Источники бесперебойного питания (ups)

Коротенько поговорим о технических особенностях электрических сетей, к которым мы с вами подключаем свою бытовую технику. А точнее о том кто живёт в вашей розетке, с интригующей символикой 220V , которым мы ежедневно пользуемся, да ещё и платим ежемесячно за его присутствие, и который по сути своей является основной движущей силой всех бытовых электроприборов

Как это не странно, все знают, что такое электрический ток, и даже наизусть могут повторить цитату из школьного учебника по физике: [Электрический ток — направленное движение электрически заряженных частиц под воздействием электрического поля. Такими частицами могут являться: в проводниках – электроны, в электролитах – ионы (катионы и анионы), в полупроводниках – электроны и, так называемые, "дырки" ("электронно-дырочная проводимость")].

Некоторым абсолютно не требуется обладать заковыристой информацией, чтобы воспользоваться, например, электрочайником или погладить себе одежду электроутюгом. Вполне достаточно знать, где в квартире находится электрическая розетка с двумя дырочками, в которую нужно всего лишь вставить электро вилку на шнурочке, приделанную к утюжку. Одних, например, удивляет тот факт, что вилку в розетку можно втыкать по разному, при этом результат всегда один и тот же, хотя у электричества есть фаза и ноль. Но возможно среди вас и среди наших клиентов есть и другая категория людей, которую, как говорится, хлебом не корми – дай посмотреть, что там внутри и как это работает. Да и в целом для правильного использования приборов необходимо знать, как это работает, для того чтобы не испортить технику.

Начнём с самых азов электроэнергии, с самой сути глобального понимания этого материала, т.е. с определения значения этой, таинственной, на первый взгляд, субстанции под названием — электроэнергия.

Итак:

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ (она же ЭЛЕКТРИЧЕСТВО, она же ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК, она же – СВЕТ.) – это невидимые частицы с определённым зарядом, которые двигаются в определённом направлении, т.е. куда им скажет директор энэргоцентра. При столкновении этих невидимых частиц с разными полюсами («+» и «-» полярность) обычно происходит свечение (СВЕТ). Очень не рекомендую экспериментировать с домашней розеткой – там их (заряженных невидимых частиц) очень много, поэтому может и шарахнуть. В обычных пальчиковых батарейках мало – можете даже на язык попробовать, прикольно щиплется.

Электрический ток бывает ПЕРЕМЕННЫЙ и ПОСТОЯННЫЙ.

ПЕРЕМЕННЫЙ электрический ток, периодически изменяющийся по силе и направлению.

ПОСТОЯННЫЙ — слабо изменяющийся во времени.

Любой электрический ток обладает следующими характеристиками или свойствами, параметрами:

Это:

• СИЛА ТОКА – измеряется прибором Амперметр, ед. измерения Ампер. СИЛА ТОКА, равна электрическому заряду, проходящему через поперечное сечение проводника в 1 с.

• НАПРЯЖЕНИЕ – измеряется вольтметром, ед. измерения Вольт.

• ЧАСТОТА ТОКА – используется частотомер, ед. измерения Герц.

Также вы наверняка слышали такую единицу измерения как «ВАТТ» — это потребляемая мощность какого-либо электроприбора (лампочка, чайник, холодильник и др.) Именно за эту потребляемую мощность нашими электроприборами к нам и приходят квитанции на оплату. Чем больше количество ВАТТ указанно на приборе, тем больше он будет потреблять электричество («наматывать электрический счетчик»), и более серьёзные требования предъявляет к электропроводки.

Пример:

В данном примере потребляемая мощность указанных в Ваттах. 550Вт прибор потребляет при нагреве воды и 90 при охлаждении.

Самые энергоёмкие это – нагревательные приборы, такие как утюги, чайники, разного рода обогреватели и большие электромоторы, как например, в кондиционерах и стиральных машинах.

Источник бесперебойного питания (ИБП) и стабилизаторы —  это устройство, подающее высококачественное электропитание без перерывов. В быту применяются для предотвращения поломок электроприборов за счет стабилизации синусоиды напряжения.

По сути, при покупке компьютера, стоит задуматься о приобретении еще одного полезного устройства, а именно ИБП (источника бесперебойного питания). Причин для этого может быть много и вот основные из них: защита компьютера от перепадов напряжения в сети, импульсных помех. Это - скрытые враги, постепенно убивающие устройства внутри компьютера: процессор, винчестер, видеокарту.

Про внезапные пропадания электроэнергии в сети тема вообще отдельная. Особенно остро на это реагируют жесткие диски: во время корректного завершения работы происходит не только размонтирование файловых систем, но и парковка БМГ в самом винчестере. Про потерю всей несохраненной работы скромно умолчим, обычно это самый главный повод купить ИБП.

Типы ИБП

Источники бесперебойного питания бывают трех основных типов. Давайте рассмотрим их.

Резервные (Off-line; Stand-By) - самый недорогой тип ИБП. Иногда они снабжаются сетевым фильтром, который чаще всего реализован лишь на бумаге. Пока в сети присутствует напряжение, питание происходит напрямую. Если напряжение пропало или вышло за допустимые рамки (как правило указывается в тех документации либо на коробки от 175в до 250в) - ИБП переходит на питание от батареи.

Надо заметить, что время переключения на питание от батареи у таких ИБП может достигать 20 мс, что может привести к аварийной перезагрузке компьютера, если у вас стоит некачественный блок питания.

При выборе данного вида ИБП рекомендуется уделить особое внимание порогу входного напряжения (минимум 180-240 V), а также скорости переключения на питание от батареи.

Линейно-интерактивные (Line-Interactive) - данный тип ИБП, в отличие от резервных, снабжаются AVR (Automatic Voltage Regulator), которое способно повышать или понижать напряжение, если оно выходит за допустимые рамки (обычно, это 220-230V). Это реализовывается либо ступенчато (на выходе синусоидально-апроксимированная форма напряжения), либо с помощью феррорезонансного трансформатора (имеем почти синусоидальный ток на выходе).

Такие типы ИБП всегда снабжены защитой от сетевых помех, да и скорость переключения на батареи значительно выше - порядка 5-10 мс. Феррорезонансные трансформаторы в дорогих типах ИБП позволяют снизить это значение практически до нуля. На данное время такие стабелизаторы чаще всего используются в повседневной жизни.

Линейные (On-Line) - замечательны тем, что они всегда обеспечивают нужную нагрузку, вне зависимости от питания на входе. Это происходит за счет того, что со входа напряжение сразу поступает на выпрямитель, а оттуда на инвертор, который преобразовывает постоянный ток в переменный и подает его на выход. Скорость переключения на питание от батареи отсутствует, оно и понятно, потому что инвертор питается либо от выпрямителя, либо от батареи, что по сути одно и тоже. Основной недостаток - низкое КПД, порядка 70-75%, остальную энергию ИБП через выпрямитель и инвертор рассеивает в виде тепла. Как правило, Линейные стабилизаторы очень дорогие и используются там где жизненно необходимо поддерживать постоянно ровное напряжение, например медицинское оборудование или крупные серверные хранилища.