Ибп из чего состоит: определение, как работает, зачем нужен, основные типы

Содержание

Из чего состоит ИБП?

Устройство для обеспечения бесперебойного питания приборов является незаменимым в современном мире. ИБП обеспечивает высокое качество электропитания от генератора или основного источника, защищает оборудование от неполадок в сети, обеспечивает питанием нагрузки при пропадании основной сети.

 

 

ИБП состоит из нескольких основных комплектующих:

 

  • комплекта батарей, чаще свинцово-кислотных, предназначенных для сохранения электроэнергии и последующего питания инвертора в течение определенного периода времени;
  • выпрямителя. Представляет собой преобразователь входного переменного напряжения питающей сети в постоянное напряжение, которое требуется для питания инвертора и заряда батарей;
  • инвертора (статического конвертора). Представляет собой преобразователь накопленного запаса энергии постоянного тока в переменный. Таким образом, происходит питание подключенной нагрузки фильтрованным, стабилизированным и регулируемым напряжением;
  • блока управления и зарядного устройства. В бюджетных моделях ИБП блок управления реализован на микросхеме и реализует минимальное управление системами, а в более мощных моделях в состав блока входит микропроцессор.

 

Помимо указанных комплектующих, в состав ИБП могут быть добавлены:

 

  • ручной или автоматический байпас, позволяющий подключить обходную систему при перегрузке оборудования;
  • фильтры для сглаживания высокочастотных помех и всплесков сети, нелинейных искажений синусоиды на выходе при работе аккумуляторов по линейно-интерактивной или резервной схеме;
  • автотрансформатор, представляющий собой ступенчатый регулятор напряжения. В основе данного прибора лежит автотрансформатор, нормализующий входное напряжение без переключения на питание от батареи и продлевающий тем самым жизнь аккумуляторов.

 

ИБП также различаются по типу построения схемы:

 

  • резистивная модель. Является наиболее распространенной. При отсутствии электропитания или выходе его за нормированные значения с помощью инвертора происходит переключение на питание от аккумуляторов. При нормализации напряжения ИБП вновь получает питание от сети;
  • интерактивный тип — аналог резистивной модели, но с установленным стабилизатором, позволяющим получить регулируемое напряжение на выходе;
  • двойного преобразования. Такие модели ИБП используются в оборудовании, предъявляющем повышенные требования к качеству электропитания. Принцип работы основан на преобразовании входного переменного напряжения в постоянное, а затем обратно в переменное с помощью инвертора (обратного преобразователя).

 

Выбрать подходящий для Вашего оборудования ИБП помогут специалисты ТОО «ВИЛЬСОН КАЗАХСТАН»!

 

Устройство ИБП и принцип его работы. Как работает ИБП?


Источник бесперебойного питания — компонент системы питания, который располагают между нагрузкой и питающей сетью. Главная функция ИБП состоит в обеспечении бесперебойного питания. Как устроен бесперебойник? Упрощённая схема ИБП включает аккумуляторные батареи и специальные элементы ИБП, компенсирующие возмущения в магистральной сети, а именно инвертор, выпрямитель, фильтр и в некоторых случаях байпас. На сегодняшний день бесперебойники разделяют на три группы. У каждой из групп принцип работы ИБП имеет свои особенности.

Ключевым компонентом ИБП являются аккумуляторные батареи. Именно АКБ определяют сколько работает ИБП при отключении питания в сети. Как правило, в ИБП используются свинцово-кислотные аккумуляторы, имеющие следующие параметры: напряжение 12В и ёмкость 7Ач или 9Ач. АКБ относятся к типу герметичных и не обслуживаемых. В самых простых ИБП используется 1 аккумулятор, а в мощных бесперебойниках их количество может быть во много раз больше.

Резервные ИБП


Так называемые резервные ИБП являются самыми простыми и доступными. Принцип работы бесперебойника данного типа крайне прост: электропитание нагрузки осуществляется через сеть, если там имеется напряжение, в противном случае происходит переключение питания от АКБ. Зарядка АКБ осуществляется вовремя работы ИБП. Согласно статистике, эффективность таких ИБП при сбоях питания составляет 55-60%.

В большинстве случаев рассказать о том, как работает ИБП для компьютера, можно сославшись на принцип работы оффлайн ИБП. Большинство домашних бесперебойников для компьютера выполнены по данной технологии. Уровень защиты, который они могут обеспечить является самым низким из всех существующих бесперебойников. Фильтрация сигнала осуществляется лишь частично. Зачастую такого уровня защиты для домашней техники вполне достаточно, так как качество питания в таких сетях несколько выше, чем в промышленных.

Резервные ИБП прекрасно работают в паре с компьютером, но при этом они абсолютно не совместимы для работы в паре с насосами, котлами отопления и другой подобной техникой, так как работа ИБП резервного типа не обеспечивает синусоидальную форму напряжения. Для компьютеров это не критично, так как в них используются коммутируемые источники питания. Этот факт позволяет таким устройствам выдержать небольшой провал питания за счёт наличия некоторого количества энергии в собственных конденсаторах. Время переключения офлайн с сети на АКБ колеблется от 2 до 15 миллисекунд. Схема работы ИБП включает в себя инвертор, который превращает постоянный ток АКБ в переменный. Следует заметить, что такие ИБП, как правило, являются маломощными.

Линейно-интерактивные ИБП


Устройство и работа источников бесперебойного питания интерактивного типа практически идентичен резервным ИБП. Исключением является способность стабилизации напряжения, которое осуществляется с помощью коммутирующего устройства. Преимущество стабилизации заключается в отсутствии необходимости на переключение питания при существенных отклонениях напряжения. Отклонения входного напряжения может достигать порядка 20% от нормального значения. Выходное напряжение бесперебойника при этом практически не колеблется. Эффективность защиты линейно-интерактивных ИБП составляет 85%.

В сравнении с резервными ИБП они обеспечивают более высокий уровень защиты, но уступают онлайн ИБП. Работа бесперебойника линейно-интерактивно типа может быть разделена на две группы. Устройства, относящие к первой группе, дают на выходе аппроксимированную синусоиду, то есть ступенчатую. Вторая группа выдаёт «чистую» синусоиду без каких-либо искажений. Последние в некоторых случаях могут стать заменой онлайн ИБП. Наличие чистой синусоиды на выходе позволяет применять их для защиты электродвигателей и котлов отопления.

Онлайн ИБП


Самые надёжные и высокотехнологичные ИБП относятся к типу онлайн. В них реализована технология двойного преобразования – самая прогрессивная из всех существующих. Степень защиты обеспечиваемый такими устройствами стремится к 100% независимо от того какие режимы работы ИБП активны: от сети или АКБ.

Как работает ИБП с онлайн топологией? На самом деле принцип работы вложен в само название. Ток на входе преобразуется на выпрямителе в постоянный, после чего инвертор преобразует его снова в переменный. Переменный ток на выходе обладает идеальными параметрами как по форме напряжения, так и по его значению. ИБП содержит в себе резервную линию — байпас, по которой осуществляется питание в случае неисправности какого-либо из узлов источника бесперебойного питания.

Принято говорить, что время переключения на АКБ равно нулю, но на самом деле аккумуляторные батареи всегда подключены к цепи. Поэтому данные ИБП и называются онлайн. Такое устройство бесперебойника позволяет защитить нагрузку от любых видов возмущений, которые могут встречаться в магистральной сети.

Применяются такие ИБП для защиты критической и очень чувствительной нагрузки. Все мощные ИБП выполняются по данной технологии. Несмотря на высокую мощность применяются дополнительные решения, которые позволяют увеличить автономность. Чаще всего конструкция позволяет ИБП — как пользоваться в связке с генератором, так и с внешними АКБ.

Однако, двойное преобразование имеет и свои недостатки. Устройство ИБП является довольно сложным, что влияет на его стоимость не лучшим образом. Наличие двойного преобразования понижает КПД, но на современных ИБП он довольно высокий. Реализованы специальные технологии энергосбережения, позволяющие довести коэффициент полезного действия до максимальных значений. Кроме того, процесс двойного преобразования сопровождается тепловыделением и шумами. Стоит признать, что удельный вес всех этих минусов является несравнимо малым в сравнении со всеми достоинствами, а в главную очередь с уровнем защиты.

Источник бесперебойного питания для компьютера, сервера: принцип работы и подбор

Автор Aluarius На чтение 7 мин. Просмотров 311 Опубликовано

Скачки напряжения и помехи в сети – основная причина выхода из строя чувствительных электронных компонентов компьютера. Внезапное отключение электричества влечет за собой потерю данных, а иногда и разрушение файловой системы или комплектующих стационарного ПК при некорректном отключении устройства.

Для защиты от кратковременных отключений применяется источник бесперебойного питания для компьютера.

ИБП для компьютера

ИБП (англ. UPS) – отдельный внешний блок системы питания, обеспечивающий работоспособность компьютера при отключении напряжения в сети. Кроме этого, некоторые модели корректируют параметры электропитания компьютера при выходе их за допустимые пределы, что важно для увеличения срока службы компа.

Через ИБП к сети подключают стационарные компьютеры, сервера, устройства связи типа роутеров и маршрутизаторов.

ибп

 

Важно! Нет необходимости подключать через ИБП для компьютера ноутбук – аккумуляторная батарея, встроенная в корпус устройства, в автоматическом режиме защищает переносной компьютер от неполадок в сети.

Принцип работы бесперебойника для ПК (сервера)

Источник бесперебойной работы переменного тока – устройство, в котором питание есть всегда. Однако стоит учесть, что это не резервный источник питания, а аварийный – включается в случае “форс-мажоров” и лишь на короткое время.

Основная функция ИБП – мгновенная подача питания в момент отключения основного напряжения сети – реализована посредством аккумуляторной батареи, которая накапливает энергию. Встроенное в корпус ИБП зарядное устройство контролирует уровень напряжения на аккумуляторе, при необходимости включаясь в режим подзарядки.

При исчезновении напряжения в сети, устройство управления выключает компьютер от сети и одновременно подключает ПК к аккумуляторной батарее. Встроенный инвертор преобразует постоянное напряжение батареи в переменное, повышая его до рабочего напряжения сети 220 В.

При включении в рабочий режим бесперебойник подает звуковой или световой сигнал, оповещая пользователя о проблемах с питанием ПК.

В зависимости от емкости батареи и мощности компьютера, бесперебойник обеспечивает переменное напряжение на выходе на небольшое время, которое нужно для сохранения текущего сеанса и завершения работы компьютера.

Из чего состоит ИБП

Компоненты блока ИБП:

  • аккумуляторы для накопления энергии;
  • зарядное устройство, поддерживающее работоспособность батареи;
  • инвертор, преобразующий постоянный ток в переменный;
  • управляющая схема.

Способ подключения

UPS оборудован несколькими гнездами-выходами, расположенными на задней панели прибора. Подключить персональный компьютер и периферию, отключение которой грозит негативными последствиями, соответствующими кабелями не составит труда при соблюдении порядка действий:

  • после первой зарядки отключаем бесперебойник от сети;
  • выключаем компьютер;
  • подключаем сетевой кабель компьютера на соответствующий разъем ИБП;
  • присоединяем сетевой кабель бесперебойника к сети;
  • нажимаем и удерживаем кнопку включения ИБП, ждем светового или звукового сигнала о начале работы;
  • включаем компьютер;
  • устанавливаем драйвера UPS.

 

ибп-для-компа

Внимание! Не рекомендуется подключать к ИБП лазерные принтеры или МФУ – при их включении возникает большой скачок энергопотребления, что может перевести бесперебойник в защитный режим (отключить).

Нужно ли отключать на ночь?

Устройства бесперебойного питания предназначены для непрерывной работы – нет необходимости отключать на ночь.

Как заряжается аккумулятор ИБП

Для продления срока службы перед первым включением устройства необходимо провести полный цикл зарядки и разрядки аккумуляторной батареи.

  1. Для этого включаем ИБП в сеть примерно на сутки для полной зарядки – без подключения компьютера.
  2. Подключаем компьютер к устройству, выключенному из розетки, и ждем полного разряда аккумулятора.
  3. Опять повторяем цикл зарядки-разрядки.
  4. Заряжаем снова – после этого ИБП будет откалиброван и готов для постоянной работы.

 

ibp-dlya-compa

Виды источников бесперебойного питания

Бесперебойники классифицируются по трем типам в зависимости от конструктивных схем:

  1. Резервная используется для переключения на аккумуляторное питание.
  2. Интерактивная применяется для линейно-интерактивных бесперебойников.
  3. Схема двойного преобразования предназначена для блоков питания онлайн.

Резервные источники

ИБП оффлайн или резервный источник нужен для домашних компьютеров и поддержки работоспособности локальный сетей в офисах.

Принцип работы – автоматическое переключение ПК на питание от аккумуляторов при отключении электроэнергии. Роль переключателя играет механическое реле, отчего ИБП издает щелкающие звуки при изменении режимов работы.

Линейно-оперативные

Такие UPS применяются для защиты от перепада напряжений сетевого и телекоммуникационного оборудования или группы компьютеров.

Особенность работы – защита ПК от повышенного или пониженного напряжения без перехода в аварийный режим за счет включения в схему автотрансформатора.

Блоки питания онлайн (для серверов)

Мощные UPS с двойным преобразованием применяются для файловых серверов, рабочих серверных станций и сетевых устройств, которые требовательны к питающему напряжению.

Особенности действия – входное переменное напряжение преобразуется выпрямителем в постоянное, затем через инвертор в эталонное переменное, которое подается на устройства. Аккумуляторная батарея постоянно подключена к выходу выпрямителя и входу инвертора и постоянно питает их в аварийном режиме.

UPS онлайн обеспечивают стабильное напряжение на серверах и нулевое время переключения на аккумуляторы.

 

ibp

Как выбрать ИБП для компьютера

Для правильного выбора источника бесперебойного питания, идеально подходящим для сохранения работоспособности компа, надо учесть некоторые характеристики устройства.

По мощности

Важная характеристика бесперебойника – мощность, от нее зависит надежность защиты от перепадов напряжения и срок службы:

  1. Полная мощность измеряется в ВА, характеризует максимальную величину мощности, которую можно подключить к бесперебойнику.
  2. Активная мощность измеряется в Вт – это максимальная мощность подключенных к ИБП устройств. Мощность бесперебойника должна быть больше на 20-30%.

Считаем суммарную активную мощность оборудования, которое планируем подключить к источнику бесперебойного питания, добавляем к этому числу тридцать процентов и определяем мощность ИБП. Например, мощность домашнего ПК 420 Вт и мощность монитора 45 Вт – суммарная 465 Вт, значит, потребуется ИБП с мощностью не менее 600 Вт.

Рекомендованные величины полных мощностей ИБП:

  • 500 – 700 ВА для домашних и офисных ПК;
  • 700 – 1000 ВА для рабочих станций и игровых ПК;
  • 1000 ВА и выше для серверов.

По длительности работы в автономном режиме

Точное время автономной работы определить сложно, поэтому производитель указывает время работы при полной загрузке ИБП – 3-15 минут, хотя ИБП для сервера могут работать несколько часов.

Для домашнего компьютера достаточно десяти минут, чтобы закончить работы и выключить устройство.

Устройства с ПО

Существуют модели ИБП с программным обеспечением, которое может контролировать работу устройства и отдавать команды на выполнение тех или иных действий. При возникновении нештатной ситуации в ваше отсутствие, бесперебойник самостоятельно закроет открытые программы и выключит компьютер.

Внимание! При покупке модели с ПО следует убедиться, что он совместим с операционной системой вашего персонального компьютера и имеет возможность подключения через USB или Ethernet.

По количеству разъемов

ИБП выпускаются с разным количеством и типом гнезд: есть разъемы, защищенные от отключения электричества и разъемы, защищенные только от перепадов напряжения, а также с розетками RJ-45 для защиты телефонной сети и USB-разъемами.

Для подключения стационарного компа и монитора потребуется ИБП как минимум с двумя розетками с защитой от отключения напряжения.

панель-ибп

 

С возможностью замены батареи

Срок службы аккумуляторных батарей не превышает пяти лет, замена батарей позволит сэкономить на покупке нового бесперебойника – стоит выбрать модель с заменяемыми аккумуляторами.

Рейтинг ИБП для компьютера

Все знают – технику лучше приобретать у известного производителя, который обеспечивает техническую поддержку и гарантирует работу своего изделия в течение долгого срока.

Лучшие производители и модели ИБП

Среди производителей источников бесперебойного питания отличная рекомендация у британских, американских и тайваньских компаний:

  • APC – дочернее предприятие корпорации Schneider Electric. Компания выпускает продукцию средней ценовой категории.

APC Back-UPS CS BK500EI – позволит продолжить работу во время коротких отключений света, обеспечив защиту оборудования от скачков и перепадов напряжения. Если отключение окажется продолжительным, ИБП автоматически выключит компьютер, сохранив при этом все данные.

  • IPPON – британский бренд, выпускающий качественные бесперебойники.

IPPON Back Verso 800 – компактный размер, удобное управление и легкое подключение ИБП отлично подходит для защиты маломощных домашних ПК.

  • Powercom – тайваньская компания с продукцией средней ценовой категории и высокой степенью надежности.

Spider SPD-1000N способен поддерживать работу нескольких устройств одновременно в течение долгого времени и самостоятельно регулировать и стабилизировать напряжение. Устройство подключается к сети через EURO-разъем и имеет 8 розеток.

  • EATON – американский производитель, выпускающий популярные бесперебойники в широком диапазоне технических характеристик.

EATON 5SC 3000i RT2U – линейно-интерактивный ИБП обеспечивает надежной защитой серверное и сетевое оборудование. Оснащен LCD-дисплеем, информирующем о статусе устройства, напряжении на входе и выходе, нагрузке, уровне заряда батарей и параметрах сети.

Правильно выбранный бесперебойник позволит сохранить не только дорогую компьютерную технику, но и избавит от головной боли при восстановлении важной информации, утраченной из-за внезапного скачка напряжения.

 

ИБП для дома – нюансы выбора источника бесперебойного питания для частного дома

Содержание

Назначение ИБП для дома


В наше время сложно представить себе жилой частный дом без «традиционного» набора как простых, так и высокотехнологичных электроприборов: систем освещения, отопление, вентиляции, водоснабжения и охраны, различной кухонной бытовой техники, телевизоров, ПК, ноутбука, пылесоса, стиральной машины, кондиционера. Все современные инженерные системы, оснащенные электронными компонентами, а также сложная бытовая техника наших домов с каждым годом становятся все более совершенными.


Однако, существенно облегчая жизнь и экономя наше время, подавляющее большинство бытовой техники требует при этом соблюдения обязательных условий эксплуатации, одним из которых, безусловно, является качественное и бесперебойное электроснабжение. Несоответствие параметров электропитания или внезапные отключения электричества, в лучшем случае, приведут к некорректной работе или к сокращению срока службы оборудования, в худшем, – к преждевременному выходу его из строя. Предотвратить все эти последствия позволит установка источника бесперебойного питания для дома.


ИБП просто необходим в тех случаях, когда в доме или квартире случаются периодические отключения электроэнергии в питающей основной сети. Чаще всего, причинами этого могут быть воздействия атмосферных явлений на ЛЭП (дождь, ураганный ветер, наледь на проводах, вызывающие их обрыв) или ненадлежащее состояние электросетей и вспомогательного оборудования, приводящее к аварийным отключениям.


Подбирая ИБП для дома, вы должны знать, что прибор решает сразу две задачи.





Функционал ИБП

Комментарий

Обеспечение бесперебойного электроснабжения

ИБП, работая в автономном режиме, обеспечивает бесперебойное питание нагрузки электроэнергией, зарезервированной в аккумуляторных батареях.

Стабилизация напряжения

При наличии встроенного стабилизатора напряжения, ИБП может осуществлять коррекцию параметров напряжения до номинальных значений.

Виды ИБП


Конечно, универсального ИБП для дома быть не может. Подходящий тип устройства во многом определяется видом нагрузки, для которой требуется бесперебойное питание, характером возможных неполадок и перебоев в питающей сети.


Для домашнего использования в некоторых случаях подходящими будут самые дешевые на рынке ИБП резервного и линейно-интерактивного типов. Однако, существует еще один более дорогостоящий, но и более универсальный и совершенный тип бесперебойников, работающий по принципу двойного преобразования. Он способен обеспечить максимально качественную и надежную защиту любой домашней техники. Далее мы рассмотрим каждый из указанных типов более подробно.

ИБП резервного типа (off-line)


Такие устройства вполне подойдут для работы с нетребовательной к питанию нагрузкой. Они отличаются отсутствием блока стабилизации напряжения и, как правило, рассчитаны на работу с нагрузкой небольшой потребляемой мощности.


При возникновении перебоев в основной сети или недопустимых отклонениях напряжения от нормы ИБП резервного типа просто переключается в автономный режим, коммутируя нагрузку на питание от аккумуляторов. При возобновлении электроснабжения питание потребителей перенаправляется на основную сеть.


Большим преимуществом применения бесперебойников этого типа является простота устройства, достаточная надежность работы и невысокая стоимость.

ИБП офлайн картинка


Очевидные недостатки ИБП резервного типа – это время переключения при переходе на работу в автономный режиме и обратно (в среднем 4-10 мс) и отсутствие функции стабилизации. В совокупности с искаженной синусоидой выходного напряжения, характерной большинству ИБП этого типа, можно сказать что их использование будет приемлемым лишь для нетребовательной к форме сигнала и провалам питающего напряжения нагрузки.

Линейно-интерактивные ИБП (line-interactive)


Для более требовательной к качеству напряжения и бесперебойности питания бытовой техники можно порекомендовать использование ИБП линейно-интерактивной топологии (line-interactive). Главное их отличие от резервного типа состоит в наличии функции контроля и стабилизации напряжения.


Коррекция напряжения, выполняемая автотрансформатором, обеспечивает нормальную работу бытовой техники при пониженном или повышенном напряжении сети без перехода на работу от аккумуляторов.


ИБП этого типа, отличаясь возможностью подачи напряжения с более чистой синусоидой, хорошо подходят для работы с чувствительными к питанию электроприборами (например, ПК, принтерами, ТВ и видеоаппаратурой) и техникой с электродвигателями (например, циркуляционными насосами систем отопления и водоснабжения).


К недостаткам ИБП можно отнести не моментальный переход на работу от АКБ, ступенчатость регулировки выходного напряжения и достаточно высокую на сегодняшний день стоимость устройств.

ИБП line-interactive картинка

Онлайн ИБП (on-line)


Особенностью их работы можно назвать постоянный процесс двойного преобразования переменного напряжения. При отсутствии напряжения в сети нагрузка получает питание от аккумуляторов, напряжение которых инвертируется в переменное.


Главным преимуществом таких ИБП, безусловно, является отсутствие времени перехода в автономный режим, обеспечиваемое используемой технологией онлайн.


Данные источники бесперебойного питания для частного дома имеют более высокую стоимость по сравнению с другими типами ИБП в силу своей технологичности. Однако, вполне обоснованным их бытовое применение будет для защиты особо важных и наиболее требовательных к качеству электропитания электроприборов в сетях с крайне низким качеством электроэнергии и частыми перебоями в электроснабжении.


Форма сигнала онлайн ИБП на выходе – это идеальная синусоида, которая гарантированно подойдет для работы с любыми электродвигателями. Наличие сквозной нейтрали делает эти бесперебойники незаменимыми для работы с фазозависимыми электронными блоками управления отопительных котлов.

Онлайн ИБП картинка

Как выбрать бесперебойник для дома

В XXI веке электроприборы стали неотъемлемой частью бытовой жизни человека. Для того, чтобы они функционировали правильно и без поломок, важно обеспечить бесперебойное питание электрической сети. Если этого не сделать, то во время резких скачков напряжения или отключения сети, приборы могут прийти в негодность. Сохранить электроприборы в исправном состоянии помогают бесперебойники для дома. В данной статье мы рассмотрим, для чего нужен источник бесперебойного питания, его виды, а также узнаем критерии выбора бесперебойника для дома. 

Чтобы разобраться, зачем нужен источник бесперебойного питания, рассмотрим определение этого прибора. Источник бесперебойного питания (ИБП) – это устройство, которое позволяет электрооборудованию работать без электрической сети, питаясь от аккумуляторных батарей. В случае полного отключения или скачка напряжения в доме, источник питания будет поддерживать функционирование электроприборов. ИБП помогает избежать поломок и других неприятных последствий при резком выключении электричества. ИБП используют в компьютерной сфере, так как резкое отключение электропитания может вызвать весьма неприятные последствия для компьютерной техники. Кроме этого, источники электрического питания применяются и в быту. Например, система отопления или домашний компьютер. Бесперебойники способны работать в течение 10-15 минут, этого достаточно, чтобы восстановить электропитание или сохранить данные, и отключить оборудование. ИБП не стоит рассматривать как резервный источник электричества, он создан для поддержания сети на небольшой промежуток времени. Конечно, можно продлить время функционирования ИБП, но для этого нужны большие энергоемкие аккумуляторы, что сильно сказывается на цене прибора.

Бесперебойники разделяются на три вида. Рассмотрим каждый из них.

  • Бесперебойник резервного типа (Back UPS). Наиболее распространенный среди потребителей вид источника питания, для домашней бытовой техники и стационарного компьютера его работы достаточно. Принцип работы бесперебойника для дома схож с работой реле напряжения, в момент потери электрической сети он переключает питание на аккумулятор, позволяя некоторое время работать без домашней сети. Частые отключения электросети, выводят из строя аккумуляторную батарею устройства, поэтому важно заменять ее или решать проблему с частым отключением электричества.

Для того, чтобы не ошибиться в выборе источника питания, рассмотрим основные критерии.

  • Если вам нужен ИБП для защиты от небольших скачков напряжения маломощных приборов, выбирайте резервный источник питания, первый и самый простой вид из всех.
  • В случае необходимости постоянного питания бесперебойника по приемлемой цене, остановите свой выбор на линейно-интерактивных ИБП (Smart UPS).
  • Если вы выбираете источник питания для мощного оборудования, покупайте ИБП с двойным преобразованием напряжения. Это приобретение будет гарантировать вам высокое качество поступающего напряжения, а также отсутствие переходных моментов во время отключения основного питания. Имейте ввиду, что ИБП с двойным преобразователем достаточно шумный из-за обработки высокого напряжения.
  • Перед покупкой прибора, заранее рассчитайте суммарную мощность приборов, так как если ИБП будет перегружен, он отключится.

Источник бесперебойного питания позволяет находиться в исправном состоянии домашнему оборудованию, так как исключает его неожиданное отключение. В статье мы узнали, для чего нужен источник питания, рассмотрели виды бесперебойников, а также описали критерии выбора данных устройств.

Разновидности ИБП: мощность и топология


Частые перебои в энергосети не оставляют другого выбора, как купить ИБП для компьютера, котла отопления, офисного сервера или другой ответственной техники. Потребность защитить оборудование от поломки из-за нестабильного питания в сети целиком оправдывает такие расходы, как покупка бесперебойника. Практика показывает, что куда выгоднее приобрести источник бесперебойного питания, чем надеяться на удачу и попасть в ситуацию, когда нужно в короткий срок отремонтировать или купить новую технику. 


Существующие виды ИБП включают модели различной мощности, габаритов, дополнительных опций и стоимости, потому для каждого покупателя найдется подходящий качественный бесперебойник.


Но чтобы сделать правильный выбор, который станет разумным вложением и обезопасит систему технических устройств дома, офиса, предприятия, медицинского учреждения или центра хранения данных, следует рассмотреть типы источников бесперебойного питания.

ИБП по мощности


Вы наверняка и сами интуитивно догадались о том, что бесперебойник обязательно должен соответствовать потребностям защищаемой системы по мощности. Слишком мощный агрегат покупать нет смысла: для защиты простейшего компьютера ИБП 2кВт – избыточный вариант. Такой источник никогда не будет работать с максимальным КПД при таких условиях, и вместо этого станет лишним прибором, потребляющим электроэнергию. В то же время, для офисного сервера с подключенной системой периферийных устройств вряд ли подойдет ИБП мощностью менее 1 кВА, который будет представлять собой оптимальное решение для защиты домашнего ПК. Если прибор будет иметь меньшую мощность, чем общая подключенная нагрузка, то бесперебойник выключится в связи с перегрузкой. Вслед за ним выключится и всё подключенное к нему оборудование.


В зависимости от мощности аппарата различается и вес бесперебойника, и уровень шума, производимого им, и габариты. Убедитесь, что подобранная вами модель не будет излишне мешать вашему досугу и работе, и что вам есть, где разместить такой агрегат.


разновидности ИБП итон.jpg


Есть много категорий источников бесперебойного питания, и подбирать устройство необходимо, исходя из потребностей вашей техники. В первую очередь, рассчитайте общую максимальную нагрузку. Желательно выбирать ИБП с небольшим запасом мощности – около 20-30%. Это гарантирует безопасность оборудования, создает благоприятные условия для работы самого бесперебойника и позволяет несколько видоизменять конфигурацию защищаемой системы, добавляя или заменяя определенные ее элементы. 


ИБП по топологии


Основная классификация источников бесперебойного питания затрагивает топологию их работы, или схемы построения устройства:


  1. Резервные ИБП (off-line, back-UPS, standby) — простейшие бесперебойники, которые при помощи пассивных фильтров ликвидируют электромагнитные помехи и высоковольтные импульсы. Если напряжение пропадает или выходит за рамки нормированных значений, то нагрузка, питаемая от сети, переходит автоматически на питание от батареи ИБП.


  2. Линейно-интерактивные ИБП (line-interactive) — модели бесперебойников со стабилизатором напряжения, позволяющим регулировать уровень входного напряжения. Современные производители настолько усовершенствовали линейно-интерактивный ИБП, что это устройство по сочетанию цены и надежности стало оптимальным решением для домашнего использования. При существенной нестабильности сети (частых колебаниях напряжения в диапазоне от 15-20 В) резервный бесперебойник будет постоянно переключать нагрузку на автономное питание, что негативно скажется на сроках службы батарей. Линейные ИБП больше подходят для сетей с нестабильным напряжением. Время переключения на работу от аккумулятора меньше, чем у первого типа бесперебойникв. Могут различаться по форме выходного напряжения: ИБП синусоидальный или с прямоугольным (трапецеидальным) напряжением.


  3. ИБП с двойным преобразованием напряжения (on-line, double conversation) — профессиональные бесперебойники большой мощности с самым высоким уровнем надежности. ИБП с двойным преобразованием применяются для защиты серверов, ЦОД, рабочих станций, узлов связи, медицинского оборудования, критически важных приложений. 


Принцип работы ИБП on-line типа заключается в следующем:

  • переменный ток на входе преобразуется в постоянный;
  • инвертор преобразует постоянный ток в переменный и подает его к нагрузке.


Таким образом, бесперебойнику удается постоянно обеспечивать нагрузку чистым и стабильным (колебания не более 1%) напряжением. Время автономной работы некоторых моделей при подключении дополнительных аккумуляторных модулей может быть продлено до нескольких десятков часов.


ИБП on-line типа в системе ЦОД.jpg


ИБП on-line типа в системе ЦОД


Как выбирать бесперебойник?


Различные виды бесперебойников демонстрируют свои преимущества и недостатки, и выбор должен основываться исключительно на ваших возможностях и индивидуальных потребностях вашей системы. Вычислите показатели вашего оборудования, детально рассмотрите типы ИБП, ознакомьтесь с модельным рядом различных производителей – и вы найдете подходящее устройство, которое станет надежной защитой вашей технике.

история одного инженерного апгрейда очень в духе времени / Блог компании КРОК / Хабр

Сейчас расскажу про эволюцию устройства, изначально предназначенного для обеспечения питания военных дата-центров по всему миру. Вот такой:

Новое поколение, «бронепоезд» на жаргоне. Справа наша давняя мечта — решётка, чтобы крыс не засасывало.

Технология родилась примерно в тот же период, что и ядерная бомба, поэтому она простая и понятная, как автомат Калашникова. Берём огромный железный волчок, раскручиваем электромотором. После преодоления инерции покоя тяжеленная железка крутится почти без трения. Отрубается питание — железка начинает сама крутить электромотор, который её запускал, и тем самым преобразует свою кинетическую энергию в электрическую некоторое время, пока не остановится. За это время успевает запуститься дизель.

Старые советские ДДИБП, которые стояли на Байконуре, принципиально не отличаются от своих современных аналогов. Те же волчки, те же дизели. Но есть масса полезных нюансов. Вот о них и о том, как вообще эволюционирует такое «кондовое» железо, и поговорим.

Предыдущее поколение

Маховик

ДДИБП состоит из трёх основных частей:

  • Тяжеленного маховика — накопителя энергии, вращающегося на точно выровненной оси. Электромотор раскручивает его и поддерживает вращение.
  • Синхронного генератора, который вращается либо от волчка (постоянно равномерно), либо от сети (в этом случае он становится мотором), либо от работы дизельного двигателя, который запускается сразу после отключения городского питания и через 2–4 секунды «подхватывает» вращение.
  • Дизельного двигателя.

Начиналась история ДДИБП с небольших мощностей. С годами мощности росли, увеличивались габариты, появлялись сложности с перевозкой. Производитель начал отрабатывать технологии перевозки ДДИБП, и машины начали разделять на модули.

Так появилась современная архитектура из трёх модулей, соединяемых через муфты, что очень упростило их доставку. В зависимости от пожеланий заказчика количество соединений между модулями меняется.

Железка имеет ряд совершенно не относящихся к основной технологии улучшений. И эти улучшения несколько меняют профиль использования устройства.

Перекомпоновка

Начну с самого главного. Самый большой геморрой этих систем был в том, что регулярного обслуживания и замены подшипников требовал модуль с маховиком, поскольку он наиболее подвержен механическому износу из-за постоянного движения. Этот модуль, к нашему огромному сожалению, располагался в середине устройства. Складывалось впечатление, что у наших голландских друзей на большей части объектов, видимо, ДДИБП ставятся в помещения типа ангаров и спокойно гудят в углу. И если им надо вытащить средний модуль, они подгоняют кран и выдёргивают его, как морковку из грядки.

В случае России расположение изощрённое: это всегда какая-нибудь нора — очень большая, но по факту нора. Так что нужен балочный кран или какое-то ещё устройство.

Накопитель вообще не ремонтируют на месте, для этого нужно дополнительное оборудование. Обычно привозят и ставят новый, а тот, что был, увозят на завод. И там уже с ним ковыряются всерьёз. Сложность заключается в том, что перед тем как выдернуть, модуль нужно отсоединить с двух сторон. От генератора и от двигателя. Это занимает около 4–5 часов. И потом, после ремонта, нужно обратно всё смонтировать, и это тоже непросто. При сборке нужно отрегулировать положение каждого блока относительно друг друга.

Иногда всё бывает ещё веселее, если дизель-динамический источник поставят в помещение, куда не может подъехать кран…

Для последней машины инженеры продумали такую архитектуру, при которой маховик оказался в крайнем модуле, а не в среднем. Это очень-очень скажется на обслуживании и сократит трудоёмкость работ.

Обслуживание

На одном из наших монтажей заказчик не проводил техническое обслуживание почти два года. В частности, не смазывал устройство в местах вращения. По логике оно должно было выйти из строя через несколько месяцев, но проработало сильно дольше, чем мы бы хотели. Почему? Потому что если бы оно остановилось сразу, мы бы просто смазали и провели мелкую профилактику. Но нет, железка доказала, что слова про военное использование — не пустой звук. И с «хрустом и скрипами» работала ещё полтора года без смазки. Щётки тоже не меняли, они стёрлись просто до мяса, до самого железа основы. Только тогда генератор остановился.

Надо сказать, что индикация отсутствия смазки и отсутствия ТО выглядит в прошлом поколении как маленькая красная лампочка на приборной панели.

В новом поколении система самодиагностики выводит обобщённый результат прямо на кожух:

Видите подсветку? Она тут не только для дизайна, но и работает как система индикации результатов самодиагностики. Если бы она мигала красным всё время, наверное, заказчик заметил бы, что с машиной что-то не так.

Это, кстати, общая тенденция — делать индикацию понятной без специальных знаний. Но в данном случае потребность в дизайне была очень важна голландским парням тоже, и поэтому кожух такой интересный на вид. Дело в том, что заказчикам в Европе (и США) важен презентабельный вид машин. Расскажу нашу историю, чтобы было понятнее, о чём речь.

Смонтировали заказчику две машины (основная и резерв), сдача-приёмка, красота, всё подписано. Выглядели они вот примерно так:

Заказчик в конце подходит и говорит:

— Мужики, а можно вот тут и тут светодиодную ленту приклеить?

Мы ему:

— Зачем?

— Ну, столько денег вбухано. Завтра журналисты приедут, чиновники. Не поверят, что вот эти коробочки столько стоят. Давайте светодиодов приклейте, чтобы машины космически выглядели.

Мы, конечно, приклеили. И светодиоды, и фотонные отражатели. Но, как легко догадаться, космически они выглядеть от этого не стали. Скорее, как казино. Чиновники посмотрели, понравилось.

А вот новые хай-тековские «бронепоезда» сразу впечатляют.

Возвращаясь к истории с отсутствием обслуживания. Как выяснилось, это важный вопрос не только у нас, но и в Европе, поэтому в новых машинах теперь сделана автоматическая смазка. Да и обслуживать теперь куда меньше всего: щётки исключили.

Ещё раньше кабели втыкались в несколько десятков разных мест на корпусе и все имели разные разъёмы. Теперь всё одной косой в одну точку, очень легко и приятно. Монтаж в итоге стал как лего: всё отрабатывается на заводе, на месте просто щёлк-щёлк — и собрал.

Экологичность

В Европе очень важно быть экологичным и экономным. Соответственно, может, это и политический ход со стороны инженеров, но точно очень продуманный. Они переработали систему охлаждения: раньше механическая крыльчатка потребляла мощность постоянно независимо от нагрузки. Теперь охлаждение делается электроприводом так, что можно менять мощность в соответствии с температурным режимом и нагрузкой. Если на улице холодно, а устройство стоит в контейнере снаружи здания — ДДИБП больше не будет зря крутить вентилятором.

Много мелких переделок в двигателе. Дроссель «перевернули», другим сечением намотали. Двигатели теперь тоже очень экономичные. Тут всё просто: производитель ДДИБП покупает движки у тех, кто их делает. А двигателистов постоянно ставят в условия, что надо повышать экологичность.

Внешние условия

Система:

Эффективность до 97%

Уровень радиопомех класс А (EN 55.011)

Степень защиты IP21 или выше

Рабочая высота < 150 м над уровнем моря

Внешняя температура 5–40 ◦C (41–104 F)

На примерно тридцатый год эксплуатации голландские инженеры узнали, что в воздухе в других странах может быть мошка, довольно много пыли и другие неприятные вещи. В Европе просто нет столько грязи, сколько у нас после посыпания дорог солью и песком. Теперь, соответственно, в системе вентиляции стоят фильтры.

Фильтры входящего дизеля были на машинах давно, но мы всё равно ставим отдельные сепараторы на каждом монтаже. Наше родное ДТ обычно не уступает по качеству иностранному, но голландские инженеры ещё не знают, как можно запросто хапнуть кусок воды из-за того, что обслуживающий персонал или поставщик сэкономит 3 копейки. Поэтому парадоксальный вопрос о том, не зальют ли туда какой-то левак, решается уже нами.

Естественно, кожух. Он больше эстетический, нежели функциональный, но и шум снижает.

Ну и конечно, решётка безопасности на торце. У них она наверняка несёт какую-то важную эстетическую функцию и защищает руки персонала. У нас она решила одну очень важную и давнюю задачу: теперь входящий поток воздуха не создаёт внутри машины крысиную дисперсию.

Ремонт

У меня уже больше 5 лет опыта эксплуатации таких машин, и могу сказать, что и старые, и новые Хай-теки очень хорошо ремонтируются, причём часто даже без замены модулей. Всё продумано, надёжно, с хорошим запасом по прочности. Последнее было сюрпризом, потому что мы привыкли, что если на европейской железке заявлен срок бесперебойной работы, то инцидент случается на следующей неделе после окончания этого срока.

У нас в офисе у самих 4 таких ДДИБП уже несколько лет, просто завезли и поставили. Но на другой городской объект монтировали мы их с огромным интересом. На площадку их надо было передавать краном, а рядом всё было закрыто стройкой. В итоге один кран цеплял устройство с борта, передавал второму строительному, а он уже отдавал нашему третьему, которым делался монтаж. Водители ждали разгрузки из-за всех согласований очень долго, а мы кормили их пиццей и носили обогреватели.

Итог

Если вам нужно нормальное электропитание без скачков и перебоев — от 1 МВт ДДИБП не имеют равных. Обычно их ставят на ЦОДы, часто — в промышленности, на критичных производствах, в ситуационные и экстренные центры.

В общем, всё то, что имеет высокие требования к неразрывности питания. Если ваше железо переживает полусекундный разрыв без того, чтобы брикнуться или за 20–30 секунд без питания ничего страшного не случится, то платить за ДДИБП столько не надо — проще обойтись обычной ДГУ в этом диапазоне.

Вот так это выглядит: переключение

Ссылки

Четыре основные вещи, которые вы должны знать о системах ИБП

Многих из нас, имеющих дело с аварийным резервным питанием, часто просят управлять рядом сложных систем, требующих особого внимания к деталям, эффективности и качеству электроэнергии. С этим нужно много работать, и всегда полезно иметь какое-то руководство для понимания основ этих систем. Вот четыре основных момента, которые вам необходимо понять о системах ИБП в качестве общего обзора.

1.) Не все системы ИБП одинаковы. Важно ознакомиться с типами ИБП и принципами их работы.

  • Резервный ИБП: Это ИБП с перерывом / ремонтом. Эта система обычно состоит из батареи для обеспечения кратковременного источника электроэнергии, выпрямителя или зарядного устройства для поддержания напряжения батареи, инвертора для подачи питания на нагрузку во время нормальной работы и статического переключателя для автоматического переключения нагрузки между сетью и инвертор с минимальными помехами.Он также может иметь развязывающие трансформаторы на входе и выходе и фильтры для обеспечения соответствующей развязки и ослабления помех. Они также содержат цепи управления, датчики и мониторы. Эта система ИБП преобразует переменный ток в постоянный ток, совместимый с напряжением и характеристиками батареи.
  • Двойное преобразование: Этот тип ИБП отличается от резервного или линейно интерактивного ИБП в нескольких областях. Во-первых, основной путь питания — это инвертор по сравнению с сетью переменного тока.В этой системе отказ входного переменного тока НЕ ​​вызывает срабатывания безобрывного переключателя, поскольку входной переменный ток является резервным источником. Этот тип системы работает путем преобразования мощности из переменного тока в постоянный, а затем обратно в переменный. Он защищает ваш объект на высшем уровне, поскольку изолирует ваше оборудование от первичной электросети. Поскольку устройство всегда подключено к сети, оно обеспечивает питание с нулевым временем передачи на ваше оборудование, поэтому он идеально подходит для объектов с критически важным оборудованием или в местах с плохими условиями питания.Он также имеет внутренний статический байпас, так что в случае серьезного отказа вашего ИБП вы можете поддерживать критические нагрузки в сети во время ремонта или замены.
  • Line Interactive: Этот тип ИБП контролирует входящее напряжение от электросети и обеспечивает автоматическое регулирование напряжения при возникновении условий низкого или высокого напряжения. Линейно-интерактивный ИБП продлевает срок службы батареи, поскольку ему не нужно постоянно переключаться в режим работы от батареи в местах, подверженных потере энергии в сети.Устройства Line-Interactive также обеспечивают защиту от скачков и скачков напряжения. Они также обеспечивают фильтрацию радиочастотных помех (RFI) и электромагнитных помех (EMI). Этот ИБП идеально подходит для приложений, где вы не защищаете критически важное оборудование, а электроснабжение от электросети достаточно чистое. Эти ИБП обычно недороги даже для небольшого офиса.

2) Общая стоимость жизненного цикла ИБП зависит от того, что вы покупаете, и от того, как используется ИБП. На общую стоимость владения ИБП может влиять ряд факторов. Общий жизненный цикл может составлять:

  • Энергетическая неэффективность — одна из самых больших контролируемых затрат на ИБП. Эффективность новой системы ИБП может варьироваться от 85% до 98% в реальном режиме онлайн. Однако системы ИБП, особенно при недостаточном использовании, могут потреблять огромное количество энергии, а в некоторых устаревших системах их эффективность составляет всего 40-50%. В QPS мы можем помочь вам оценить общую стоимость владения, включая стоимость потраченной впустую энергии в течение всего срока службы вашей системы.
  • Пыль, мусор и влага снижают общую эффективность. Электрические сбои также могут вызвать проблемы, если их не оценить должным образом.
  • Нерегулярное обслуживание или плохо спроектированные системы. Невыполнение планового профилактического обслуживания значительно сократит жизненный цикл вашего ИБП. Это также приводит к увеличению затрат из-за необходимости более частой замены деталей. Плохо спроектированные системы дают те же результаты.
  • Некоторые системы могут поставляться с гарантией 3 года вместо 1 года.Продление первоначальной гарантии часто помогает снизить общую стоимость владения.

3) Ваш ИБП защищает не только от потери мощности. Вы также регулируете свою мощность и защищаете свое оборудование. Почему так важна стабилизация мощности? Потому что аномалии питания от электросети могут снизить производительность! Преобразование мощности действует как буфер для помех и сглаживает возможные колебания мощности, прежде чем передавать их к вам.Важно отметить, что только настоящий ИБП с двойным преобразованием, работающий в режиме онлайн, защитит от всех девяти аномалий мощности.

Существует девять распространенных проблем с питанием, от которых защищает система стабилизации питания:

  1. Power Failure: Полная потеря электроснабжения.
  2. Просадка мощности: Кратковременные проблемы с низким напряжением. Это похоже на сонливость после обеда.
  3. Скачки или скачки напряжения: Кратковременное высокое напряжение, превышающее 110% от нормального выходного напряжения.Это похоже на употребление кофеина в организме человека.
  4. Пониженное напряжение (состояние пониженного напряжения): Пониженное сетевое напряжение в течение длительного периода. Это может быть от нескольких минут до нескольких дней. Обычно это происходит в летние месяцы, когда кондиционеры создают нагрузку на электросеть.
  5. Перенапряжение: Повышенное напряжение в сети на продолжительный период от нескольких минут до нескольких дней.
  6. Шум в электрической линии: Волна высокой частоты, вызванная радиочастотными или электромагнитными помехами.
  7. Изменение частоты: потеря стабильности нормальной частоты источника питания от 50 до 60 Гц.
  8. Switching Transient: мгновенное пониженное напряжение в диапазоне наносекунд.
  9. Гармонические искажения: искажение нормальной волны мощности, обычно передаваемой неравными нагрузками.

4) Системы ИБП нуждаются в регулярном обслуживании в течение их жизненного цикла! Вам нужно обращать внимание как на жизненный цикл вашего оборудования, так и на его части. Вот общие жизненные циклы для:

Статические системы ИБП: Средний срок службы трехфазных систем ИБП составляет примерно 15 лет.Многие системы нуждаются в полугодовом или ежегодном обслуживании. Обратите внимание, что заменяемые батареи для VRLA, включенные в эту систему, имеют свой собственный срок службы и увеличивают общую стоимость обслуживания! Обычно в статической системе ИБП производится три регулярных замены батарей, которые выполняются в год 4, год 8 и год 12. Замена частей ИБП также может производиться из-за нагрузки на систему и ее надежности.

Система ИБП с маховиком: Срок службы системы этого типа обычно составляет около 20 лет.Техническое обслуживание системы этого типа обычно проводится ежегодно. IF Система не содержит батарей. Если система ДЕЙСТВИТЕЛЬНО содержит батареи, вы должны учитывать жизненный цикл замены батареи как компонента этой системы. Подшипники в системе ИБП с маховиком также могут нуждаться в замене каждые 5-8 лет. Этот тип замены требует специального оборудования и длительного простоя для замены, что может быть очень дорогостоящим.

При принятии решения о системе ИБП необходимо многое учитывать с учетом четырех обсуждаемых нами факторов.Наши эксперты в QPS могут помочь понять нюансы этих систем применительно к вашей среде. Позвоните нам сегодня!

.Часто задаваемые вопросы об услугах

: UPS — Канада

из

    ИБП

  • открыта для бизнеса: влияние на обслуживание, связанное с коронавирусом … Подробнее