На что в ИБП нельзя полагаться
Батарея — наименее надежный элемент большинства хорошо сконструированных систем ИБП. Тем не менее архитектура ИБП может влиять на долговечность этого критичного компонента. Если держать батарею под непрерывной подзарядкой даже при отключении ИБП (как это делается во всех ИБП, производимых АРС), срок ее эксплуатации увеличивается. При выборе ИБП следует избегать топологий с высоким напряжением батареи. Следует остерегаться ИБП, в которых батарея подвергается воздействию пульсирующих токов или перегреву. В большинстве систем ИБП применяются одинаковые батареи. И все же конструктивные различия между ИБП различных систем обусловливают значительные различия в сроке службы батарей, а следовательно, и в размерах эксплуатационных затрат.
Подключайте к ИБП только ту нагрузку, которая действительно требует бесперебойного питания
Использование ИБП оправданно лишь там, где потеря питания способна привести к потере данных, — в персональных компьютерах, серверах, концентраторах, маршрутизаторах, внешних модемах, стримерах, дисководах и т.п. Принтеры, сканеры и уж тем более осветительные лампы не нуждаются в ИБП. Что произойдет, если принтер потеряет питание во время печати? Испортится лист бумаги — ценность его не сопоставима со стоимостью ИБП. Кроме того, принтер, подключенный к устройству бесперебойного питания, при переходе на питание от батарей расходует на себя их энергию, отнимая ее у компьютера, который действительно в ней нуждается. Для того чтобы защитить от разрядов и помех оборудование, не несущее информации, которая может быть потеряна в результате сбоя питания, достаточно применения сетевого фильтра (например, APC Surge Arrest) или, при значительных колебаниях напряжения в сети, сетевого стабилизатора.
Срок эксплуатации ИБП
В среднем, срок службы агрегата бесперебойного питания истекает через 5 – 7 лет после ввода его в эксплуатацию. Но этот термин может составлять и 10, и даже 20 – 30 лет. Все зависит от соблюдения нормативов использования системы.
Чаще всего электронные схемы стареют из-за высыхания электролитических конденсаторов с жидким электролитом. Через трещины в корпусе испаряется растворитель, содержащий молекулы вещества, проводящего ток. Электролит не диссоциирует на ионы, прибор для конденсации уменьшается в емкости, лобовое сопротивление увеличивается, ИБП теряет работоспособность.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Чтобы замедлить процесс высыхания электролитического конденсатора, рекомендуется установить прецизионный кондиционер. Он поддерживает оптимальный уровень температуры и влажности воздуха в помещении, где находится чувствительное оборудование
Благодаря этому электролит менее подвержен воздействию агрессивных факторов внешней среды.
Второй причиной преждевременной поломки ИБП является неудовлетворительное состояние аккумуляторной батареи. Срок службы более дешевых составляет 3 – 5 лет, более дорогих – 10 – 15 лет. Батарея быстрее садится, если в технологическом помещении постоянно наблюдаются температурные перепады или источник подвергается большой нагрузке.
ВАЖНО! Если истек срок службы хотя бы одной АКБ, заменяется весь батарейный комплект, так как в случае совместной работы новых и старых батареек ускоряется время изнашивания первых
Гарантия на модели и сервис в России
На модель 500 предоставляется гарантия 2 года, однако данная конфигурация недоступна в РФ. На модели APC Smart-UPS SC 420VA и 450VA также предоставляется 2 года гарантии. Владелец ИБП может бесплатно обратиться в сервисный центр, чтобы получить ремонт устройства или замену батареи. После вскрытия отсека батареи гарантия на ее замену сразу прекращается, поэтому не рекомендуется производить переустановку сменного картриджа самостоятельно.
Чтобы получить гарантийное обслуживание, необходимо зарегистрировать устройство. Все необходимые данные расположены на штрих-коде: номер модели и серийный номер ИБП.
В случае поломок следует обратиться в поддержку онлайн или позвонить по контактному номеру компании APC +7 495 777 99 88.Одна из возможных проблем показана на видео
Как выбрать источник бесперебойного питания
После знакомства с представленными номинантами осталось определиться с выбором, что из этого купить. Мы рекомендуем заранее обозначить условия эксплуатации, сравнивая с ними несколько характеристик – тип устройства, мощность, присутствие разъемов питания, время автономной работы.
Тип устройства
Источники бесперебойного питания могут различаться по устройству рабочего механизма, конструкции и принципу работы. Наиболее востребованы 3 типа бесперебойников:
- резервные – самые недорогие модели, что уместны в условиях редких перебоев электросети, они выдержат не более 5-10 минут работы до момента разряда;
- интерактивные – или линейно-интерактивные (Smart Ups) с AVR-стабилизатором, его отключение происходит только при высоком отклонении напряжения;
- с двойным преобразованием – дорогостоящие «online» ИБП, обеспечивающие лучшее качество электроснабжения без рисков провала напряжения даже при переходе на резервное питание.
Первый вариант универсальный, он справится с незначительными скачками напряжения, но больше это источник бесперебойного питания для дома. Второй оптимальный для бытового/офисного использования. Третий дает стабильные показатели в любых условиях.
Мощность
Такую характеристику производитель указывает в единицах измерения «ВА». Это предельная суммарная мощность, которую выдает подключаемая к аппарату техника. При помощи токовых клещей и мультиметра можно определить этот параметр у разной используемой техники при максимальной нагрузке.
Разъемы питания
Еще один важный параметр выбора – количество и виды разъемов на корпусе ИБП
Тут важно учесть, сколько приборов будет задействовано. Чаще всего производители используют следующие интерфейсы и слоты:
- стандартная розетка к бытовой технике;
- розетка, питающая от аккумулятора;
- слот, через который можно управлять ПК;
- слот для подключения телефонных, сетевых линий;
- розетка, подключающая ИБП к электросети;
- специальные разъемы самодиагностики, мониторинга (COM, USB).
Дороже всего стоят те модификации, которые включают сразу все перечисленные слоты. А значит, перечень ситуаций, где они будут полезны, обширный.
Длительности автономной работы
Третий определяющий фактор для покупателя – длительность автономной работы. Тут многое зависит от вида аккумулятора, его емкости, общей мощности подсоединенных устройств-потребителей. Цифра обязательно прописывается инструкцией. При стремительной разрядке, за 5-10 минут аккумулятор способен выдать 20-30 % от установленной номинальной емкости.
Немного о программном обеспечении
Как уже отмечалось ранее, в комплекте поставки устройства присутствует компакт-диск, на котором имеется фирменное ПО PowerChute. Установив его и подключив ПК к ИБП, можно более тонко настроить его работу.
Программа доступна для инсталляции в среде линейки Windows, Mac и Linux. Установка и определение подключённого ИБП происходит автоматически. Особо стоит отметить возможность управления прямо из программы несколькими ИБП, соединёнными в общую сеть.
Программа содержит большое количество настроек, которые позволяют откалибровать поведение и характеристики UPS Smart UPS 1500 таким образом, чтобы он оптимально работал при текущих подключённых устройствах. Это открывает широкий простор для любителей приведения своей техники к идеальной конфигурации.
Влияет ли напряжение на надежность?
Батареи состоят из отдельных ячеек, примерно по 2 В каждая. Для создания батареи более высокого напряжения отдельные элементы соединяют последовательно. В 12-вольтовой батарее — шесть элементов, в 24-вольтовой — 12 элементов и т.д. Когда батарея находится под непрерывной подзарядкой, как в системах ИБП, отдельные элементы подзаряжаются одновременно. В силу неизбежного разброса параметров некоторые элементы отбирают большую по сравнению с другими долю напряжения зарядки. Это вызывает преждевременное старение подобных элементов. Надежность группы из последовательно соединенных элементов определяется надежностью наименее надежного элемента. Поэтому, когда один из элементов выходит из строя, выходит из строя и батарея в целом. Доказано, что скорость процессов старения непосредственно связана с количеством элементов в батарее, в связи с этим скорость старения возрастает при повышении напряжения батареи. В лучших типах ИБП применяется меньшее количество более мощных элементов вместо большего количества элементов меньшей мощности, тем самым достигается повышенная надежность. Некоторые изготовители применяют батареи высокого напряжения, что при заданном уровне мощности дает возможность уменьшить число проводных соединений и полупроводников, снизив, таким образом, стоимость ИБП. Напряжение батареи большинства типичных ИБП при мощности порядка 1кВА составляет 24. 96 В. При таком уровне мощности у батарей ИБП фирмы АРС, в частности семейства Smart-UPS, напряжение не превышает 24 В. Батареи низкого напряжения в ИБП, производимых компанией АРС, имеют более высокий по сравнению с конкурирующими устройствами срок эксплуатации. Средний срок эксплуатации в батареях АРС равен 3-5 годам (в зависимости от температурного режима, частоты циклов разряд/заряд), тогда как некоторые изготовители указывают срок эксплуатации только 1 год. В течение 10-летнего срока использования ИБП пользователи некоторых систем затрачивают на батареи вдвое больше, чем на само устройство! Хотя разработка ИБП с применением высоковольтных батарей оказывается проще и обходится производителю и дешевле, на пользователя в таком случае ложатся скрытые расходы в виде укороченного срока эксплуатации ИБП.
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.
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.
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.
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.
Она технически почти не отличается от остальных версий, но имеет более емкий аккумулятор.
Похожие модели
Сегодня в продаже можно встретить огромное количество моделей ИБП, похожих на APC Smart-UPS 1500 ВА. В их число входит:
- APC by Schneider Electric Smart-UPS 1400 230V, который представляет собой интерактивный ИБП. Его входное напряжение составляет 1400 ВА, в конструкцию входит 4 разъёма, время полной зарядки аккумуляторов достигает 3 ч.
- APC by Schneider Electric Smart-UPS Online SURT2000RMXLI с функцией двойного преобразования. Он способен автономно функционировать при полной нагрузке в течение 7 минут.
- Интерактивный ИБП APC by Schneider Electric Smart-UPS SMC3000RMI2U, имеющий 4 выходных разъёма.
Каждая модель имеет свои особенности, которые необходимо учитывать при покупке.Одна из моделей данного обзора показана на видео
https://youtube.com/watch?v=-YJEA-aK-PA
Основные параметры:
Определенный пласт пользователей ПК в самом деле думают, что компьютер их находится в абсолютной безопасности, и никакие перепады и внезапные отключения сети ему не страшны. Когда подобные ситуации возникают раз в полгода или в год, это утверждение правдиво. Но в случаях, когда техника регулярно сталкивается с данной проблемой, все обстоит иначе. Никакая базовая защита здесь помочь не сможет.
Компьютер – сложная техника, об этом важно помнить. Для правильного выполнения своих задач в нем взаимодействуют миллионы важных элементов
Рассмотрим на примере взаимодействия центрального процессора с ОЗУ и ПЗУ. Благодаря их взаимной работе производится выполнение расчетов, необходимых для решения определенных задач. К примеру, ЦП конвертирует цифровой сигнал при прослушивании музыки в аналоговый. Таким образом пользователь может расслабиться и слушать любимую композицию. Или более простой процесс – перемещение курсора по рабочему столу. Для этого также требуется выполнение расчетов.
Это не означает, что при отсутствии действия от пользователя – прослушивания музыки, запуска приложения или браузера, — процессор отдыхает. Нагрузка на него, безусловно, меньше, но расчеты все равно продолжаются, и во многих случаях они важны. Каждую секунду из ЦП в ОЗУ поступает сигнал, а оперативная память отвечает. И, если в это время произойдет внезапное отключение питания, у информации не будет времени на сохранение, что может привести к самым разнообразным сбоям в работе.
Кроме того, резкое отключение электричества может повлечь за собой некорректную работу жесткого диска. В зоне риска чаще всего оказываются китайские SSD, по причине того, что их производитель не беспокоится о безопасности этого оборудования и не предусматривает «запас прочности» для профилактики непредсказуемых сбоев в энергосети.
Конечно, проблема отключения питания распространена не только в России. Во всех компьютерах на этот случай предусмотрена базовая зашита, и, в мере своих сил, ПК будет исправлять типовые ошибки. Но не стоит расслабляться. Вероятность непредсказуемых негативных последствий все равно существует.
Частые вопросы
Можно ли использовать в ИБП вместо штатных
другие аккумуляторы, например автомобильные?
Использование других (левых) аккумуляторов
ведет к потере фирменной гарантии на ИБП.
Аккумуляторы с автомобилей и мотоциклов опаснее
в эксплуатации, их использование является
нарушением санитарных норм (испарения паров кислоты, её проливание и т.д.)
другие причины:
— инвертор обычного off-line – бесперебойника не рассчитан на долгую работу, при которой возможен его перегрев и выход из строя;
— если к UPS подключён нештатный акк-р большой ёмкости – у него будет постоянный недозаряд;
— автомобильный кислотный аккумулятор имеет меньшее внутреннее сопротивление (первые десятки миллиом, для ещё новых), т.е. будет перегрузка зарядника ИБП.
Техника теряет гарантию – при повреждении заводской пломбы и попытках произвести самостоятельно ремонт или модернизацию.
// Умельцы подключают внешний акк с развязкой диодом. Для зарядки – отключение от UPS. Нужен внешний зарядник.
Сколько времени UPS может обеспечивать
pезеpвное питание обоpудования от своих батаpей?
Когда потpебляемая мощность составляет 2/3 от
паспоpтной УПС’а, большинство UPS обеспечивают
pаботу в течение 5-15 минут после пеpехода на
питание от аккумуляторов.
Если необходимо обеспечить более
пpодолжительную pаботу – следует выбpать UPS
большей мощности. Есть модели UPS, к которым можно
подключать дополнительные внешние аккумулятоpы
(«Extended Runtime»), в том числе и «на горячую» (не отключая бесперебойник от электросети), что обеспечит нужное вpемя pаботы.
Индикация состояния и функций ИБП
Интерактив обеспечивается с помощью звуковых сигналов и светодиодных индикаторов разного цвета.
Красный светодиод информирует об аварийных ситуациях: в случае перегрузки (Overload), когда подключённая суммарная нагрузка превышает, по мощности, допустимую для данной модели ИБП и при питании полезной нагрузки непосредственно от сети (когда не работает модуль коррекции). Одновременно, звучат соответствующие предупреждающие звуковые сигналы (прерывистые гудки или непрерывный громкий писк).
Постоянно горящая зелёная индикаторная лампочка – сообщает о нормальных, штатных режимах работы UPS.
Если диод мигает – это предупреждение о возможных или уже возникших проблемах электропитания (обесточенная сеть, несоответствующие параметры сетевого напряжения, сильный разряд батареи или её нештатное отключение).
Разные модели бесперебойников – могут иметь отличия в значениях сочетаний свето-звуковых сигналов, поэтому надо внимательнее читать прилагающуюся, к электроприбору, инструкцию, чтобы детально разобраться в работе ИБП и правильно его эксплуатировать.
Основные компании, производящие источники бесперебойного питания.
PowerCom – широкий спектр систем бесперебойного
питания
APC – надёжное, но дорогое оборудование.
PowerMan – недорогая техника с неплохим качеством
Liebert – качественное оборудование
MGE UPS System – качественные бесперебойники
Внимание: Только через переходник
«Европа-Азия» включать вилки от сетевого фильтра
или компьютера в обычные розетки. Причина –
различный диаметр штырей
На фото показан евроштепсель с заземлением и
штепсельное гнездо с вилкой, подходящей к старым
розеткам. Без использования переходника –
металлические контакты в розетке отогнутся, что,
в дальнейшем, может вызвать их искрение, поломку
электроприборов (от многократного и быстрого включения-выключения) и стать причиной пожара.
По нормативам, фаза (красный или коричневый цвет изоляции провода) должна быть в левом гнезде розетки, нуль (синий провод) – в правом.
Как помочь этому сайту
Проектирование и монтаж электроприборов в офисном помещении или в квартире. Бесперебойное питание видеокамер.
опт. Ежедневный график работы – (Источники Бесперебойного Питания).
Copyright 2007-2022, KAKRAS.RU
Почему «пульсирующий» ток уменьшает срок службы батареи
В идеальном варианте для увеличения времени использования батарею ИБП необходимо постоянно держать на «плавающей» или постоянной подзарядке. В такой ситуации полностью заряженная батарея отбирает от зарядного устройства небольшое количество тока, называемого плавающим током, или током самозарядки. Несмотря на рекомендации изготовителей батарей, в некоторых системах ИБП батареи дополнительно подвергаются действию пульсирующего тока. Пульсирующие токи возникают потому, что инвертор, вырабатывающий переменный ток для нагрузки, потребляет на входе постоянный ток. Выпрямитель же, находящийся на входе ИБП, всегда выдает пульсирующий ток. Коэффициент остается ненулевым даже при использовании самых современных схем выпрямления и подавления пульсаций. Поэтому батарее, включенной параллельно выходу выпрямителя, приходится отдавать какой-то ток в те моменты времени, когда ток на выходе выпрямителя уменьшается, и наоборот, — подзаряжаться тогда, когда ток на выходе выпрямителя падает. Это вызывает мини-циклы разрядки/зарядки с частотой, равной, как правило, удвоенной рабочей частоте ИБП (50 или 60 Гц). Названные циклы изнашивают батарею, нагревают ее и вызывают ее преждевременное старение.
В ИБП с батареей, находящейся в резерве, таких как классический резервный, резервный феррорезонансного типа, линейно-интерактивный, батарея не подвергается воздействию пульсирующих токов. Батарея ИБП типа online в разной степени (в зависимости от конструктивных особенностей), но тем не менее всегда подвергается их воздействию. Чтобы выяснить, имеют ли место пульсирующие токи, необходимо проанализировать топологию ИБП. В ИБП типа online батарея размещена между зарядным устройством и инвертором, и пульсирующие токи будут всегда. Это классический, «исторически» самый ранний тип ИБП «online с двойным преобразованием». Если же в ИБП типа on-line батарея отделена от входа инвертора запирающим диодом, преобразователем или переключателем того или иного типа, то пульсирующего тока быть не должно. Естественно, в этих конструкциях батарея не всегда подключена к контуру, а потому ИБП с подобной топологией обычно относят к гибридным.
Подробнее про модели
Модели Smart конфигурации UPS SC 420VA 230V, 450 и 500 предназначены для домашнего и офисного использования. Они позволяют поддерживать стабильное обеспечение электричеством приборов мощностью до 360 Вт. У всех моделей корпус оснащен несколькими разъемами: часть предназначена для подключения приборов к батарее, а часть – лишь к той части ИБП, которая обеспечивает стабилизацию напряжения. Таким образом, можно настроить расход батареи, подключив к ней только особо важные электроприборы.
В случае отключения света лишь они будут обеспечиваться питанием, что увеличит период их автономной работы.
Немного о производителе и его продукции
В мире компьютерных профессионалов продукция американской компании Power Conversion пользуется большой популярностью и заслуженным авторитетом. Производства APC by Schneider Electric расположены во многих странах мира, в том числе США, Китае, Швейцарии, Бразилии.
Выпускается ИБП марки Smart UPS в различных модификациях и классах. Поэтому подобрать необходимый вариант исполнения совсем не сложно. Фирма АРС считается признанным лидером в отрасли систем гарантированного электропитания. Добиться этого удалось благодаря сочетанию высокой функциональности, гарантированной надежности, самого лучшего качества и демократических цен на продукцию компании.
Стандартные модели Smart UPS служат надежными поставщиками необходимого напряжения для работы любой сетевой аппаратуры. Для небольших фирм и средних предприятий устройство является наиболее экономичным выбором по охране кассовых терминалов и серверов от периодически случающихся нарушений питания в сети.
Все образцы серии Smart UPS оснащены светодиодным дисплеем. В них имеется блок автоматики, который обеспечивает чистоту сигнала. Модели с внешними батареями обладают большим временем работы в режиме автономии.
На сегодняшний день ИБП марки Smart UPS является стандартом качества на который равняются все производители серверных и сетевых источников питания.
Техника безопасности
При самостоятельной замене аккумуляторов в Smart UPS 1500VA следует обязательно соблюдать правила техники безопасности:
- Не вскрывать сами батареи во избежание контакта с токсичным электролитом.
- Не держать батареи возле открытого огня. Они могут взорваться.
- Не соединять клеммы АКБ проволокой или другими токопроводящими предметами во избежание пожара.
- При замене батарей следует снять наручные часы, кольца и другие украшения во избежание поражения электрическим током. Использовать инструмент только с изолированной рукояткой.
- Зарядка AGM-аккумуляторов должна производиться только специальным автоматическим зарядным устройством.
Насколько долговечны батареи ИБП
Несмотря на то что в различных ИБП используется, казалось бы, одна и та же батарейная технология, наблюдаются колебания срока эксплуатации батарей ИБП разных изготовителей в широких пределах
Это весьма важно для пользователей, поскольку замена батарей стоит дорого (до 30% первоначальной стоимости ИБП). Выход батарей из строя снижает эффективность системы, является источником простоев и лишней головной боли
На надежность батареи значительное влияние оказывает температура. Дело в том, что естественные процессы, вызывающие старение батареи, во многом зависят от температуры. Подробные данные испытаний, предоставленные изготовителями батарей, показывают, что срок эксплуатации батареи при повышении температуры на каждые 10°C снижается на 10%. Это означает, что конструкция ИБП должна предусматривать минимальный нагрев батареи. Все ИБП с топологией online и гибридные online-источники нагреваются сильнее, нежели резервные или линейно-интерактивные (вот почему первым требуется вентилятор). Это важнейшая причина, в силу которой ИБП резервного и линейно-интерактивного типов реже нуждаются в замене батарей, чем ИБП с топологией online.
Основные виды схем применяемых в ИБП
Если предварительное тестирование проведено, то можно попытаться провести более глубокую диагностику. Даже обладая специальными знаниями, полезным будет изучить общие принципы работы ИБП и принципиальные схемы конкретных приборов.
Для резервирования питания офисной техники применяются несколько типов бесперебойников, различающихся своей схемотехникой. Первый тип – Offline.
Структурная схема ИБП Offline.
Как и у всех УПС, в схеме имеется сетевой фильтр, зарядное устройство и батарея, которая питает преобразователь (инвертор) постоянного напряжения в переменное. В нормальном режиме выход преобразователя к нагрузке не подключен. При исчезновении питающей сети происходит переключение потребителей на питание от инвертора. Основной минус такого подхода – на переключение требуется время. Оно минимально для человеческого восприятия, но для техники может быть слишком большим. Некоторые устройства могут за это время отключиться или потерять данные. Зато эти бесперебойники простые, дешевые, надежные и ремонтопригодные.
ИБП, построенные по схеме Line interactive, работают по сходному принципу, но у них на входе установлен стабилизатор сетевого напряжения. Он построен по принципу переключения отводов первичной обмотки трансформатора. Поэтому при изменениях параметров сети потребители питаются стабильным напряжением, и переключение в автономный режим происходит только тогда, когда входной стабилизатор не может справиться. То есть, гораздо реже.
Работа UPS типа Line interactive в нормальном режиме и в режиме резервирования.
Самым дорогим, но и оптимальным способом построения резервного источника считается On-line. В этом случае батарея постоянно подзаряжается сетевым напряжением (буферный режим), а потребители постоянно питаются от инвертора стабилизированным напряжением. При исчезновении питания от сети не происходит переключения, бестоковая пауза отсутствует. Такие приборы эффективны, но дороговаты.
Блок-схема устройства On-line.
Стоит ли обращать внимание на конструкцию зарядного устройства при выборе ИБП?
Зарядное устройство является важным компонентом ИБП. Условия подзарядки батарей оказывают существенное влияние на их долговечность. Срок службы батареи ИБП максимален в том случае, если она непрерывно подзаряжается от зарядного устройства с постоянным или «плавающего» типа напряжением. Фактически срок эксплуатации подзаряжаемой батареи значительно превышает срок простого хранения. Это происходит потому, что некоторые естественные процессы старения приостанавливаются постоянной подзарядкой. Поэтому необходимо подзаряжать батарею, даже если ИБП отключен. Во многих случаях ИБП отключают регулярно (если защищаемая нагрузка отключена, то незачем держать включенным и ИБП, поскольку он может сработать и вызвать нежелательный износ батареи)
Многие из предлагаемых в продаже ИБП не обеспечивают важной функции постоянной подзарядки
CROWN MICRO CMU-650X IEC
Источник бесперебойного питания, способен обеспечить надежность резервного электропитания для персонального компьютера, коммуникационного оборудования и других электронных девайсов при скачках напряжения, а также провалов или его пропадания. Выходная мощность (полная) составляет 650 ВА, а активная – 360 Вт. При полной нагрузке данное ИБП проработает 1,4 минут, при половинной продержится 6,3. Всего у устройства 4 выходных разъемов питания компьютерного типа.
Стабильность напряжения в батарейном режиме составляет 10%. У устройства плавкий тип предохранения. Предусмотрено несколько функций защиты: от высоковольтных импульсов, от перегрузки и от КЗ. На подзарядку потребуется 8 часов. Необходимая информация отображается через светодиодные индикаторы. Среди отличительных черт ИБП: возможность заменить батарею при необходимости, есть звуковая сигнализация, предусмотрена фильтрация помех и холодный старт.
Средняя оценка: 4,8
Средняя цена: 3180 рублей
Классы ИБП
Резервные ИБП:
Достоинства | Недостатки |
— Компактность, малый вес, экономичность, относительная дешевизна. | — Отсутствует стабилизация выходного напряжения; — Неполная фильтрация сетевого напряжения от помех и выбросов; помехи, генерируемые нагрузкой пропускаются обратно в сеть; — Скачкообразное изменение напряжения, частоты и формы выходного напряжения при переходе на питание от батареи (время переключения >5 мс); — Прямоугольная форма выходного напряжения вместо синусоидальной. |
ИБП резервного типа: нормальный режим работы (rectifier — выпрямитель, inverter — инвертор, SPD — фильтр питания, bypass — байпас).ИБП резервного типа: аварийный режим работыЛинейно-интерактивный ИБП: нормальная работа.Линейно-интерактивный ИБП: аварийный режим.Линейно-интерактивные ИБП:
Достоинства | Недостатки |
— Компактность, экономичность; — Ступенчатая стабилизация входного напряжения; — Почти синусоидальная форма выходного напряжения; — Невысокая стоимость. |
— Они дороже, чем резервные; — Отсутствие реальной изоляции нагрузки от сети распределения питания; — Отсутствие регулировки и стабилизации входной частоты; — Сравнительно слабая стабилизация выходного напряжения, особенно при переходных процессах или в случае пошагового изменения нагрузки; — Низкая эффективность при питании нелинейных нагрузок. |
ИБП с дельта-преобразованием в штатном и автономном режимах.ИБП с дельта-преобразованием:
Достоинства | Недостатки |
— Высокий КПД (при идеальных параметрах входного напряжения); — Высокий коэффициент мощности по входу (не требуется применение корректирующих фильтров). |
— Повышенная сложность из-за применения двунаправленных инверторов и, соответственно, меньшая надежность; — Меньшая степень защиты нагрузки в нормальном режиме работы от резких изменений входного напряжения вследствие инерционности схемы обратной связи; — Отсутствие защиты нагрузки в нормальном режиме работы от отклонений частоты входного напряжения; — Отсутствие встроенной гальванической развязки между входом и выходом. |
Линейно-интерактивный ИБП APC BR1000G дает на выходе не совсем чистую синусоиду, но такой аппроксимации достаточно для большинства устройств.системы с двойным преобразованиемИБП с двойным преобразованием отличает надежная защита нагрузки по электропитанию. ИБП с двойным преобразованием: аварийный режим, питание от батареи.ИБП с двойным преобразованием:
Достоинства | Недостатки |
— Максимальная фильтрация сетевого напряжения от помех и выбросов; помехи, генерируемые нагрузкой, не пропускаются обратно в сеть; — Питание нагрузки «чистым» синусоидальным электропитанием, стабилизированным по величине, частоте и форме напряжения, при работе от сети и от батарей; — Переключение на батареи происходит мгновенно, при этом любые переходные процессы отсутствуют. |
— Относительная сложность и более высокая стоимость; — Дополнительные энергозатраты на двойное преобразование напряжения, снижающие КПД; — Невысокий коэффициент мощности по входу (для его повышения требуется дополнительный элемент — THD-фильтр). |
Краткое сравнение ИБП разных классов
Резервные | Линейно-интерактивные | С двойным преобразованием | |
Мощность ИБП | менее 1,5 кВА | менее 4 кВА | не ограничена |
Режим работы от сети | |||
Стабилизация напряжения | нет | ступенчатая | полная |
Стабилизация частоты | нет | Нет | есть |
Фильтрация помех | слабая | средняя | максимальная |
Батарейный режим | |||
Частота переходов | частая | средняя | редкая |
Время перехода на батареи | 5-15 мс | 2-6 мс | нет |
Форма синусоиды | часто трапецеидальная | синусоидальная | синусоидальная |
режим «байпас» | нет | нет | есть |
гальваническая развязка | Нет | нет | возможна |
- Класс VFI (Voltage & Frequency Independent) — выходные напряжение и частота ИБП не зависят от входных параметров.
- Класс VI (Voltage Independent) — выходная частота совпадает с входной, напряжение на выходе регулируется в заданных пределах.
- Класс VFD (Voltage & Frequency Dependent) — выходное напряжение и частота совпадают с входными.
Топология ИБП | Спецификация | Типовая мощность | Типовое применение |
Резервный | Voltage & Frequency Dependent (VFD) | 1500 ВА | Малый офис, домашние ПК и другие не критичные среды |
Линейно-интерактивный | Voltage Independent (VI) | 5000 ВА | Малый бизнес, веб-сайты, серверы подразделений |
С двойным преобразованием | Voltage and Frequency Independent (VFI) | 1000 кВА | Дата-центры |
- S соответствует синусоидальному выходному напряжению с коэффициентом нелинейных искажений (КНИ) менее 8% как при линейной, так и при нелинейной нагрузке.
- X соответствует несинусоидальному сигналу с КНИ более 8% при нелинейной нагрузке.
- Y соответствует несинусоидальному сигналу при любой нагрузке, КНИ превышает установленные в IEC 61000-2-4 пределы.