Правильное название компьютерного ИБП
Словом «бесперебойник» называется устройство, которое способно обеспечить электроэнергией другие приборы при отсутствии электричества в доме. Оно используется в квартирах, офисах и коммерческих помещениях для обеспечения стабильной работы компьютерной техники в момент аварийного отключения сети.
Принцип работы бесперебойника
При штатной работе электросети ИБП передает напряжение на подключенные к нему приборы. В случае отключения электричества устройство автоматически переходит на аккумуляторную батарею, за счет которой продолжает подавать электропитание на компьютер.
Именно благодаря бесперебойнику пользователи могут больше не переживать за потерю данных в момент резкого отключения электроэнергии. Обычно ИБП поддерживают автономное электроснабжение для функционирования ПК в течение 5-20 минут, за которые можно успеть сохранить необходимые данные и корректно выключить компьютер.
Линейно-интерактивное модели и бесперебойники топологии онлайн также способны выполнять коррекцию выходного сигнала, защищая компьютер от сетевых скачков и просадок, без переключения на аккумуляторы.
Конструкция ИБП
Основные узлы бесперебойника:
- Аккумуляторная батарея. Может быть внешней и/или внутренней. Накапливает заряд и обеспечивает приборы напряжением при отсутствии электроэнергии. Её ёмкость (указывается в ампер-часах – Ач) влияет на длительность работы компьютера при отключении света.
- Электронный блок управления. Автоматизирует работу ИБП, обеспечивает своевременное переключение режимов (с автономного на сетевой и обратно), корректировку напряжения и защиту от сетевых аварий.
- Блок по стабилизации напряжения. Есть только у бесперебойников топологии line-interactive и on-line.
- Устройство заряда. Используется для зарядки аккумулятора. Чем ЗУ мощнее, тем быстрее зарядятся АКБ.
Также бесперебойники могут оснащаться дополнительными элементами, которые позволяют расширять функционал и улучшать работу (например, байпас, цифровой дисплей и удаленный мониторинг).
Какие аккумуляторные батареи используются в бесперебойнике?
В ИБП устанавливаются 4 типа АКБ:
- Свинцово-кислотные. Имеют высокий технический ресурс и низкую цену. Их главный недостаток – токсичный электролит с серной кислотой в составе батареи.
- Никель-кадмиевые. Батареи с длительным сроком службы и низкой ценой. Имеют эффект памяти и низкую удельную емкость, а также токсичный щелочной электролит электродов в конструкции.
- Никель-металлогидридные. Улучшенная версия никель-кадмиевых аккумуляторов, но с более высокой ценой.
- Литий-ионные. Компактные, долговечные АКБ с большим техническим ресурсом. Чувствительны к низким температурам, имеют повышенную пожароопасность и высокую стоимость.
Современные модели ИБП, используемые для компьютера, в основном работают на свинцово-кислотных аккумуляторах типа AGM (с абсорбированным электролитом) или GEL (с гелевым электролитом). Они обладают высокими техническими параметрами, безопасны для пользователя и окружающей среды.
Основные типы источников бесперебойного питания
UPS имеют три основные типа по конструкции и функциональности. Среди них бесперебойники топологии:
- off-line – резервные;
- line-interactive – линейно-интерактивные;
- on-line – с двойным преобразованием.
Разберем особенности устройств более подробно.
Резервные бесперебойники
Называется офлайн или off-line. Самый простой тип ИБП, наиболее распространенный для домашних компьютеров. Обладает единственной функцией — автономной работой при пропадании напряжения в сети. Зарядка их аккумуляторов осуществляется непосредственно во время функционирования. Резервные бесперебойники отличаются простой конструкцией и невысокой стоимостью.
Off-line ИБП используется только для компьютеров и другой аналогичной техники, способной выдержать перерыв в переключении между питающей сетью и АКБ на протяжении 2-15 миллисекунд. Устройство не обеспечивает правильную синусоидальную форму напряжения, что критично для оборудования с электродвигателями. Следовательно, резервные бесперебойники не подходят для защиты отопительных котлов, холодильников и стиральных машин.
Линейно-интерактивные ИБП
Отличаются от первого типа наличием встроенного регулятора напряжения. Они передают напряжение к электроприборам через него, что позволяет улучшить характеристики сети. В случае отключения электроснабжения или выхода сетевого сигнала за рабочий диапазон (в среднем 165-290 В) ИБП переключается на аккумуляторную батарею. АКБ не используется при перепадах напряжения в его диапазоне — это позволяет продлить срок ее службы.
Устройства делятся на две основных группы — с аппроксимированным и чистым синусом на выходе. Первый вариант распространен в частном секторе и применяется для питания компьютеров. Второй подходит для техники с электродвигателями.
К недостаткам линейно-интерактивных ИБП относят:
- не мгновенный переход питания при смене режимов, что может вызвать сбой в работе нагрузки;
- ступенчатую коррекцию выходного вольтажа (при резких перепадах устройство может пропустить на нагрузку опасный сигнал);
- низкое качество сглаживания сетевых помех.
Не рекомендуются для автономного питания чувствительных к качеству тока приборов.
Онлайн ИБП
Онлайн или on-line бесперебойники – наиболее функциональные устройства, обеспечивающие комплексную защиту домашней техники от перепадов напряжения и внезапного отключения электроэнергии. Встроенные выпрямитель и инвертор позволяют получить максимально точную форму синусоиды, стабилизировать выходное напряжение в широком диапазоне сетевых перепадов и устранить большинство сетевых помех. Онлайн ИБП мгновенно переключаются на аккумулятор при потере напряжения входной сети, что исключает обрывы в питании нагрузки.
Бесперебойники такого типа используются для дорогих домашних компьютеров и другой периферийной техники. Также они популярны в офисах для защиты серверов и чувствительной к сетевым скачкам электроники.
Как выбрать бесперебойник для компьютера?
Для обычного домашнего компьютера в основном применяется резервный или линейно-интерактивный ИБП. Если же устройство подбирается для частного дома, где нередко встречаются скачки напряжения и внеплановые отключения, то лучше приобрести on-line бесперебойник. Другой важный критерий выбора – активная выходная мощность. Она рассчитывается в соответствии с суммарной мощностью подключаемой к прибору техники с запасом около 20-30%.
Например, если мощность блока питания системного блока игрового компьютера составляет 450 Вт, а монитора — 50 Вт, то для обеспечения их нормальной работы требуется бесперебойник мощностью не менее 600 Вт.
Важно: в основном на шильдике или в паспорте электроприбора указывают не активную мощность (P) в ваттах (Вт), а полную потребляемую мощность (S) в вольт-амперах (ВА). Для вычисления мощности в ваттах потребуется умножить коэффициент мощности (Cos φ) на полную мощность. Получится такая формула: P = S х Cos φ.
Cos φ для большинства приборов равен 0,8. Например, допустим полная мощность оборудования составляет 750 ВА. Для рассматриваемого случая итоговое значение будет равно: 750 х 0,8 = 600 Вт.
Дополнительные аспекты, учитываемые при выборе бесперебойника:
- Время автономной работы. Определяет время резервного питания техники в минутах. Для сохранения данных и корректного выключения большинство пользователей устраивает бесперебойник с продолжительностью энергообеспечения до 5-10 минут. Такое время способны обеспечить бесперебойники со встроенными АКБ. Для офисных работников и фрилансеров рекомендуется приобретать более мощные модели ИБП, за счет которых ПК смогут работать несколько часов. Для этого потребуются модели с возможностью подключения внешних батарей большой емкости.
- Время переключения на батарею. Максимальное значение для компьютеров — 10 мс.
- Форм-фактор. Для компьютера подходят компактные модели c исполнением brick (кирпич), wall (настенные) или универсальные (напольные / стоечные).