Ибп защита телефонной линии что это
Основное назначение источника бесперебойного питания (ИБП) — временно обеспечить питание аппаратуры при перебоях в подаче электроэнергии. Подключать через ИБП компьютеры принято повсеместно. Правда, для многих пользователей это является своего рода «правилом хорошего тона», а практический смысл данного ритуала от них ускользает. «Ну, ИБП защищает компьютер от скачков напряжения…». Попробуем разобраться: что, от чего и как защищает источник бесперебойного питания?
По внутреннему устройству и логике работы все ИБП делятся на три класса: пассивные, линейно-интерактивные и ИБП с двойным преобразованием. Соответственно, они в разной мере справляются с происшествиями в электросети и относятся к разным ценовым категориям.
Пассивные (stand-by, VFD, back-UPS, резервные) источники — самые простые и дешевые. В них схема питания от аккумулятора обычно выключена, и запускается только при пропадании напряжения в электросети. Время переключения с работы от сети на работу от батареи составляет десятые доли секунды, а выходной сигнал при работе от аккумулятора заметно отличается от «правильной» синусоиды. Как правило, на входе таких ИБП установлены простейший фильтр помех и быстродействующий предохранитель. Первый частично сглаживает импульсные помехи, а второй должен сработать при значительном повышении напряжения в электросети. Пассивные ИБП предназначены для питания домашних и офисных ПК. Небольшой «провал» выходного напряжения в момент переключения на аккумулятор компьютерным блокам питания не страшен.
Линейно-интерактивные (line-interactive, VI, Smart-UPS) ИБП отличаются тем, что в них схема питания от аккумулятора включена постоянно. При исчезновении напряжения на входе «бесперебойника» его выходные розетки почти моментально переключаются на внутренний преобразователь — для питаемых устройств этот переход практически незаметен. Кроме того, многие линейно-интерактивные ИБП способны автоматически поддерживать выходное напряжение 220 В. Делается это двумя способами.
Пока напряжение сети находится в пределах от 175 до 275 В, срабатывает механизм AVR (Automatic Voltage Regulation, авторегулятор напряжения). При отклонении входного напряжения на величину от 10 до 25% ниже номинала ИБП повышает напряжение на выходе на 15%. При отклонении входного напряжения на величину от 10 до 25% выше номинала ИБП понижает напряжение на 15%. Если напряжение сети выходит за предельные значения, линейно-интерактивный ИБП переключается на питание от аккумулятора. В этом режиме он продолжает работать, пока или напряжение в сети не вернется к норме, или аккумулятор не разрядится. Однако такие ИБП не стоит рассматривать как стабилизаторы напряжения. Режим «стабилизации» у них вынужденный и кратковременный!
В ИБП с двойным преобразованием (double conversion, VFI, Online-UPS) напряжение на выход все время выдается от преобразователя, преобразователь постоянно работает от аккумулятора, а аккумулятор непрерывно заряжается от сети. Фактически вход и выход ИБП гальванически изолированы друг от друга, а на выход поступает стабилизированное напряжение. Это самая надежная, но вместе с тем и неэкономичная схема. Сам ИБП получается дорогим, большим и тяжелым, преобразователь сильно нагревается и требует охлаждения вентилятором, а потери энергии в ходе преобразования составляют десятки процентов.
ИБП с двойным преобразованием используют только для питания серверов и компьютеров в критически важных случаях. В широкую продажу такие модели поступают редко — обычно их поставляют под заказ. Скорее всего, для питания рабочих компьютеров вы приобретете пассивные, максимум, линейно-интерактивные ИБП.
Мощность источников бесперебойного питания принято указывать в вольт-амперах (VA, ВА). Чтобы перевести эти значения в более привычные ватты (Вт), нужно умножить мощность в вольт-амперах на коэффициент 0,6. Например, ИБП с характеристикой мощности 600 ВА обеспечит питанием технику с максимальным потреблением 360 Вт. Если дать большую нагрузку, сработает защита по току, и «бесперебойник» отключится. На практике желательно предусмотреть около 30% запаса по мощности. Таким образом, наиболее распространенные ИБП на 600 или 650 ВА подходят для питания компьютера с реальным потреблением 200—250 Вт и монитора, который забирает еще около 30—60 Вт.
Если расстановка компьютеров в помещении позволяет, выгоднее использовать один мощный ИБП вместо нескольких маленьких. На два офисных компьютера потребуется «бесперебойник» мощностью около 1000 ВА. Для питания трех компьютеров, стоящих рядом, достаточно одного источника мощностью около 1400 ВА.
Линейно-интерактивный UPS (Line-Interactive UPS)
Данный тип ИБП обладает более сложной конструкцией, позволяющей ему брать на себя еще одну важную функцию — регулирование напряжения и поддержание его на требуемом уровне. Данные источники питания отслеживают напряжение в сети и с помощью встроенного автотрансформатора, который называют также бустером, поддерживают его уровень на выходе в заданных значениях, безопасных для подключенной техники.
Как только напряжение в сети выходит за безопасные границы, включается питание от аккумулятора. Такой подход позволяет обеспечить высокий уровень защиты от любых неприятностей с электропитанием, однако бесперебойник такого типа несколько дороже — их уже можно отнести к среднему ценовому сегменту. Но вложения в безопасность чаще всего оправданы — потенциальный урон от потери информации и выхода из строя компьютеров несравнимо выше.
Выбирая устройства данного типа, стоит обращать внимание на низкие пороговые значения перехода на режим работы от батареи, а также на способность выдерживать длительное снижение входного сетевого напряжения без переключения на резервное питание от аккумулятора. Этим условиям идеально соответствует обновленная линейка ИБП APC Back-UPS, в которую вошли модели BX700UI , BX950UI . Данные UPS способны автоматически стабилизировать напряжение в диапазоне от 140 до 300 В (BX700UI) или от 150 до 280 В (BX950UI и BX1400UI) до безопасного уровня, что позволяет подключенным к ним устройствам длительное время стабильно работать при пониженном или повышенном напряжении в сети.
Онлайн ИБП (on-line, ИБП с двойным преобразованием энергии)
Принцип действия
Устройство выполняет двойное преобразование поступающего из сети напряжения. Сначала из переменного в постоянное, а затем обратно – из постоянного в переменное. В силовой цепи on-line ИБП аккумуляторы занимают промежуточное положение между непрерывно функционирующими выпрямителем и инвертором (батареи соединены с выходом первого и входом второго). Такая схема позволяет избежать задержек при переходе в автономный режим, так как инвертор подключен к АБ постоянно и каких-либо дополнительных коммутаций, в случае проблем с внешней электросетью, не требуется.
Преимущества и недостатки
Преимущества онлайн ИБП:
- мгновенный переключение на питание от батарей (без перерыва электроснабжении нагрузки);
- синусоидальная форма и максимально точное значение выходного напряжения (обеспечиваются как при работе от сети, так и от батарей);
- широкая амплитуда сетевых колебаний, нейтрализуемых без перехода в автономный режим;
- максимальная защита нагрузки (двойное преобразование энергии гасит все негативные входные воздействия и гарантирует полную независимость выходных характеристик ИБП от состояния внешней электросети);
- отсутствие влияние подключенного оборудования на основную электросеть.
Недостатки онлайн ИБП:
- более высокая, по сравнению с приборами других категорий, стоимость;
- низкий КПД (80-90%) у некоторых устаревших устройств (стоит отметить, что современные алгоритмы управления двойным преобразованием энергии, применяемые ведущими производителями on-line ИБП, позволяют значительно повысить КПД и довести его в ряде рабочих режимов до 99%).
Применение
Онлайн ИБП используются во всех сферах жизнедеятельности современного человека и являются лучшим решением для обеспечения бесперебойного электропитания. Только on-line ИБП могут эффективно работать с техникой, предъявляющей повышенные требования к качеству питающей электроэнергии: от оборудования домашних систем отопления и водоочистки до контрольно-измерительной аппаратуры и инфраструктуры ЦОДов.
Нередкими случаями во многих электросетях являются перепады напряжения. Слишком высокие скачки могут вывести подключенную технику из строя, при этом даже привести к короткому замыканию. Для предотвращения используется защита ИБП от перегрузки.
· ИБП непрерывного действия (On-Line UPS)
Данные источники питания обеспечивают наивысший класс защиты благодаря тому, что используют аккумуляторы постоянно. Нечто подобное мы видим, когда пользуемся включенным в розетку ноутбуком или смартфоном — аккумулятор подзаряжается, но в то же время подает питание для устройства. При отключении питания от сети батарея просто продолжает подавать напряжение — без каких-либо дополнительных действий. В случае с ИБП процесс построен несколько сложнее, однако для понимания общего принципа работы такое сравнение вполне уместно.
Источник питания непрерывного действия также называют ИБП с двойным преобразованием, так как в данных источниках входное переменное напряжение сначала преобразуется в постоянное, затем снова в переменное и подается на выход. Такая схема позволяет отказаться от реле переключения на резервное питание, и следовательно — исключает даже минимальную задержку при подаче напряжения от батареи. Это позволяет использовать такие UPS для питания устройств, «чувствительных» к данному параметру. Кроме того, такие источники регулируют не только напряжение, но и частоту, постоянно обеспечивая качественное питание подключенной техники.
Есть у данной схемы и свои минусы. Постоянно работающие аккумуляторы изнашиваются быстрее, а цена на данный тип бесперебойника является самой высокой. И если с первым недостатком производители ведут успешную борьбу, то второй обусловлен принципом работы. Это решение для тех, кто нацелен на обеспечение бескомпромиссного уровня безопасности и планирует обеспечить своей технике идеальные условия для работы.
Зачастую On-Line UPS используются для питания серверов, однако не лишними они могут оказаться и при использовании в условиях дома или офиса — особенно, при подключении мощных и дорогих ПК, рассчитанных на высокотребовательные игры, обработку графики или видео и так далее. В качестве примера такого устройства можно привести ИБП APC by Schneider Electric Smart-UPS RT 1000VA — сравнительно бюджетное решение с высокой мощностью и возможностью установки как в серверную стойку, так и в качестве отдельностоящего аппарата.
Подбираем мощность ИБП
Одной из главных характеристик ИБП, безусловно, является его мощность. Именно от нее зависит, какие устройства мы сможем подключить к источнику. Основной принцип здесь — лучше больше, чем меньше. Однако и переплачивать за источник питания слишком высокой мощности совершенно ни к чему.
Потребляемая мощность персонального компьютера в основном определяется мощностью его блока питания — эти данные можно найти в сопроводительной документации или открыв корпус ПК и посмотрев на маркировку блока. Предположим, что мы подбираем ИБП для «офисного» ПК среднего уровня, обладающего блоком питания на 400 Вт. Добавим еще 40 Вт потребления среднего ЖК-монитора и получим в итоге 440 Вт.
И вот здесь есть один нюанс, о котором необходимо помнить — для указания мощности UPS в основном используются вольт-амперы или ВА (ими измеряется называемая полная мощность). А мощность потребляющих устройств измеряется в ваттах. Соответственно, наша задача — пересчитать имеющееся у нас значение в ваттах в вольт-амперы. Сделать это достаточно просто — нужно разделить количество ватт на 0,7. Соответственно, в нашем примере 440 Вт потребления дадут нам 628 вольт-ампер.
Но это минимально допустимая мощность. Смело добавляем порядка 20 процентов рекомендуемого специалистами запаса, который выручит нас и в случае апгрейдов ПК с ростом потребляемой мощности и выбираем, к примеру, APC Back-UPS BX950UI. Таким образом несложно подобрать ИБП под любую конфигурацию. Главное — помнить, что учитывать нужно мощность всех устройств, которые будут подключаться к источнику.
Но даже описанный выше путь — не самый простой. В большинстве случаев достаточно просто взять потребляемую мощность всех устройств, умножить ее на два и получить мощность в вольт-амперах уже с нужным запасом. Кроме того, на сегодняшний день производители стараются указывать максимальную мощность подключаемых устройств в характеристиках своей продукции.
Также хотим обратить ваше внимание на то, что подключать периферийные устройства к источнику питания нужно с осторожностью. Особенно это касается лазерных принтеров и копиров, которые периодически создают слишком большую пиковую мощность и могут вывести источник питания из строя.
Время работы от батареи
Следующий параметр, на который имеет смысл обратить внимание — это время работы устройств от нашей батареи. Естественно, что чем оно больше — тем лучше. Длительное время автономной работы позволит вам спокойно закончить начатые дела, сохранить все документы… Но, конечно, увеличение этого параметра обычно означает и рост цены — и здесь имеет смысл искать баланс между собственными потребностями в длительной работе после отключения питания от сети и приемлемой стоимостью.
В среднем, время автономной работы ИБП составляет от 4 до 8 минут, чего вполне достаточно для подавляющего большинства случаев. Более точную информацию об этом параметре можно найти в инструкции к каждому конкретному устройству. Обратите внимание, что обычно в документации указывается время работы при полной и половинной нагрузке. Так, например, для одной из моделей начального уровня APC by Schneider Electric Back-UPS CS 650VA оно составляет порядка 5 и 15 минут соответственно. А для более «продвинутого» APC by Schneider Electric Smart-UPS C 1500VA — уже около 8 и 27 минут. Как можно заметить, создавая «запас» по мощности, о котором мы говорили чуть выше, мы в том числе, и увеличиваем время автономной работы.
Типы розеток
Покупая бесперебойник, нужно сразу подумать о том, как мы будем подключать к нему различные устройства. Часть источников оснащена привычными евророзетками — например, APC серии Back-UPS BC, о которых мы уже говорили. Однако большинство ИБП оснащается разъемом IEC, который для простоты часто называют «компьютерным». Он предназначен для прямого подключения системного блока, монитора и других устройств, для чего многие ИБП комплектуются соответствующими кабелями. В качестве примера такого UPS можем привести одну из новинок от Schneider Electric — APC Power-Saving Back-UPS Pro 1500. Также существуют переходники с разъемов IEC на обычную евророзетку — о необходимости которых лучше задуматься до момента подключения ИБП.
Дополнительные опции
· Управление по USB
Многие из современных ИБП подключаются к компьютеру через USB-порт. Это дает целых два преимущества. Первое — это возможность управления устройством через компьютер, которое осуществляется посредством программного обеспечения – например, а изделиях от Schneider Electric используется ПО APC PowerChute. Но даже не это не главное. Если проблемы с питанием возникнут в момент, когда компьютер включен, а на рабочем месте никого нет — бесперебойник продержит компьютер во включенном состоянии столько, сколько возможно, а потом автоматически запустит корректное завершение работы. Данная опция оказалась настолько удобной и востребованной, что сейчас ею комплектуются даже ИБП начального уровня, такие как АРС Back-UPS BX700UI.
· Защита линий связи
Большинство современных ИБП не только защищают от внезапных отключений электроэнергии, но и с помощью встроенного фильтра предохраняют технику от импульсов напряжения и высокочастотных помех. Однако скачки напряжения могут возникнуть не только в электросети, но и в линиях связи — телефонных или сетевых. Причиной может послужить, например, попадание молнии. Для того, чтобы избежать выхода из строя подключенных устройств по этой причине, в ряде ИБП реализована защита линий связи — примером устройств такого типа является линейка APC Power-Saving Back-UPS Pro.
· Дисплеи и индикация
В моделях начального уровня индикация включения, работы от батареи и процесса зарядки аккумуляторов осуществляется светодиодами на лицевой панели. В устройствах более высокого уровня эта информация отображается на ЖК-экране, где помимо нее можно найти массу дополнительных сведений — от текущего напряжения в сети до точного уровня заряда аккумуляторов и прочего. Такими функциями обладает уже не раз упомянутая сегодня линейка APC Power-Saving Back-UPS Pro, а также другие модели, в частности — APC Back-UPS RS LCD, наличие экрана у которой отражено в названии.
Таким образом, мы видим, что хороший источник питания это отличное подспорье в работе, а также в защите любимой техники и важной информации.
Резервный ИБП (он же Offline UPS, Standby UPS или Back UPS)
Простейший вариант ИБП, главные достоинства которого — доступность для потребителя и низкая цена. Их основной особенностью является то, что использовать заряд батарей они начинают только в случае «проседания» или исчезновения напряжения. Пока с напряжением все в порядке, устройство просто передает его с входа на выход. Но как только в сети происходят неполадки, моментально срабатывает реле и питание переключается на батареи.
Дополнительно подавляющее большинство современных бесперебойников обладает встроенным фильтром питания, что позволяет им предохранять технику от импульсов напряжения и высокочастотных помех электросети. Отличными примерами резервных ИБП начального уровня являются модели серии APC Back-UPS BC500-RS и BC650-RS , различающиеся по мощности подключаемых устройств, о которой мы поговорим чуть позже.
Оба устройства отлично подойдут для защиты компьютеров, роутеров, NAS-хранилищ данных и другой техники дома или в небольшом офисе. Они оснащены четырьмя евророзетками и многоразовым предохранителем, просты в подключении и настройке, обеспечивают отличный уровень защиты, которого будет достаточно для большинства не слишком требовательных потребителей.
Так от чего же защищает ИБП?
С ограничением импульсных помех от сети неплохо справляются и фильтры в блоке питания компьютера и монитора. Тем не менее два фильтра лучше, чем один! Защита от перенапряжения тоже важна. Если, например, отгорит нулевой провод в щитке, в розетке может оказаться напряжение почти 380 В. В блоках питания компьютеров и мониторов в таком случае обычно сгорают варисторы и предохранители. Ремонт копеечный, но требует времени. По идее, ИБП должен отреагировать на бросок напряжения раньше, чем сгорят предохранители в подключенной к нему технике.
Однако на первое место выходит защита данных. Если питание компьютера аварийно отключается, вся несохраненная информация пропадает. ИБП позволяет либо сохранить открытые документы и корректно завершить работу, либо перевести компьютер в спящий режим. Вручную сохранить документы проще всего. Переходя на питание от батарей, ИБП начинает громко пищать. Раз услышали такое предупреждение — проверьте, все ли сохранено. Далее смотрите по обстановке: или просто выключите компьютер, или переведите его в спящий режим.
Чтобы задействовать автоматику, необходимо соединить контрольный порт (USB или RS-232, в зависимости от модели) источника бесперебойного питания с компьютером сигнальным кабелем и установить на компьютере необходимое ПО. К сожалению, о такой возможности многие пользователи даже не подозревают! Работой ИБП управляет встроенный микроконтроллер. Его микропрограмма (прошивка) постоянно отслеживает напряжения и токи во внешних цепях, при включении и периодически во время работы выполняет тестирование электроники и батареи. Она же выдает в контрольный порт сведения о текущем режиме работы, состоянии компонентов ИБП. По кабелю эти данные поступают в компьютер, где их обрабатывает программа мониторинга.
В настройках приложения нужно задать параметры автоматического выключения. Как правило, на выбор предлагается два варианта: или выключить компьютер через определенное время после перехода на резервное питание, или сделать это за какое-то время до предполагаемого полного разряда батарей.
Линейно-интерактивные ИБП (line-interactive)
Принцип действия
Аналогичен предыдущему варианту, за исключением того, что схема устройства дополнена входным регулятором напряжения. ИБП данного типа подразделяются на устройства с аппроксимированной синусоидой и полностью синусоидальным выходным напряжением.
Преимущества и недостатки
Преимущества линейно-интерактивных ИБП перед резервными:
- возможность нейтрализации сетевых колебаний (но не максимальной амплитуды!) без задействия АБ;
- сокращенное время переключения в автономный режим (за счёт синхронизации инвертора и входной сети).
Недостатками линейно-интерактивных ИБП являются:
- ступенчатое регулирование напряжения, приводящее к сильным искажениям выходного сигнала;
- перерыв в электропитании нагрузки при переходе на аккумуляторы (длительность переключения короче, чем у резервного ИБП, но ненулевая!);
- отсутствие коррекции формы входного напряжения и входной частоты в режиме работы от электросети, неполная фильтрация сетевых помех;
- большинство моделей не формируют идеальную синусоиду выходного напряжения в автономном режиме работы.
Применение
Далеко не всё электрооборудование будет успешно работать с линейно-интерактивными ИБП. Качество их выходного напряжения может просто не удовлетворить строгим требованиям современных потребителей электроэнергии как в бытовом, так и в промышленном секторе. В частности, линейно-интерактивный ИБП является не лучшим вариантом для котла отопительной системы, IT-аппаратуры и тем более для помеховосприимчивой научной, лабораторной и медицинской техники.
Кроме того, линейно-интерактивные ИБП не обеспечивают электропитание, полностью независимое от состояния внешней энергосистемы, что сохраняет риск повреждения нагрузки в результате, например, резкого сетевого перепада.
Так от чего же защищает ИБП?
С ограничением импульсных помех от сети неплохо справляются и фильтры в блоке питания компьютера и монитора. Тем не менее два фильтра лучше, чем один! Защита от перенапряжения тоже важна. Если, например, отгорит нулевой провод в щитке, в розетке может оказаться напряжение почти 380 В. В блоках питания компьютеров и мониторов в таком случае обычно сгорают варисторы и предохранители. Ремонт копеечный, но требует времени. По идее, ИБП должен отреагировать на бросок напряжения раньше, чем сгорят предохранители в подключенной к нему технике.
Однако на первое место выходит защита данных. Если питание компьютера аварийно отключается, вся несохраненная информация пропадает. ИБП позволяет либо сохранить открытые документы и корректно завершить работу, либо перевести компьютер в спящий режим. Вручную сохранить документы проще всего. Переходя на питание от батарей, ИБП начинает громко пищать. Раз услышали такое предупреждение — проверьте, все ли сохранено. Далее смотрите по обстановке: или просто выключите компьютер, или переведите его в спящий режим.
Чтобы задействовать автоматику, необходимо соединить контрольный порт (USB или RS-232, в зависимости от модели) источника бесперебойного питания с компьютером сигнальным кабелем и установить на компьютере необходимое ПО. К сожалению, о такой возможности многие пользователи даже не подозревают! Работой ИБП управляет встроенный микроконтроллер. Его микропрограмма (прошивка) постоянно отслеживает напряжения и токи во внешних цепях, при включении и периодически во время работы выполняет тестирование электроники и батареи. Она же выдает в контрольный порт сведения о текущем режиме работы, состоянии компонентов ИБП. По кабелю эти данные поступают в компьютер, где их обрабатывает программа мониторинга.
В настройках приложения нужно задать параметры автоматического выключения. Как правило, на выбор предлагается два варианта: или выключить компьютер через определенное время после перехода на резервное питание, или сделать это за какое-то время до предполагаемого полного разряда батарей.
Сколько времени «бесперебойник» способен проработать от аккумулятора?
Это зависит от емкости батареи и потребляемой мощности. В большинстве массовых моделей установлен один аккумулятор напряжением 12 В и емкостью 7 Ач. Теоретически ИБП с таким аккумулятором обладает запасом энергии около 80 Ватт-часов. Попросту говоря, он должен питать нагрузку мощностью 80 Вт примерно 1 час, 160 Вт — полчаса, 300 Вт — примерно 15 мин и т. д. Реально, с учетом потерь на преобразование, это время примерно вдвое меньше.
В источниках мощностью более 800 ВА обычно установлены два таких же аккумулятора или один, но большей емкости. Таблицы или калькуляторы для определения времени автономной работы при различной нагрузке для различных моделей приводятся на сайтах производителей. Однако «навскидку» можно принять, что любая модель сможет питать нагрузку номинальной для себя мощности в течение примерно 5—15 мин. Если нужно обеспечить достаточно долгое питание компьютера от аккумуляторов, лучше взять ИБП большой мощности с емкими батареями. Работать он будет всего на треть или четверть номинальной мощности. Зато такую нагрузку, низкую для себя, он сможет снабжать энергией полчаса и дольше.
Сетевому оборудованию (коммутаторам, маршрутизаторам, NAS) бесперебойное питание тоже полезно. В противном случае при отключении энергии сеть сразу же «упадет», а документы, открытые из сетевых папок, сохранить не удастся. Запитать коммутатор вы можете от ИБП ближайшего к нему рабочего места, хотя правильнее поставить для этого отдельный «бесперебойник» небольшой мощности.
Срок службы аккумулятора ограничен. По мере работы его емкость неуклонно снижается и через 3—5 лет эксплуатации падает почти до нуля. Еще до того, как индикатор на ИБП сигнализирует о необходимости замены батареи, становится заметно, что аккумулятор перестает «держать заряд». С каждым разом время автономной работы сокращается. В принципе, для сохранения документов и корректного выключения компьютера достаточно пары минут. Когда ИБП начинает отключаться еще раньше, батарею однозначно пора менять.
Заменить батарею несложно. В популярных ИБП марки APC и некоторых других аккумулятор находится под съемным лючком или крышкой. Чтобы добраться до аккумулятора в ИБП марки Ippon, SVEN и подобных им по конструкции, необходимо вывернуть четыре винта на днище и разъединить половинки корпуса. В инструкции и на официальном сайте вы вряд ли встретите описание самостоятельной разборки и замены: как и производители принтеров, изготовители ИБП значительную долю доходов получают от продажи «оригинальных» батарей с установкой их в авторизованных СЦ.
Тем не менее почти во всех компьютерных магазинах продаются герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы наиболее ходовых типоразмеров. Марка и производитель роли не играют: это вполне стандартные изделия. Предварительно откройте свой «бесперебойник» и выясните, какая батарея в нем установлена. Для большинства ИБП «офисного класса» (500—700 ВА) подходят батареи с маркировкой 12V 7Ah размерами 151×94×65 мм. Устанавливая новый аккумулятор, постарайтесь плотно одеть клеммы на контактные лепестки батареи. Если клеммы ослабли, их можно аккуратно поджать плоскогубцами.
После установки батареи ИБП желательно откалибровать, чтобы его микропрограмма оценила и запомнила параметры нового аккумулятора. Полностью зарядите батарею в течение суток. После этого извлеките вилку из розетки, чтобы ИБП перешел на автономное питание. Дайте батарее полностью разрядиться, пока «бесперебойник» не отключится сам. В качестве нагрузки лучше использовать не компьютер (хотя в крайнем случае и это допустимо), а несколько лампочек общей мощностью порядка 300 Вт. Затем вновь подключите к сети и включите ИБП — пусть батарея зарядится, а устройство продолжит работу в штатном режиме. Кроме калибровки устройства в целом такая процедура является и «тренировкой» аккумулятора. После полного цикла «разряда — заряда» батарея начинает максимально использовать свою емкость.
Что такое ИБП
Источник бесперебойного питания представляет собой вторичный источник, который используется при кратковременных исчезновениях напряжения в сети. Также оборудование служит для защиты от помех и сохранения оптимальных параметров электрического сигнала.
В отличие от источников резервного питания, при кратковременных «провалах» ИБП обеспечивает мгновенную подачу электроэнергии. Это особо актуально в крупных офисах, где потеря информации на компьютерах вследствие отключения электричества недопустима. Защита сетей ИБП стала настоящей необходимостью.
Резервные ИБП (off-line, standby, back ups)
Принцип действия
Если внешняя сеть работает в штатном режиме, то ИБП питает нагрузку напрямую от входа и работает аналогично сетевому фильтру. В случае отклонения напряжения от допустимых пределов или при его полном отключении, резервный ИБП автоматически переключает нагрузку на аккумуляторные батареи (питание в таком режиме осуществляется через инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный). Обратное переключение выполняется также автоматически и производится после возвращения сетевого напряжения к норме.
Преимущества и недостатки
В настоящее время к весомым преимуществам off-line ИБП можно отнести только невысокую стоимость.
Недостатками резервных ИБП являются:
- перерыв в электропитании, возникающий при переключении нагрузки на АБ и обратно (составляет минимум 5 мс);
- отсутствие стабилизации напряжения и коррекции частоты при работе от электросети;
- переход на АБ даже при небольших сетевых скачках, приводящий, в условиях отечественной энергосистемы, к быстрому износу аккумуляторов;
- несинусоидальность выходного напряжения при работе в автономном режиме (аппроксимированная синусоида, иногда называемая производителями «модифицированной синусоидой» или «квази-синусоидой»);
- низкий уровень защиты от высоковольтных вбросов и электромагнитных помех.
Применение
Вышеназванные недостатки сужают область применения резервных ИБП. Данные приборы подходят для эксплуатации только в условиях стабильной электросети и только с оборудованием, способным функционировать при низком качестве питающего напряжения. Оff-line ИБП не стоит применять для защиты современной микропроцессорной техники или устройств, содержащих асинхронные и инверторные двигатели – насосы, холодильники, стиральные машины, кондиционеры, котлы систем отопления и т.д.
Как долго «бесперебойник» работает от аккумулятора
Данный показатель зависит от двух основных параметров модели: потребляемой мощности и емкости батареи. В большинстве устройств устанавливают аккумуляторы напряжением 12 вольт и емкостью до 7 ампер-час. Таким образом, подобная модель способна питать нагрузку мощностью в 80 ватт на протяжение одного часа. При двукратном увеличении нагрузки время работы ИБП уменьшится вдвое. Реальное время еще меньше с учетом внутренних преобразований.
В некоторых высокопроизводительных аппаратах устанавливаются по несколько батарей. Таблицы и калькуляторы для расчета времени работы после отключения питания часто можно найти в документации к продукции или на сайте производителя. Срок действия аккумуляторов варьируется от 3 до 5 лет (в зависимости от модели).
Покупая технику, мы неосознанно думаем, что производитель наделил ее всем необходимым, в том числе способностью противостоять внешним воздействиям, перегрузкам и скачкам напряжения.
Увы, это далеко не всегда так. И никто не может гарантировать, что Ваш новенький телевизор не станет, например, жертвой скачка напряжения от повреждения проводки при неудачном ремонте в квартире рядом.
Как защитить то, что дорого? Именно защитить, а не застраховать?
Для таких случаев, используют источник бесперебойного питания (ИБП). Они снабжены аккумуляторами, которые могут гарантировать автономную работу при отключении электричества, а также, как правило, стабилизатор напряжения, который позволяет защищать Ваше устройство от скачков в электросети. Если сомневаетесь — спросите совета у тех, кто потерял важную информацию или был вынужден ремонтировать технику из-за перебоев с напряжением в электросети.
Итак, источник питания или ИБП нам обязательно нужен, осталось определиться с выбором. Все данные устройства делятся на три больших класса, каждый из которых обладает своими плюсами и сферами применения.
Классификация ИБП
Согласно технической литературе, все устройства условно разделяют на три больших группы:
- Пассивные – это самые доступные и дешевые модели. Схема работы от аккумулятора в обычном состоянии отключена, при этом запускается только при исчезновении напряжения. Время переключения составляет десятые доли секунды. . Здесь схема питания включена постоянно. Переключение происходит практически незаметно для устройств. Выпускаются ИБП с защитой от КЗ. – это самые надежные, но неэкономичные. Напряжение на выход подается с преобразователя, который питается от аккумулятора.
Современные модели имеют широкий функционал. Распространенная функция ИБП – защита телефонной линии. Для защиты сетевого и компьютерного оборудования отдельные производители включают в конструкцию специальные разъемы, куда подсоединяются телефонная или интернет-линия. При наводке высокого напряжения (например, от грозы) ИБП защитит телефон или роутер.
Защита от обратного тока ИБП предотвращает риск повреждения оборудования током, которое поступает со стороны нагрузки источника бесперебойного питания. Это гарантия безопасности работника, который осуществляет ремонтные работы с вводящей стороны ИБП. Многие пользователи также задают вопрос, как на ИБП отключить защиту от перегрузок? Сделать это можно только вмешательством в схему.
Зачем на многих ИБП сделаны телефонные (RJ-11) и сетевые (RJ-45) розетки?
Ни телефон, ни локальная сеть «бесперебойникам» не нужны по определению. Просто в качестве «бонуса» в одном корпусе с устройством установлены проходные фильтры импульсных помех для телефонной линии и сети. Соедините одно гнездо с телефонной розеткой на стене, а в другое включите телефонный аппарат. Если в телефонной линии возникнет высоковольтная наводка, например, во время грозы, фильтр сгладит бросок напряжения и защитит телефон.
Прежде чем мы начнем говорить о характеристиках, достоинствах и недостатках конкретных моделей источников бесперебойно питания, давайте немного разберемся, что они собой представляют и зачем же они нужны.
Современные ИБП являются достаточно сложными устройствами и, в зависимости от функциональности, могут содержать платы подключения к локальным сетям, сложные пульты управления и контроля, схемы защиты телефонных линий и тому подобное. Но упрощенно все бытовые ИБП можно представить в виде комплекта аккумуляторных батарей, выпрямителя (зарядного устройства), инвертора и электронной схемы управления.
Аккумуляторные батареи обеспечивают подачу электроэнергии при ее отключении в бытовой электросети. Выпрямитель заряжает батареи, пока электричество в сети есть. Инвертор преобразует получаемое от батарей постоянное напряжение в требуемое для компьютера синусоидальное напряжение 220 В/50 Гц. Электронная схема обеспечивает своевременное переключение питания на батареи и, в зависимости от функциональности ИБП, может выполнять достаточно большой перечень других операций.
Из названия нашего устройства видно, что оно предназначено для обеспечения бесперебойной подачи электроэнергии к потребителю (конечно, под потребителем имеется в виду электроприбор, а не тот, кто им пользуется) в случае каких-либо проблем с внешним питанием. Для тех, кто проживает на территории бывшего СССР, это достаточно актуально - аварии на подстанциях с последующим отключением электропитания на несколько дней, пробой высокого напряжения в бытовую электросеть, «побеги» частоты на 3-5 Гц, просадки напряжения на 30-50 В - всем нам знакомы эти явления. И хорошо, если их результатом является просто некорректное выключение домашних электроприборов, а не сгоревшие блоки питания, выпрямители и всевозможные электронные схемы.
Современные ИБП обеспечивают защиту подключенных к ним электроприборов от любых колебаний в сети электропитания и гарантируют работу потребителей в течение времени, необходимого для перехода на резервное питание или для выполнения процедуры корректного выключения прибора.
Широкое развитие всевозможные системы бесперебойного питания получили с внедрением компьютерной техники во все отрасли нашей деятельности и с развитием телекоммуникационной сферы. Очевидно, что внезапное отключение компьютера (сервера, центра хранения и обработки данных и т. п.) от сети может привести к потере ценных данных, что неприятно для обычного пользователя и совершенно недопустимо для тех, кто использует компьютер в бизнесе на любом уровне.
Мы не будем в рамках данной статьи рассматривать ИБП, обеспечивающие работу серверного и промышленного оборудования. Нас интересуют бытовые устройства, предназначенные для подключения домашнего компьютера. В этой статье мы рассмотрим линейку бытовых ИБП, предлагаемых нам американской компанией American Power Conversion Corp., выпускающей свою продукцию под брендом APC.
Управление APC Back-UPS 350 возможно через порт USB (шнурок входит в комплектацию) или через последовательный порт компьютера. Устройство имеет четыре разъема для подключения потребителей. Одно из них обеспечивает только защиту от колебаний напряжения в сети, то есть выполняет функцию сетевого фильтра, а остальные три, помимо фильтрации, обеспечивают питание от аккумуляторных батарей при отключении внешнего питания. Кроме того, данный ИБП обеспечивает защиту аналоговых телефонных линий от пробоев и перенапряжений.
Время работы APC Back-UPS 350 от батареи зависит от подключенной нагрузки, и его можно определить по нижеследующему графику.
Зависимость времени автономной работы от мощности подключенной нагрузки
(Для перечисляемых далее моделей подобный график приводить не будем. Желающие рассчитать ориентировочное время работы могут сделать это на сайте АРС.)
Недостатки: для подключения всех потребителей к ИБП необходимы специальные кабели или переходники.
Вывод: устройство предназначено сугубо для офисно-домашнего использования с подключением одного компьютера и обеспечит вам время, достаточное для корректного завершения работы запущенных программ и выключения ПК.
Как видно из описания и фотографии, принципиальным и достаточно важным для пользователя отличием этой модели от APC Back-UPS BK350EI является наличие четырех стандартных розеток для подключения потребителей к батареям и четырех розеток, выполняющих роль обычного сетевого фильтра. Таким образом экономится место под рабочим столом - вместо двух устройств вы используете только одно.
APC Back-UPS BE400-RS допускает настенное крепление, что позволяет дополнительно освободить рабочее пространство на полу и избавиться от постоянно путающихся проводов.
Время автономной работы рассматриваемого ИБП несущественно отличается от APC Back-UPS BK350EI.
Будьте внимательны! Хоть наличие четырех розеток, подключенных к батареям, и допускает одновременно запитать от этого ИБП два компьютера, суммарная потребляемая мощность этих двух ПК не должна превышать 240 Вт, чтобы не произошло аварийного отключения бесперебойника из-за перегрузки. Предпочтительнее подключать все же один компьютер с монитором и модем (и/или сетевой коммутатор) к батареям, а остальную периферию - к розеткам с фильтрацией входного напряжения.
Вывод: APC Back-UPS BE400-RS является отличным выбором для дома. Благодаря встроенному сетевому фильтру и использованию обычных евророзеток он полностью покрывает потребности среднестатистического домашнего пользователя по энергоснабжению рабочего места с одним компьютером.
Данная модель рекомендована тем пользователям, которые хотят иметь надежную защиту своего оборудования не только от пробоев в сети электропитания, но и по линиям передачи данных. APC Back-UPS BH500INET обеспечивает надежную фильтрацию сигналов в аналоговых телефонных линиях для телефона/факса/модема/DSL (разъем RJ-11), в локальных сетях Ethernet (RJ-45 connector), а также для подключений через коаксиальный кабель для кабельного ТВ/спутникового ТВ/модема/аудио- и видеосистем (коаксиальный разъем).
Имейте в виду: данная модель имеет настенное исполнение, поэтому желательно заранее подготовить место для ее установки на подходящую вертикальную поверхность.
Вывод: если помимо обычных функций ИБП вы хотите получить надежную защиту своего домашнего или офисного оборудования от всплесков напряжения в телефонных, локальных сетях, а также защитить свой телевизор от попадания молнии в антенну, то PC Back-UPS BH500INET - это именно то устройство, которое вам необходимо.
APC Back-UPS 500, BK500EI
APC Back-UPS 500 - вид спереди
APC Back-UPS 500 - вид сзади
- Максимальная исходящая мощность - 300 Вт/500 ВА.
- Максимальный ток - 7 А.
В данном ИБП использованы более мощные батареи, а все остальные параметры и возможности полностью соответствуют APC Back-UPS BK350EI, поэтому подробно их расписывать не будем.
Вывод: как и APC Back-UPS BK350EI, рассматриваемое устройство предназначено для офисно-домашнего использования с подключением одного компьютера. Но в отличие от APC Back-UPS BK350EI оно позволяет подключить более мощный ПК и дает большее время на завершение работы перед выключением.
APC Back-UPS 500, BK500-RS
APC Back-UPS 500, BK500-RS - вид сзади
По своим возможностям и характеристикам этот ИБП полностью соответствует BK500EI, за исключением возможности защиты телефонной аналоговой линии.
APC Back-UPS ES 525, BE525-RS
По своим возможностям APC Back-UPS BE525-RS полностью соответствует APC Back-UPS BK500EI, отличаясь от него дизайном, подключением потребителей через обычные евророзетки и возможностью работы только с сетями с частотой 50 Гц.
Данная модель является более мощным вариантом APC Back-UPS BE400-RS. К ней уже возможно подключение двух ПК средней мощности к розеткам с резервным питанием от батарей и остальной периферии к розеткам с защитой от всплесков напряжения.
APC Back-UPS 650, BK650EI
APC Back-UPS 650, BK650EI - спереди
APC Back-UPS 650, BK650EI - сзади
- Максимальная исходящая мощность - 400 Вт/650 ВА.
- Максимальный ток - 7 А.
APC Back-UPS BK650EI является более мощным вариантом APC Back-UPS BK500EI, обеспечивая более длительную работу компьютера от батарей.
APC Back-UPS 650VA, AVR, CIS, BK650CI-RS
Эту модель можно без колебаний рекомендовать для использования тем, кто работает в условиях крайне нестабильного и некачественного напряжения в городской электросети. Расширенный диапазон входного напряжения по номиналу и по частоте гарантирует стабильную работу APC Back-UPS BK650CI-RS и подключенных к нему потребителей в условиях «плавающего» напряжения в домах старого жилого фонда с полуживой электропроводкой.
Итак, рассмотрев этот неполный перечень ИБП начального уровня от американской компании APC, мы убедились, что этот бренд располагает модельным рядом, полностью перекрывающим потребности среднестатистического домашнего пользователя. При необходимости можно легко подобрать модель бесперебойника, которая обеспечит сохранность оборудования и данных пользователя, работающего как на простом офисном компьютере, так и на навороченной игровой машине.
В настоящее время на рынке систем электропитания представлены ИБП трех типов: резервные, линейно-интерактивные и онлайн (с двойным преобразованием). Они различаются по внутреннему строению, принципу действия и техническим характеристикам.
В данной статье мы разберём все виды источников бесперебойного питания, определим в чём их особенности, достоинства и недостатки, а также рассмотрим, для какой нагрузки каждый тип устройств подходит больше всего.
- Резервные ИБП (off-line, standby, back ups)
- Линейно-интерактивные ИБП (line-interactive)
- Онлайн ИБП (on-line, ИБП с двойным преобразованием энергии)
- Модельный ряд онлайн ИБП «Штиль»
- Классификация ИБП по мощности
- Классификация ИБП по типу корпуса
Читайте также: