Источники бесперебойного питания. виды, особенности работы, выбор

Распространенные модели ИБП

Маркировка UPS начинается с названия компания производителя, далее следует название модельного ряда, число, указывающее мощность в VA и буквенные обозначения конструктивных особенностей устройства.

EX указывает на конфигурацию со встроенным аккумулятором и возможность подсоединения дополнительной батареи. К таким бесперебойникам относится распространенная модель N-Power Smart-Vision 1500 EX. Модификации с буквами LT имеют навесной батарейный блок, вариант RM указывает на конструкцию в стойке, а RT – на универсальное исполнение.

Модели УПС с двойным преобразованием: Ippon Innova RT 1000, Powercom VANGUARD VGS-2000XL. Пользуются спросом модельные ряды бесперебойников всех типов от производителей N-Power, Chloride, Libert, Inelt.

Выбор бесперебойника для компьютера

Для пользователя персонального компьютера главными характеристиками при выборе бесперебойника будут:

1. Мощность. Этот параметр характеризует, какую общую нагрузку можно будет подключить к устройству. Мощность желательно выбирать всегда с 30-процентным запасом. Необходимо отметить, что единицей измерения мощности является ватт (Вт), в то время как для UPS используют единицу измерения вольт-ампер (ВА), зависимость между ними выражается как 1 Вт=1,6 ВА.
2. Продолжительность работы от батареи. Хорошим показателем считается продолжительность работы от трёх до пяти минут при максимальной нагрузке. Надо понимать, что время работы зависит от мощности подключаемой нагрузки: чем меньше мощность, тем больше времени будет работать устройство от аккумулятора.
3. Продолжительность зарядки батареи. В характеристиках к устройству обычно указывается время, необходимое для достижения 90-процентного значения. Обычно время полной зарядки составляет около десяти часов.
4. Способность регулировать выходной сигнал. Значение на выходе остаётся неизменным при его изменении на входе. В таком случае, кроме поддержания работоспособности устройства при отсутствии сетевого сигнала, ИБП является своего рода стабилизирующим устройством.
5. Вид исполнения и уровень шума. Могут быть встраиваемые и напольного исполнения.
6. Способность использовать внешние батареи.

Исходя из этих характеристик и бюджета можно подобрать себе изделие, которое будет полностью соответствовать требованиям. Рассмотрим пример выбора.

Как выбрать ИБП

УПС могут использоваться для защиты бытовой и офисной техники, ПК, промышленного оборудования. Сферой применения определяется и выбор модели ИБП, а чтобы сделать его правильно, нужно знать потребляемую техникой мощность.

Ее номинальная величина в ваттах указана в технической документации или на наклейке с задней панели каждого устройства. Так как бесперебойники характеризуются ее значением в ВА, то в расчетах необходимо использовать формулу P(VA)=P(W)/0,7.

Подключение оборудования, общая мощность которого превышает номинальное значение у самого UPS, приведет к его перегрузке и отключению. Поэтому выбирать ИБП следует, исходя из суммарной нагрузки от всей аппаратуры, которую планируется к нему подключить.

Номинальная мощность бесперебойника должна быть выше расчетной на 20-30%. Например, работу оборудования мощностью 750 ВА обеспечит ИБП с номинальным ее значением не ниже 1 кВА. Кроме того, нужно учитывать резкое увеличение нагрузки во время пуска приборов с электродвигателем (компрессоры, насосы), поэтому производителями ИБП разработаны специальные программы для расчета их требуемой мощности.

Время автономной работы УПС подбирается в зависимости от задач, которые будут выполняться. Для защиты компьютеров, мониторов, аудио- и видеоаппаратуры подойдут недорогие устройства offline или smart типа. Если в сети наблюдаются частые перепады напряжения, то лучше взять бесперебойник с функцией AVR.

Для того, чтобы была возможность увеличить время работы ИБП в автономном режиме, выбирают модели с внешним размещением батарей – емкость такого устройства легко увеличивается дополнительными аккумуляторами, которые подсоединяются параллельно.

Лазерные принтеры, инструменты и бытовые приборы с электродвигателями, а также другое оборудование, чувствительное к качеству подаваемого напряжения (требующее правильной синусоиды), обеспечивается питанием только через блоки online типа.

При выборе модели ИБП следует обратить внимание на количество и виды разъемов, которыми она оснащена. Они должны соответствовать подключаемой технике по количеству (желательно с запасом) и типу

Профессиональный подход

Не зря всю статью акцентировалось внимание на подключении дополнительного оборудования. Промышленные ИБП по большей части лишены этого преимущества

Примером тут можно показать, скажем, систему освещения у дежурного, которая в идеале также должна иметь аварийное питание. К сожалению, большинство моделей бесперебойников при попытке резко поднять нагрузку на их выходе, уйдут в защиту. А скачек происходит всегда, если, к примеру, включить лампочку.

Для решения проблемы со снабжением электроэнергией, достаточно приобрести преобразующий блок питания, контролер заряда аккумулятора, саму емкость и инвертор. В цене это будет не сильно отличаться от линейно-интерактивного ИПБ (среднего уровня), а по возможностям превысит online его варианты. Смонтировать систему достаточно просто, а для хранения компонентов вполне подойдет обычный электрощиток.

Главные три элемента, которые нужно рассмотреть более подробно — преобразующий БП, контроллер и инвертор, а вернее их вольтаж и мощность. Здесь есть непосредственная зависимость от используемых аккумуляторов. На сколько вольт устройства хранения заряда наиболее доступны, без учета от емкости, такие по характеристикам напряжений и должны быть все три компонента. То есть, для 12 В аккумулятора (можно автомобильного) подойдет БП 220–12 В, контроллер заряда 12 В и инвертор 12–220 В на выходе. Соединение элементов приводится на схеме:

Приведенная схема приблизительна и полярность на соединениях не указана, даже двойные проводники отображены единым. Но любой электрик прекрасно поймет, где «+» должен идти, а где «−». 12 В, и фаза с нулем 220 В.

Для трех основных элементов и понадобится знание рассчитанных мощностей потребителей. Мало того, что инвертор должен быть способен ее выдать, так еще и блок питания обязан обладать неким избытком для подзарядки батареи

Вообще, хотелось бы заметить, что обратив внимание на схему, видно, приведенная конструкция — это полный аналог online ББП

Теперь про время работы. Оно непосредственно зависит от доступного объема хранения заряда аккумуляторов и их вольтажа. Расчет производится по формуле: (Ah×V) /W=h, где Ah — емкость батареи (указывается на корпусе), V — ее напряжение (вольт), W — потребляемая мощность (ватт), h — результат, сколько часов работы обеспечит профессиональный ИБП.

Чем хороша самодельная конструкция — легким поиском необходимого. К примеру, аккумуляторы. Подойдут даже дешевые автомобильные или мотоциклетные. Для увеличения емкости, а значит и времени работы всего комплекса аварийного питания, их достаточно параллельно соединить друг с другом.

Качество выдаваемого тока

Бесперебойные источники питания должны выдавать ток надлежащего качества. При работе от батарей за это отвечает инвертор, а в случае питания от сети, проблемные моменты должны сглаживать фильтры и стабилизатор. Возникающие в электрической цепи помехи имеют разный генезис и последствия для электроники. Поэтому в этом вопросе тоже нужно тщательно разобраться.

Сетевые помехи и защита

Все современные ИБП оснащены защитой от проблем, связанных со стороны обслуживаемых приборов. Если суммарная нагрузка будет превышать максимально допустимую или произойдет короткое замыкание, то бесперебойник сразу отключит питание.

Помехи в сети можно условно разделить на частотные и импульсные. Первые не так опасны, особенно для блоков питания компьютеров или телевизоров, которые преобразуют переменный ток в постоянный. Вторые могут вызвать проблему у любой электроники.

Поэтому большинство ИБП оснащены защитой от импульсов и гармоник с помощью варисторов и высокочастотных фильтров.

Удаление помех на линии происходит в два этапа. Сначала варисторы отсекают высокочастотные импульсы, а затем фильтр сглаживает мелкие скачки

Проблема появления высоковольтных импульсов характерна не только для силовых кабелей, но и для сетей передачи данных – компьютерных или телефонных. Они могут возникнуть по причине воздействия атмосферного электричества, пробоев рядом расположенной проводки, возникающих электрических наводок и других причин.

Многие производители выпускают модели с возможностью защиты локальной сети. Для этого у ИБП есть два разъема RJ-45 – один на вход и один на выход. Сигнал проходит через фильтр, который подавляет всплески напряжения. Для телефонных линий система такая же, только разъемы имеют формат RJ-11.

Низкое и высокое напряжение

Регулировка вольтажа происходит с помощью автоматического регулятора напряжения (AVR), основным элементом которого служит автотрансформатор. Принцип его функционирования опирается на изменении количества витков одной из обмоток, в результате чего происходит изменение напряжения в сторону увеличения или уменьшения его значения.

Наличие AVR в ИБП позволяет не включать каждый раз автономный режим при незначительном отклонении напряжения от нормативных показателей. Это значительно увеличивает срок службы аккумуляторов.

Профессиональные мультиметры, такие как CEM DT 9909, способны в течение длительного времени записывать значение напряжения. Применение такого прибора может помочь в выборе стабилизатора или ИБП

Согласно ГОСТ 29322-2014 допустимо 10-и процентное отклонение напряжения от эталонного значения на время не более чем 1 час. Все современные ИБП с регуляторами справляются с такими колебаниями.

Чистота выходящего сигнала

От модели инвертора, которая установлена в бесперебойник, зависит тип выходного сигнала. В идеале, кривой напряжения переменного тока должна быть синусоида. Но после преобразования через инвертор она принимает ступенчатый вид.

Чем больше количество ступенек в кривой зависимости мгновенного напряжения от времени, тем лучше качество переменного тока

Для некоторых устройств это важно. Для оборудования, которое содержит асинхронные электродвигатели (холодильник, кондиционер), трансформаторные блоки питания (качественная аудиотехника), блоки питания APFC (сервера и мощные вычислительные компьютеры) нужна чистая или хорошо аппроксимированная синусоида

Для оборудования, которое содержит асинхронные электродвигатели (холодильник, кондиционер), трансформаторные блоки питания (качественная аудиотехника), блоки питания APFC (сервера и мощные вычислительные компьютеры) нужна чистая или хорошо аппроксимированная синусоида.

Ни один инвертор, а значит, и ИБП не выдает чистую синусоиду, чтобы не писали в рекламных брошюрах производители оборудования. Приближение выходящего сигнала к синусоиде оценивают через коэффициент нелинейных искажений (THD).

Выходящий от блока сигнал можно считать синусоидальным при THD<5%. У некоторых моделей, например IMV NetPro 2000, этот показатель равен всего 2%.

Зачем нужен источник бесперебойного питания

Современному импульсному блоку питания от ПК не требуется напряжение в сети строго в пределах нормы, то есть 220 вольт. Допускается отклонение до 10%, то есть от 200 до 240 вольт. Для ПК это нормально и обычно не приводит к аварийной перезагрузке операционной системы.

Совсем другое дело, если напряжение в сети отклоняется сильнее этих норм. В этом случае нужен стабилизатор, который будет выравнивать электрический ток до приемлемых значений. Без него в таком режиме работы блок питания вашего компьютера очень быстро выйдет из строя.

Еще один вариант — когда подача энергии прекращается полностью вследствие профилактических работ, веерных отключений или неполадок на линии. Без бесперебойника системный блок вырубается моментально. Если вы давно не сохраняли данные, с которыми работаете, и в используемом приложении нет такой опции, придется все переделывать.

Аналогично и с синглплеерными играми — если вы не успели сохраниться, игру придется перепроходить заново с последнего сохранения. Если сохранение выполнялось в момент отключения электричества, сейв файл может быть поврежден. В некоторых играх этом может быть причиной того, что придется перепроходить половину сюжета, так как слот автоматического сохранения только один.

В случае с сессионной онлайн игрой, например, если это МОБА, ККИ или шутер, выключение компа приведет к тому, что вас выкинет из сервера. В некоторых проектах это ведет к ухудшению игровой статистики, а иногда может повлечь за собой временную блокировку аккаунта за неспортивное поведение.

Лучшие модели

Рейтинг лучших бесперебойников для компьютера насчитывает 4 модели в соотношении цена/качество.

EATON Ellipse ECO EL650

Устройство относится к категории резервных. Оно не умеет регулировать уровень входного сигнала, но вовремя переведет подключенные приборы на резервный источник питания. Присутствует функция EcoControl, которая позволяет автоматически завершить работу подключенных приборов при отсутствии нагрузки. Есть режим холодного запуска по нажатию на кнопку.

Основные характеристики:

1. Мощность 400 Вт.
2. Автономность — 9 минут.
3. Евро-розетки — 4 шт.
4. Выходы USB, LAN, RJ-10.
5. Цена 9900 руб.

Powercom WOW-850 U

Компактное устройство, построенное по схеме резервного питания. Есть функции самотестирования и защиты аккумулятора от глубокого разряда.

Основные характеристики:

1. Мощность 425 Вт.
2. Автономность — 10 минут.
3. Евро-розетки — 4 шт.
4. Выходы USB, LAN, RJ-10.
5. Цена 5680 руб.

Powercom RAPTOR RPT-2000AP

Модель работает по схеме line-interactive и имеет большой запас мощности. Комплексное программное обеспечение позволяет настроить бесперебойник на автоматическое выключение ПК при отсутствии штатного питания.

Характеристики:

1. Мощность 1200 Вт.
2. Автономность — 10 минут.
3. Евро-розетки — 6 шт.
4. Выходы USB, LAN, RJ-10.
5. Цена 8060 руб.

Ippon Back Basic 650

Компактный, дешевый и довольно популярный экземпляр для поддержания офисной техники в надлежащем состоянии. Умеет регулировать входное напряжение в пределах 15 %.

Характеристики:

1. Мощность 360 Вт.
2. Автономность — 2 минуты.
3. Евро-розетки — 3 шт.
4. Выходы USB.
5. Цена 2000 руб.

Порядок подключения компьютера к ИБП

Блок бесперебойного питания подключается напрямую в сеть. Подключение ИБП к сети выполняется обычным сетевым шнуром. К розеткам резервного тока, обеспечивающим аварийное питание при выключении электроэнергии в сети, подключаются системный блок и монитор. Для подключения системника и монитора к бесперебойнику могут понадобиться сетевые шнуры с пятиугольным разъёмом стандарта IEC 320.

Если есть устройства, которые необходимы для остановки работы программы в штатном режиме и сохранения данных, то они также будут подключаться к этой группе розеток. Например, роутер или модем, обеспечивающие работу программы в сети с удаленным сервером или с облачным сервисом. Это могут быть: сканер, планшет для графических приложений и другие, необходимые модули.

Если количества розеток не хватает, можно использовать удлинитель с колодкой на 2–5 розеток. Но это в случае если у ИБП стандартные евророзетки Schuko. Часто встречаются розетки стандарта IEC 320 с треугольным расположением контактов С13. В таком случае потребуются ещё соответствующие сетевые шнуры с контактами С14 для системного блока, монитора и других подключаемых устройств. Либо переходник с IEC 320 на евророзетку.

Если ИБП имеет второй ряд розеток SURGE ONLY, которые лишь защищают от колебаний электроэнергии, то к ним подключаются устройства, не требующиеся для завершения работы программ и сохранения данных. Это могут быть: звуковые колонки, принтер, МФУ, сканер, даже настольная лампа. Если для каких-то устройств розеток не хватило и они не настолько важны, редко применяются, то их можно подключить через обычный сетевой фильтр напрямую от сети.

К мощным резервным источникам либо с дополнительными аккумуляторами можно подключить несколько компьютеров, находящихся в одной комнате.

ИБП линейно-интерактивного типа

Работа этих приборов сходна с изделиями резервного типа. Различие заключено в следующем – блоки питания линейного типа обладают возможностью стабилизирования напряжения, проводимого при содействии коммутирующего устройства. Достоинство этого метода заключается в том, что отсутствует нужда в переключения питания при возникновении изменений параметров напряжения. Оно может достигать до 20 % от номинала.

При этом напряжение на выходе не изменяется. Результативность защиты блоков питания этого класса достигает 85%. Работа бесперебойных условий можно разделить на две группы. Устройства, которые относят к первому классу, выдают на выходе ступенчатую синусоиду. Приборы, которые относят ко второму классу, генерируют качественную синусоиду, без изменений. Ее наличие позволяет обеспечить защиту таких устройств как электрических двигателей и отопительного оборудования.

Рейтинг лучших моделей ИБП для компьютера

Источники бесперебойного питания являются необходимым устройством для ПК и бытовой техники, особенно если место вашего проживания отличается частым отключением электричества или скачками напряжения. Выбирая ИБП стоит ориентироваться на:

• стабильность работы;
• длительность и удобство эксплуатации;
• мощность;
• бесшумность;
• размеры и вес оборудования;
• соотношение цены и качества;
• производитель.

На основании этих параметров был составлен рейтинг бесперебойников для персональных компьютеров, который поможет при выборе данного оборудования.

Powercom IMD-1025AP

Интерактивный источник бесперебойного питания с выходной мощностью 615 Вт, что достаточно для завершения работы компьютера и периферии в течение 4 минут в случае отключения электропитания от сети. Модель оснащена встроенным ЖК-дисплеем оптимизирующим работу прибора и облегчающим его настройку. ИБП обладает оптимальным соотношением цена/качество.

Плюсы:

• выходная мощность;
• ЖК-дисплей;
• USB-порт;
• достаточное количество разъемов;
• легкая настройка.

Недостатки:

• габариты;
• громкие сигналы;
• выходные розетки только компьютерные.

APC Back-UPS 1100VA

Также, как и предыдущая модель, это устройство довольно надежно и долговечно. Несмотря на более высокую стоимость, чем у предшественника этого рейтинга, APC Back-UPS 1100VA не оснащен ЖК-дисплеем, вследствие чего усложняется контроль работы оборудования.

Однако наличие 4 разъемов подающих питание от батареи на ПК и периферию выгодно отличает эту модель от своих конкурентов. Мощность устройства составляет 660 Вт, что относит его моделям интерактивного типа и делает защиту оборудования от скачков напряжения более надежной.

На полную зарядку аккумуляторов понадобится порядка 8 часов, а это, согласитесь не очень быстро и не удовлетворяет некоторых пользователей.

К преимуществам стоит отнести:

• стоимость;
• выходная мощность;
• порт USB;
• количество выходных евроразъемов.

Минусы:

• длительная зарядка батарей;
• отсутствие дисплея.

Ippon Back Basic 1050 IEC

Данная модель хоть и не обладает большим количеством разъемов, однако это компенсируется мощностью в 600 Вт, что позволяет корректно завершить работу и выключить компьютер в случае отключения электричества или скачков напряжения. В Ippon Back Basic 1050 IEC также нет дисплея, а информация о работе устройства отражается посредством светодиодов.

Время полной зарядки батарей составляет 6 часов, что совсем неплохо, особенно если учесть, что данная модель находится еще в доступном ценовом сегменте. Внешний вид устройства ничем не выделяется, а его вес составляет чуть больше 5 килограмм, что вызвано наличием емкостных батарей, которые можно заменять при необходимости.

Данная модель бесперебойника обладает звуковой сигнализацией, фильтром помех и стандартным набором защитных механизмов, от неприятных сюрпризов отечественной электросети. По отзывам пользователей Ippon Back Basic 1050 IEC характеризуется как достойный источник бесперебойного питания.

APC Back-UPS 650VA

Модель относиться к устройствам интерактивного типа, но его выходная мощность составляет всего 390 Вт, а выходные разъемы присутствуют в количестве 3 штук. Однако эти розетки относятся к типу EURO, что позволяет присоединить к ИБП не только компьютер, но и прочую бытовую технику, чувствительную к перепадам напряжения.

Полная восьмичасовая зарядка батарей и отсутствие ЖК-дисплея осложняет работу пользователя с устройством. Стоимость бесперебойника не соответствует таким низким характеристикам, что также является недостатком. Однако все минусы компенсируются высокой надежностью модели, которая обеспечила APC Back-UPS 650VA довольно длительный срок эксплуатации.

Плюсы оборудования:

• компактность;
• надежность;
• порт USB и выходные EURO-разъемы;
• бесшумность.

К недостаткам стоит отнести:

• малая выходная мощность;
• недостаточное количество выходных розеток;
• отсутствие ЖК-дисплея;
• стоимость;
• длительность зарядки.

Cyber Power UT650EI

Модель ИБП интерактивного типа с 4 выходными компьютерными разъемами, подающими питание от аккумулятора на подключенное оборудование. Выходная мощность составляет 360 Вт, что дает время работы от батареи порядка 3,5 минут. Данный бесперебойник не оснащен портом USB, что исключает подключение ПК для мониторинга состояния оборудования. Стоимость оборудования соответствует его функциональности.

Плюсы:

• доступная цена;
• надежность устройства;
• достаточная длительность работы от аккумулятора;
• количество выходных разъемов.

Минусы:

• низкая выходная мощность;
• выходные разъемы только компьютерные;
• отсутствие дисплея и разъема USB.

Правила использования ИБП

Приобретая бесперебойник для организации резервного питания, необходимо понимать, совместно с какими приборами его можно использовать. Иногда обойтись только ИБП невозможно и тогда нужно принимать дополнительные меры по обеспечению дома электричеством.

Подключение бытовых приборов

Компьютеры, модемы, роутеры, видео- и аудиоаппаратура – типичные домашние или офисные приборы, к которым подключают бесперебойники. Если эта техника содержит обыкновенные импульсные блоки питания, то достаточно будет приобрести относительно дешевые модели, которые не выдают чистую синусоиду.

Современные модели компактны и имеют привлекательный дизайн, который гармонично вписывается совместно с другой техникой в интерьер жилой комнаты

Для освещения также не нужно приобретать дорогие изделия. Здесь главное правильно рассчитать максимальную мощность и время автономной работы.

При частых отключениях актуальна проблема незапланированной разморозки холодильников и порчи продуктов питания. При защите такого оборудования с асинхронными двигателями понадобятся ИБП более сложного устройства, так как потребуется “чистый” синусоидальный сигнал.

Кроме того, необходимо учесть наличие стартовых токов, возникающих при пуске двигателя. Упрощенно для холодильного оборудования их величину можно определить, умножив значение мощности на 5.

Если, например, на кухне есть холодильник с полной мощностью 300 Вт (при запуске – 1500 Вт) и морозильная камера на 200 Вт (при запуске – 1000 Вт), то нужен блок питания с чистой синусоидой и максимальной мощностью не менее 1700 Вт. Это значение получено на случай, когда будет работать морозильник, а в это время произойдет включение холодильника. Одновременный пуск обоих моторов маловероятен, да и такой ИБП выдержит односекундный всплеск в 2,7 кВт.

Блок онлайн типа с максимальной мощностью 2000 Вт сможет проработать около получаса при суммарном потреблении 500 Вт. Так как режим охлаждения занимает около 5 минут, то бесперебойника гарантированно хватит на 6 запусков обоих устройств.

В частных домах и коттеджах также актуально использование ИБП для поддержки системы отопления с принудительной циркуляцией. Насосам тоже необходим чистый синус

Бесперебойники также активно используют для работы газовых отопительных котлов. Учитывая стоимость подключаемого оборудования, экономить на качестве ИБП в этом случае не следует.

Резервное и дополнительное электропитание

Для многих бытовых приборов невозможно подобрать недорогой ИБП, так как будет необходима значительная максимальная мощность при длительном периоде автономной работы. Стиральные машины, электрические духовки, системы распределенного кондиционирования потребляют много электричества.

Можно, конечно, обойтись без этих устройств на время отключения электроэнергии. Это целесообразно в том случае, если такие перебои происходят редко и на короткое время. Но если все же будет принято решение по обеспечению мощных потребителей автономным питанием, то лучше использовать бензиновый или дизельный генератор. Для их быстрого запуска при отсутствии напряжения используют систему автоматического ввода резерва (АВР).

При наличии дополнительного источника питания, ИБП все же стоит использовать, хотя бы для компьютеров. Мгновенного запуска генератора и восстановления электроснабжения добиться невозможно.

Стабилизация пониженного напряжения

Проблема пониженного напряжения актуальна для объектов, подключенных к старым или маломощным электросетям. Если такая ситуация возникает постоянно, то лучше использовать входной стабилизатор.

При наличии стабилизатора, напряжение внутридомовой сети будет приведено к нормативным показателям. Это затронет и приборы, которые не подключены к ИБП

При пониженном напряжении возрастает сила тока, проходящего по внутридомовой сети. Например, пусть общая мощность подключенных к ИБП потребителей будет 1,5 кВт, а подаваемое напряжение равно 190 В.

Тогда по закону Ома:

• I₁ = 1500 / 190 = 7,9 A – сила тока в цепи до ИБП без стабилизатора;
• I₂ = 1500 / 220 = 6,8 A – сила тока в цепи до ИБП со стабилизатором.

Таким образом, внутридомовая сеть без стабилизатора будет испытывать повышенную нагрузку, что могло быть не учтено при выборе сечения проводки.

Поэтому при постоянном пониженном напряжении лучше установить стабилизатор. В этом случае и нагрузка на автотрансформатор ИБП будет меньше, что продлит срок его службы. Кроме того, с учетом выравнивания вольтажа, можно приобретать более дешевые бесперебойники.

Включение ИБП и ПК

Вначале активируется бесперебойник, только потом ПК – питание идет от ИБП к компьютеру, а не наоборот. Схема подключения:

1. Подсоединить ИБП к сети. Сетевой шнур должен быть вставлен в розетку, потому остается только нажать на клавишу ВКЛ.
2. Подождать, пока прибор включится. На корпусе располагается световой индикатор — он загорится зеленым.
3. Включается компьютер. После того, как индикатор загорелся, можно нажимать на ВКЛ, расположенный на корпусе ПК.
4. Включить монитор.

Последовательность поможет избежать «конфликтов» между бесперебойником и блоком питания ПК. Остается только установить драйвера на ИБП, если они заранее не были инсталлированы.

Типы источников

Блоки бесперебойного питания для компьютера, рабочих станций, промышленных потребителей и серверов делятся на три основных типа. Онлайн-бесперебойники обеспечивают двойное преобразование напряжения. Вначале прибор преобразует переменный ток электросети в постоянный, а затем — обратно при помощи двух инверторов. Батарея оказывается подключённой постоянно, играя роль буфера, что обуславливает одно из достоинств такого устройства — отсутствие промежутка времени между пропаданием напряжения первичного источника и вступлением в работу аккумулятора.

Ещё одним несомненным плюсом является возможность одновременного корректирования и напряжения, и частоты. Онлайновые ИБП являются наилучшими стабилизаторами напряжения из всех существующих. Но есть и недостатки — более низкий КПД, чем у двух предыдущих устройств, повышенное тепловыделение. Из-за этого требуется постоянное охлаждение, обеспечиваемое компьютерным вентилятором.

https://youtube.com/watch?v=xXounjc8764

Резервные бесперебойники обеспечивают питание подключённой к нему нагрузки напрямую от электросети, если есть в ней стабильное напряжение. Предусмотрена фильтрация от высоковольтных импульсов и электромагнитных помех. Когда напряжение пропадает или выходит за нормальные пределы, происходит переключение нагрузки с электросети на аккумуляторную батарею с инвертором.

Резервные приборы бесперебойного питания применяются вместе с офисными и домашними компьютерами и рабочими станциями локальных сетей низкого уровня. Достоинства заключаются в очень высоком коэффициенте полезного действия, близком к 99%. А также в низкой стоимости, шумности и температуре нагрева.

Резервные ИБП — самые распространённые на отечественном рынке. Один из недостатков таких устройств заключается в долгом времени перехода на батарейное питание. Это может привести к дестабилизации работы компьютера. Также не стабилизируется ни напряжение, ни частота, а при функционировании от батареи форма выходного тока далека от идеальной синусоиды.

От резервных ИБП линейно-интерактивные устройства отличаются наличием стабилизатора на базе автотрансформатора, обмотки которого переключаются посредством реле. Благодаря этому такие бесперебойники поддерживают напряжение на выходе при колебаниях этой величины на входе, что является важным достоинством таких устройств. Есть и недостатки — завышение выходной частоты при работе от батареи и искажение осциллограммы. Это связано с большими габаритами трансформатора. Чтобы тот мог пропустить через себя повышенные токи, приходится повышать частоту. Из-за этого интерактивные ИБП не подходят для питания устройств с асинхронными двигателями.

Характеристики и принцип работы

Основными характеристиками, на которые следует обратить внимание, являются мощность и тип. ИБП бывают:

• резервного типа;
• линейно-интерактивные (гибридные);
• с двойным инвертированием (онлайн).

Принцип работы бесперебойника заключается в автоматическом обеспечении напряжением подключённой нагрузки за счёт накопленной энергии аккумуляторов при исчезновении сетевого напряжения или изменении его показателей.

ИБП резервного типа

Они являются простыми и недорогими устройствами, не предназначенными для стабилизации выходного напряжения, их амплитуда и частота остаются неизменными. В основе работы лежит использование реле. При обычном режиме работы реле подключает нагрузку напрямую к электросети, а при её пропадании переключает устройство на работу от аккумулятора. Фильтрация входного напряжения пассивная.

Недостатки:

• не имеют функций стабилизации;
• слабая фильтрация входного сигнала;
• длительное время переключения на режимы работы составляет порядка 5 миллисекунд;
• при работе от аккумулятора искажённая форма сигнала (несинусоидальная форма);
• присутствие паразитных процессов при переключении режимов;
• быстрая выработка аккумуляторов.

UPS этого типа, как правило, не выпускаются большой мощности и используются совместно с техникой, не требующей синусоидального сигнала на выходе (персональные компьютеры или бытовая техника).

Положительными чертами этого типа устройств является применение пассивного охлаждения, не требующего вентиляторов, и низкая стоимость. С другой стороны, из-за повышенной температуры в корпусе изделия быстрее приходят в негодность аккумуляторы, что влечёт за собой дополнительные траты.

Если нагрузка на ИБП составляет менее 10 процентов от мощности самого устройства, то нередко она просто отключается через некоторое время. Из-за этого питание маломощных устройств, таких, как модем, сигнализация, невозможно.

https://youtube.com/watch?v=-YJEA-aK-PA

Гибридные устройства

В ценовом сегменте они занимают среднее положение, в основе работы лежит автотрансформатор с реле. Могут работать в большом диапазоне входного сигнала без переключения на автономное питание. Как и у предыдущего типа устройств, по входу применяются пассивные фильтры и не корректируется частота.

Основные преимущества:

• способность поддерживать питание нагрузки при изменении напряжения электрической сети в широком диапазоне без перехода на батарею;
• при работе от батареи форма сигнала близкая к правильной синусоиде;
• возможность подсоединения нагрузки напрямую к входной сети при перегрузке или нарушениях в работе устройства;
• имеется возможность подключения дополнительных аккумуляторов;
• имеется расширенная функциональность по настройке и управлению при использовании внешнего подключения.

Но наряду с достоинствами есть и недостатки:

• нет стабилизации частоты;
• из-за прямого подключения нагрузки к сети ухудшается способность её защиты при внешних изменениях;
• присутствие переходных процессов при переключении режимов;
• время переключения режимов не мгновенное, в среднем 3 миллисекунды;
• для охлаждения электронных частей применяется активная система охлаждения. Это подразумевает использование вентиляторов, что вносит шум при работе.

Основное применение бесперебойник такого типа получил для работы с серверными станциями, коммуникационным оборудованием и т. п.

ИБП двойного преобразования

Устройства этого типа имеют лучшую защиту. В основе работы лежит преобразование переменного напряжения в постоянное и обратное инвертирование. Благодаря двойному инвертированию выходной сигнал имеет правильную форму, скорость переключения стремится к нулю.

Основными достоинствами являются:

• высокая способность защиты нагрузки вне зависимости от внешних изменений;
• увеличенный срок службы аккумуляторов при сравнении с другими типами;
• почти идеальная синусоида на выходе.

К недостаткам относятся:

• среднее значение КПД составляет 90 процентов;
• высокая цена;
• осложнённая схемотехника.

Для снижения недостатков в последнее время стали использовать IGBT-выпрямители. Их применение позволило снизить коэффициент нелинейных искажений менее чем на 4% и обеспечить идеальный синусоидальный импульс на входе.

https://youtube.com/watch?v=QUyKHvLwk0A

Выводы и полезное видео по теме

Кратко об основных характеристиках бытовых ИБП:

Разнообразие типов ИБП и их характеристик является следствием различных условий их использования: мощности и вида подключаемых приборов, параметров и типовых проблем конкретной электросети. Бесперебойник обычно не самый дорогой элемент в системе, но от него зависит стабильность ее работы. Поэтому нужно определить условия эксплуатации и тщательно подойти к выбору модели.

Остались вопросы по теме статьи? Или можете дополнить этот материал интересной информацией о ИБП? Пожалуйста, пишите свои комментарии, задавайте вопросы, делитесь опытом в расположенном ниже блоке.