Из чего состоит ибп apc
Источники бесперебойного питания (UPS) предназначены для подачи электроэнергии на подключенное к нему оборудование в случае сбоев в электросети.
ИБП для компьютера
ИБП (англ. UPS) – отдельный внешний блок системы питания, обеспечивающий работоспособность компьютера при отключении напряжения в сети. Кроме этого, некоторые модели корректируют параметры электропитания компьютера при выходе их за допустимые пределы, что важно для увеличения срока службы компа.
Через ИБП к сети подключают стационарные компьютеры, сервера, устройства связи типа роутеров и маршрутизаторов.
Важно! Нет необходимости подключать через ИБП для компьютера ноутбук – аккумуляторная батарея, встроенная в корпус устройства, в автоматическом режиме защищает переносной компьютер от неполадок в сети.
ИБП APC (American Power Conversion) — что это за бренд
В 1981 году три выпускника Массачусетского технологического института основали и начали разработки в American Power Conversion. Они начинали с преобразования солнечной энергии в электрическую, но по экономическим причинам компания направила свои усилия на создание приборов для защиты электропитания. Первая модель поступила в продажу в 1984 году.
Продукция АРС пользуется успехом на российском рынке. Она полностью сертифицирована, соответствует всем стандартам качества и имеет множество наград.
Хотя компания известна как производитель UPS для компьютеров и периферии, ее продукцией являются также системы прецизионного кондиционирования, стоечные системы, средства физической безопасности, программно-аппаратный комплекс InfraStruXure.
Устройства с ПО
Существуют модели ИБП с программным обеспечением, которое может контролировать работу устройства и отдавать команды на выполнение тех или иных действий. При возникновении нештатной ситуации в ваше отсутствие, бесперебойник самостоятельно закроет открытые программы и выключит компьютер.
Внимание! При покупке модели с ПО следует убедиться, что он совместим с операционной системой вашего персонального компьютера и имеет возможность подключения через USB или Ethernet.
ИБП APC типа Double conversion (с двойным преобразованием)
Этот тип относится к самым эффективным, но и к дорогим.
- В обычном режиме переменный ток проходит через выпрямитель и преобразованный постоянный ток распределяется между инвертором и батареей. Инвертор на выходе дает хорошую синусоиду с правильной частотой и напряжением.
- При отключении напряжения инвертор просто забирает часть энергии от батареи, происходит это практически мгновенно. На выходе сигнал в виде синусоиды. Даже без подачи питания.
- Работа в режиме байпас предусматривает в критических ситуациях пустить ток к устройствам напрямую.
Беспербойники этого типа часто оснащены холодным стартом – возможности включить устройство и выполнить работу, даже при отсутствии напряжения в сети.
Какие бывают виды
Различают три основные вида источников бесперебойного питания apc. Они отличаются по принципам работы и оснащению устройств.
Лучшие производители и модели ИБП
Среди производителей источников бесперебойного питания отличная рекомендация у британских, американских и тайваньских компаний:
- APC – дочернее предприятие корпорации Schneider Electric. Компания выпускает продукцию средней ценовой категории.
APC Back-UPS CS BK500EI – позволит продолжить работу во время коротких отключений света, обеспечив защиту оборудования от скачков и перепадов напряжения. Если отключение окажется продолжительным, ИБП автоматически выключит компьютер, сохранив при этом все данные.
- IPPON – британский бренд, выпускающий качественные бесперебойники.
IPPON Back Verso 800 – компактный размер, удобное управление и легкое подключение ИБП отлично подходит для защиты маломощных домашних ПК.
- Powercom – тайваньская компания с продукцией средней ценовой категории и высокой степенью надежности.
Spider SPD-1000N способен поддерживать работу нескольких устройств одновременно в течение долгого времени и самостоятельно регулировать и стабилизировать напряжение. Устройство подключается к сети через EURO-разъем и имеет 8 розеток.
- EATON – американский производитель, выпускающий популярные бесперебойники в широком диапазоне технических характеристик.
EATON 5SC 3000i RT2U – линейно-интерактивный ИБП обеспечивает надежной защитой серверное и сетевое оборудование. Оснащен LCD-дисплеем, информирующем о статусе устройства, напряжении на входе и выходе, нагрузке, уровне заряда батарей и параметрах сети.
Правильно выбранный бесперебойник позволит сохранить не только дорогую компьютерную технику, но и избавит от головной боли при восстановлении важной информации, утраченной из-за внезапного скачка напряжения.
Из чего состоит ИБП
Компоненты блока ИБП:
- аккумуляторы для накопления энергии;
- зарядное устройство, поддерживающее работоспособность батареи;
- инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный;
- управляющая схема.
Рейтинг ИБП для компьютера
Все знают – технику лучше приобретать у известного производителя, который обеспечивает техническую поддержку и гарантирует работу своего изделия в течение долгого срока.
По мощности
Важная характеристика бесперебойника – мощность, от нее зависит надежность защиты от перепадов напряжения и срок службы:
- Полная мощность измеряется в ВА, характеризует максимальную величину мощности, которую можно подключить к бесперебойнику.
- Активная мощность измеряется в Вт – это максимальная мощность подключенных к ИБП устройств. Мощность бесперебойника должна быть больше на 20-30%.
Считаем суммарную активную мощность оборудования, которое планируем подключить к источнику бесперебойного питания, добавляем к этому числу тридцать процентов и определяем мощность ИБП. Например, мощность домашнего ПК 420 Вт и мощность монитора 45 Вт – суммарная 465 Вт, значит, потребуется ИБП с мощностью не менее 600 Вт.
Рекомендованные величины полных мощностей ИБП:
- 500 – 700 ВА для домашних и офисных ПК;
- 700 – 1000 ВА для рабочих станций и игровых ПК;
- 1000 ВА и выше для серверов.
Резервные источники
ИБП оффлайн или резервный источник нужен для домашних компьютеров и поддержки работоспособности локальный сетей в офисах.
Принцип работы – автоматическое переключение ПК на питание от аккумуляторов при отключении электроэнергии. Роль переключателя играет механическое реле, отчего ИБП издает щелкающие звуки при изменении режимов работы.
Электрика – это наука о контактах
Один плохой контакт в сборке из 4 АКБ сведет на нет все ваши потуги, поэтому разбираем сборку крайне осторожно. Обычно в UPS используются разъемы для АКБ с защелками, которые простым выдергиванием так же просто переводятся в состояние убитого. Поэтому берем маленькую плоскую отвертку, вставляем в разъем как на фото и аккуратно его снимаем, не прилагая особенных усилий. Как подсказал коллега в комментарии — надо просто тянуть за пластиковый кожух, а не за провод. Разъем снимается с легким щелчком.
Ну по поводу правильного соединения проводов, я думаю, писать излишне. Если вы полезли внутрь UPS, то явно вам известен принцип последовательного соединения АКБ. А для остальных: бумажка-ручка или смартфон с камерой. По окончании сборки, на всякий случай меряем тестером напряжение на сборке и сравниваем с тем, которое должно быть, исходя из количества АКБ.
Заключение
Каждый тип источников бесперебойного питания нужно использовать в соответствии с тем, какие задачи он может выполнять. Краткая таблица поможет сориентироваться в выборе ИБП.
Таблица 1. Сравнительные характеристики типов ИБП.
Кроме указанных в ссылках типов UPS, поставщик компьютерного и it-оборудования и сетевых решений ВИСТЛАН предлагает множество моделей других производителей.
Если у вас есть вопросы по технологиям, по режимам использования по подбору нужного вам типа и модели, обратитесь любым способом (через сайт, по телефону или электронной почте) к нашим специалистам. Вам не только помогут в выборе, но и предложат выгодные решения.
Среди всего многообразия ИБП, наиболее распространенными в серверных начального уровня считаются Smart UPS фирмы APC (ныне – Schneider Electric). Великолепная надежность и низкая цена на вторичном рынке, способствуют тому, что сисадмины, особо не задумываясь, утыкивают стойки данными ИБП и пытаются вытянуть с железок 10-15 летней давности максимум профита банальной заменой аккумуляторов. К сожалению не всегда это дает ожидаемый результат. Попробуем разобраться – что и как надо делать, чтобы ваш UPS работал «как новый».
Как заряжается аккумулятор ИБП
Для продления срока службы перед первым включением устройства необходимо провести полный цикл зарядки и разрядки аккумуляторной батареи.
- Для этого включаем ИБП в сеть примерно на сутки для полной зарядки – без подключения компьютера.
- Подключаем компьютер к устройству, выключенному из розетки, и ждем полного разряда аккумулятора.
- Опять повторяем цикл зарядки-разрядки.
- Заряжаем снова – после этого ИБП будет откалиброван и готов для постоянной работы.
Виды источников бесперебойного питания
Бесперебойники классифицируются по трем типам в зависимости от конструктивных схем:
- Резервная используется для переключения на аккумуляторное питание.
- Интерактивная применяется для линейно-интерактивных бесперебойников.
- Схема двойного преобразования предназначена для блоков питания онлайн.
По длительности работы в автономном режиме
Точное время автономной работы определить сложно, поэтому производитель указывает время работы при полной загрузке ИБП – 3-15 минут, хотя ИБП для сервера могут работать несколько часов.
Для домашнего компьютера достаточно десяти минут, чтобы закончить работы и выключить устройство.
Выбор аккумуляторов
Все статьи и темы на форумах про выбор АКБ для UPS, чаще всего напоминают темы по выбору моторного масла для авто/мото. Попробуем не уподобляться им, а понять основные принципы выбора аккумуляторов на примере производителя CSB.
Видим у них кучу различных линеек аккумуляторов: GP, GPL, HR, HRL, UPS, TPL.
Начинаем читать: GP, GPL — аккумуляторы универсального применения для малых и средних токов разряда. Рекомендованы для применения в охранных и пожарных системах и ИБП. Нам не подходят. Хотя как раз их чаще всего и покупают, не удосужившись изучить их характеристики.
Серия HR — батареи повышенной энергоемкости и допускающие глубокий разряд (до 11% остаточной емкости), особенно полезны при необходимости больших токов разряда. Отличие батарей «H» — это специальная конструкция решетки, позволяющая повысить выходную мощность на 20%. Они наиболее хорошо подходят к применению в мощных энергоустановках и ИБП.
Буковка «L» в серии, говорит о том, что это батареи увеличенного срока службы (Long Life) в буферном режиме эксплуатации до 10 лет.
Ну и серия UPS — это специально разработанная батарея для эксплуатации в режиме высоких токов при коротком времени разряда.
Для себя я долго выбирал между UPS и HRL, но решил взять HRL. К сожалению – сказать о том, как они себя будут вести в длительной работе, можно будет лет через 5, а некропостерство вроде бы не очень приветствуется. Поэтому будем считать, что это мой личный выбор и навязывать его я не собираюсь. Но вы должны понимать, что необходимо выбирать высокотоковые АКБ, так как они должны уметь отдавать всю накопленную емкость в течение 20-30 минут.
«Я все сделал как написано, но оно не помогло»
Тут есть два пути. Путь первый, простой и быстрый – необходимо провести полную калибровку UPS. Для этого нужно нагрузить его более чем на 35% и запустить калибровку, например из программы PowerChute. Это срабатывает примерно в половине случаев. Почему не всегда – тайна покрытая мраком. Поэтому пойдем по длинному, но более надежному пути.
Нам понадобятся: компьютер с COM портом, фирменный кабель (например 940-0024С, программа UpsDiag 2.0 (для безопасности вашего UPS коллега рекомендует лучше использовать apcfix в бесплатном режиме. Ничего не могу сказать по этому поводу кроме того, что категорически не рекомендую в UpsDiag нажимать что-то кроме правки 0 регистра, особенно кнопку автоматического исправления ошибки батарей) и таблица калибровочных значений. Нас интересует значение регистра 0. В таблице указано значение для идеальных, сферических АКБ в вакууме. Любые реальные АКБ дадут после калибровки значение меньше, но не намного.
Для примера возьму реальный UPS SUA1500RMI2U. На момент замены АКБ, UpsDiag показывал значение регистра 0 – 42. То есть АКБ мертвые. Калибровочное значение из таблицы – A1.
Подключаем кабель, запускаем UpsDiag, идем на закладку «Калибровка» и смотрим состояние регистра 0. Записываем на бумажку, щелкаем на него правой клавишей мышки – Изменить. Поднимаем его до значения из таблицы калибровочных значений – A1. Если в таблице нет вашего UPS, то в принципе можно поднять до FF. Ничего страшного от такого не бывает, кроме офигевшего UPS, который покажет, что готов держать нагрузку до второго пришествия.
Затем нам нужно дождаться зарядки АКБ до 100%, нагрузить UPS до 35% или чуть выше и запустить калибровку. По окончании калибровки снова смотрим на значение в 0 регистре и сравниваем его с записанным на бумажке. В вышеописанном SUA1500RMI2U с новыми аккумуляторами HRL1234W значение стало – 98, что в принципе не очень далеко от калибровочного A1.
После всего даем снова зарядиться до 100%, сдергиваем COM кабель, втыкаем обратно сетевую карту и желаем UPSу долгой и счастливой жизни на благо нашей серверной стойки.
Кстати сетевые карты, типа AP9619 на вторичном рынке тоже упали в цене до неприличных значений. Но как их готовить (сброс пароля, обновление прошивки, настройка) – это тема отдельной статьи.
Принцип работы источника бесперебойного питания (ИБП) типа Offline был предложен несколько десятков лет тому назад. Если напряжение питания выходит за установленные пользователем пределы, то питание автоматически переключается на инвертор, получающий энергию от аккумуляторной батареи. Offline ИБП до сих пор имеют такие неоспоримые преимущества как компактность, простота использования и низкая стоимость. Поэтому технический прогресс не привел к их исчезновению. Мало того, в последнее время интерес к Offline ИБП снова вырос. Все больше людей работают в удаленном режиме, из дома, для чего Offline ИБП по-прежнему наиболее удобны. Даже если вы пользуетесь для работы из дома только ноутбуком или планшетом, ИБП обеспечит работу Wi-Fi роутера и телефона с радиоудлинителем стандарта DECT (англ. Digital Enhanced Cordless Telecommunication — усовершенствованная цифровая беспроводная связь) при отключении электричества в доме (если, конечно, соответствующие операторы связи способны предоставлять услуги в таких условиях). А при кратковременных сбоях — избежать перезагрузки Wi-Fi роутера и базовой станции DECT, на что требуется немало времени.
На этот раз речь пойдет об ИБП APC BC750-RS. Перед нами «классика жанра» — Offline ИБП, к которому можно подключить системный блок типичного настольного компьютера, а также некоторые периферийные устройства. Полная мощность на выходе может достигать 750 ВА, активная мощность — 415 Вт. По состоянию на 2017 год, такой выходной мощности хватает для профессионального монтажа видео с разрешением до Full HD включительно и любительского монтажа с разрешением до 4K включительно. Одно из немногих применений, для которого мощности APC BC750-RS не хватает — питание компьютера, на котором осуществляется профессиональный монтаж видео с разрешением 4K. Также рассматриваемый ИБП будет не достаточен по мощности для продвинутых геймеров — они используют компьютеры, пиковая потребляемая мощность которых превышает его возможности. Зато все остальные пользователи, несомненно, оценят относительно небольшие размеры ИБП, простоту управления им, а также низкую стоимость. Средняя цена APC BC750-RS, по данным Яндекс.Маркет, в сентябре 2017 г. составляла 5220 руб.
Технические характеристики APC Back-UPS BC750-RS
В коробке APC BC750-RS находятся только сам ИБП, а также краткое руководство по установке. Программное обеспечение и руководство по эксплуатации скачиваются из Интернета, что вполне логично, так как в них могут вноситься изменения. Нет и USB-кабеля — все равно пользователи обычно покупают свой кабель нужной им длины. Кабель электропитания с розеткой составляет единое целое с ИБП, что удобно для домашнего использования. Также преимуществом при эксплуатации устройства в домашних условиях является оснащение ИБП на выходе розетками типа Schuko, в просторечии именуемыми «розетками немецкого стандарта». Благодаря этому можно подключать без специальных кабелей и проводников компьютеры, а также периферийные устройства к ним, предназначенные для использования в быту.
На выходе установлены четыре сетевых розетки. Три из них защищены фильтром, подавляющим резкие всплески напряжения, а также резервным питанием от аккумулятора. В руководстве по эксплуатации приведен длинный список устройств, которые нельзя подключать к данным розеткам. Общим для всех устройств из данного списка является то, что в них используются электромоторы, питающиеся от сети переменного тока напрямую, без дополнительного блока питания. Прямого запрета на подключение видеопроектора нет. Тем не менее, мы настоятельно рекомендуем проконсультироваться с вашим поставщиком видеопроектора на предмет возможности его использования с данной моделью ИБП. Четвертая розетка защищена только фильтром, в нее можно включать самые разнообразные виды нагрузки, но при пропадании напряжения на входе питание на нее не будет подаваться.
Выходы ИБП защищены от перегрузки. В том случае, если суммарная нагрузка на выходах превысит 415 Вт активной мощности (обратите внимание, что суммировать нужно активную мощность, и прилагаемое программное обеспечение тоже определяет лишь активную составляющую), то ИБП подаст сигнал тревоги, а, если перегрузка не будет устранена, через некоторое время выключится. При совсем сильной перегрузке, например, в случае короткого замыкания на выходе, мгновенно срабатывает встроенный предохранитель. Для восстановления работы после такого события достаточно нажать кнопку на задней панели ИБП.
Также в APC BC750-RS существует отключаемая защита выходов с резервным питанием от слишком маленькой потребляемой мощности. При мощности, потребляемой нагрузкой, менее 15 Вт, через 15 минут ИБП выключается. Зачем это нужно? После отключения компьютеры и некоторые другие виды оборудования, если физически не выдернуть кабель из розетки, продолжают потреблять небольшое количество электроэнергии. Таким образом, аккумулятор продолжает разряжаться даже после того, как выполнено безопасное завершение работы компьютера. Выключение ИБП позволяет исключить совершенно не нужный разряд батареи аккумулятора. Но при питании Wi-Fi роутера или базовой станции DECT данная функция должна быть отключена.
Основная задача, которую решает APC BC750-RS при длительном сбое в энергоснабжении — обеспечить компьютер электропитанием на время, пока происходит перевод его в режим гибернации (копирование содержимого оперативной памяти на жесткий диск с последующим отключением большинства узлов компьютера). Обнаружив, что напряжение на входе вышло за заданные пределы, ИБП переключает питание на аккумулятор, подавая через USB-порт сигнал на компьютер, где установлено программное обеспечение PowerChute. Далее отрабатывается выбранный пользователем один из двух возможных сценариев. Либо гибернация начинается через заданное время после сбоя в электропитании. Либо программа оценивает время, остающееся до полного разряда аккумулятора, и начинает гибернацию за указанный пользователем промежуток времени до этого события.
PowerChute позволяет также с шагом 1 В настраивать верхний и нижний пороги входного напряжения, при которых происходит переключение на резервный аккумулятор. Оптимальные значения этих порогов должны быть такими, чтобы, с одной стороны, колебания напряжения питания компьютера не приводили к потере данных, а, с другой стороны, ИБП срабатывал не слишком часто. Помочь в установке пределов призвана функция измерения напряжения на входе, реализованная в программе, но на практике достаточно выбрать одну из трех готовых предустановок. Причем по умолчанию установлен диапазон, соответствующий условиям среднестатистической городской квартиры. Через меню PowerChute также можно настроить автоматическое отключение звуковой сигнализации в определенный промежуток времени (например, ночью). Кроме этого, PowerChute ведет статистику энергопотребления, журнал сбоев электропитания, а также выполняет самодиагностику ИБП.
Выбрать один из трех предустановленных диапазонов напряжения на входе, а также включить/выключить функцию защиты от падения потребляемой мощности на выходе можно без PowerChute, используя режим программирования ИБП. Он описан в краткой инструкции по установке, повторять описание мы здесь не будем. Отметим лишь, что в текущей версии PowerChute Personal Edition 3.0.2 управление защитой от падения потребляемой мощности на выходе не предусмотрено, это можно сделать только через режим программирования.
В руководстве по эксплуатации APC Back-UPS 750 ВА написано, что аккумулятор не подлежит самостоятельной замене. На самом деле, конструкция ИБП позволяет при необходимости менять аккумулятор, но политика APC волне объяснима заботой о безопасности потребителей. Поскольку доступ к аккумулятору нельзя получить, не разобрав частично прибор, предусмотрена перемычка ярко-желтого цвета, с помощью которой можно отключать аккумулятор на время транспортировки устройства. Перед первым использованием ее устанавливают в рабочее время. Также перед первым использованием нужно подключить ИБП к сети на 10 часов, чтобы зарядился его аккумулятор. Осуществить установку новой батареи возможно в авторизованном сервисном центре APC.
После проведения необходимых подготовительных работ мы приступили к тестированию. В качестве нагрузки использовался системный блок на процессоре Intel Core i5-4670 K с тактовой частотой 3400 МГц, видеокартой Nvidia GTX 770 и оперативной памятью, работающей на частоте 1600 МГц. На нем можно работать с офисными приложениями, графическими редакторами и выполнять несложную обработку видео. При тестировании на компьютере осуществлялось редактирование фотографий, потребляемая мощность при этом составляла в среднем 116 Вт.
Для регулировки входного напряжения использовался ЛАТР. Было проверено срабатывание ИБП на нижних границах входных напряжений 160; 180 и 196 В. Тестирование показало точное соответствие реального напряжения срабатывания установленным значениям. А вот возвращение к нормальному режиму работы происходит при напряжении, которое на 12 В выше порога срабатывания.
После переключения на работу от аккумулятора выходное напряжение составило 219 В, что на 4,8% ниже заявленного номинального значения 230 В, однако, оно укладывается в допускаемые производителем пределы ± 8% от номинальной величины, и, тем более, соответствует требованиям действующего ГОСТ.
Убедившись, что при внезапном прекращении подачи питания на компьютер важные файлы не пропадут, мы отсоединили USB-кабель, сделав невозможным гибернацию по команде, поступившей с ИБП. После этого отключили ИБП от сети (трюки выполняются профессионалами, не пробуйте их повторить!) Время работы системного блока от аккумулятора составило 14 минут. Из этого следует, что при нагрузке около 116 Вт можно выбрать опцию «Поддерживать компьютер включенным как можно дольше» и указать любое время из предлагаемого ряда от 5 до 8 минут, в любом случае остается большой запас по времени. Но, если мощность нагрузки близка к предельно допустимой, то лучше выбрать опцию «Сохранить энергию батарей» и небольшую продолжительность времени работы от резервного питания.
И, наконец, что мы увидели внутри корпуса APC BC750-RS. Большинство электронных компонентов расположены на печатной плате из стеклотекстолита. Использование данного материала обеспечивает высокую надежность. В инверторе применены MOSFET-транзисторы компании International Rectifier — ведущего мирового производителя компонентов для ИБП. Так же там используется внушительного размера трансформатор от известного тайваньского производителя CSE Power.
На входе и выходе установлены ферритовые фильтры, обеспечивающие эффективное подавление высокочастотных помех. На выходах, которые при необходимости автоматически переключаются на резервное питание, помехи обусловлены не только коммутациями, но несинусоидальностью выходного напряжения. Для их подавления используется ферритовый фильтр цилиндрической конструкции из особого сплава. В общем, в конструкции все продумано, как и полагается столь солидной фирме.
APC BC750-RS — недорогой, удобный ИБП, оптимальный для использования дома. Но, в отличие от получивших сейчас распространение бытовых сверхкомпактных ИБП, внешне похожих на удлинители, APC BC750-RS предназначен именно для тех, кто работает из дома в удаленном режиме. Широкие возможности по настройке, а также качество исполнения на уровне профессиональной техники позволяют надежно защитить результаты работы при сбоях в электропитании.
Блоки питания
К сожалению частые перебои в энергосети не редкость. Потребителям приходится спасать ситуацию и покупать ИБП для ответственной техники такой как: офисные сервера, котлы отопления, компьютеры, торговое оборудование и просто домашние компьютеры. На практике получается намного выгоднее купить бесперебойник, чем попасть на ремонт или покупку новой техники.
Из чего состоит источник бесперебойного питания
Состав определяется функциями ИБП. В него входят:
- аккумуляторные батареи;
- устройство зарядки аккумуляторов;
- инвертор (преобразователь постоянного тока в переменный);
- система управления.
Дополнительно могут использоваться фильтры, снижающие помехи электросети; трансформатор; переключатель и др.
Окончательный набор элементов зависит от типа бесперебойника, условий, в которых он работает, и функций, для которых предназначен.
Самым важным и дорогим компонентом блоков бесперебойного питания являются аккумуляторы. От их типа и ёмкости зависит время работы подключенной нагрузки.
Батареи бывают трёх типов:
- Свинцово-кислотные регулируемые (VRLA).
- Свинцово-кислотные с затопленной ячейкой (VLA).
- Литий-ионные.
Ёмкость свинцово-кислотных батарей может быть 7 или 9 Ач, напряжение — 12 В.
Во многих источниках бесперебойного питания устанавливаются приборы самодиагностики и настройки. С одной стороны они удобны, поскольку сообщают о состоянии батарей, оставшемся заряде, времени до полной зарядки. С другой — потребляют заряд батарей на проведение тестирования. И этот расход может быть значительным.
ИБП APC типа line-interactive (линейно-интерактивные)
Этот тип имеет совмещенный инвертер/конвертер, который постоянно подключен к выходу и может моментально переключить работу устройства в автономный режим. Также добавлен AVR модуль, который способен регулировать входящее напряжение – производится стабилизация питания, но пока еще не плавно,а рывками.
- При отключении электроэнергии, при слишком повышенном или наоборот пониженном напряжении источник бесперебойного питания переключается на работу от батареи.
- При нормальном состоянии напряжения, оно подается без изменений, а батарея в это время заряжается.
- При незначительном повышении или понижении уровня напряжения AVR корректирует его путем повышения или понижения.
Выходной сигнал приближен к синусоиде, поэтому бесперебойники применяют даже к самому требовательному оборудованию. Подходит для серверов, любых ноутбуков и для другой домашней электроники и даже торгового оборудования.
Можно мониторить входное напряжение, заряд батареи и ее температуру с помощью ПО на компьютере, а также через локальную сеть или интернет.
ИБП APC типа Stand-by (пассивные)
Устройство работает очень просто. Можно разбить условно на три режима:
- При напряжении в пределах стандартных значений источник бесперебойного питания подает его на устройства без изменений.
- При аварийном отключении источник бесперебойного питания подключает батарею.
- Если напряжение выходит за пределы пороговых значений, не важно выше или ниже, также происходит переход на аварийное питание.
Использовать пассивные источники питания можно только для подключения компьютеров, как домашних, так и рабочих. Нельзя подключать их к аудио или видео аппаратуре, или к серверным компьютерам, а также к другим выполняющим ответственную работу.
Данные модели, даже самые дешевые, имеют функции защиты телефонных линий от помех и скачков напряжения.
Их выбирают за низкую цену, бесшумную работу и высокий КПД.
Минусами являются не мгновенное подключение к батарее, невозможность отрегулировать напряжение и частоту. А также то, что выходной сигнал не преобразуется в синусоиду, а выглядит как ступенчатая фигура, что сказывается на работе.
Типы UPS
Выделяются два основных принципа работы блока бесперебойного питания:
- С инвертором, находящимся в режиме ожидания.
- С постоянно подключенным инвертором.
В первом случае преобразователь постоянного тока в переменный включается во время сбоев в подаче электрического сигнала по сети. Это может быть полное исчезновение тока, скачки напряжения, изменение параметров сигнала, появление помех.
Схема 1. Standby UPS.
В данную схему включены дополнительные элементы: ограничитель напряжения (SURGE SUPPRESSOR) и фильтр.
Такие ИБП называются резервными (Standby). Для них требуется некоторое время, чтобы перейти с одного вида работы на другой. Задержки могут составлять до десятков миллисекунд.
Во втором случае UPS постоянно конвертирует переменный ток в постоянный, а затем постоянный в переменный. В этих устройствах время переключения считается нулевым, так как не происходит задержки в подаче электропитания для подключенной нагрузки.
Схема 2. Online UPS.
На схеме выпрямитель (RECTIFIER) преобразует переменный ток в постоянный, а INVERTER наоборот — постоянный в переменный.
Остальные типы являются производными от этих двух.
С точки зрения форм-фактора бесперебойники могут выпускаться как в корпусе Tower, так и Rack Mountable (для установки в стойку 19”).
Способ подключения
UPS оборудован несколькими гнездами-выходами, расположенными на задней панели прибора. Подключить персональный компьютер и периферию, отключение которой грозит негативными последствиями, соответствующими кабелями не составит труда при соблюдении порядка действий:
- после первой зарядки отключаем бесперебойник от сети;
- выключаем компьютер;
- подключаем сетевой кабель компьютера на соответствующий разъем ИБП;
- присоединяем сетевой кабель бесперебойника к сети;
- нажимаем и удерживаем кнопку включения ИБП, ждем светового или звукового сигнала о начале работы;
- включаем компьютер;
- устанавливаем драйвера UPS.
Внимание! Не рекомендуется подключать к ИБП лазерные принтеры или МФУ – при их включении возникает большой скачок энергопотребления, что может перевести бесперебойник в защитный режим (отключить).
Нужно ли отключать на ночь?
Устройства бесперебойного питания предназначены для непрерывной работы – нет необходимости отключать на ночь.
Как выбрать ИБП для компьютера
Для правильного выбора источника бесперебойного питания, идеально подходящим для сохранения работоспособности компа, надо учесть некоторые характеристики устройства.
Линейно-оперативные
Такие UPS применяются для защиты от перепада напряжений сетевого и телекоммуникационного оборудования или группы компьютеров.
Особенность работы – защита ПК от повышенного или пониженного напряжения без перехода в аварийный режим за счет включения в схему автотрансформатора.
С возможностью замены батареи
Срок службы аккумуляторных батарей не превышает пяти лет, замена батарей позволит сэкономить на покупке нового бесперебойника – стоит выбрать модель с заменяемыми аккумуляторами.
Резервные ИБП
Этот тип UPS наиболее часто используется для настольных компьютеров и другого оборудования.
Диапазон мощностей нагрузки от 0 до 0,5 кВА (Вольт-Ампер — полная мощность, произведение тока на напряжение. Она отличается от активной мощности на коэффициент, связанный с реактивной нагрузкой. Активная мощность измеряется в Ваттах. Полная мощность всегда больше активной).
Резервные ИБП характеризуются КПД, равным шестидесяти процентам; небольшими размерами и низкой стоимостью. Большинство устройств способно фильтровать помехи, подавлять кратковременные скачки и провалы напряжения.
Уровень защиты нагрузки — невысокий. Такой блок питания не способен выдавать чистую синусоиду на выходе.
К разновидностям этого класса источников бесперебойного питания можно отнести интерактивные блоки питания. Они состоят из того же набора компонентов, дополненного трансформатором с несколькими точками подключения. Такая конфигурация позволяет исправлять изменения напряжения в сети без подключения батарей. Такая схема исправляет отклонения величиной до двадцати процентов от номинального значения напряжения и экономит ресурс АКБ.
Схема 3. Line Interactive UPS со ступенчатой стабилизацией напряжения.
Ещё одной модификацией резервных блоков бесперебойного питания можно назвать феррорезонансные. Они используются для нагрузок, имеющих большую мощность — от 3 до 15 кВА.
Феррорезонансные ИБП отличаются от интерактивных трансформатором, имеющим стальной сердечник. Это позволяет лучше управлять выходным напряжением и выдерживать большие нагрузки. Но такая конструкция приводит к удорожанию устройства и созданию дополнительных помех в выходном сигнале из-за индукции, наводимой в сердечнике.
Классификация UPS APC по мощности
Мощность бесперебойника должна обеспечить потребности защищаемых устройств.
- Источник бесперебойного питания малой мощности. Они изготавливаются в настольном или напольном вариантах и их диапазон 0,4-3 кВт.
- Источник бесперебойного питания средней мощности подключают к выделенной электрической сети, размещают как в специальных отдельных помещениях, так и в помещениях с постоянным присутствием персонала. Диапазон мощностей 3-40 кВт. Часто имеют встроенный блок розеток. Исполнение напольное или приспособленное для монтажа в стойку.
- Источник бесперебойного питания большой мощности требуют отдельного помещения и выделенной элекросети. Диапазон мощностей от десятков до нескольких сотен кВт. Исполнение напольное.
Подбирать бесперебойник нужно с запасом мощности в 20-30 %, исходя из потребностей техники. Не имеет смысла покупать мощный ибп back для защиты домашнего компьютера. Если же мощности ups будет не хватать, то он отключится от перегрузки и все подключенное оборудование останется без защиты.
В зависимости от мощности изменяются вес, габариты и уровень шума бесперебойника. Следует подумать о том, насколько комфортно будет находиться в одном помещении с таким аппаратом.
Источник бесперебойного питания apc хорошо работает при необходимости обеспечивать непрерывной подачи тока в офисные и домашние компьютеры, а также офисных АТС, телефонов, факсов, коммутаторов и шлюзов. Он имеет мощную защиту от перегрузки и перепадов напряжения. Это актуально в местах с нестабильной подачей напряжения в сети.
ИБП является недорогим и качественным устройством.
Следует учитывать, что отсутствие интерфейса не позволяет автоматизировать выключение компьютера в случае пропадания сетевого напряжения. Отличный выбор для работы в электросетях с сильным отклонением напряжения от номинала.
Блоки питания
Скачки напряжения и помехи в сети – основная причина выхода из строя чувствительных электронных компонентов компьютера. Внезапное отключение электричества влечет за собой потерю данных, а иногда и разрушение файловой системы или комплектующих стационарного ПК при некорректном отключении устройства.
Для защиты от кратковременных отключений применяется источник бесперебойного питания для компьютера.
Блоки питания онлайн (для серверов)
Мощные UPS с двойным преобразованием применяются для файловых серверов, рабочих серверных станций и сетевых устройств, которые требовательны к питающему напряжению.
Особенности действия – входное переменное напряжение преобразуется выпрямителем в постоянное, затем через инвертор в эталонное переменное, которое подается на устройства. Аккумуляторная батарея постоянно подключена к выходу выпрямителя и входу инвертора и постоянно питает их в аварийном режиме.
UPS онлайн обеспечивают стабильное напряжение на серверах и нулевое время переключения на аккумуляторы.
Рассмотрим APS Back-UPS подробнее
Существует несколько модификаций, они имеют префиксы: CS, RS и Pro.
Отличаются некоторыми техническими характеристиками, но на выходе имеют напряжение 230 В. Отзывы в основном положительные, однако почти все отмечают, что через год после гарантийного периода устройство выходит из строя. Отмечается хорошее сочетание цены и качества. Имеет 4 компьютерные розетки, встроенный стабилизатор и многоразовый предохранитель. Позволяет завершить на компьютере все начатые работы и выключить его в штатном режиме. Три розетки используют для подключения непосредственно к батарее, а четвертая служит для подключения устройства не нуждающегося в постоянном питании, это могут быть принтер или сканер. Этот разъем подключен только к стабилизатору напряжения.
ИБП АРС оснащен также разъемами для защиты телефонной сети. Прилагаются инструкция и диск с программным обеспечением. В инструкции все приемы работы подробно описаны и приведена схема расположения компонентов.
Специального обслуживания не требует, батарею легко можно заменить самому пользователю. При скачках напряжения или отключении электричества предусмотрены сигналы, как звуковые, так и световые.
Защита от перепадов напряжения помогает выравнивать напряжение и подавать его на подключенное устройство, защищая его от скачков напряжения.
В наличии также ключ аккумулятора. Это вилка с плоскими контактами. Она необходима для активации батареи, ее зарядки при включении в сеть.
Изначально она вынута, это предотвращает цикл разрядки батареи, тем самым увеличивается срок ее службы. Следует воткнуть ключ в разъем, включить ИБП и начать процесс зарядки, он достигает в первый раз до 22 часов.
Версия PRO создана для тех, кто хочет, чтобы без напряжения их компьютер работал еще как можно дольше. В режиме полной нагрузки это время составляет около 6 минут, а при частичной нагрузке достигает 14-15 минут.
Она технически почти не отличается от остальных версий, но имеет более емкий аккумулятор.
Подбор сборки аккумуляторов
Учитывая, что в сборке используется несколько АКБ, крайне желательно, чтобы они обладали одинаковыми характеристиками. Ибо один некачественный аккумулятор приведет к тому, что вся сборка будет работать совсем не так, как ожидается.
Лет 5 назад, я открыл для себя Ростовскую компанию «Бастион» выпускающую тестеры емкости АКБ под торговой маркой «Скат». Не берусь утверждать про идеальную точность замеров емкости, но для оценки уровня: идеальный-живой-еще послужит-труп, этого тестера более чем достаточно.
В принципе можно замерять емкость банальным зарядом-разрядом с использованием часов, автомобильной лампы на 21W (она дает нагрузку около 1А) и тестера, но это долго и чаще всего лениво.
Ну на крайний случай – просто стараемся ставить свежие аккумуляторы из одной партии и надеяться, что вам повезет.
По количеству разъемов
ИБП выпускаются с разным количеством и типом гнезд: есть разъемы, защищенные от отключения электричества и разъемы, защищенные только от перепадов напряжения, а также с розетками RJ-45 для защиты телефонной сети и USB-разъемами.
Для подключения стационарного компа и монитора потребуется ИБП как минимум с двумя розетками с защитой от отключения напряжения.
ИБП с двойным преобразованием
Online UPS способны выдавать полную электрическую мощность от 5 до 5000 кВА. Это наиболее распространённый тип бесперебойников.
На выходе выдаёт идеальную синусоиду. За счёт двойного преобразования тока устраняются все помехи и искажения входящего сигнала. Отлично подходят для защиты оборудования, чувствительного к колебаниям мощности.
Начальная стоимость Online UPS выше, чем у Standby, но итоговая цена владения лучше. Это связано с более длительным сроком службы батарей. Хотя другие устройства (RECTIFIER и INVERTER) работают непрерывно и могут быстрее выйти из строя. Но их цена значительно меньше стоимости аккумуляторов.
Для устойчивой работы таких UPS необходимо обеспечить беспрепятственное поступление воздуха.
К недостаткам можно отнести шум при работе.
КПД ИБП с двойным преобразованием — около девяносто процентов. Постоянная двойная конвертация тока и охлаждение сопровождается потерями энергии. Но проседание эффективности незначительно и вполне компенсируется достоинствами устройства.
Около десяти лет назад компания APC создала усовершенствованную конструкцию ИБП с двойным преобразованием. Этот тип называется Delta conversion online UPS, серия — Symmetra.
Схема 4. Delta conversion online UPS с опорным напряжением.
Суть новшества в установке на входе блока трансформатора, подающего напряжение на выход инвертора. За счёт этого удалось снизить потери мощности и энергии, минимизировать гармоники и лучше контролировать характеристики выходного сигнала. Всё это в сумме повысило эффективность работы устройства, снизило нагрев и износ, позволило соединить бесперебойник в общую цепь с резервными генераторами. Ранее ни один из UPS не мог работать в такой связке.
Кроме того, удалось управлять входящим током для обеспечения оптимизации режима зарядки аккумуляторов.
Принцип работы бесперебойника для ПК (сервера)
Источник бесперебойной работы переменного тока – устройство, в котором питание есть всегда. Однако стоит учесть, что это не резервный источник питания, а аварийный – включается в случае «форс-мажоров» и лишь на короткое время.
Основная функция ИБП – мгновенная подача питания в момент отключения основного напряжения сети – реализована посредством аккумуляторной батареи, которая накапливает энергию. Встроенное в корпус ИБП зарядное устройство контролирует уровень напряжения на аккумуляторе, при необходимости включаясь в режим подзарядки.
При исчезновении напряжения в сети, устройство управления выключает компьютер от сети и одновременно подключает ПК к аккумуляторной батарее. Встроенный инвертор преобразует постоянное напряжение батареи в переменное, повышая его до рабочего напряжения сети 220 В.
При включении в рабочий режим бесперебойник подает звуковой или световой сигнал, оповещая пользователя о проблемах с питанием ПК.
В зависимости от емкости батареи и мощности компьютера, бесперебойник обеспечивает переменное напряжение на выходе на небольшое время, которое нужно для сохранения текущего сеанса и завершения работы компьютера.
Преимущества и недостатки
Источник бесперебойного питания арс всегда находится в топе продаж, его преимущества объясняют эту популярность. Стоит отметить положительные качества:
- Большой срок эксплуатации.
- Подключение через USB вход.
- Гарантированное качество сборки обеспечивает повышенный уровень надежности.
- Защита локальных сетей и телефонных линий от перепадов напряжения.
- Быстрое переключение на работу от ибп апс.
Недостатком можно считать высокую стоимость, по сравнению с аналогичными устройствами от других производителей.
Кроме этого постоянная работа ИБН приводит к нагреву устройств и необходимости охлаждения, это приводит к шуму и дискомфорту от него.
Разные модели имеют свои показатели. Например, ибп арс back ups в исполнении 650va при полной нагрузке держит напряжение не больше 3 минут. Однако за это время можно спокойно в рабочем режиме сохранить все необходимые процессы на компьютере и выключить его.
Читайте также: