Ибп выходная мощность: определение, как работает, зачем нужен, основные типы

Содержание

технические характеристики ибп

Широкий диапазон применяемых электроустройств, бытовых приборов, сложного корпоративного и промышленного оборудования – иногда целой системы, требующей надежного электроснабжения — диктует все большую потребность в использовании источников бесперебойного питания. Это в свою очередь ставит нас перед необходимостью разбираться во многих тонкостях основных рабочих характеристик ИБП. Неучет какой-то из них, неправильное понимание значения хотя бы одной характеристики может не только перечеркнуть весь положительный эффект от применения бесперебойника, но и даже более того, привести к довольно неприятным последствиям. Пользователь сам несет и бремя забот, и бремя ответственности за работоспособное состояние своего оборудования.

Но прежде, чем перейти к рассмотрению наиболее важных с практической точки зрения характеристик ИБП, следует хорошо представлять, какие, собственно, беды и напасти мы хотим – и, самое главное, можем – с помощью них избежать.

Неполадки электросети, компенсируемые правильным подбором характеристик ИБП

Параметры электросети в нашей стране регламентируются ГОСТом 13109-97 данный ГОСТ устанавливает следующие требования:

  • Величина напряжения 220 В ±5%, диапазон предельных значений ±10%;
  • Частота 50 Гц ± 0,2 Гц, диапазон предельных значений ±0,4 Гц;
  • Величина коэффициента нелинейных искажений по форме напряжения продолжительно – меньше 8%, кратковременно – менее 12%.
  • Все устройства-потребители электроэнергии выполнены для эксплуатации в нашей стране именно на этих параметрах. Причиной отклонений от норм и неполадок может стать технический, человеческий или природный фактор. Так, для примера, к перенапряжению в линии электропитания может привести изменение электромагнитного поля вследствие разряда молнии. Это в свою очередь вызвать в обмотках трансформатора наводку очень высокого напряжения. Этот импульс напряжения способен далее почти мгновенно распространиться по электропроводке, интерфейсу, телефонным линиям и т.

    д. И, обладая довольно мощной энергией, стремительным образом с большой разрушительной силой пронестись по компьютерной сети или иной линии технологического оборудования.

    Неполадки могут вызвать изменение напряжения, нарушение его синусоидального сигнала не только по амплитуде, но и по частоте, что также приводит к своим специфическим негативным последствиям.

    В данной таблице приведены основные виды неполадок в электросетях, их наиболее вероятные причины и последствия.

    1. Пропажа напряжения в сети.

    Возможные причины: перегрузка электросети, замыкание в сети или во внутренней электропроводке устройств и оборудования, неправильный режим энергопотребления, механические повреждения линии электропередач (в том числе обледенение и др.), поломки периферийного оборудования, выход из строя коммуникационных портов и интерфейсов, грозовые электроразряды молний и иные технические и форс-мажорные аварии.

    Возможные последствия: выход из строя основного и вспомогательного оборудования, потери текущей информации из оперативной или кэш памяти, разрушение структуры файлового обмена данными, выход из строя материнской платы, полная потеря информации с жесткого диска, в особо тяжелых случаях – ущерб здоровью пользователей.

    2. Кратковременное или долговременное изменение (всплеск, подсадка) напряжения.

    Возможные причины: работа в непосредственной близости с вашей электросетью, вашими компьютерами и системами установок и приборов большой мощности (бытовых приборов, электродвигателей, электрогенераторов, кондиционерного оборудования и т.п.), это бывает особенно чувствительно на режимах выключения подобных устройств, когда происходит рассеивание избытка энергии по электросетям.

    Возможные последствия: выход напряжения из рабочего диапазона и отклонение других параметров от регламентированных норм, что особенно губительно для высокочувствительной техники, рассчитанной на строго определенные технические требования.

    3. Импульсные скачки высокого напряжения.

    Возможные причины: переходные процессы в момент восстановления напряжения после аварии (например, обрыв линии энергопитания), близкий разряд молнии.

    Возможные последствия: резкий высоковольтный импульсный скачок обладает очень мошной энергией (иногда с мгновенным увеличением напряжения до 6 киловольт, при продолжительности 10 — 100 миллисекунд) и способен быстро распространиться по сетям и нанести большой технический и информационный ущерб.

    4. Высокочастотные шумы и помехи, распространяемые через электросеть.

    Возможные причины: главным образом все те же технические и природные факторы, включение-выключение мощной нагрузки (бытовые приборы, электродвигатели, электрогенераторы, радиопередатчики, кондиционеры и различное промышленное оборудование и т.п.), грозовые разряды молний.

    Возможные последствия: нарушение синусоидальной формы напряжения, электро и радиошумы могут спровоцировать неустойчивую работу сетей, оборудования и всей энергосистемы, частичная или полная потеря информационных данных.

    5. Побеги частоты (отклонения частоты более чем на 3Гц).

    Возможные причины: на отклонения частоты влияет суммарная нагрузка, изменения частоты могут быть вызваны изменениями генерируемой и потребляемой мощности.

    Возможные последствия: на пассивные нагрузки изменения частотных характеристик влияния не оказывают, частотные колебания влияют на вращающий момент, то есть на механическую энергию, что может вызывать, например, снижение к.п.д. двигателей, также на качество энергоситсемы могут оказать свое воздействие изменения магнитного потока в магнитной цепи системы (в основном в трансформаторной), которая достаточно зависима от частотных колебаний.

    Представление потенциальных угроз даже в общем их виде помогает предварительно наметить, на какие разновидности, на какую группу источников бесперебойного питания в общих чертах надо на практике ориентироваться. Знание же и понимание их основных характеристик поможет обеспечить надежное, бесперебойное энергоснабжение, отсутствие перегрузок и недодач в электропитании, его экономный расход и высокий к.

    п.д.

    Основные характеристики ИБП

    В нижеследующей таблице мы приводим максимально широкий перечень основных характеристик ИБП, которые полезно знать любому пользователю, чтобы не ошибиться в выборе источника бесперебойного питания для своих конкретных нужд.

    Таблица основных рабочих характеристик источников бесперебойного питания.

    А. Выходные характеристики ИБП.

    1. Выходная мощность ИБП.

    Одна из основных характеристик ИБП, влияющая на его выбор. Единицы измерения приводятся либо вольт-ампер (ВА, VA), либо – ватт (Вт, W). И здесь есть своя тонкость. Величину мощности, указанную в ВА, нельзя считать равной мощности в Вт. И об этом многие иногда забывают.

    Как же правильно тогда выбирать мощность ИБП?

    Для относительно маломощных ИБП, рассчитанных на сравнительно небольшую полезную нагрузку (ПК и периферийное оборудование, например), в техпаспорте мощность обычно приводится в ВА.

    Но надо знать, что доступная мощность в Вт будет меньше. На практике допускается принимать мощность бесперебойника в Вт примерно равной 60% от вольт-амперной мощности.

    Довольно распространенный просчет заключается в том, что если для вычисления необходимой мощности в Вт использовать паспортную характеристику можно ошибочно выбрать питание, формально соответствующее параметру в вольт-амперах, но на самом деле мы получим превышение мощности в Вт.

    Вот как выглядит характерный пример ошибки в расчете требуемой мощности при выборе ИБП

    Задача: Необходимо подобрать ИБП для файлового сервера в 800 Вт. Решили взять источник бесперебойного питания 1000 вольт-ампер. У данного файлового сервера имеется ИП с коррекцией коэффициента мощности, соответственно его параметры: 800 ватт и 800 вольт-ампер.

    И тогда, не смотря на то, что ВА-характеристика полезной нагрузки 800 вольт-ампер, то есть пребывает в диапазоне ВА-характеристики ИБП, тем не менее, бесперебойник не справится с задачей.

    Все дело в том, что мощность сервера в 800 Вт, превосходит мощность ИБП, которая равна приблизительно 600 Вт (0,60 от 1000 вольт-ампер).

    То есть, таким образом можно допустить опасную оплошность и подключить ИБП, показатели мощности которого выглядят вроде бы правильно, но в процессе эксплуатации будет возникать перегрузка ИБП.

    Если нет точной информации о мощности полезной нагрузки в Вт, то следует руководствоваться таким правилом:

    суммарная мощность всех устройств в системе (согласно их техпаспортам) не должна превышать 60% мощности ИБП в ВА.

    Для обеспечения гарантированно бесперебойной работы электропитания рекомендуется немного завышать номинальную мощность ИБП по сравнению с мощностью устройства, указанного в его паспорте. Это создаст дополнительный резерв мощности, что поспособствует увеличению времени автономной работы ИБП.

    Но тут одновременно надо отметить и имеющийся минус такого подхода, а именно, – завышение мощности ИБП вызывает увеличение времени его срабатывания. Поэтому, если этот параметр для потребителя не безразличен, то необходимы более точные оптимизирующие расчеты для выбора ИБП.

    У более мощных ИБП, предназначенных для питания больших систем, таких как промышленное оборудование, крупные сервера, датацентры и т.п., мощность в технической документации, как правило, указывается либо в ваттах, либо и ваттах, и вольт-амперах одновременно.

    2. 2. Выходное напряжение ИБП.

    Указывается в вольтах (В, V). Еще одна сверхважная характеристика ИБП. От качества выходного напряжения зависит стабильность и безаварийность всей системы.

    Величина отклонения напряжения может быть определена следующим образом:

    V = [(U – U1) / U1] x 100%;

    где U – фактическое напряжение;

    U1 – номинальное напряжение.

    Уход фактических параметров напряжения от требуемых делят на максимально- и нормально-допустимые. При этом 22,8 часов в сутки (95%) качество напряжения обязано находиться в диапазоне нормально-допустимых характеристик. Равно как и все время (в том числе и в поставарийных рабочих состояниях) оно обязано пребывать в диапазоне максимально-допустимых требований.

    Во время аварий разрешается выход показателей качества электронапряжения за рамки регламентированных значений. Это касается и падения электронапряжения в ноль, и «гуляния» частоты в ± 5Гц с обратным их возвращением в диапазон максимально-допустимых для поставарийной работы параметров.

    Требования к качеству выходного напряжения ИБП варьируются также и в зависимости от вида нагрузки. Так, например, в промышленности большую зависимость от качества питающего напряжения имеет работа электротермических установок. У них, с уменьшением напряжения падает рабочая температура, увеличивается длительность цикла техпроцесса, а иногда, при серьезных отклонениях, термическая операция может оказаться и вовсе незавершенной.

    3. Частота выходного напряжения ИБП.

    Строгость требований к частоте ИБП на его выходе зависит от чувствительности к ее изменениям тех устройств и сетей, которые он предназначен питать. Одни из них более зависимы от частотной нестабильности, другие менее.

    Отклонения частоты от номинальных значений чревато двумя основными видами неприятностей.

    Первый – электромагнитные потери. Нестабильность частоты может привести к росту расхода энергии при передаче. Так, понижение ее на 1 % способно увеличить расход электроэнергии на передачу на 2 %. Это в свою очередь ведет к снижению общего к.п.д. всей системы.

    Второй вид проблем, вызываемых нестабильностью частоты это связанное с нею уменьшение производительности техоборудования, что влечет повышения времени всего рабочего процесса. Иногда для того, чтобы компенсировать такой негатив, приходится использовать дополнительное оборудование, со всеми вытекающими из этого допзатратами.

    Удержание частоты в рамках номинала обычно обеспечивается предусмотрением резервного запаса мощности в энергосистеме.

    4. Форма напряжения на выходе ИБП.

    Параметр, к которому также могут оказаться чувствительны некоторые варианты устройств. В паспортных данных ИБП обычно указывают, какой обеспечивается сигнал напряжения по форме: строгая синусоида или же ее имитация, т.е. приближенная (аппроксимированная) к ней форма синусоиды (часто – линия ее не гладкая, а ступенеобразная). Надо знать, что у некоторых компьютеров блоки питания (у которых активный P.F.C.) не важно «переваривают» имитированную синусоидальность. В то же время, наличие в ИБП инвертора для идеализации формы синусоиды понижает к.п.д.

    Б. Входные характеристики ИБП.

    1. Напряжение на входе в ИБП.

    Напрямую связаны с параметрами питающей ИБП электросети.

    В зависимости от того, какое требуется напряжение полезной нагрузке, может быть:

    — 220В, 230В, 240в;

    — для мощных устройств и промышленного оборудования обычно: 380В, 400В, 415В.

    2. Диапазон допустимых колебаний напряжения на входе, при котором ИБП способен выполнять свои функции без переключения на аккумуляторную батарею.

    Чем шире этот диапазон, тем реже переключения на АКБ, тем, соответственно, дольше срок службы батареи. ИБП с более широким диапазоном колебаний данного параметра более востребованы могут быть теми потребителями, которые вынуждены работать от сетей с частыми просадками напряжения.

    3. Диапазон частоты входного напряжения ИБП.

    В техпаспорте обычно указывается диапазон колебаний частоты, который ИБП способен корректировать. Если в каком-то регионе в местной электросети бывают, например, сильные снижения частоты напряжения, то необходимы мощные бесперебойники, способные своими индуктивными и емкостными возможностями нейтрализовать такие понижения.

    4. Величина напряжения при переключении байпаса.

    Обычно указывают в процентах к отклонению от номинала входного напряжения. У некоторых ИБП имеются дополнительные опции, позволяющие пользователю самому выбрать, при каком проценте отклонений допустимо переключение на байпас (например, 10%, 15%, 20%). Это позволяет более точно настроить ИБП и избежать ненужных переключений.

    В. Защита.

    1. Длительность перехода ИБП на резервный режим.

    В техпаспорте, как правило, приводится длительность переключения источника бесперебойного питания на АКБ и на байпас (в мсек). Этот процесс должен происходить максимально быстро и корректно для потребителя электроэнергии.

    2. Режим перегрузки.

    Данный режим характеризуется следующими параметрами: допустимой величиной превышения напряжения (обычно указывается в процентах) и временем, в течение которого ИБП продолжает работать и по истечении которого он обесточивается и переходит на резервный режим.

    Например, в паспорте это может выглядеть так.

    Для батареи – «При нагрузке 100-140% – 20 сек, затем ИБП выключается». Или – «˂150% – 250 мс, затем ИБП выключается».

    Для байпаса: «70 с при нагрузке >120%».

    3. Характеристики автономного режима ИБП при перегрузке.

    На продолжительность работы АКБ при обесточенном источнике бесперебойного питания влияет емкость батареи и мощность потребителя электроэнергии. Если ИБП предназначен для компьютера, а вы к нему подключите на время отсутствия электричества в сети еще и электрокамин, то батареи в таком аварийном случае разрядятся, разумеется, мягко говоря, несколько быстрее.

    Г. Другие характеристики ИБП.

    1. Возможность управления и мониторинга состояния ИБП.

    Современные ИБП оснащены микропроцессорами и представляют собой интеллектуальную систему, способную самостоятельно контролировать рабочее состояние ИБП, сигнализировать о внештатных ситуациях и передавать всю необходимую информацию электронным способом. Возможности такого мониторинга и управления отличаются характеристиками микропроцессора, разновидностями интерфейсов, видами сигнализации и др.

    2. Условия эксплуатации.

    В техническом паспорте указываются следующие характеристики: температура, влажность, уровень шума, иногда допустимая высота над уровнем моря.

    В таблице приведены наиболее важные характеристики источников бесперебойного питания. Кроме них каждая модель ИБП может иметь свои индивидуальные преимущественные технические отличия и возможности. К ним относятся, например, – наличие возможности «холодного» пуска, горячей замены батареи, режимы онлайн с разной степенью преобразований, многоуровневый способ зарядки, дополнительные режимы преобразования частоты, особенности корпусной конструкции, габариты и т.д.

    Для пользователя все определяется теми задачами, которые предстоит решать источнику бесперебойного питания и теми условиями, в которых ему предстоит трудиться.

    Перейти к полной версии Перейти к мобильной версии

    Как выбрать ИБП (UPS) — andpro.ru

    В момент принятия решения неподготовленному покупателю трудно переварить такой поток информации. Поэтому он обращается к знакомым любителям компьютерной электроники или действует по велению магазинного консультанта.

    Этот материал для тех, кто хочет знать, как выбрать ИБП самостоятельно, — оптимальный по цене и подходящий по всем параметрам для конкретной задачи. Итак, начнём.

    Цель использования ИБП

    Главная задача любого UPS — обеспечить надежное питание подключенного оборудования, недоступное в обычных электросетях. Этот прибор выполняет две основные функции:

    • Защищает аппаратуру от кратковременных и длительных всплесков напряжения, а также других нарушений электроснабжения. При этом некоторые ИБП также способны стабилизировать параметры питания в заданном диапазоне.

    • Подключает резервный источник питания (аккумуляторную батарею), когда отсутствует напряжение в первичном источнике — сети переменного тока. Таким образом, UPS обеспечивает непрерывность электроснабжения.

    Источники бесперебойного питания, как правило, используют:

    • В быту и офисе — когда нужно защитить оборудование от скачков напряжения, предотвратив его возможный выход из строя. В случае с ПК прибор позволяет завершить его работу без потери данных при отключении электроэнергии.

    • В промышленности — чтобы обеспечить стабильность технологических процессов. Это важно, поскольку даже кратковременное нарушение электроснабжения без использования ИБП может привести к остановке производства.

    • Для систем безопасности — когда критически необходима возможность продолжительного функционирования оборудования после отключения основного источника электроснабжения, а также защита системы от перегрузок и КЗ.

    Виды источников бесперебойного питания

    По назначению UPS подразделяются на три основные категории:

    Для компьютера и монитора (бытовые) — приборы невысокой мощности (обычно до 1000 В·А), построенные на схемах Off-Line (резервные) или Line-Interactive (интерактивные). Таких ИБП вполне достаточно, чтобы защитить вычислительную технику от скачков напряжения и предотвратить потерю данных при отключении электричества.

    Пример широко распространённой модели этого уровня — APC Back-UPS 500VA (BK500EI).

    Для серверного оборудования (серверные) — более сложные устройства на схеме Line-Interactive или On-Line с точной стабилизацией напряжения и частоты, байпасом и коррекцией коэффициента мощности. Для таких ИБП часто доступна горячая замена батарей и подключение внешних аккумуляторов, повышающих время автономной работы.

    Пример серверной модели — APC Smart-UPS 1500VA RM (SMT1500RMI2U).

    Для ЦОД и промышленности (высокомощные) — вторичные источники электроснабжения, обеспечивающие защиту аппаратуры высокой мощности самого разного назначения. Подобные UPS отличаются крупными размерами и богатыми функциональными возможностями, необходимыми для гибкой настройки оборудования.

    Пример решения такого уровня — APC Symmetra PX 16000VA (SY16K48H-PD).

    Основные критерии выбора ИБП

    Источники бесперебойного питания отличаются множеством параметров, главные из которых — мощность и схема построения. Первый из них указывает, на какую общую нагрузку рассчитан прибор, второй — на степень защиты и соответствие поставленной задаче. Обе характеристики мы подробно разберём в настоящей статье.

    Также при выборе ИБП учитывают:

    • Тип входного разъёма для соединения прибора с основным источником электроснабжения. Большинство моделей массового сегмента запитываются через IEC-320 C14/C20 или стандартный шнур с защитным заземлением (Schuko), для предприятий — через Hard Wire / клеммную колодку.

    • Тип выходных разъёмов для подключения нагрузки. Этот параметр подбирают под подключаемые устройства. Большинство массовых ИБП оснащены несколькими выходными разъёмами IEC-C320 C13/C19 или розетками системы Schuko, решения для предприятий подключаются через Hard Wire / клеммную колодку.

    • Время переключения ИБП на питание от аккумуляторной батареи. Чем оно меньше, тем ниже вероятность, что в этот момент произойдёт перезагрузка или иной сбой. Характеристика актуальна только для интерактивных и резервных ИБП.

    • Входное напряжение сигнала, измеряемое в вольтах. Этот параметр может быть важен для конкретного оборудования. У массовых источников бесперебойного питания обычно входное напряжение имеет значение 230, реже — 220 В. В свою очередь, оборудование старшего сегмента позволяет задавать напряжение с шагом 1-5 В.

    Кроме основных критериев, могут играть роль наличие ЖК-экрана и интерфейсных портов (RS-232, USB, RJ-45), возможность установки карт мониторинга и управления SmartSlot, форм-фактор, возможность подключения внешних батарей и другие критерии.

    Схемы построения ИБП

    От этого параметра зависит обеспечиваемая прибором степень защиты, амплитуда выходного сигнала, габаритные размеры и, конечно, стоимость. Существуют три основных схемы построения ИБП:

    Резервная (Off-Line, Standby) — самый простой вариант, при котором нагрузка получает питание от электросети, а прибор лишь фильтрует возможные помехи. Когда напряжение пропадает или выходит за границы заданного диапазона, UPS переключает оборудование на питание от аккумуляторной батареи с помощью инвертора. При восстановлении электроснабжения от первичного источника нагрузка снова переключается на электросеть.

    Пример резервного ИБП — Powercom WOW 500VA (WOW-500U).

    Интерактивная (Line-Interactive) — более сложная схема, которая, в отличие от резервной, оснащена простым стабилизатором. При незначительных нарушениях работы электросети такой прибор может корректировать выходное напряжение без использования батареи. Кроме этого, интерактивные ИБП обычно имеют меньшее время переключения на аккумуляторы, чем модели, основанные на резервной схеме.

    Пример такого прибора — APC Back-UPS 500VA (BX500CI).

    Интерактивные с чистой синусоидой (Line-Interactive Sin) — ещё более высокий класс UPS, который подходит не только для устройств с импульсными БП, но и оборудования, использующего трансформаторные БП и асинхронные двигатели (например, котлы). Такая техника чувствительна к качеству напряжения, из-за чего использование обычного линейно-интерактивного или резервного ИБП с аппроксимированной формой сигнала может вывести её из строя.

    Пример подобного прибора — Powercom Infinity 1100VA (INF-1100).

    С двойным преобразованием (On-Line) — лучшее, но и самое дорогое решение для защиты критически важного и требовательного к качеству электропитания оборудования. Главный плюс таких моделей — отсутствие переключения на батарею (так называемое «нулевое время переключения»). Их аккумуляторы постоянно включены в сеть, поэтому полностью исключена вероятность сбоя при отключении электроснабжения. Кроме того, ИБП с двойным преобразованием создают выходной сигнал с чистой синусоидой, благодаря чему подходят для аппаратуры с любыми блоками питания.

    Пример — APC Smart-UPS SRT 3000VA (SRT3000XLI).

    Какую же схему выбрать?

    Ответ на этот вопрос зависит исключительно от области применения ИБП.

    Резервные или интерактивные — оптимальный вариант для компьютера и монитора, блоки питания которых сами выпрямляют и фильтруют напряжение. Соответственно, нет смысла платить больше за UPS с синусоидальным сигналом типа Line-Interactive Sin или On-Line. Кроме этого, модели на резервной или интерактивной схеме компактны и почти всегда бесшумны, что важно в условиях дома или офиса.

    Интерактивные с чистой синусоидой — разумный выбор для защиты оборудования с асинхронными двигателями, например, котлов. Подобные ИБП не так дороги, как On-Line, при этом обеспечивают необходимые характеристики.

    С двойным преобразованием — решение для серверов, рабочих станций и любого оборудования, требовательного к качеству выходного сигнала. Такие UPS обеспечивают высочайшую надёжность, однако и стоят в несколько раз дороже моделей остальных типов.

    Выходная мощность

    От этого параметра зависит, какую общую нагрузку способен выдержать ИБП. Он может быть указан:

    • В вольт-амперах (В·А, V·A) — полная мощность, одна часть которой совершает работу (активная), другая — передаётся электромагнитным полям цепи (реактивная). Другими словами, это общая мощность, потребляемая из сети.

    • В ваттах (Вт, W) — активная (потребляемая) мощность, которая преобразуется в энергию или совершает работу. Именно она выдаётся нагрузке.

    Возникает вопрос: зачем указывают полную мощность в вольт-амперах?

    Дело в том, что значение активной мощности, то есть потребляемой прибором-потребителем, зависит от его коэффициента мощности (далее — КМ). В зависимости от характеристик блока питания, этот показатель может иметь значение от 0,55 до 0,96. Умножив вольтамперную характеристику на КМ, мы получаем активную мощность нагрузки в ваттах.

    Чтобы не усложнять выбор потребителям и установить какой-то минимальный запас, производители ИБП обычно считают КМ равным 0,6. В этом случае про ИБП на 800 В·А можно сказать, что он рассчитан на нагрузку с активной мощностью до 480 Вт (800*0,6).

    Однако у современных блоков питания с коррекцией КМ (PFC) эта характеристика может быть выше. Например, у моделей, сертифицированных по программе 80 PLUS, КМ равен минимум 0,9 при 100 % нагрузке. В этом случае нужно понимать, что два 480-ваттных БП — с PFC и без него — могут иметь разную активную мощность в пределах от 280 до 460 Вт. Поэтому сравнивать стоит только активную мощность ИБП (В·А*0,6) и нагрузки.

    Рассчитываем мощность

    Чтобы правильно выбрать этот параметр, обычно рекомендуют суммировать активные мощности подключаемых к ИБП устройств, затем прибавить к полученному значению 20-30 % — это и будет оптимальное значение в ваттах. В этом случае вы получаете немалый запас, который полезен при возможном увеличении нагрузки на прибор или в ситуации, когда все подключенные устройства работают на пике своей производительности.

    В случае со стандартным компьютером и монитором обычно выбирают ИБП с мощностью от 500 до 1000 В·А — его схемотехника рассчитана на такую нагрузку (батарея не в счёт, о ней в следующем разделе). Для серверов, систем хранения данных и сетей начального уровня — 1-5 кВ·А, для ЦОД, корпоративных сетей и промышленности — от 5 кВ·А и выше.

    Время автономной работы ИБП

    Этот параметр зависит от характеристик аккумуляторов и мощности аппаратуры, подключенной к UPS. В большинстве случаев от бытовых моделей источников бесперебойного питания не ждут высоких показателей — достаточно нескольких минут на завершение работы ПК.

    Как правило, производитель указывает примерное время автономной работы ИБП при нагрузке, на которую он рассчитан. В качестве примера рассмотрим популярную модель APC Back-UPS 700VA (BE700G-RS) с 12-В батареей на 9 А·ч.

    Такой аккумулятор обеспечит питание 200-ваттной нагрузки в течение 7-8 минут. При максимально допустимой мощности (~400 Вт) время уменьшится примерно до 2 минут. Выбор другой модели с двумя аналогичными батареями удвоит мощность нагрузки до 400 Вт при тех же 7-8 минутах либо увеличит время до 17-24 минут при значении 200 Вт.

    Каким же должно быть минимальное время автономной работы UPS при его номинальной нагрузке? Правильный ответ — около 5 минут. В этом случае прибор сможет выполнять свою функцию (давать возможность корректно завершить работу ПК при отключении электроснабжения) даже спустя пару лет с момента покупки.

    Типы корпусов ИБП

    Источники бесперебойного питания представлены в разных форм-факторах, которые выбирают в зависимости от области применения устройства.

    Самые популярные варианты:

    • Tower — корпус башенного типа, который занимает минимум места на столе или под ним. Как правило, в таких ИБП индикаторы/экран и кнопка питания находятся спереди, входные и выходные разъёмы — сзади.

    Пример подобной модели — Powercom RAPTOR 600VA (RPT-600A).

    • Brick — такие UPS выполнены в корпусе, лежащем на широкой грани. Они занимают больше места на столе, при этом удобнее, когда нужно быстро подключить или отключить устройство. Кроме того, некоторые приборы форм-фактора Brick оснащены креплением для монтажа на стену.

    Пример — APC Back-UPS 550VA (BE550G-RS).
    • Rack — ИБП, предназначенные для установки в телекоммуникационный шкаф или стойку. Большинство подобных моделей относятся к серверным.

    Пример — APC Smart-UPS 750VA RM (SUA750RMI1U).
    • Rack/Tower — универсальные модели, которые могут быть установлены в стойку или отдельно — в вертикальном положении.

    Пример такого решения — APC Smart-UPS RT 1000VA RM (SURT1000RMXLI).

    Какой же форм-фактор выбрать?

    Для дома и офиса оптимальные варианты — Tower и Brick. Любой из них можно расположить на столе или под ним, второй — повесить на стену. Для профессиональных задач выбирают Rack или универсальный Rack/Tower, который можно использовать как в стойке, так и в виде устройства, расположенного вертикально и занимающего минимум пространства.

    Замена батарей

    В любом источнике бесперебойного питания аккумуляторы постепенно теряют свои свойства. Как правило, о необходимости замены батареи уведомляет сам UPS соответствующим индикатором.

    В зависимости от модели, эту процедуру может выполнить сам пользователь или сервисный центр компании продавца — когда требуется разборка прибора. Во втором случае рекомендуем не нарушать это правило эксплуатации, чтобы сохранить гарантию на ИБП.

    Производители

    Согласно статистике издания «Бестселлеры IT-рынка», в России самыми крупными поставщиками источников бесперебойного питания в массовом сегменте являются компании APC by Schneider Electric, Powercom и Ippon. На эти марки приходится максимум продаж UPS типа Line-Interactive и Off-Line.

    В более старших сегментах высокие показатели имеют APC by Schneider Electric, Eaton, Delta Electronics и другие компании, в том числе малоизвестные на рынке. Они лидируют по продажам дорогих и мощных моделей, которые выходят за рамки потребностей домашнего и офисного использования.

    ИБП любого из этих брендов можно смело рекомендовать как надёжные изделия от ведущих игроков на рынке устройств по управлению электропитанием.

    Рейтинг ИБП

    Предлагаем вашему вниманию краткий обзор пяти источников бесперебойного питания, каждый из которых заслуживает право называться одним из лучших для своих задач.

    Бюджетный на интерактивной схеме — Powercom IMPERIAL 525VA (IMP-525AP)

    Эта модель способна обеспечить резервным питанием до трёх устройств с общей мощностью 315 Вт. Кроме этого, предусмотрены две розетки, обеспечивающие защиту подключенного оборудования от всплесков напряжения, перегрузок и КЗ. Использование интерактивной схемы обеспечит стабилизацию напряжения в заданном диапазоне без переключения на питание от батареи.

    Недорогой от лидера рынка — APC Back-UPS 500VA (BK500EI)

    Эта одна из простых моделей от самого известного производителя ИБП. Она основана на резервной схеме и оснащена четырьмя выходными разъёмами IEC-C320 C13 (компьютерными). Прибор защитит подключенное оборудование общей мощностью до 300 Вт от скачков напряжения, перегрузок и коротких замыканий.

    Доступный с двойным преобразованием — Eaton 9SX 1000VA(9SX1000IR)

    Этот UPS башенного типа обеспечит высококачественное питание для серверов и важного телекоммуникационного оборудования с общей мощностью до 900 Вт. Благодаря поддержке внешних батарейных блоков прибор можно легко модернизировать, а наличие слота SmartSlot позволит расширить возможности управления ИБП.

    Универсальный с двойным преобразованием — Ippon Innova RT 1500VA (621778)

    Этот ИБП предназначен для серверного и сетевого оборудования. Он обеспечит резервным питанием до восьми устройств с общей мощностью 1350 Вт. К прибору можно подключить внешние батарейные блоки, что увеличит время автономной работы при отсутствии электроснабжения. Модель Ippon Innova RT 1500VA может эксплуатироваться как в стойке (размер — 2U), так и отдельно, в вертикальном положении.

    Для серверов и чувствительного оборудования — APC Smart-UPS 1500VA (SMT1500I)

    Этот ИБП башенного типа обеспечит питанием до 8 устройств с общей мощностью до 980 Вт. Модель построена на интерактивной схеме с чистой синусоидой, что делает её подходящей для оборудования, чувствительного к форме выходного сигнала. Прибор оснащён слотом SmartSlot для более гибкого управления, а также поддерживает горячую замену основной батареи.

    Надеемся, этот материал помог вам понять матчасть по ИБП.

    Удачного выбора!


    Словарь терминов — Источники бесперебойного питания

    Технические характеристики

    Тип

    Тип ИБП.
    Все источники бесперебойного питания по принципу работы подразделяют на три группы. Это линейно-интерактивные, резервные, ИПБ с двойным преобразованием.
    Резервные источники бесперебойного питания (или off-line). Это простейшие источники бесперебойного питания. У подобных приборов прост тип работы: если в электрической сети напряжение нормальное, то оно применяется для питания нагрузки, если электрической сети напряжение пропадает или оно падает ниже пороговой величины, то источник бесперебойного питания переходит в автономный режим. В данном режиме постоянное напряжение, поступающее от аккумуляторной батареи, проходит преобразование в напряжение переменного типа (зачастую 220 В), только после этого оно и подается на нагрузку.
    Резервные источники бесперебойного питания на продолжительное время работы от аккумуляторов не рассчитаны (время автономной работы составляет до 15 минут), за это время пользователю следует сохранить на ПК всю информацию и корректно завершить работу ОС.
    Резервные источники бесперебойного питания служат с целью защиты отдельных офисных или домашних персональных компьютеров и периферийных устройств невысокой стоимости.
    Специалисты советуют применять такие источники бесперебойного питания в условиях «нормальной» электросети. Главное предназначение источников бесперебойного питания резервного типа – это защита ПК от полного пропадания напряжения в электросети, в случае постоянных скачков напряжения в электрической сети аккумуляторы источника бесперебойного питания быстро садятся.
    Плюсы офф-лайновых источников бесперебойного питания – невысокая цена, большой КПД, невысокий уровень шума.
    Источники бесперебойного питания линейно-интерактивные – это логическое продолжение источников бесперебойного питания резервных. Отличия – усложненное техническое устройство. Такие линейно-интерактивные ИБП гарантируют отличные эксплуатационные характеристики.
    В схеме линейно-интерактивных ИБП имеется регулирующий элемент, он дает возможность ИБП функционировать в широком диапазоне и пониженного напряжения, и повышенного напряжения электросети не применяя аккумуляторы. В случае изменения вниз или вверх входного напряжения от номинального значения, осуществляется переключение на ближайшие отводы от обмотки автотрансформатора, из-за такого решения на выходе источника бесперебойного питания напряжение будет стабильным.
    Почти все подобные ИБП гарантируют синусоидальное выходное напряжение, это сильно снижает на выходе всплески напряжения в случае смена режима работы, а также увеличивает стабильность функционирования подсоединенной к ИБП нагрузки.
    Линейно-интерактивные ИБП следует применять в условиях «некачественной» электросети, где значение напряжения очень сильно отклоняется от номинала.
    Продолжительность автономной работы почти у всех ИБП этого вида невелико (не более 20 мин), приборы данного типа подходят для защиты рабочих станций, компьютеров, файл-серверов и периферии.
    Источники бесперебойного питания с двойным преобразованием (иное наименование on-line). Такие ИПБ гарантируют наилучшую защиту от неисправностей электросети всех подсоединенных к ним электрических приборов.
    Главный минус таких ИБП — при проблемах в электросети осуществляется переключение нагрузки с сетевого напряжения на питающийся от аккумуляторов генератор. На нагрузку при данном переключении в течение нескольких миллисекунд может перестать подаваться напряжение, в случае переключения с первого источника на второй появляется переходный процесс с ненужными скачками напряжения. Такие перепады способны привести к проблемам в работе подсоединенных к источнику бесперебойного питания электронных устройств.
    Возможно создание источников бесперебойного питания высокой мощности (не более 500 кВА), они способны гарантировать питанием компьютерный отдел, большую серверную комнату или даже целое здание. Используются источники бесперебойного питания с мощностью более 10 кВа для взаимодействия с трехфазной электросетью.
    ИБП невысокой мощности (не более 1 кВА) способны функционировать от аккумуляторов примерно 6-20 минут. Источники бесперебойного питания высокой мощности зачастую вовсе оснащаются в стандартном комплекте батареями. В зависимости от того, какими будут последующие условия их функционирования, ИБП оснащаются батарейными блоками нужной емкости. Самый распространенный вариант применения источника бесперебойного питания с двойным преобразованием можно назвать обеспечение нагрузки питанием до включения дизельного генератора.
    Плюсы источника бесперебойного питания с двойным преобразованием: на выходе почти идеальная синусоида, выходной сигнал защищен от всплесков и шумов в электросети, время перехода на автономную работу равно нулю.
    Минусы ИБП этого вида: большая стоимость, невысокий КПД, значительное тепловыделение.
    Используются источники бесперебойного питания с двойным преобразованием с целью питания серверов и дорогостоящих устройств.

    Установка в стойку

    Имеется возможность источник бесперебойного питания установить в серверный шкаф или в серверную стойку.
    Системы бесперебойного питания, сервера и сетевое оборудование зачастую ставят в специальные шкафы или стойки (их еще называют rack). Размеры у этих стоек стандартные установочные, чаще всего используются стойки 19-ти дюймовые. Установка источника бесперебойного питания в стойку дает возможность сократить занимаемое свободное место и упорядочить все тянущиеся от оборудования провода.
    Если ИБП в будущем будут применяться с установленными в стойку серверами, оптимальным будет подобрать ИБП с аналогичным форм-фактором.

    Выходная мощность

    Полная

    от 50 до 1000000 ВА

    Полная выходная мощность источника бесперебойного питания.
    Эта мощность определяет наибольшую величину мощности нагрузки, то есть ту величину мощности, которую можно подсоединить к ИБП.
    Для электросхем, характеризующихся током переменным, существует не одно понятие мощности, а несколько. Это реактивная и активная мощность, обе эти мощности в сумме дают полную мощность. Она измеряется в ВА.
    Продолжительность автономной работы от батарей намного превысит продолжительность номинальной в том случае, если мощность подсоединенной нагрузки будет намного ниже выходной мощности источника бесперебойного питания.
    Специалисты дают некоторые советы по подбору полной выходной мощности источника бесперебойного питания: для сервера — не менее 1000 ВА, для обычного офисного ПК с ЖК-монитором хватит 350-700ВА, для мощного игрового ПК или рабочей станции — 700-1000 ВА.
    Подбирая источник бесперебойного питания по наибольшей мощности, специалисты советуют оставлять запас примерно 20% для последующего апгрейда оборудования.

    Активная

    от 40 до 900000 Вт

    Активная выходная мощность источников бесперебойного питания. Измеряется активная мощность в Ваттах.
    Эта величина определяет наибольшую мощность нагрузки. Для электросхем, характеризующихся переменным током, различают следующие понятия мощности. Это активная мощность и реактивная мощность. Вместе реактивная и активная мощности составляют полную мощность. Подбирая источники бесперебойного питания, требуется учитывать, что выходная мощность должна быть больше той мощности, которая потребляется нагрузкой.
    Специалисты советуют оставлять запас мощности максимальной, запас должен быть равен 20%, это необходимо при возможном последующем апгрейде оборудования.

    Время работы

    Полная нагрузка

    от 0.01 до 120 мин

    Продолжительность работы источника бесперебойного питания при подключении полной нагрузки от батарей.
    Почти во всех моделях ИБП для защиты компьютера время функционирования при абсолютной нагрузке равняется 5-15 минут. Этого времени вполне достаточно для того, чтобы успеть сохранить нужную информацию и закончить работу на компьютере. Если вы желаете создать бесперебойное питание для сервера, следует подбирать модели ИБП, характеризующиеся значительной продолжительностью работы, или те модели ИБП, в которых имеется возможность подсоединения еще одной или нескольких дополнительных батарей для повышения продолжительности автономной работы.

    Половинная нагрузка

    от 2 до 110.1 мин

    Продолжительность функционирования источника бесперебойного питания от батарей при включении половинной нагрузки.
    Значительное время автономной работы способны гарантировать те источники бесперебойного питания, выходная мощность которых значительно больше мощности нагрузки.
    При половинной нагрузке продолжительность функционирования больше продолжительности функционирования при полной нагрузке, оно даже может равняться 20-40 мин.

    Форма выходного сигнала

    Форма выходного напряжения источника бесперебойного питания.
    Существуют разные формы выходного напряжения: ступенчатая аппроксимация синусоиды, чистая синусоида.
    В простых и дешевых моделях источника бесперебойного питания применяется зачастую ступенчатая аппроксимация синусоиды. Если нагрузкой будут компьютерные системы и иная электроника, имеющая импульсные блоки питания, то данная форма питающего напряжения будет приемлема.
    Чистая синусоида применяется часто в моделях линейно-интерактивных источников бесперебойного питания, а также в источниках бесперебойного питания, характеризующихся двойным преобразованием. Чтобы организовать «правильную» формы выходного сигнала, следует применять усложненную схему инвертора.
    Главные плюсы выходного напряжения синусоидальной формы: в случае переключения нагрузки на автономное питание от батарей с питания от электросети, переходные процессы будут намного меньше, это говорит о том, что увеличивается надежность функционирования источника бесперебойного питания.
    Применение питающего напряжения грубой формы – путь к возникновению в линиях питания высокочастотной составляющей, что может спровоцировать наводки на сигнальные линии в электронных приборах.
    Для той нагрузки, в которой применяются трансформаторные блоки питания, можно применять источники бесперебойного питания, дающие на выходе чистую синусоиду.

    Время переключения на батарею

    от 0.4 до 20 мс

    Такое количество времени требуется для осуществления переключения нагрузки в режим питания энергией от батарей из режима электропитания от сети.
    При осуществлении переключения возникает краткосрочный провал в подаче на нагрузку напряжения. Время переключения, которое равняется меньше 2-5 мс (четверти периода синусоиды входного напряжения), можно называть хорошим показателем.
    Время переключения на батарею у источника бесперебойного питания, имеющего двойное преобразование, равняется нулю, это можно объяснить тем, что нагрузка в данных приборах подключена постоянно к инвертору.

    Макс. поглощаемая энергия импульса

    от 125 до 3245 Дж

    Наибольшая энергия импульса в электросети, которую может поглотить источник бесперебойного питания.
    В электросети периодически возникают электроимпульсы высокого напряжения. Причины появления этих импульсов могут быть самые разные: наводка от электромагнитного импульса в высоковольтных линиях электропередач, переходные процессы во время коммутации мощных нагрузок в сети, другие.
    Последствия появления в сети высоковольтного импульса могут быть очень плачевными для всех подключенных в это время в сеть электронных приборов.
    Величина тока, напряжением импульса, продолжительность импульса – все это определяет энергию импульса. Чем наибольшая величина поглощаемой энергии импульса будет больше, тем нагрузка будет надежнее защищена от возникновения в сети высоковольтных импульсов.

    Коэффициент полезного действия

    от 2 до 99 %

    Значение КПД источника бесперебойного питания.
    Коэффициент полезного действия можно вычислить путем отношения выходной мощности прибора к потребляемой прибором мощности от электрической сети.
    Разница между мощностью потребляемой прибором и мощностью выходной тратится на электромагнитное излучение и бесполезный нагрев воздуха. Коэффициент полезного действия ИБП демонстрирует, насколько экономично устройство, и эффективность работы устройства тем выше, чем ближе данный показатель к 100 процентам.

    Коэффициент нелинейных искажений

    от 1 до 97 %

    Значение коэффициента нелинейных искажений (КНИ) источника бесперебойного питания.
    Данный коэффициент показывает степень отличия формы идеальной синусоидальной от формы сигнала на выходе устройства.
    В зависимости от величины КНИ легко приблизительно охарактеризовать выходной сигнал: свыше 40-45% — сигнал прямоугольной формы, 18-22% — сигнал ступенчатой формы или трапециевидной формы, 3-5% — форма подобная синусоидальной, 0% — идеальная синусоидальная форма. Чем значение КНИ меньше, тем нагрузка будет получать более качественное питание, тем будет ниже величина возмущения в переходном процессе во время переключения режимов работы источника бесперебойного питания.

    Вход / Выход

    Напряжение

    Входное

    ИБП рассчитан на работу с данным типом электропитания.
    Есть два варианта: трехфазная и однофазная сеть.
    Трехфазный электрический кабель применяется при подключении к подстанции здания. Если вы планируете применять источник бесперебойного питания для подсоединения мощной нагрузки, следует применять те источники бесперебойного питания, что рассчитаны на подсоединение к силовому кабелю трехфазной сети.
    ИБП Трехфазные имеют нижеперечисленные преимущества: повышение надежности работы сети, оптимальное распределение по фазам мощности, отсутствие проблем, возникающих во время разделения трехфазной сети на однофазную.
    Все трехфазные источники бесперебойного питания характеризуются схемой с двойным преобразованием. Подобные устройства на выходе способны выдавать и трехфазное напряжение, и однофазное напряжение. В офисах и квартирах почти всегда применяется однофазная разводка сети. По этой причине почти все «обычные» источники бесперебойного питания рассчитаны на взаимодействие с однофазной сетью.

    Выходное

    Тип получаемого на выходе источника бесперебойного питания напряжения.
    Существуют варианты выходного напряжения, это трехфазное выходное напряжение и однофазное.
    В наших квартирах и офисах почти всегда применяется однофазная разводка сети. Вот почему не сверхмощные, а обычные источники бесперебойного питания выдают на выходе однофазное напряжение.
    Те источники бесперебойного питания, которые на выходе создают трехфазное напряжение, можно отнести к мощным промышленным системам, они способны обеспечивать бесперебойным электропитанием целые здания и комнаты.

    Количество выходных разъемов питания

    Общее

    от 1 до 18

    Общее число выходных разъемов, имеющихся в источнике бесперебойного питания.
    Следует сказать, что бесперебойное питание нагрузки гарантируют не все выходные разъемы в источнике бесперебойного питания. Есть и такие модели ИБП, где некоторые разъемы подсоединены к электросети, можно сказать, почти напрямую (зачастую еще применяется специальный защищающий нагрузку от импульсных помех фильтр).
    К данным разъемам следует подсоединять те устройства, которые не нуждаются в постоянном бесперебойном питании.

    UPS

    от 1 до 18

    Число выходных разъемов, для которых гарантируется подача бесперебойного питания.
    Если пользователь собирается к защищенным линиям питания подсоединять одновременно несколько приборов, к примеру, ПК, внешний модем и т. д., то ему следует обратить свое внимание на данный параметр.

    Тип

    В качестве выходных разъемов питания могут выступать как обычные евророзетки, так и специальные компьютерные розетки.
    CEE 7 (евророзетка) является универсальной и подходит для любой бытовой техники. Поэтому такой тип разъема будет необходим тем, кто собирается использовать ИБП не только для компьютера, но и для другой техники.
    IEC 320 C13 (компьютерная розетка) используются для подключения компьютера к ИБП. Для подключения других электроприборов понадобится специальный переходник.

    Входное напряжение

    Минимальное

    от 24 до 399 В

    Наименьшее входное напряжение, когда осуществляется переход на работу от аккумуляторов.
    В конструкции источника бесперебойного питания имеется управляющий блок, он отслеживает значение величины входного напряжения. Если эта величина начинает выходить за допустимые границы диапазона, то подсоединенная к источнику бесперебойного питания нагрузка переключается на инвертор, данный инвертор функционирует от аккумулятора и дает на выходе необходимое напряжение.
    Входное рабочее напряжения источника бесперебойного питания резервного типа зачастую размещается в диапазоне 187 — 264 В. Для источников питания линейно-интерактивных гораздо шире типичный диапазон рабочего напряжения, он будет уже 160 — 286 В. У источников бесперебойного питания линейного типа диапазон входного напряжения бывает еще более широким, этот диапазон определяют возможности выпрямителя, данный выпрямитель используется с целью преобразования в постоянное напряжение входного переменного напряжения.
    В некоторых ИПБ пользователь может задать порог для перехода в автономный режим работы самостоятельно.

    Максимальное

    от 150 до 520 В

    Наибольшее входное напряжение, при котором осуществляется переход на функционирование от батарей.
    В конструкции источника бесперебойного питания имеется управляющий блок, он следит за значением входного напряжения. Если входное напряжение пересечет границу допустимого диапазона, то нагрузка, подсоединенная к источнику бесперебойного питания, переключается на инвертор, что функционирует от батареи и гарантирует на выходе нужное напряжение.
    Входное рабочее напряжения источника бесперебойного питания резервного типа зачастую не выходит из пределов 187 — 264 В. Для линейно-интерактивных источников питания типичный диапазон рабочего напряжения значительно более широк, он равен от 160 до 286 В. Диапазон входного напряжения у линейных источников бесперебойного питания может быть еще более широким, так как определяется он возможностями выпрямителя, что из входного переменного напряжения создает постоянное.
    В некоторых моделях ИБП можно задать порог для перехода в автономный режим работы вручную.

    Входная частота

    Минимальная

    от 38 до 63 Гц

    Наименьшая частота входного напряжения, при данной частоте источник бесперебойного питания переходит в автономный режим функционирования.
    Управляющий блок почти во всех моделях источника бесперебойного питания следит и за частотой, и за величиной входного напряжения. Если в электрической сети частота выходит за рамки допустимого диапазона, то нагрузка, подсоединенная к источнику бесперебойного питания, переключается на инвертор, что функционирует от аккумулятора и гарантирует на выходе нужную частоту напряжения.
    Почти все блоки питания ПК созданы на работы с частотой от 47 до 53 Гц, вот почему почти все источники бесперебойного питания применяют в качестве рабочего данный диапазон частот.
    В некоторых моделях этих устройств имеется возможность устанавливать максимальную и минимальную границу рабочей частоты входного напряжения вручную.

    Максимальная

    от 45 до 80 Гц

    Наибольшая частота входного напряжения, при данной частоте источник бесперебойного питания переходит в режим автономной работы.
    Почти во всех моделях источника бесперебойного питания управляющий блок следит и за частотой, и за величиной входного напряжения. В случае выхождения в электросети частоты за допустимый диапазон, нагрузка, подсоединенная к источника бесперебойного питания переключается на инвертор, он функционирует от аккумулятора и гарантирует на выходе нужную частоту напряжения.
    Многие компьютерные блоки питания выпускаются для функционирования с частотой 47-53 Гц, вот почему большая часть источников бесперебойного питания применяет в качестве рабочего данный диапазон частот.
    В некоторых моделях этих устройств имеется возможность вручную выбирать максимальную и минимальную границы рабочей частоты входного напряжения.

    Выходная частота

    Минимальная

    от 40 до 57 Гц

    Наименьшая допустимая выходная частота при автономной работе.
    В случае перехода в автономный режим функционирования, стабильность частоты выходного напряжения напрямую зависит от качества функционирования инвертора. Инвертором называют устройство, предназначенное для преобразования с целью питания нагрузки постоянного напряжение от аккумулятора в напряжение переменное.
    По отечественным стандартам в электрической сети считается допустимым максимальное отклонение частоты, равное не более 49.6-50.4 Гц (это 0.8% от 50 Гц). В лучшем варианте источник бесперебойного питания должен гарантировать эту же стабильность выходного напряжения. Что касается практики, то почти каждый блок питания ПК способен функционировать с отклонениями до 6% в частоте питающего напряжения (это примерно 47-53 Гц). Если источник бесперебойного питания гарантирует выходную частоту в таких пределах, то этого хватит для нормальной работы.

    Максимальная

    от 47 до 70 Гц

    Наибольшая допустимая величина выходной частоты при функционировании от батареи.
    Стабильность частоты выходного напряжения, в случае перехода в автономный режим работы, определяется качеством работы инвертора. Это устройство служит для преобразования постоянного напряжения от аккумуляторов в переменной напряжение для осуществления питания нагрузки.
    По нашим стандартам в электрической сети допускается наибольшее отклонение частоты питающего напряжения до 0.8% от 50 Гц (49.6-50.4 Гц). Желательно, чтобы источник бесперебойного питания гарантировал эту же стабильность выходного напряжения. На практике почти все блоки питания ПК способны функционировать с отклонениями в 6% (47-53 Гц). Вот почему, если источник бесперебойного питания гарантирует выходную частоту в данных пределах, то почти всегда этого хватит.

    Крест-фактор

    от 2 до 63

    Максимально возможное значение крест-фактора подсоединяемой импульсной нагрузки, которую ИБП способен обеспечить электрической энергией без ухудшения характеристик и уменьшения выходной мощности.
    Крест-фактор (Crest Factor) отображает способность источника бесперебойного питания питать потребляющую импульсный ток нагрузку. Крест-фактор рассчитывается как отношение значения импульсного тока в нелинейной нагрузке к значению тока синусоидальной формы линейной нагрузки при равной потребляемой мощности.

    Входной коэффициент мощности

    от 0.5 до 1

    Входной коэффициент мощности (Power Factor) источников бесперебойного питания.
    Данный коэффициент равняется отношению активной потребляемой мощности к полной. Вычислить полную мощность можно сложив мощности активную и реактивную, следует сказать, что для совершения полезной работы применяется только активная мощность. «Структуру» потребляемой ИБП мощности определяет входной коэффициент мощности. Чем данный показатель будет ближе к единице, тем потребляемая энергия будет применяться с большей эффективностью.
    0.95-0.99 — хороший показатель коэффициента мощности, 0.9 — удовлетворительный показатель коэффициента мощности, 0.8 и ниже – неудовлетворительный показатель коэффициента мощности.

    Стабильность выходного напряжения (батарейный режим)

    от 0.1 до 15 %

    Отклонение при автономной работе выходного напряжения от номинального значения.
    Качество функционирования инвертора определяет стабильность выходного напряжения. Инвертором называют генератор. Этот генератор, питаясь от аккумуляторов, на выходе создает переменное напряжение (220 В или 230 В). Так как многие импульсные блоки питания гарантируют нормальное функционирование прибора в широком диапазоне напряжений, то для домашних ПК данный параметр не сильно важен.
    В источниках бесперебойного питания, что применяются для защиты оборудования высокой стоимости, фирмы-производители все параметры выходного напряжения пытаются сделать наиболее стабильными, это увеличивает надежность функционирования систем. В данных устройствах стабильность выходного напряжения равняется более 5 %.

    Функции

    Отображение информации

    Вид устройства отображения данных.
    С целью отображения данных о режиме работы источника бесперебойного питания, о заряде аккумуляторов, о величине входного напряжения могут применяться светодиодные индикаторы и ЖК-экраны.
    Светодиодные индикаторы представляют собой отдельные светодиоды, каждый из них сообщает пользователю о каком-либо режиме функционирования ИБП.
    ЖК-экран дает возможность выводить для пользователя больше данных, даже текстовые сообщения.

    Звуковая сигнализация

    В аварийных ситуациях производится подача звукового сигнала.
    Большая часть источников бесперебойного питания оснащена встроенным динамиком, с помощью этого динамика подается звуковой сигнал при возникновении аварийных ситуациях, это необходимо для привлечения внимания.
    Если в питающей сети пропадает напряжение и источник бесперебойного питания переходит в режим функционирования от батареи, включается звуковой сигнал, подобный сигналу сирены. За продолжительность работы ИБП в автономном режиме, пользователь ПК должен записать на диск всю несохраненную информацию и завершить работу ОС.
    Звуковой сигнал также может включаться при перегрузке, при низком заряде аккумуляторов, в иных случаях.

    Холодный старт

    Источник бесперебойного питания имеет режим «холодный старт».
    Данный режим дает возможность включить источник бесперебойного питания в режиме функционирования от батареи в случае отсутствия в электрической сети напряжения.
    Данный режим дает возможность «запитать» какой-либо электроприбор уже в случае отсутствия в электросети напряжения. К примеру, данным способом пользователь сможет восстановить работу удаленного сетевого коммутатора и организовать работу локальной сети.

    By-pass

    Ручной

    Имеется возможность переключения источниках бесперебойного питания в режим By-pass вручную.
    Данный режим работы источника бесперебойного питания характеризуется тем, что нагрузка запитывается от иного внешнего источника, это, например, может быть второй источник бесперебойного питания, или нагрузка просто подсоединяется сразу к внешней электросети. Переход на этот режим применяется чаще всего в источниках бесперебойного питания с двойным преобразованием.
    Переключение на By-pass в ручном режиме требуется в случае замены или ремонта батареи с целью поддержания непрекращающегося питания нагрузки.
    Иногда By-pass используется в случае первого включения оборудования, когда мощность источника бесперебойного питания ниже пусковой мощности нагрузки.

    Автоматический

    Имеется возможность ИБП переключать в режим By-pass в автоматическом режиме.
    By-pass называют такой режим функционирования ИБП, нагрузка во время которого запитывается от иного внешнего источника (это может быть дополнительный ИБП) или подключается напрямую к внешней электросети (выпускаются и такие модели, в которых имеется еще один дополнительный фильтр, а также трансформатор для гальванической развязки). Применяется переход на данный режим обычно в ИБП, характеризующихся двойным преобразованием.
    Автопереключение на режим By-pass производится во время перегрузки источника бесперебойного питания, при разряде батарей, то есть в ситуациях, когда ИБП самостоятельно обеспечить нагрузку достаточным питанием не может.
    Переход на By-pass в автоматическом режиме применяется для увеличения уровня надежности во время бесперебойной подачи на нагрузку электропитания.
    Иногда By-pass используется во время первого включения прибора, то есть в тот момент, когда мощность ИБП меньше пусковой мощности нагрузки.

    Интерфейсы

    USB

    Благодаря последовательному интерфейсу для передачи информации USB (Universal Serial Bus) источник бесперебойного питания может «общаться» с ПК.
    В комплекте, в дополнение к ИПБ с интерфейсом для «общения» с ПК, почти всегда идет еще и специализированное программное обеспечение. Оно дает возможность производить настройку режимов функционирования источника бесперебойного питания, получать сведения об оставшемся заряде батареи, данные о параметрах электросети. Благодаря такой программе, в случае пропадании напряжения в электрической сети и включении батарейного режима, источник бесперебойного питания передаст информацию о возникновении проблемы пользователю, чтобы тот вовремя сохранил все данные и выключил ПК.

    RS-232

    Источник бесперебойного питания оснащен интерфейсом RS-232 (COM-порт).
    Это последовательный интерфейс передачи информации. Благодаря нему персональный компьютер может «общаться» с источником бесперебойного питания.
    В комплекте с ИПБ, оснащенному интерфейсом для «общения» с компьютером, часто идет специализированное программное обеспечение. Это программное обеспечение дает возможность пользователю производить настройку режимов работы ИБП, получать сведения о параметрах электросети, о заряде аккумуляторов. Благодаря этой программе в случае исчезновения в электросети напряжения и переходе в автономный режим источник бесперебойного питания сообщит об этом пользователю, чтобы тот мог сохранить всю необходимую информацию и корректно завершить работу ПК.

    Ethernet 10/100

    Источник бесперебойного питания оснащен интерфейсом Ethernet 10/100.
    Данный интерфейс дает возможность получать от источника бесперебойного питания информацию о состоянии аккумуляторов, электросети, а также, используя локальную сеть, осуществлять настройки ИБП с удаленного ПК.
    В случае неисправности батареи или аварии сам ИБП передаст по сети сообщение о проблеме одновременно нескольким пользователям, однако следует иметь в виду, что все маршрутизаторы и коммутаторы (т.е. активные сетевые устройства) также должны иметь защиту от перепадов напряжения.
    Ethernet интерфейс необходим для управления обширным парком источников бесперебойного питания в одной организации.

    Слот для дополнительных интерфейсов

    Имеется специальный слот, предназначенный для установки в него модулей (коммуникационных плат) с дополнительными интерфейсами (SNMP-адаптер, Ethernet, сухие контакты и другие.).
    Такие интерфейсы дают возможность сделать управление большим количеством источников бесперебойного питания проще.
    Если через какое-то время вы будете систему бесперебойного питания расширять, то вам будет полезна возможность установки этих плат.

    Сухие контакты

    Наличие в источниках бесперебойного питания интерфейса под названием «сухие контакты».
    Данный интерфейс предназначен для управления теми дополнительными устройствами, чья работа требует синхронизации с работой источников бесперебойного питания.
    «Сухими контактами» часто служат разъемы реле. На таких разъемах напряжения нет, они дают возможность производить размыкание и замыкание (коммутирование) высоковольтных цепей в зависимости от того, в каком состоянии в данный момент находятся внешняя электросеть и источники бесперебойного питания. «Сухие контакты» дают возможность внедрять источники бесперебойного питания в разнообразные системы электропитания промышленного типа. «Сухие контакты» переключаются при разряде батареи, при сбое в работе устройств, при отсутствие входного напряжения и т.д.

    Поддержка SNMP

    Имеется поддержка SNMP протокола (Simple Network Management Protocol).
    Данный протокол применяется с целью управления разнообразными приборами в сети путем обмена управляющими командами между менеджерами и агентами.
    Агенты располагаются в SNMP-адаптерах приборов, что касается менеджеров, то они находятся на станциях управления. Станцией управления вполне может служить ПК, подсоединенный к сети и оснащенный специализированным программным обеспечением.
    С такой станции управления Администратор контролирует все оснащенные SNMP-адаптерами устройства, осуществляет мониторинг, включает ИБП. Применение источников бесперебойного питания с SNMP поддержкой важно на крупных предприятиях, где имеется большое число ИБП.

    Защита

    Защита от перегрузки

    В источнике бесперебойного питания имеется наличие цепей защиты от перегрузки.
    Перегрузкой называют ситуацию, когда мощность подсоединенной нагрузки превышает мощность максимальной выходной нагрузки источника бесперебойного питания.
    Оснащенные защитой ИБП в случае возникновения перегрузки по прошествии нескольких мгновений отсоединяют от выходных цепей инвертора нагрузку, это производится для защиты электронной схемы.

    Защита от высоковольтных импульсов

    Имеется защита от высоковольтных импульсов в электрической сети подсоединенной нагрузки. В электрической сети высоковольтные импульсы образуются как следствие переходных процессов при отключении или включении электроприборов высокой мощности. Подобные импульсы способны повредить электротехнику.
    Почти все современные источники бесперебойного питания гарантируют защиту от высоковольтных импульсов.

    Фильтрация помех

    Подавление в электросети высокочастотных помех.
    В электрической сети зачастую наблюдается высокочастотная составляющая. Возникать она может по многим причинам: наводки от мощных источников, переходные процессы при отключении и включении электроприборов высокой мощности и другие.
    Из электрической линии данные помехи способны попасть на выход блока питания электронного устройства, это нередко становится причиной проблем в работе приборов. Высокочастотная составляющая, имеющаяся в электросети, зачастую образовывает помехи в работе радиоприемников и телевизоров.
    В источниках бесперебойного питания с целью защиты от этих помех применяется специальный фильтр, этот фильтр их подавляет.
    Почти все выпускаемые сегодня ИБП гарантируют качественную фильтрацию высокочастотных помех.

    Защита от короткого замыкания

    Имеется защита от короткого замыкания в источнике бесперебойного питания.
    Коротким замыканием называют мгновенное снижение сопротивления нагрузки до малой величины, то есть почти до нуля. Вызывается короткое замыкание выходом из строя подсоединенного к источнику бесперебойного питания электронного устройства, а также механическим замыканием проводов во время нарушения изоляции.
    Источник бесперебойного питания с защитой во время короткого замыкания отсоединиться от нагрузки и будет работоспособным, а источник бесперебойного питания, у которого защиты нет, вероятнее всего, сгорит.

    Тип предохранителя

    Тип применяемого в блоке защиты предохранителя от перенапряжения или короткого замыкания.
    Предохранителем именуют устройство, использующееся с целью защиты электросхем.
    В случае, когда через предохранитель течет ток, превышающий заданную величину, предохранитель разрывает цепь, тем самым защищая все важные электрические компоненты.
    Выпускается автоматический и плавкий предохранители.
    Предохранитель автоматический в случае аварийного срабатывания легко возвратить в начальное положение для последующей защиты сети.
    Предохранитель плавкий в случае аварийной ситуации следует заменить новым.

    Защита телефонной линии

    Возможность подсоединения к источнику бесперебойного питания телефонного кабеля, это производится с целью защиты от высоковольтных импульсов телефонной линии.
    Для подсоединения телефонного кабеля в ИБП зачастую встроены два разъема RJ-11 типа, один разъем выходной, второй — входной. С телефонной линии сигнал пропускается сквозь специальный фильтр, этот фильтр подавляет в линии высоковольтные всплески. Причиной появления высоковольтных помех могут быть переходные процессы при отключении и включении разнообразных приборов атмосферного электричества, а также электрические наводки.
    Подсоединив к источнику бесперебойного питания телефонный провод, вы защитите факс, телефонный аппарат, ADSL-модем или модем аналоговый.

    Защита локальной сети

    Возможность подсоединения к источнику бесперебойного питания кабеля от локальной сети с целью защиты этой сети от высоковольтных импульсов.
    Зачастую для подсоединения кабеля в источник бесперебойного питания от локальной сети имеются два разъема типа RJ-45, один выходной разъем и один входной. Сигнал пропускается сквозь фильтр, этот фильтр производит подавление в линии высоковольтных всплесков. Возникать высоковольтные помехи могут из-за электрических наводок, атмосферного электричества и т.д.
    Пропуск через источник бесперебойного питания сигналов от локальной сети позволяет осуществить защиту всех сетевых устройств, что подсоединены к сегменту сети пользователя.

    Защита антенного кабеля

    Возможность подсоединения к источнику бесперебойного питания антенного кабеля с целью его защиты от высоковольтных импульсов.
    Для подсоединения антенного кабеля зачастую в источник бесперебойного питания ставят два коаксиальных разъема, один выходной и один входной. С антенного кабеля сигнал проходит сквозь подавляющий высоковольтные всплески в линии фильтр. Причиной высоковольтных помех становятся электрические наводки, атмосферное электричество, переходные процессы при отключении или включении в сеть иных устройств.
    Подсоединив к источнику бесперебойного питания антенный кабель, можно защитить кабельный модем, ресивер кабельного телевидения и даже сам телевизор.

    Гальваническая развязка

    Между нагрузкой источника бесперебойного питания и электрической сетью имеется гальваническая развязка.
    Гальванической развязкой называют отсутствие через проводящую среду прямого соединения. Зачастую такая развязка создается благодаря трансформатору, при этом две обмотки трансформатора (первичная и вторичная) изолированы друг от друга электрически, передача энергии осуществляется через электромагнитное излучение.
    При выходе из строя электронной схемы гальваническая развязка гарантирует защиту нагрузки от высоковольтных импульсов. Также гальваническая развязка дает возможность использовать раздельное заземление на выходе и входе, повышает защищенность нагрузки.

    Питание

    Время зарядки

    от 1.5 до 16 ч

    Время, необходимое для того, чтобы зарядить до рабочего уровня аккумуляторные батареи.
    После завершения работы источника бесперебойного питания в батарейном режиме, аккумулятор полностью разряжен и находится в нерабочем состоянии. Для возвращения ИБП в обычный режим работы требуется осуществить зарядку аккумулятора. ИБП сможет защитить от пропадания в электросети напряжения устройства, подсоединенные к нему, только в том случае, если аккумулятор будет заряжен до нужного уровня.
    Фирмы-производители ИБП подразумевают под временем зарядки батареи то количество времени, которое требуется для подзарядки на 90% аккумулятора, что был разряжен до уровня отключения при половинчатой нагрузке.

    Замена батарей

    Имеется возможность при возникновении необходимости сменить у ИБП аккумуляторные батареи без применения специнструментов.
    Срок жизни батарей в ИБП не вечен. Если источник бесперебойного питания работает постоянно, то батарея прослужит год или два, по прошествии этого времени ее нужно будет заменить новой. Если имеется возможность осуществить замену батарей без применения специальных инструментов, то пользователь сможет провести замену самостоятельно, не обращаясь в сервисный центр за помощью.

    Горячая замена батарей

    Имеется возможность без выключения ИБП произвести замену аккумуляторов.
    Режим hot-swap (режим горячей замены батарей) часто применяется в источниках бесперебойного питания, что используются для работы на ответственных участках с дорогостоящим электронным оборудованием, то есть там, где нужна наибольшая степень защиты оборудования от сбоев и просто недопустимо отключение источника бесперебойного питания, даже для замены аккумуляторов.
    Смена аккумуляторов в режиме горячей замены может производиться в тех устройствах, в которых установлено сразу несколько независимых друг от друга батарейных модулей.

    Подключение дополнительных батарей

    Возможность подсоединения к источнику бесперебойного питания дополнительных батарей.
    Дополнительные батареи дают возможность повысить продолжительность автономной работы источника бесперебойного питания. Если в электросети, которой вы пользуетесь, часто случаются длительные перебои с электроэнергией, а подсоединенные приборы нуждаются в обязательном электропитании, то стоит приобретать те модели источников бесперебойного питания, к которым можно подсоединять батареи дополнительно.

    Дополнительная информация

    Уровень шума

    от 25 до 85 дБ

    Уровень шума, появляющегося при работе источника бесперебойного питания.
    Шум при функционировании ИБП возникает из-за работающей системы охлаждения. На такой параметр как уровень шума следует обращать внимание в том случае, если вы хотите разместить источник бесперебойного питания в жилом помещении.

    Высота (в юнитах)

    от 1 до 42 U

    Высота корпуса источников бесперебойного питания в единицах U (юнитах).
    Высота используемых для монтажа в стойку устройств, принято измерять в юнитах (U) — специальных единицах. 1 U = 4.445 см. Высота этих устройств во всех случаях является кратной целому числу U. Такое решение требуется для совмещения в корпусе и в стойке устройства крепежные отверстий.
    Данные о высоте устройства в U требуются для планирования в стойках размещения оборудования.

    Высота

    от 20.5 до 2130 мм

    Высота устройства.

    Ширина

    от 7 до 3100 мм

    Ширина устройства.

    Глубина

    от 4 до 1130 мм

    Глубина устройства.

    Вес

    от 0.11 до 3547 кг

    Вес устройства.

    Цвет

    Цвет устройства.

    Современные источники бесперебойного питания

    Журнал «Электронные компоненты» №9,2008

    Валерий Климов, к.т.н., технический директор, «Русэлт»

    При сравнении источников бесперебойного питания (ИБП) различных производителей следует, прежде всего, обращать внимание на их технические характеристики, отражающие потребительские свойства и качества. В статье рассматриваются  важные энергетические показатели ИБП и его перегрузочные характеристики.  Динамические характеристики отражают надежную работу ИБП при коммутации нагрузки, скачках сетевого напряжения, перегрузках и других возмущениях, возникающих в системе «сеть – ИБП – нагрузка». Приведены результаты экспериментального исследования динамических режимов однофазных ИБП с двойным преобразованием, рассмотренных в части 1 («ЭК» 6, 2008).

    Классификация электрических характеристик ИБП

    Требования к ИБП и классификация электрических характеристик современных ИБП наиболее полно представлены в новом международном  стандарте [3]. Действовавший ранее в нашей стране стандарт [4] не отражает всей полноты требований к современным структурам ИБП. Предлагаемый автором перечень электрических параметров ИБП дополнен рядом энергетических показателей:

    — входные характеристики включают: номинальные значения мощностей, напряжений, токов и их допустимые отклонения, пусковые токи, входной коэффициент мощности, гармонический состав входного тока;

     входные характеристики отражают: статические и динамические показатели точности, коэффициент искажения синусоидальности, КПД, выходной коэффициент мощности, перегрузочную способность ИБП;

    — переходные (системные) показатели характеризуют: синхронизацию по частоте, время резерва, время восстановления заряда аккумуляторной батареи (АБ), обобщенный энергетический коэффициент;

    — параметры цепи постоянного тока характеризуют требования к номинальным значениям напряжения АБ [1, 2];

    — эксплутационные требования (условия окружающей среды) отражают влияние температуры, влажности, высотности и т.д. на рабочие характеристики ИБП.

        Рассмотрим более подробно основные электрические характеристики ИБП.

    Входные характеристики ИБП

    Номинальные значения входного напряжения, принятые в нашей стране: для однофазных ИБП – 220 В; для трехфазных ИБП – 220/380 В, 50 Гц.

    *Первая, вторая и третья части статьи были опубликованы в «ЭК» 6, 8, 9, 2008.

    Допустимые отклонения входного напряжения характеризуют пределы изменения входного напряжения, при которых ИБП продолжает работать в сетевом режиме без перехода в автономный режим питания от АБ. Современные структуры ИБП с бустером обеспечивают диапазон +/–20% и более. Следует отметить, что для ряда однофазных моделей ИБП нижний предел входного напряжения расширяется с уменьшением нагрузки [1].

    Номинальная входная полная мощность (Sвх.ном) – полная мощность, загружающая сеть при 100% коэффициенте нагрузки и стандартных условиях эксплуатации. Различают входную мощность, потребляемую при заряженной АБ (Sвх.мин), и мощность при форсированном заряде батареи (Sвх.макс), превышающую первое значение на 25 – 30%, в зависимости от величины емкости батареи и степени ее разряженности. Например, для ИБП с номинальной выходной мощностью 30 кВА и входным коэффициентом мощности 0,8 имеем: Sвх.мин = 32,8 кВА и Sвх.макс = 41 кВА.

    Номинальная входная активная мощность (Рвх.ном) характеризует энергопотребление на входе ИБП при номинальной нагрузке:

    Рвх.ном=КрвхSвх.ном

    Входной коэффициент мощности
     (Крвх) характеризует отношение активной входной мощности к  полной при номинальном входном напряжении и 100% нагрузке.

    Значения Крвх для различных моделей и мощностей ИБП могут изменяться от 0,8 до 0,99. Чем больше значение Крвх, тем ниже искажение синусоидальности входного тока. При этом входное сопротивление ИБП по отношению к сети будет чисто активным. Наиболее высокое значение Крвх = 0,99 достигнуто в структурах ИБП с входным ШИМ-преобразователем  на IGBT-транзисторах [2].

    Составляющие токов реактивной мощности и мощности искажения во входной цепи преобразователя (мостовой схеме трехфазного выпрямителя) будут замыкаться во входном контуре системы и зависеть от параметров входного фильтра, реактивных параметров звена постоянного тока (так как это влияет на форму тока, потребляемого от сети) и степени загруженности системы.

    Максимальный входной ток – параметр, определяющий выбор внешнего автомата защиты ИБП. Величина максимального тока определяется при 100% коэффициенте нагрузки, минимальном входном напряжении в режиме форсированного заряда АБ:

    Iвх.макс=Sвх.макс/Uвх.мин

    Величина пускового тока – характеризует бросок входного тока за счет заряда накопительных конденсаторов при включении ИБП. Для ограничения скачка тока в современных ИБП используют пусковые цепи или алгоритм мягкого старта ИБП.  

    Выходные характеристики ИБП

    Статическая точность выходного напряжения для однофазных маломощных ИБП двойного преобразования составляет +/–2%, для средней мощности и трехфазных ИБП достигает +/–1%, что позволяет обеспечивать параллельную работу 4 – 8 блоков на общую нагрузку [10]. Показатели динамической точности современных ИБП составляют +/–5% при 100% скачке нагрузки [2].

    Внешняя характеристика ИБП характеризует степень статической точности выходного напряжения. В общем случае жесткость внешней характеристики определяется внутренним сопротивлением силовой цепи, включающей выпрямитель, корректор коэффициента мощности (ККМ), преобразователь постоянного напряжения (ППН) и инвертор. ККМ – ППН обладают стабилизирущими свойствами. Благодаря этому напряжение питания инвертора также стабильно, поэтому можно считать, что основным параметром, определяющим внешнюю характеристику ИБП, является выходное сопротивление инвертора. Современные инверторы на IGBT-транзисторах с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) выходного напряжения обладают низким значением внутреннего сопротивления. По сравнению с силовыми трансформаторами инвертор обладает в 5 раз меньшим внутренним сопротивлением [5], что обеспечивает не только высокую точность стабилизации выходного напряжения (1 – 2)%, но и низкие значения коэффициента искажения синусоидальности выходного напряжения (менее 3%) при токах в нелинейных нагрузках с коэффициентом амплитуды до 3.

    Номинальная полная выходная мощность (Sвых.ном) – предельная полная мощность, которую инвертор может отдать в линейную нагрузку с коэффициентом мощности (Крн), равным выходному коэффициенту мощности ИБП (Крвых) при стандартных условиях эксплуатации (температура, влажность, высотность).

    Выходной коэффициент мощности (Крвых), указанный производителем, соответствует тому значению коэффициента мощности нагрузки, при котором обеспечивается максимальная эффективность потребления электроэнергии от ИБП. Значения Крвых для современных ИБП составляют 0,7…0,9 [6].

    Номинальная активная выходная мощность (Рвых.ном) – максимальная активная мощность, отдаваемая в нагрузку:

    Рвх.ном=КрвхSвх.ном

    КПД и тепловые потери

    КПД характеризует эффективность использования ИБП и представляет отношение выходной активной мощности, потребляемой нагрузкой, к входной активной мощности, потребляемой ИБП из сети. Потери активной мощности (тепловые потери) в ИБП характеризуются рядом составляющих:

    ∆P=Pвх  Pвых=∆Pхх+∆Pсц+∆Pдоп

    ∆Pхх – постоянная составляющая потерь (потери холостого хода ИБП) не зависит от коэффициента нагрузки и определяется энергией, необходимой для обслуживания системы управления силовых узлов, питания вентиляторов охлаждения  и других вспомогательных блоков. В ИБП малой и средней мощности 1 – 10 кВА потери холостого хода составляют 20 – 30% от общих потерь. С ростом мощности ИБП относительная доля потерь холостого хода снижается.

    ∆Pсц – переменная составляющая потерь, которая зависит от коэффициента нагрузки

    ∆Pсц = ∆P1+∆P2+∆P3+∆P4 

    ∆P1 – потери в силовой цепи выпрямителя;

    ∆P2 – потери в силовой цепи корректора коэффициента мощности;

    ∆P3 – потери в силовой цепи преобразователя постоянного напряжения;

    ∆P4 – потери в силовой цепи инвертора.

    Технические данные производителей ИБП содержат значения КПД отдельных силовых узлов ИБП (в основном выпрямителя и инвертора) и значения общего (системного) КПД, составляющего 85 – 88% для ИБП малой мощности и 90 – 94% для ИБП средней и большой мощности;

    ∆Pдоп – дополнительные потери на заряд АБ, являющиеся переменными во времени и зависящие от степени разряженности батареи и ее емкости. Наибольшие дополнительные потери возникают при форсированном заряде батареи. Например, потери при номинальной нагрузке в ИБП мощностью 30 кВА составляют: 2,8 кВт – при форсированном режиме заряда батареи и 2,2 кВт – при заряженной батарее.

    Нагрузочная характеристика ИБП представляет нелинейную зависимость коэффициента передачи полной мощности от коэффициента мощности нагрузки  ФОРМУЛА 

    Введем понятия коэффициента передачи полной мощности в нагрузку и нагрузочной характеристики инвертора [6].

    Коэффициент передачи полной мощности в нагрузку – отношение предельно допустимой мощности нагрузки к номинальной полной мощности оборудования:  ФОРМУЛА  Коэффициент К5    коррелируется с понятием коэффициента снижения мощности Kd (derating factor), указывающим на процент величины активной составляющей мощности нагрузки, которую можно подключить к инвертору.

    Коэффициент снижения мощности зависит от характера нагрузки. В таблице 1 приведен пример значений коэффициентов снижения мощности при выходном коэффициенте мощности инвертора 0,8 и различных значениях коэффициентов мощности нагрузки.

    Таблица 1. Зависимость коэффициента снижения мощности от характера нагрузки.

    Ток конденсатора выходного фильтра суммируется с током емкостной составляющей нагрузки, что снижает предельно допустимую нагрузку на выходе инвертора. Реактивная составляющая мощности и высокочастотные гармонические составляющие мощности искажения на выходе преобразователя будут обмениваться между нагрузкой, выходным фильтром инвертора и емкостью фильтра звена постоянного тока. Замыкаясь в указанном контуре силовой цепи преобразователя, их величины будут зависеть от коэффициента мощности нагрузки. Причем выходной коэффициент мощности может отличаться от коэффициента мощности нагрузки. Значение коэффициента передачи полной мощности в нагрузку достигает 100% при равенстве коэффициента мощности линейной нагрузки индуктивного характера выходному коэффициенту мощности ИБП. На рисунке 1а приведены нагрузочные характеристики при различных типах линейной нагрузки RL, RC и нелинейной нагрузки RCD. При нелинейной нагрузке коэффициент передачи мощности снижается. Наиболее распространены однофазные нелинейные нагрузки типа RCD – неуправляемые выпрямители с емкостным фильтром. Коэффициент амплитуды тока такой нагрузки достигает 2,5 – 3 при коэффициенте мощности 0,7 – 0,6. На рисунке 1б

    приведены зависимости коэффициента мощности и коэффициента амплитуды RCD-нагрузки в функции длительности импульса тока на полупериоде сетевого напряжения [7]. При работе ИБП на разнотипные нагрузки за эквивалентную нелинейную нагрузку принимают сумму нагрузок: 50% – RL – линейная нагрузка с Крн = 0,8 и 50% – RCD –нагрузка – неуправляемый выпрямитель с емкостью фильтра 2,5 мкФ/Вт. Коэффициент передачи мощности в нелинейную нагрузку при токе с коэффициентом амплитуды Ка = 3 не превышает значения Кs = 70 – 80%.     

    Векторная диаграмма мощностей инвертора (см. рис. 2) наглядно отражает нагрузочные способности ИБП, и в последнее время приводится в каталогах ряда ведущих мировых производителей ИБП. Верхний квадрант диаграммы характеризует мощности при активно-емкостной нагрузке (кВАр-С), в нижний – при активно-индуктивной нагрузке (кВАр-L). Здесь приняты обозначения:

    • горизонтальная ось соответствует относительным значениям активной мощности P ;
    • О — центр окружности максимальной полной мощности при индуктивном характере нагрузки ;
    • ОВ — вектор относительной максимальной полной мощности, отдаваемой в  нагрузку индуктивного характера (Sмакс) при номинальной активной мощности ;
    • О1 — центр окружности максимальной полной мощности при емкостном характере нагрузки ;
    • ВС – значение номинальной активной мощности на выходе преобразователя (Pном) ;
    • ОА – предельное значение относительной полной мощности, отдаваемой в индуктивную нагрузку при пониженной активной мощности ;
    • ОD – предельное значение относительной полной мощности, отдаваемой в емкостную нагрузку при пониженной активной мощности.

    Косинусы углов поворота векторов полных мощностей относительно действительной оси координат будут соответствовать коэффициентам мощности нагрузок на выходе инвертора. Положение вертикальной линии номинальной выходной активной мощности (Pном) определяется выходным коэффициентом мощности инвертора  КРвыхном/Sном.

    При емкостном характере нагрузки происходит смещение центра максимальной полной мощности О1 вниз относительно начала координат О и снижение границы полной мощности CD. Выход за указанные границы на векторной диаграмме мощностей (A-B-C-D-O) означает перегрузку инвертора. Современные системы управления инвертором в ИБП анализируют значения полной и активной составляющей мощностей, фиксируя превышения предельных значений.

    Коэффициенты реактивных мощностей выходного фильтра инвертора

    При выборе параметров фильтра рекомендуется принимать: Kc = Qc/Sном =  0,25 – 0,5; Kl = Ql/Sном =  0,07 – 0,2. Меньшие значения коэффициентов могут быть приняты для пониженных мощностей инверторов. Увеличение коэффициента емкостной мощности приводит к снижению расчетной мощности инвертора, обеспечивающего номинальные режимы работы в безопасной области векторной диаграммы мощностей [6].

    Перегрузочные характеристики ИБП и ток короткого замыкания инвертора Различают перегрузочные способности инвертора и цепи «байпас». При значительных и длительных перегрузках ИБП переходит в режим автоматического байпаса, который характеризуется большой перегрузочной способностью. Однако современные инверторы на IGBT-транзисторах с ШИМ-регулированием тоже отличаются достаточно высокими перегрузочными характеристиками и значениями токов короткого замыкания (Iкз), достигающими 200 – 300% номинального выходного тока. При перегрузках, не превышающих 5 – 10% номинальной мощности, ИБП могут работать в инверторном режиме длительное время, не переходя в режим «байпас». На рисунке 3 приведены типичные перегрузочные характеристики ИБП. Допустимые области работы ИБП: 1– инверторный режим; 2 –  режим автоматического байпаса; 3 – область отключения ИБП. Следует иметь в виду, что количественные показатели приведенных токо-временных зависимостей у разных моделей ИБП могут отличаться. Знание перегрузочных характеристик позволяет оптимально выбирать необходимую номинальную мощность ИБП для нагрузок, обладающих большими пусковыми токами, исключая низкий коэффициент загрузки ИБП в статическом режиме при номинальных токах нагрузки.

    Вопрос ограничения тока инвертора в режиме перегрузки является важным для  понимания перегрузочных свойств ИБП. При росте тока нагрузки свыше номинального значения инвертор переходит в режим генератора тока, ограничивая максимальное значение тока на определенной величине Iогр. Чтобы искажение синусоидальности выходного напряжения не превышало 5%, необходимо устанавливать порог ограничения максимального (амплитудного) значения выходного тока в 1,5 раза больше амплитудной величины номинального тока инвертора при линейной нагрузке:
    Iогр=1,5√2iвых.ном
    Соответственно, коэффициент амплитуды тока ограничения составляет: 
    Ко.огр=Iогр

    Инвертор с ШИМ-регулированием выходного напряжения способен реагировать на изменения тока нагрузки, ограничивая его по амплитуде. При этом происходит увеличение длительности импульса тока на полупериоде выходного напряжения [8]. Так, например, инвертор с номинальной мощностью 5 кВА способен отдать 4 кВт активной мощности в RCD-нагрузку с искажением синусоидальности выходного напряжения не более 5%. Таким образом, выходной коэффициент мощности такого инвертора Крвых = 0,8.

    В таблице 2 приведены типовые перегрузочные характеристики  ИБП малой и средней мощности.

    Таблица 2. Типовые перегрузочные характеристики ИБП малой и средней мощности

    Переходные характеристики ИБП

    Эти характеристики носят так же название системных или «вход – выход». К ним относятся такие параметры, как энергетический коэффициент, показатели синхронизации, временные характеристики автономной работы ИБП и восстановление заряда АБ.

    Энергетический коэффициент определяет соотношение полных мощностей — потребляемой ИБП из сети и отдаваемой ИБП  в нагрузку [8]:

    ФОРМУЛА

    Если выполняется условие Кэ ≥ Крн, то ИБП потребляет из сети полную мощность равную или меньше той, что ИБП отдает в нагрузку:

    ФОРМУЛА

    Данное положение распространяется на ИБП с высоким входным коэффициентом мощности при работе на нелинейные нагрузки с низким коэффициентом мощности. Это явление объясняется тем, что при нелинейной нагрузке ток реактивной мощности и высокочастотные гармоники тока мощности искажения замыкаются в контуре «инвертор – нагрузка» и не проявляются во входной цепи ИБП. Можно показать, что при заданном коэффициенте мощности нагрузки Крн и КПД активная мощность на входе ИБП будет составлять:

    ФОРМУЛА 9

    Полная мощность на входе ИБП будет определяться входным коэффициентом мощности:

    ФОРМУЛА 10

    При условии Uвх = Uвых, имеем:

    ФОРМУЛА 11 

    Рассмотрим пример использования ИБП со следующими показателями: Крвх = 0,95, КПД = 90%, при работе на нелинейную нагрузку с коэффициентом мощности Крн = 0,63.

    Из соотношения (11) имеем: Iвх = 0,74 Iвых. Уменьшение действующего значения входного тока ИДП относительно выходного тока приводит к снижению загруженности сети по сравнению с тем, когда нагрузка подключена к сети напрямую. Так как потери мощности пропорциональны квадрату тока, то потери мощности в линиях электропередачи с использованием ИБП в нашем примере составят 54% от потерь при питании той же нагрузки от сети без ИБП. Это обстоятельство особо важно при наличии, так называемых, «мягких» линий электропередачи. Таким образом, обобщенный энергетический коэффициент является одним из важнейших показателей, определяющих целесообразность применения ИБП с двойным преобразованием не только для обеспечения бесперебойного электропитания нагрузки при пропадании или искажении сети, но и для оптимизации энергопотребления при нагрузках с низким коэффициентом мощности.

    Временные характеристики автономной работы ИБП показывают предельные времена работы ИБП от энергии АБ при отсутствии или недопустимых отклонениях сети в зависимости от коэффициента нагрузки. Значительное увеличение времени резерва достигается внешним подключением дополнительных аккумуляторных модулей. Следует обратить внимание на нелинейную зависимость временных характеристик от значения коэффициента нагрузки [8].

    Время восстановления заряда аккумуляторной батареи АБ характеризует возможность работы ИБП в повторных автономных режимах и зависит от используемой емкости АБ. Время заряда АБ от 20% до 90% емкости составляет в среднем 6 – 8 часов.

    Показатели синхронизации характеризуют синхронную работу инвертора и цепи «байпас», которая должна поддерживаться при отклонениях частоты в пределах +/–8% от номинальной со скоростью изменения частоты в пределах 1 – 4 Гц/с. При автономной работе выходная частота инвертора должна поддерживаться с точностью +/–0,1% от номинальной.

    Характеристики динамических режимов работы и спектральные характеристики ИБП

    Данный раздел посвящен результатам экспериментального исследования динамических режимов и спектральных характеристик ИБП с двойным преобразованием мощностью 1 – 3 кВА [9]. При этих исследованиях определялись:

    ·        провалы и всплески мгновенных значений выходного напряжения и тока и время возврата в установившийся режим работы ИБП после скачков нагрузки;

    ·        реакция ИБП на скачки входного напряжения;

    ·        перегрузочные и защитные способности ИБП;

    ·        гармонический состав выходного напряжения и тока в установившихся процессах при различном характере нагрузок и форме входного напряжения.

    Названный перечень динамических характеристик отражает общие требования к ИБП, изложенные в стандартах [3, 4]. Результаты исследования переходных процессов при скачках нагрузки приведены на рисунках  4 а, б. Анализ показывает, что при скачке линейной нагрузки до 100%  выходное напряжение снижается на 3,5% от величины установившегося значения и затем восстанавливается до исходного уровня за 60 мс (см. рис. 4а). Отметим, что статическая точность стабилизации ИБП составляет +/–2%. При скачкообразном сбросе 100% линейной нагрузки зарегистрировано увеличение выходного напряжения на 4% и возврат к установившемуся значению в течение 100 мс (см. рис. 4б).

    На рисунке 5а приведены осциллограммы выходного напряжения и тока при включении двигательной нагрузки, суммарная мощность которой составила 150%  номинальной мощности ИБП. В связи с перегрузкой ИБП автоматически перешел в режим «байпас», а затем, по окончании режима пуска двигателя ИБП, вновь перешел в режим двойного преобразования. При этом видно, что переход из режима двойного преобразования в байпас и наоборот происходит мгновенно, без искажений кривых напряжения и тока.     

    Процесс перехода на байпас и возврат в режим двойного преобразования был приведен на рисунке 5а. При превышении нагрузки более 110% инвертор продолжает работу в течение 30 с, а затем ИБП переходит на байпас. В случае увеличения нагрузки до 150% инвертор продолжает работать 0,2 с до перехода на байпас.

    На рисунке 5б приведены осциллограммы выходного напряжения и тока ИБП 3 кВА при включении нелинейной нагрузки, коэффициент амплитуды (крест-фактор) которой равен 2,84, а полная мощность – 1,8 кВА. Первоначальный всплеск тока превысил в 2,4 раза пиковое значение тока в установившемся режиме. При этом выходное напряжение снизилось на 9% от установившегося значения и затем восстановилось до исходного уровня в течение 40 мс.

    При исследовании поведения ИБП при скачках входного напряжения было отмечено, что он обеспечивает практически мгновенную реакцию на возмущения, и стабильность выходного напряжения остается в пределах статической точности +/–2%. Эффективность электронной защиты инвертора проверялась при автономной работе ИБП путем включения двигательной нагрузки с превышением 150% номинальной нагрузки (пуск двигателя). Через 0,22 с после включения двигателя ИБП был отключен электронной защитой от перегрузки (см. рис. 6). Эксперимент подтвердил паспортные данные о перегрузочной способности инвертора (200 мс) и надежность срабатывания электронной защиты ИБП.

    Исследование гармонического состава выходного напряжения и тока при линейной и нелинейной нагрузках показало, что коэффициент искажения синусоидальной формы выходного напряжения не превышает допустимые значения [11] при любом характере нагрузки, как в сетевом, так и в автономном режимах.

    В таблице 3 приведены результаты испытаний ИБП мощностью 3 кВА на состав высших гармоник в выходном и входном напряжениях и токах при нелинейной нагрузке мощностью 1,8 кВА.

    Таблица 3. Спектральный состав токов и напряжений при нелинейной нагрузке   

    Как следует из анализа гармонического состава выходного напряжения при использовании ИБП с двойным преобразованием имеем незначительный коэффициент искажения синусоидальности Ки = 3,8% при существенно нелинейной нагрузке и при допустимом содержании высших гармоник выходного напряжения инвертора не более 10% [9]. При существенно несинусоидальной форме входного напряжения, соответствующей  коэффициенту искажения синусоидальности 36 – 41% (прямоугольное напряжение со значительном коэффициентом третьей гармоники),  выходное напряжение ИБП имеет синусоидальную форму Ки вых = (0,6 – 1)%. Это обстоятельство особо важно при питании ИБП от дизель-генераторной установки (ДГУ) малой мощности, когда напряжение ДГУ имеет значительные искажения от синусоидальной формы.

    Литература:
       1. Климов В. Современные источники бесперебойного питания: классификация и структуры однофазных ИДП. Часть1//Электронные компоненты, №6, 2008.
       2. Климов В. Структуры силовых цепей трехфазных ИБП. Часть 2//Электронные компоненты, №8, 2008.
       3. International Standard IEC 62040-3.1999, Uninterruptible Power Systems (UPS), part 3: Method of Specifying the Performance and Test Requirements.
       4. ГОСТ 27699-88. Системы бесперебойного питания приемников переменного тока. Общие технические условия.
       5. Jean N. Fiorina Inverters and Harmonics, MGE UPS Systems, MGE 159, 1993
      6. Климов В., Москалев А. Коэффициент мощности и нагрузочная характеристика ШИМ-инвертора в системах бесперебойного питания//Силовая Электроника, №3, 2007.
       7.  Климов В., Смирнов В. Коэффициент мощности однофазного бестрансформаторного импульсного источника питания//Практическая силовая электроника, вып.5, 2002.
       8. Климов В., Климова С. Энергетические показатели источников бесперебойного питания переменного тока, Электронные компоненты,  №4, 2004.
       9. Климов В. и др. Однофазные источники бесперебойного питания серии ДПК: динамические и спектральные характеристики//Силовая Электроника, №2, 2007.
      10. Климов В. Многомодульные структуры ИБП и организация параллельной работы мономодульных ИБП. Часть 3//Электронные компоненты, №9, 2008.
      11. ГОСТ 13109-97. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.


    Как правильно выбрать источник бесперебойного питания для стабильной работы домашнего электрооборудования

    ИБП — оборудование, которое спасает электроприборы от перепадов напряжения и поддерживает их функционирование при полном пропадании электричества. От правильного выбора ИБП зависит работоспособность дорогих электронных компонентов персональных компьютеров, котлов отопления и другой электронной техники. Предложенная информация должна помочь разобраться в нюансах выбора популярных типов ИБП. Это поможет определиться с тем, какой источник бесперебойного питания купить для домашнего применения.

    Выбор устройства бесперебойного питания для котла

    Для покупки подходящего UPS сначала надо выяснить потребление газового котла. Мощность работы в номинальном режиме UPS должна в 2 раза превышать энергопотребление нагрузкой. Допустим, если в руководстве к газовому котлу указано, что тот потребляет 250 ватт, придется купить бесперебойник 0, 5 кВт и выше. Запас такого объема нужен, чтобы обеспечить пусковой ток двигателя, который в 2-3 раза превышает номинальный.

    До того момента, когда вы решите выбрать ИБП для дома, придется определиться с технологией прибора:

    • Offline. Экономичные устройства, обеспечивающие питание при снижении или полном пропадании напряжения. Однако эти ИБП плохо защищают от скачков напряжения, а задержка переключения источника питания иногда приводит к перебоям в работе электроники.
    • Линейно-интерактивные. Приборы среднеценовой категории, отличающиеся быстрым переключением и хорошей защитой от перепадов напряжения.
    • On-line тип. Приведенный тип устройств без задержек осуществляет переключение на резервный источник питания и полностью уберегает электронику от скачков сигнала. Главный недостаток устройств с двойным преобразованием напряжения заключается в том, что они беспрерывно задействуют резервные АКБ.

    Определиться, какой выбрать ИБП для котла отопления поможет инструкция. Устройство должно генерировать чистую, а не аппроксимированную синусоиду, иначе двигатель насоса может перестать функционировать.

    Подбор источника бесперебойного питания для циркуляционного насоса отопления

    Установленная мощность ИБП, как и в ситуации с отопительным котлом, должна быть минимум вдвое выше потребляемой мощности циркуляционного насоса. Рекомендуется подбирать устройства с чистой синусоидой и аккумулятором с большой емкостью. Дабы сэкономить и обеспечить длительное время автономной работы, правильно будет выбрать UPS для циркуляционного насоса с возможностью подключения внешних аккумуляторных батарей. Это позволит использовать с бесперебойником автомобильные аккумуляторы большой емкости.

    Выбор источника бесперебойного питания для компьютера

    Импульсные блоки питания не требовательны к качеству сигнала ИБП для ПК. Тот самый случай, когда можно взять дешевое устройство с искусственной синусоидой. Брать off-line ИБП с длительным переключением на аккумулятор нет смысла — даже кратковременное отсутствие напряжения вызовет зависание, выключение или перезагрузку. Для защиты от пиковых значений напряжения и сбоев работы ПО нужен линейно-интерактивный ИБП для квартиры или бесперебойник с двойным преобразованием.

    Как правильно выбрать UPS для домашнего компьютера

    Мощность источника бесперебойного питания должна превышать общую мощность подключенных компонентов. Для стандартного офисного ПК достаточно блока на 300-500 ватт, а игровой компьютер требует источника питания на 0, 5-1 кВт. Если же кроме игрового ПК нужно запитать роутер и другие периферийные устройства, нужна мощность более киловатта.

    Внимание: струйные и, в особенности, лазерные принтеры отличаются большим пиковым энергопотреблением. Их следует подключить к розетке, которая питается не от АКБ, а напрямую.

    Рекомендуется покупать источники питания, в которых этот тип розеток также защищен скачков напряжения. Продвинутые модели бесперебойников защищают от скачков напряжения не только блок питания, но и сетевую плату. Для этого они оснащены парой разъемов, в которые вставляются витые пары, идущие от провайдера и сетевой карты ПК.

    Выбор ИБП по мощности и времени работы

    Для расчета мощности ИБП используется формула, учитывающая потребление подключенного оборудования и коэффициент мощности. Полная мощность бесперебойника равна частному активной выходной мощности и коэффициента мощности. Входной и выходной коэффициенты мощности указываются в характеристиках источника питания, а активную мощность можно узнать из инструкции или самостоятельно измерить ваттметром.

    Важно: мощность бесперебойника должна минимум на 25% превышать расчетный показатель.

    Чтобы рассчитать продолжительность автономной работы, необходимо емкость АКБ в ампер-часах умножить на напряжение аккумулятора и КПД преобразователя напряжения, а затем разделить на полную мощность ИБП. Так, бесперебойник с КПД 90% и 12-вольтовым аккумулятором емкостью 20 А-час сможет питать нагрузку 400 ватт чуть дольше получаса: 12*20*0. 9/400=216/400=0, 54 (часа). Для уточненных расчетов применяются коэффициенты глубины заряда и доступной емкости.

    Какую модель бесперебойника выбрать

    От качества и надежности источника бесперебойного питания зависит сохранность дорогих электронных компонентов. По этой причине следует отказаться от приобретения китайского ширпотреба. Обратите внимание на проверенных производителей ИБП:

    • APC;
    • Delta;
    • Eaton;
    • Ippon;
    • Powercom и др.

    Как выбрать ИБП для серверов? Технические рекомендации / Статьи и обзоры / Элек.ру

    Компания PitON рассмотрела в статье типы и правила выбора ИБП для серверного оборудования.

    Источник бесперебойного питания (ИБП) — оборудование, предназначенное для обеспечения электропитания при отключении основных источников питания.

    При эксплуатации любого серверного оборудования применяют комплекс мер по защите от различных неблагоприятных воздействий: как сетевых (вирусы, хакерские атаки и т.п.), так и физических (перегрев, влажность и т.д.). Полноценное функционирование при сбоях в электропитании обеспечивают серверные ИБП. Кроме распространенных задач, что решают бесперебойные источники питания, серверные ИБП имеют ряд дополнительных функций:

    • дистанционное управление при помощи локальной сети,
    • функция автоматического тестирования ИБП,
    • автоматической диагностики аккумулятора.

    Типы ИБП серверного оборудования

    На данный момент ИБП для серверов делятся на три типа:

    • резервный тип (off-line),
    • с двойным преобразованием (on-line),
    • линейно-интерактивный (line-interactive).

    Устройства резервного типа.

    Подключены к внешней сети и при перепадах напряжения в них образуется задержка во время переключения на автономное питание от аккумулятора, что создает скачок напряжения, вследствие которого происходит сбой приборов, подключенных к устройству.

    Серверный ИБП

    Недостатки резервных ИБП:

    • задержки при переходе на АКБ — от 5 мс,
    • несинусоидальная форма выходного напряжения в автономном режиме,
    • слабая фильтрация и отсутствие коррекции сетевого сигнала,
    • скачкообразные изменения напряжения.

    Из чего следует, что ИБП по схеме off-line не являются оптимальным решением для защиты серверной техники.

    ИБП с двойным преобразованием (on-line).

    Современные и наиболее эффективные. Их используют чаще всего для питания серверов и прочих устройств. Аккумуляторные батареи включены в работу независимо от сетевого режима. На выходе вырабатывает чистую синусоиду стабильного напряжения, обеспечивая беспрерывное питание. Также в конструкции предусмотрен байпас, отвечающий за быстрое переключение с основного источника электроэнергии на резервный.

    Линейно-интерактивные ИБП.

    Имеют схожую с оборудованием двойного преобразования схему и отличаются наличием трансформатора с переключаемыми обмотками, что позволяет при различных скачках напряжения в сети регулировать выходное напряжение без участия аккумуляторных батарей.

    Типы ИБП в зависимости от подключения

    Однофазные ИБП

    Могут подключаться к сети с напряжением 220 В с мощностью не более 10 кВА. Их используются для подключения отдельного сервера, группы серверов или отдельной серверной стойки, а также прочего телекоммуникационного оборудования.

    Трехфазные ИБП

    Используются с напряжением 380 В и функционируют от трехфазной сети с напряжением более 10 кВА, отличаются высокой мощностью и обеспечивают защиту серверных помещений, больших IT-комплексов и ЦОДов.

    При подключении однофазного ИБП к трехфазному, допустимо нагружать не более чем на 1/3 от номинальной мощности устройства.

    Например, трехфазный ИБП на 15 кВА способен запитать 5 кВА по каждой фазе, но нагрузка в 7 кВА на одну фазу вызовет аварийное отключение устройства. Существуют модели с конфигурацией 3:1, которые могут обеспечить питание на три фазы с выходом в 220 В, потребляя напряжение электросети 380 В.

    Расчёт мощности ИБП для серверного оборудования

    Для определения нужной мощности необходимо просуммировать показатели всех подключаемых к устройству потребителей и сверх этого заложить запас, компенсирующий возможные эксплуатационные перегрузки (рекомендуемое значение — 30 %). В технической документации IT-оборудования указывается максимальная мощность блока питания, а не действительное энергопотребление устройства. Рекомендуется запросить у производителя реальную мощность, потребляемую нагрузкой.

    В характеристиках источника бесперебойного питания указываются выходной и входной коэффициенты мощности:

    • входной — отражает воздействие ИБП на внешнюю сеть и не имеет прямого отношения к подключаемой нагрузке;
    • выходной — определение максимальной нагрузки в ваттах, которую устройство способно запитать.

    Пример:

    Необходимо подобрать ИБП для подключения серверного шкафа, в составе которого входит серверное оборудование с мощностью 2400 Вт (блоки питания с PFC) и вентиляторный блок мощностью 1000 Вт (согласно эксплуатационной документации cosφ=0,7).

    Для того, чтобы соблюсти все условия для правильной работы подключаемого оборудования, необходимо воспользоваться простой формулой:

    ((2400 Вт/0,99) + (1000 Вт/0,7)) +30 %=5008,6 ВА

    Округляем в большую сторону и выбираем ИБП номиналом 6 кВА.

    Ниже приведены типовые значения мощностей однофазных источников бесперебойного питания:

    Мощность, кВА

    Использование

    От 0,5 до 1

    Одиночные серверы, сопутствующее сетевое оборудование.

    От 1 до 5

    Серверные группы, телекоммуникационные стойки с сетевым и периферийным оборудованием.

    От 6 до 10

    Несколько серверных групп средней мощности, небольшие компьютерные и серверные комнаты, сетевые хранилища.

    От 10 и выше

    Серверные группы большой мощности, серверные комнаты, мини ЦОДы.

    Время резервирования для серверного оборудования

    ИБП со встроенными АКБ при нагрузке 80 % поддерживают электропитание на протяжение 5-10 минут. Этого интервала достаточно для сохранения необходимых данных. Обратите внимание, что с увеличением нагрузки время резервирования снижается.

    Для резервирования мощных IT-систем предназначены источники бесперебойного питания с внешними батарейными модулями. При увеличении числа и емкости подключаемых аккумуляторных блоков, автономную работу возможно продлить до необходимого времени.

    Источники бесперебойного питания при работе в автономном режиме отключаются автоматически и поэтапно, в результате чего продлевается автономная работа более важного оборудования.

    Покупка внешних АКБ рекомендуется после консультации со специалистом, способным помочь с выбором того или иного устройства, основываясь на конкретно взятом случае и особенностях использования, так как всегда необходимо учитывать важные факторы: мощность нагрузки, качество внешней электросети, тип зарядного устройства и т.д.

    Дополнительные функции ИБП

    Источники бесперебойного питания обладают широким функционалом и оснащены различными опциями:

    • «холодный» старт — запускается от АКБ при отсутствии внешнего напряжения;
    • автоматическое отключение запитанного оборудования — позволяет с помощью специального сигнала завершить работу операционной системы и своевременно закрыть все активные приложения. Сигнал формируется при достижении сильном разряде АКБ.
    • байпас — это функция проведения технического обслуживания устройства без его отключения от электросети. Встречаются автоматический и механический байпасы. Первый встраивается в устройство и срабатывает при перегрузках и поломках, второй реализуется в виде внешнего модуля и используется в ручном переключении;
    • поддержка параллельной работы — объединяет несколько ИБП одного типа, что повышает общую надёжность и мощность системы в случае выхода из строя одного из блоков питания;
    • «горячая» замена АБ — замена аккумуляторных блоков в работающем режиме без остановки рабочих процессов;
    • автоматическое тестирование батарей — устройство самостоятельно контролирует техническое состояние, температуру и прочие характеристики аккумуляторов.

    Важно: при выборе источников бесперебойного питания обратите внимание на предельный диапазон входного напряжения.

    ИБП PitON отличное решение для серверного оборудования

    Компания PitON предлагает широкий выбор однофазных ИБП (от 1 до 20 кВА), подходящих для защиты любого серверного и сетевого оборудования.

    Источники бесперебойного питания PitON обладают рядом особенностей и специальных дополнительных возможностей:

    • широкий предельный диапазон входного напряжения;
    • коррекция входного коэффициента мощности;
    • USB-порт и порты защиты от перенапряжения;
    • автоматический перезапуск;
    • наличие встроенного смарт-слота;
    • «холодный» старт;
    • встроенный байпас;
    • звуковая и светодиодная индикация;
    • высокий КПД и коэф. мощности 0,9;
    • совместимость работы с генераторами.

    Источники бесперебойного питания PitON производятся как со встроенными АКБ, так и без них. ИБП с двойным преобразованием PitON бывают в напольном и стоечном исполнениях, модели серии PT (1-3 кВА) изготавливаются с возможностью конвертации в вертикальном положении и монтаж в 19-дюймовую стойку.

    При необходимости ИБП PitON может быть оснащен программно-аппаратным прошивками для специальных задача, сервисным байпасом, увеличенным током заряда АКБ, трансформаторами гальванической развязки и т. п.

    % PDF-1.6 % 56 0 объект > endobj xref 56 81 0000000016 00000 н. 0000002337 00000 н. 0000002475 00000 н. 0000002607 00000 н. 0000002649 00000 н. 0000003377 00000 н. 0000003897 00000 н. 0000004482 00000 н. 0000004895 00000 н. 0000004943 00000 н. 0000004992 00000 н. 0000005040 00000 н. 0000005283 00000 п. 0000005519 00000 п. 0000005807 00000 н. 0000005909 00000 н. 0000006015 00000 н. 0000007330 00000 н. 0000008795 00000 н. 0000010196 00000 п. 0000010628 00000 п. 0000011590 00000 п. 0000012020 00000 н. 0000012388 00000 п. 0000013862 00000 п. 0000015108 00000 п. 0000016659 00000 п. 0000018057 00000 п. 0000034188 00000 п. 0000051175 00000 п. 0000053045 00000 п. 0000056294 00000 п. 0000062627 00000 п. 0000064378 00000 п. 0000064506 00000 п. 0000064717 00000 п. 0000066322 00000 п. 0000067455 00000 п. 0000068335 00000 п. 0000068729 00000 п. 0000068904 00000 п. 0000069153 00000 п. 0000070595 00000 п. 0000072829 00000 п. 0000080212 00000 п. 0000090738 00000 п. 0000092493 00000 п. 0000095746 00000 п. 0000096130 00000 п. 0000096658 00000 п. 0000096765 00000 п. 0000118557 00000 н. 0000118596 00000 н. 0000119124 00000 н. 0000119231 00000 п. 0000146948 00000 н. 0000146987 00000 н. 0000147515 00000 н. 0000147622 00000 н. 0000177530 00000 н. 0000177569 00000 н. 0000178095 00000 н. 0000178202 00000 н. 0000227688 00000 н. 0000227727 00000 н. 0000228255 00000 н. 0000228366 00000 н. 0000254260 00000 н. 0000254299 00000 н. 0000254827 00000 н. 0000254936 00000 н. 0000310986 00000 п. 0000311025 00000 н. 0000311553 00000 н. 0000311660 00000 н. 0000364303 00000 н. 0000364342 00000 н. 0000364870 00000 н. 0000364978 00000 н. 0000419408 00000 п. 0000001954 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 136 0 объект > поток խ тh (а

    % PDF-1.5 % 1324 0 объект > endobj xref 1324 54 0000000016 00000 н. 0000005758 00000 п. 0000005863 00000 н. 0000006472 00000 н. 0000006523 00000 н. 0000006638 00000 н. 0000008073 00000 н. 0000009418 00000 п. 0000010720 00000 п. 0000012079 00000 п. 0000013451 00000 п. 0000014757 00000 п. 0000014906 00000 п. 0000015005 00000 п. 0000015502 00000 п. 0000015832 00000 п. 0000015871 00000 п. 0000016409 00000 п. 0000016854 00000 п. 0000017208 00000 п. 0000019904 00000 п. 0000020631 00000 н. 0000023932 00000 п. 0000026582 00000 п. 0000027599 00000 п. 0000027875 00000 п. 0000028166 00000 п. 0000033245 00000 п. 0000033286 00000 п. 0000036360 00000 п. 0000042915 00000 п. 0000043284 00000 п. 0000044080 00000 п. 0000050819 00000 п. 0000051092 00000 п. 0000052290 00000 п. 0000052331 00000 п. 0000059504 00000 п. 0000059571 00000 п. 0000059959 00000 н. 0000060347 00000 п. 0000060466 00000 п. 0000060615 00000 п. 0000060845 00000 п. 0000061233 00000 п. 0000061621 00000 п. 0000061795 00000 п. 0000061944 00000 п. 0000091748 00000 н. 0000107062 00000 н. 0000122376 00000 н..* uK f-

    G \ * [, pHq, I% K (j, Ҿp0mvO \ oNiC, ֛

    ИБП Eaton Delta Powerware

    Eaton (Powerware) Landata 1998, Landata Best Power. 2001 г., Best Power Powerware, Landata Powerware.

    EATON ДЕЛЬТА ,

    ()

    Eaton Delta

    Eaton Delta

    Eaton Delta

    , Eaton Delta

    Eaton Delta

    / UPS,.,

    ,,.

    (онлайн, линейно-интерактивный, офф-лайн).

    .

    (/ UPS).

    (),

    +7 (495) 925-76-20

    .« 22-,
    .6. .1. Comcity
    e-mail: [email protected]


    Купить инвертор, домашний ИБП, аккумулятор для дома в Интернете | Microtek Индия

    • о нас

      О нас

      Видение и миссия

      Вехи

      Награды

      Глобальное присутствие

      НИОКР

    • Продукты

      Решения для резервного питания

      Домашние ИБП

      ИБП большой емкости

      Тележка ИБП

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *