Все про ИБП (источник бесперебойного питания): зачем нужен и как работает

Бесперебойники и блоки питания

Иногда электричество пропадает в неподходящий момент. При этом компьютер отключается неправильно, что может привести к потере данных или даже к неполадкам компьютерного железа. Вот почему источник бесперебойного питания (ИБП) — важный элемент в любом офисе или студии.

При выборе ИБП покупатель стремится, чтобы его оборудование и данные были надёжно защищены. Ему также важна простота в использовании, чтобы просто подключить его и забыть.

Что такое источник бесперебойного питания

ИБП — это устройство, которое позволяет компьютеру работать в течение небольшого промежутка времени, когда нет напряжения в электрической сети. Оно содержит аккумулятор, который включается, когда энергия от электрической сети перестаёт поступать. При этом источник бесперебойного питания сигнализирует о потере тока. И пользователь может сохранить данные и завершить работу до того, как иссякнет заряд батареи. При скачках напряжения ИБП их перехватывает, чтобы не пострадала аппаратная часть компьютера.

виды ИБП
Различные виды ИБП

Отличие ИБП от системы вспомогательного генератора или резервного генератора в том, что он обеспечивает мгновенную защиту от перебоев с подачей электричества благодаря энергии, запасённой в аккумуляторах. При этом компьютер не прерывает работу. Для перехода к системе вспомогательного питания нужно время.

Источники бесперебойного питания используют для защиты аппаратного обеспечения, такого как компьютеры, центры обработки данных, телекоммуникационное или другое электрическое оборудование, где неожиданное отключение электричества может приводить к травмам, гибели людей, серьёзным сбоям в работе или потере данных.

Основные характеристики

Важная характеристика ИБП — его выходная мощность. От неё зависит суммарная мощность устройств, которые можно подключить к этому источнику. Для ее определения нужно:

  • проверить мощность каждого устройства, которое будет работать через ИБП, и сложить все;
  • переводим полученное на предыдущем шаге значение из ватт в ВА, для этого делим его на коэффициент мощности (cosϕ) равный 0,6;
  • чтобы обеспечить запас, увеличиваем полученное значение на 20 %, то есть умножаем всё на 1,2.

Приведём пример расчёта. Допустим, у нас есть компьютер мощностью 250 Вт, монитор – 30 Вт и колонки 5 Вт.

Определяем их суммарную мощность:

Pw = 250 + 30 + 5 = 285 Вт.

Теперь можно узнать минимально допустимую мощность ИБП:

Pva = (Pw/0,6) * 1,2 = (285/0,6)*1.2 = 570 ВА

ваттметр
Бытовой ваттметр с розеткой

При определении мощности, потребляемой персональным компьютером, неправильно ориентироваться на мощность его блока питания. Определить реальное значение можно при помощи бытового амперметра или ваттметра с розеткой. Если такого прибора нет, то можно вычислить требуемую величину при помощи квартирного счётчика. Для этого нужно:

  • отключить от сети все приборы, потребляющие электроэнергию;
  • включить ПК и запустить на нём часто используемую программу;
  • когда показания счётчика увеличатся на одну десятую киловатта, начать отсчёт времени до следующего изменения показаний;
  • вычислить мощность, потребляемую компьютером по формуле: P = 100 * (60 / t), где t это время изменения показания счётчика на 0,1 кВт.

Следующим по важности параметром будет время, в течение которого ИБП сможет обеспечить функционирование подключенных к нему устройств при отключении электричества. Часто производители указывают значение, которое измерено при подключении максимальной нагрузки. Но обычно источник бесперебойного питания работает при мощностях, меньших максимальной, и время его автономной работы будет больше заявленного производителем. Увеличение продолжительности работы не пропорционально уменьшению величины нагрузки. При уменьшении суммарной мощности нагрузки в два раза время автономной работы может увеличиться в 2,5–5 раз, а при тройном падении нагрузки в — 4–9 раз.

При выборе источника бесперебойного питания нужно также обратить внимание на характеристики:

  • напряжение на выходе устройства;
  • время переключения — это время, в течение которого ИБП переходит от питания от электрической сети к работе от аккумуляторов.

Прежде чем покупать ИБП, нужно определить, какую технику вы будете к нему подключать — от этого зависит, сколько и какие разъёмы будут на выходе источника питания. Часто встречаются такие интерфейсы:

  • CEE 7 Schuko, или евророзетка, нужна для подключения WiFi роутера или другой техники;
Разъемы
Разъёмы CEE 7 Schuko
  • IEC 320 C13, или компьютерные разъёмы.
компьютерные разъемы
IEC 320 C13 или компьютерные разъёмы

Полезным может также оказаться сам дисплей. На нём может отображаться важная информация: напряжение на входе и выходе устройства, уровень заряда аккумулятора, выдаваемая мощность.

ИБП
ИБП с дисплеем

Источники бесперебойного питания, построенные по принципу двойного преобразования, а также некоторые линейно-интерактивные модели при работе выделяют много тепла и нуждаются в его отводе. Чаще всего для этой цели используется вентилятор, который издаёт шум. На этот момент также стоит обратить внимание.

Полезной также может быть функция холодного старта. Тогда устройство можно включить, даже если в сети нет электричества.

Это все основные характеристики ИБП.

Виды источников бесперебойного питания в зависимости от принципа работы

Есть три типа ИБП в зависимости от принципа их действия: резервные, линейно-интерактивные и с двойным преобразованием. Отличаются они качеством выходного напряжения и ценой. Самые простые и дешёвые — резервные, а более дорогие — двойного преобразования.

Наиболее простая схема — резервная. Она работает по принципу: как только в сети пропадает электричество, питание всех подключенных машин переходит в автономный режим. Когда подача электроэнергии восстанавливается, устройства получают её от сети, и аккумуляторы начинают заряжаться.

Для преобразования переменного входного тока в постоянный (для зарядки батареи) применяется выпрямитель. Обратное преобразование выполняется инвертором. Для переключения режимов работы обычно используется электромеханическое реле.

Резервеая
Резервная схема

Линейно-интерактивные устройства отличаются наличием ступенчатого стабилизатора (AVR), который обеспечивает постоянное выходное напряжение даже при больших отклонениях сетевого. Это предотвращает частый переход источника бесперебойного питания в автономный режим при скачках напряжения во внешней сети. Тем самым срок службы устройства увеличивается.

Линейно интерактивная
 Линейно-интерактивная схема

В системах с двойным преобразованием сначала переменное напряжение электрической сети превращается в постоянное. После этого на инверторе происходит обратное преобразование из постоянного в переменное. Такой принцип работы позволяет отделить входное питание от выходного и обезопасить устройства пользователя от любых нежелательных сюрпризов во внешней сети. ИБП с таким принципом работы ещё называют «ИБП с двойным преобразованием».

двойное преобразования
Схема двойного преобразования

Для чего используют

Чаще всего источники бесперебойного питания используют для обеспечения питания цифровой техники. Благодаря им данные, с которыми работает пользователь, при неожиданном отключении питания не пропадут. За время автономной работы можно успеть сохранить данные и завершить работу операционной системы. Они также защищают и продлевают срок службы компьютерного оборудования.

Они также используются в промышленности на критических участках, нарушение работы которых приводит к остановке производства. Например, они могут предотвратить нарушение работы промышленных логических контроллеров или релейных схем.

Они также нужны в больницах, там, где надёжное электроснабжение критически необходимо. Например, в операционных в момент операции отключение электричества может стоить пациенту жизни.

Кроме этого, они востребованы в системах безопасности, например, для обеспечения бесперебойной работы сигнализации.

Как выбрать ИБП

При выборе источника бесперебойного питания сначала нужно обращать внимание на основные технические характеристики: мощность, время автономной работы, выходное напряжение, время переключения. Кроме этого, стоит проверить, какие разъёмы и в каком количестве есть на устройстве, а также наличие дисплея и уровень шума.

Однако для каждого вида бытовой техники есть свои рекомендации по выбору ИБП. Для подключения устройств, имеющих встроенный импульсный блок питания, таких как компьютер, WiFi роутер, телевизор, можно найти относительно недорогую модель источника. Для резервного питания системы освещения также не нужен дорогой ИБП. Здесь ориентироваться нужно на мощность и время работы устройства.

Мнение эксперта
Алексей Бартош
Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.
Задать вопрос
Для оборудования, включающего электродвигатель (например, для холодильника), стоит покупать более сложные источники питания. В данном случае на выходе ИБП должна быть чистая синусоида. К тому же при пуске двигателя токи возрастают в пять раз. Например, если холодильник во время работы потребляет 400 Вт, для него подходит источник бесперебойного питания мощностью более 2000 Вт (400 * 5 = 2000 Вт). Такой блок питания может проработать 30 минут (если потребляемая мощность равна 400 Вт). Если холодильник охлаждает 5 минут, то такого источника энергии хватит на шесть включений.

Для бытовых устройств, которые потребляют много энергии в течение длительного времени, таких как стиральные машины, кондиционеры, невозможно найти недорогой ИБП. Здесь есть два выхода. Если отключения электричества происходят нечасто и на короткое время, то можно попробовать обойтись без дополнительных приборов. Или можно взять генератор, работающий от двигателя внутреннего сгорания.

Почему нужно использовать ИБП для компьютера

По статистике, причина 45 % поломок компьютерного оборудования — внезапные скачки напряжения и отключения электричества. Поэтому источник бесперебойного питания поможет сэкономить на покупке дорогого аппаратного обеспечения.

Также ИБП поможет сохранить данные, с которыми работает пользователь. Например, работник набирает документ, а как раз в этот момент в сети пропадает электроэнергия. Всё, что было после последнего сохранения, пропадёт, и работу придётся делать ещё раз. Это может произойти и дома, при игре на ПК. Достижения, сделанные после последнего сохранения, также пропадут.

Плохо
0
Помогло
0
Спасибо
0
Акумы.ру
Добавить комментарий

Adblock
detector