Источники бесперебойного питания
Однако
о перепадах напряжения рядовой
пользователь может и не догадываться
по крайней мере до тех пор, пока по этой
причине не выйдет из строя дорогостоящая
электроника. Зато вряд ли найдется
человек, незнакомый с внезапными
отключениями электричества. Даже если
это не закончится поломкой оборудования,
практически неизбежно приведет к потерям
цифровых данных, серьезным, трудно
восстановимым сбоям в работе серверов
и компьютерных сетей и т.д. Предотвратить
печальные последствия отключений
призваны источники бесперебойного
питания, или сокращенно ИБП (в английском
варианте - UPS). Это устройства, которые
позволяют в условиях исчезновения
напряжения в сети или значительных
отклонениях его от эталонного продолжать
питание нагрузки за счет ресурса
встроенных в прибор аккумуляторов.
Кроме того, многие модели сочетают в
себе функции сетевых фильтров и
стабилизаторов напряжения, обеспечивая
таким образом наиболее надежную защиту
бытовой и офисной электронике.
Основными
поставщиками подобного оборудования
на российском рынке традиционно остаются
компании АРС (American Power Conversion), Sven, Ippon.
Многообразие вариантов здесь ничуть
не меньше, чем в случае со стабилизаторами
напряжения. Чем же различаются между
собой источники бесперебойного питания?
Во-первых, безусловно, принципом работы,
от которого напрямую зависит стоимость
прибора. При выборе ИБП следует
руководствоваться правилом, согласно
которому его цена не должна превышать
20% от стоимости подсоединенного к нему
оборудования. Конечно, существуют и
исключения. Например, если речь идет о
покупке автомата, предохраняющего
сетевой сервер или компьютер, содержащий
важную информацию - в этих случаях ее
утрата может быть даже более критична,
чем поломка самого ИБП.
ИБП ON-LINE И OFF-LINE
Представленные
на современном рынке приборы по принципам
работы можно разделить на две категории-
так называемые on-line-и off-line-варианты. На
выходе последних при пропадании
напряжения в сети или значительных его
искажениях возникает короткий перерыв
в подаче тока (от нескольких единиц до
полуто-ра-двух десятков миллисекунд).
В большинстве случаев столь малый
промежуток не скажется на работе
оборудования, однако иногда он удлиняется,
и это может привести к отказу техники.
А вот при использовании on-line-ИБП такого
перебоя не возникает.
Для
защиты бытовой техники, домашних или
офисных компьютеров используют, как
правило, off-line-модели. Среди них также
выделяют несколько типов в зависимости
от нюансов конструкции. В общем случае
такое устройство работает последующей
схеме: при наличии приемлемого напряжения
в сети питание подсоединенных приборов
осуществляется напрямую, и лишь при его
пропадании или иной схожей ситуации
встроенный аккумулятор начинает
разряжаться. В большинстве современных
моделей off-line-ИБП переключение режимов
работы происходит по команде
микропроцессора, который обеспечивает
максимально плавный переход и минимальные
искажения кривой напряжения на выходе
прибора -это так называемые
линейно-интерактивные ИБП. Этот же
процессор осуществляет постоянный
мониторинг напряжения в сети и может
переключить устройство в режим работы
от батареи при его существенных
отклонениях от эталона. Большинство
изделий этого класса устранят также
имеющиеся в сети помехи, частотные и
фазовые искажения, а также колебания
входного напряжения в значительных
пределах без переключения в режим работы
от батареи. Таким образом, они выполняют
одновременно функции сетевого фильтра
и стабилизатора напряжения. Существуют,
впрочем, исключения. Некоторые приборы
обеспечивают на выходе напряжение не
в форме синусоиды, а в виде так называемого
ступенчатого приближения к ней. Такое
электропитание подойдет не для всех
приборов, хотя, например, для ПК это
вполне приемлемо.
Устройства,
в которых микропроцессорный блок
управления отсутствует (так называемые
источники с переключением), часто
обозначают просто как off-line-ИБП. На выходе
они выдают ступенчатое напряжение и
функциями стабилизатора не обладают.
Таким образом, их нельзя применять в
сложных централизованных системах, где
даже практически мгновенное прерывание
подачи электроэнергии недопустимо. Но
зато "для дома, для семьи" это
отличный варианте удачным соотношением
"цена-качество": и стоит не слишком
дорого, и в случае чего даст возможность
досмотреть любимую передачу по
телевизору.
К
off-line-ИБП относят итак называемые
ферро-резонансные приборы. Они обладают
рядом преимуществ перед всеми, описанными
выше. Главное из них: за счет использования
феррорезонансного трансформатора
провал напряжения при переключении
режимов работы сводится к минимуму,
устраняются всевозможные сетевые
помехи. Кривая напряжения на выходе
здесь всегда имеет синусоидальную форму
- именно на такой ее вид рассчитаны все
серийные модели бытовой электроники.
На российском рынке аппаратура этого
вида представлена продукцией производства
Ferrups, APC. On-line-устройства предназначены
для защиты от сетевых неполадок
дорогостоящей электроники, требовательной
даже к малейшим отклонениям сетевых
параметров от эталона- домашних
кинотеатров, элементов системы
интеллектуального здания. Задумываться
о покупке такого устройства стоит, если
предполагается использовать его для
подключения, например, сервера или
компьютера, утрата информации с которого
может оказаться невосполнимой. Эти ИБП
используются в вычислительных центрах,
банках, диспетчерских. При отключении
сети на выходе прибора сохранится
непрерывное напряжение синусоидальной
формы. В настоящее время на рынке
появились модели, использующие так
называемую дельта-технологию. По своей
сути это разновидность on-line-источника,
отличающаяся более высоким КПД и при
этом с меньшим потреблением энергии и
тепловыделением. Но они очень сложны
по конструкции и потому капризны и
дороги. В нашей стране on-line-ИБП с
применением дельта-преобразования
особого распространения не получили,
так как требуют хорошего качества работы
электросети.
Как
и для стабилизатора напряжения, для ИБП
необходимо определить мощность нагрузки.
Алгоритм расчета тот же - сумма мощностей
устройств, подключенных к выходу прибора
с учетом стартовых токов и 20-30%-ного
запаса.
Важной
характеристикой любого источника
бесперебойного питания является время,
в течение которого он будет способен
поддерживать нужное значение нагрузки
после исчезновения напряжения в сети.
В большинствеслучаев, если речь идето
защите обычной бытовой электроники,
следует обратить внимание на варианты,
заряда батареи которых хватит на пять
- десять минут работы при номинальной
мощности нагрузки. Это позволит вам при
отключении электричества сохранить
данные и безаварийно выключить защищенные
устройства.
Однако
некоторые модели рассчитаны на значительно
больший ресурс - вплоть до нескольких
суток. В других приборах предусмотрена
возможность установки пользователем
дополнительных батарейных блоков. При
этом следует помнить, что с увеличением
емкости батареи возрастает не только
время автономной работы ИБП, но и срок
заряда аккумулятора.
В
заключение о стоимости ИБП. Наиболее
ходовые модели "с переключением",
мощностью около 500 Вт предлагаются по
цене около 1,2-1,5тыс. руб. Линейно-интерактивные
приборы той же мощности стоят чуть
дороже 2 тыс., за более мощные устройства
(около 1 кВт) придется заплатить около
3,5 тыс. руб. или больше. Около 5 тыс. стоят
on-line-ИБП с двойным преобразованием
энергии мощностью 1 кВт. На цену,
естественно, существенно влияют не
только мощность и принцип работы прибора,
но и такие параметры, как время автономной
работы (в представленных примерах пять
- десять минут при номинальной мощности),
возможность подключения к компьютеру
через USB-порт, форма кривой напряжения
на выходе прибора и некоторые другие.