится платить усложнением и удорожанием конструкции.

Системы с двойным преобразованием обеспечивают очень малое время переключения на работу от батарей и имеют высокие выходные электрические характеристики. Такие ИБП подходят для критически важных приложений, защиты мощных серверов и кластеров, телекоммуникационного оборудования и локальных сетей. Они имеют высокий КПД в режиме двойного преобразования (95-96%) и синусоидальную форму выходного напряжения.

На российском рынке присутствует более двух десятков моделей ИБП с двойным преобразованием. Примерно половина этих устройств предназначена для монтажа в стойку. Технология двойного преобразования позволяет гарантировать максимальную защиту от перебоев в электросети.

В таких ИБП входное переменное напряжение преобразуется выпрямителем в постоянное, а затем инвертором — обратно в переменное. Даже при больших отклонениях входного напряжения ИБП питает нагрузку чистым синусоидальным стабилизированным напряжением. Инвертор включен последовательно с основным источником электроснабжения и всегда находится во включенном состоянии. При пропадании входного напряжения он переходит на питание от батарей.

В обычном режиме при питании от сети электроэнергия поступает через выпрямитель и инвертор, одновременно подзаряжая батареи. В случае пропадания или сбоя питания на входе ИБП инвертер запитывается от аккумуляторных батарей. Переключение происходит без использования статического переключателя, поэтому переход на работу от батарей мгновенен. Статический ключ в данной схеме используется только для перехода на режим автоматического байпаса для питания нагрузки в случае существенного сбоя в работе ИБП.

ИБП с двойным преобразованием отличает надежная защита нагрузки по электропитанию.

ИБП с двойным преобразованием: аварийный режим, питание от батареи.

В ИБП с двойным преобразованием поддерживается точная регулировка напряжения и частоты на выходе ИБП, бесперебойно осуществляется переход в байпас. Ручной байпас можно использовать для обслуживания и «горячей» замены батарей и самого ИБП.

Такие ИБП отличают постоянная стабилизация напряжения и частоты, непрерывность фазы выходного напряжения, отсутствие влияние нагрузки на сеть, полная фильтрация питания. Но есть и отрицательные стороны — сложность конструкции и высокая цена, относительно невысокий КПД. Диапазон мощностей выпускаемых устройств очень широк — от 600 ВА до нескольких сотен кВА.

ИБП с двойным преобразованием:

Краткое сравнение ИБП разных классов

Между тем отрасль давно нуждалась в более точной классификации ИБП. Согласно стандарту IEC 32040, введены три буквенных обозначения: VFI, VI и VFD.

Второй символ характеризует колебания выходного напряжения при 100% изменении линейной нагрузки. Тестирование проводится в нормальном и автономном режимах, выбирается наихудший показатель. Третий символ характеризует колебания выходного напряжения при 100% изменении нелинейной нагрузки. Конечно, ИБП имеют и другие характеристики, и их немало.

Характеристики ИБП

Перечислим кратко главные характеристики ИБП^

Некоторые блоки питания ПК используют функцию активной коррекции коэффициента мощности (PFC) и не всегда корректно работают с приближенной, не «чистой» синусоидой питания. Это может приводить к периодической перезагрузке системы.

Мощность ИБП может указываться в вольт-амперах (ВА) или в ваттах (Вт). ВА представляет максимальную теоретическую мощность на выходе ИБП, однако доступная мощность в Вт меньше — 60% от номинала в ВА. То есть ИБП на 1000 ВА соответствует ИБП на 600 Вт.

Не стоит перегружать ИБП. Например, для защиты нагрузки в 300 Вт лучше применять ИБП на 400-600 Вт. Такой вариант надежнее и обеспечивает большее время автономной работы. Учтите также, что емкость батареи со временем падает. И не подключайте к ИБП оборудование с пиковым потреблением мощности, способное вызвать перегрузку источника питания, такое как лазерные принтеры. Некоторые ИБП имеют защиту от перегрузки.

Задача электропитания при длительном отсутствии напряжения обычно решается с помощью установки бензиновых или дизельных генераторов. Но зачастую шум, выхлопные газы, необходимость периодического обслуживания, а также высокие требования к качеству электропитания делают использование генератора неприемлемым. В таких случаях рекомендуется применение специализированных ИБП с внешним батарейным комплектом большой емкости.

Под защитой ИБП

Перебои в работе информационных систем нередко ведут к большим финансовым убыткам, поэтому приходится принимать во внимание угрозу некачественного электроснабжения, возможные перебои и даже долговременное отключение электропитания.

В мире более 40% проданных систем бесперебойного питания используется для защиты серверов, систем хранения данных, сетевого оборудования. Около 60% потребления ИБП приходится на локальные сети, телекоммуникации и ЦОД, значительное количество применяется в промышленности, поскольку многие производственные процессы требуют качественного энергообеспечения.

Около четверти мировых продаж ИБП приходится на устройства мощностью менее 1 кВА, и примерно половина продаж — на устройства мощностью до 5 кВА. Обычно их используют для защиты ПК и серверов начального уровня. В России свои ПК с помощью ИБП защищают не более 15% пользователей — большинство довольствуются сетевым фильтром.

Увеличение популярности ноутбуков также спросу на ИБП не способствует, однако серверы любого класса и сетевое оборудование, учрежденческие АТС все же нуждаются в подобной защите.

В отличие от мощных ИБП (свыше 20 кВА), жизненный цикл которых достигает 20 лет, маломощные источники питания рассчитаны на пятилетний срок службы, однако сменный блок аккумуляторов (самой недолговечной части устройства) позволяет продлить их эксплуатацию.

В небольших офисах обычно используются резервные или линейно-интерактивные ИБП. Последние относительно недороги, обладают приемлемой функциональностью и достаточным классом защиты. Более половины производителей выпускают ИБП малой и даже средней мощности в Юго-Восточной Азии по OEM-контрактам.

Для недорогих «простых» ИБП тенденцией развития стало приближение их по функциональности и эффективности (таким как ремонтный байпас для «горячей» замены или ремонта оборудования, управляемые розетки и расширенная комплектация) к «большим» ИБП.

При выборе ИБП нужно учитывать сроки гарантии на само устройство и его компоненты, например, аккумуляторы. Отдавайте предпочтение известным производителям, которые специализируются на изготовлении подобного оборудования. Определитесь с максимальным количеством и типом розеток для подключаемых устройств. В тех случаях, когда помимо периодического отключения электричества существуют проблемы параметрами электропитания, необходимо устанавливать линейно-интерактивные устройства.

В общем случае не следует гнаться за временем работы от АКБ, оно составляет обычно до 5 минут при 100% нагрузке. Лучше выбрать модель с дополнительными батарейными модулями или купить генератор. Это дешевле, чем тратится на герметичные необслуживаемые АКБ.

Источники бесперебойного питания берегут компьютерную технику от сбоев в электрической сети. Хороший ИБП надежно защитит электронные устройства от перегрузок, позволит сохранить все данные и корректно завершить работу системы при аварии в электросети. Лучше не экономить на цене устройства, и купить как минимум линейно-интерактивный ИБП, а для защиты критичных систем использовать ИБП с двойным преобразованием.

ИБП в ЦОД

Перебои в работе ЦОД наносят серьезный урон их клиентам и имиджу самих компаний. Поэтому владельцам важно находить эффективные решения для повышения надежности электропитания своих дата-центров. Мировые производители систем бесперебойного питания для дата-центров предлагают свои варианты реализации ИБП.

Какие основные требования предъявляются к «ИБП для ЦОД»? Это высокая надежность (с учетом времени восстановления системы, т.е. важен не параметр MTBF, а коэффициент готовности); высокий КПД при неполной нагрузке (50-80%), что непосредственно отражается на тепловыделении и экономичности оборудования; поддержку параллельной работы с наращиванием мощности или повышением степени резервирования; масштабируемость; высокий входной и выходной коэффициент мощности и малый коэффициент гармонических искажений входного тока, что особенно важно при организации резервного питания от ДГУ.

Другие важные факторы — компактность систем, поддержка параллельной работы, низкое тепловыделение, интеллектуальная система управления зарядом АКБ, простое техническое обслуживание и поддержка, усовершенствованные возможности выключения серверов (есть версии ПО, позволяющие осуществлять корректное завершение работы виртуальных машин), средства управления/мониторинга, в том числе дистанционного, возможность простого и интуитивно понятного переключения на внешний байпас с защитой от неверных действий персонала, хорошая поддержка со стороны производителя оборудования.

При отсутствии системы резервного электропитания от ДГУ увеличить время автономной работы можно за счет внешних аккумуляторных шкафов. В числе обязательных функций ИБП старшего класса — интеллектуальные системы управления зарядом АКБ, средства оповещения оборудования о низком заряде аккумуляторных батарей. Применение в ЦОД энергоэффективных ИБП помогает снизить потребление электроэнергии, при этом мощность и надежность источников бесперебойного питания остаются неизменными.

ИБП с двойным преобразованием обеспечивают наивысшую степень защиты от различных сбоев в электросети, так как ИТ-системы полностью ограждены от воздействия электросети и запитываются от ИБП напрямую. При использовании такого ИБП оборудование защищено от проблем, связанных с перепадами напряжения, исчезновения питания и другими возможными сбоями электросети. По этой причине ИБП с двойным преобразованием используются для обеспечения питания серверов, чувствительного к состоянию сети оборудования и других критичных устройств, от которых зависит функционирование ЦОД. Кроме того, ИБП с двойным преобразованием имеют большой арсенал функций, а также гибкие возможности масштабируемости.

FSP Group уже некоторое время назад уловила тренды растущего рынка ЦОД и начала выпуск специализированного оборудования, которое призвано снабдить провайдеров телеком-услуг необходимыми источниками энергии. Источники бесперебойного питания с двойным преобразованием серии CUSTOS 9X компании FSP перекрывают диапазон мощностей от 1K до 10K.

ИБП с двойным преобразованием FSP Custos 9X+ 10K.

Например, ИБП Custos 9X+ 10K имеет следующие особенности конструкции:

ИБП с двойным преобразователем напряжения серии FSP Custos 9X+ могут быть использованы в комплекте с дополнительными батарейными блоками, есть возможность горячей замены источников питания.

Именно эти ИБП применяет для обеспечения бесперебойной работы оборудования в своем ЦОД хостинг-провайдер RUVDS. Его система бесперебойного гарантированного электропитания построена по классической схеме. Энергоснабжение ЦОД обеспечивают две подстанции, которые питают дата-центр по двум независимым линиям. На объекте установлен комплекс ИБП и ДГУ (схема резервирования — N+1).

Каждый физический сервер подключен к источнику бесперебойного питания. Если эти составляющие вдруг не справятся, то в работу включатся дизель-генераторы, которые обеспечат дата-центр электричеством до решения проблем с подстанцией. Это важная составляющая высокой надежности VPS-хостинга.

Источник