On-Line Библиотека www.XServer.ru - учебники, книги, статьи, документация, нормативная литература.
       Главная         В избранное         Контакты        Карта сайта   
    Навигация XServer.ru






 

Бесперебойные питатели

Антон Соколов

Отключение электричества. Ситуация всем нам хорошо знакомая, хотя и не слишком приятная. Кратковременное пропадание напряжения, когда лишь слегка моргают электролампы, вполне может стать причиной зависания компьютера. Есть и другая сторона этой проблемы - резкий рост напряжения, что случается, к счастью, куда реже. Зато это чревато гораздо более серьезными последствиями, вплоть до выхода аппаратуры из строя :-(.

Что для этого нужно?


Для пользователей домашних ПК перебои в системе электропитания чреваты затратами лишнего времени на восстановление информации или даже аппаратной части, для компаний же последствия их могут быть поистине катастрофическими. Чем крупнее компания, тем более ощутимы могут быть ее убытки от незапланированного выключения аппаратуры - это аксиома.
Варианты решений подобных проблем известны давно. Среди них одним из основных является применение ИБП (источников бесперебойного питания). Какой же блок бесперебойного питания выбрать?
В технической литературе количество типов ИБП варьируется. Мы будем придерживаться наиболее распространенного деления на три типа.
1. Offline (они же Standby) - наиболее простые и дешевые источники бесперебойного питания. Входное напряжение в них подается напрямую на выход и одновременно на аккумулятор, подзаряжая его. Если напряжение перестает соответствовать норме, происходит переключение в режим питания от батарей и запускается преобразователь постоянного тока в переменный (в западной терминологии - инвертор). Когда ситуация нормализуется, происходит обратный процесс. Главный недостаток такой схемы - время переключения составляет обычно от 4 до 15 мс. Современные компьютерные системы безболезненно переносят отключение питания на 10-20 мс. То есть, если изготовители сэкономили на конденсаторах в блоке питания, а вы решили сэкономить на ИБП, это устройство может и не спасти вас в случае необходимости. Вторая проблема этого типа устройств заключается в отсутствии коррекции входного напряжения, форма которого далеко не всегда является идеальной синусоидой. К этому, как правило, чувствительны модемы и сетевые карты.
2. Line-Interactive (они же Ferroresonant) - по сути это улучшенная версия ИБП Offline, в которую добавлен стабилизатор напряжения. Он также в некоторой степени исправляет отклонения от синусоидальной формы сигнала в сети, но не решает проблемы промежутка времени переключения на питание от батарей. Тем не менее, ИБП этого типа - хороший компромисс между ценой и качеством: они надежны практически в любых ситуациях, кроме самых критичных.
3. Online (они же двойного преобразования) - самый надежный тип ИБП и, разумеется, самый дорогой. Входное напряжение в него подается на отдельную аккумуляторную батарею, за которой находится преобразователь постоянного тока в переменный, и только потом питание идет на оконечное устройство. Параллельно идет зарядка резервного аккумулятора. С одной стороны, это обеспечивает непрерывную подачу электроэнергии даже в случае продолжительного исчезновения тока в сети и идеальную синусоиду на выходе. Но при этом основная батарея быстро изнашивается, так что приходится переплачивать не только за сам ИБП, но и за последующую его эксплуатацию. Использование такой техники оправдано на особо важных участках работ.
Обычно ИБП типа Online имеют гораздо более высокую мощность (от 3 кВА) чем остальные, так что говорить об их применении для одного или даже нескольких обычных компьютеров не стоит.

Богатство возможностей


Помимо своей основной задачи - обеспечения стабильного электропитания - современные ИБП обладают большим количеством дополнительных функций, полезных и не очень. Упомянем наиболее распространенные из них.
Так, если пару лет назад все органы управления ИБП ограничивались выключателем, сейчас некоторые модели обладают жидкокристаллической панелью и несколькими кнопками для просмотра и, возможно, регулировки основных выходных рабочих параметров: температурного режима работы и т. п. Более распространенный вариант - набор световых индикаторов ("перегрузка", "замените батарею" и т. п.). Иногда встречаются и оригинальные решения - набор безымянных индикаторов, комбинации которых определяют состояние источника.
Многие современные ИБП могут подавать компьютеру сигнал об исчезновении питания, после чего происходит автоматический запуск процесса корректного завершения работы системы с сохранением данных. Для этого ИБП соединяется с компьютером через последовательный порт или с помощью специальной платы.
Наличие такого соединения позволяет организовать и "обратную связь" с компьютером, которая используется в некоторых моделях ИБП для контроля параметров питания и управления источником при помощи специального ПО (программного обеспечения). Обычно оно разрабатывается производителем ИБП и входит в комплект поставки, хотя для мощных источников, рассчитанных на работу в крупных сетях, оно может продаваться и отдельно.
Кроме обычной электрической сети источником "угрозы" могут стать также телефонные линии и даже LAN (Local Area Network). Для того чтобы защитить компьютер, модем или сетевую плату от проникновения ВЧ (высокочастотных) и импульсных помех, а также случайных "всплесков" высокого напряжения, некоторые ИБП оснащаются специальными фильтрами, через которые модем подключается к телефонной линии, а сетевая плата - к локальной сети. В таких ИБП имеются соответствующие разъемы: RJ 11 - для телефонных линий и RJ 45 для сетей 10/100ВаsеT.
Во многих современных источниках бесперебойного питания реализована возможность "холодного старта", т. е. включения подсоединенного оборудования при отсутствии напряжения в сети. Еще одна распространенная функция в нынешних ИБП позволяет им отключаться от сети в случае выключения присоединенного оборудования. Это весьма полезно с точки зрения экономии ресурсов аккумуляторов и продления срока их службы. Последнее немаловажно, если учесть, что у мощных источников стоимость батареи может составлять едва ли не половину их собственной стоимости! Наконец, в некоторых современных ИБП (в основном типа Online), присутствует так называемая система Bypass, подающая питание напрямую из сети или через простейший фильтр в обход основной схемы источника. Во-первых, такая "фича" позволяет спасти ИБП от повреждения в случае сильных перегрузок (например, при подключении слишком большой нагрузки или коротком замыкании на выходе), во-вторых, работать с подключенным оборудованием в случае элементарной поломки или перегрева ИБП.

Технические характеристики


Основная характеристика этих устройств - выходная мощность. Если речь идет о компьютерах, ее запас должен составлять 25-30% относительно реально потребляемой величины. Следует отметить, что больший запас мощности не нужен - он приведет только к лишним затратам на ИБП и аккумуляторы. Если же брать источник известного производителя для работы в условиях городской электросети, можно ограничиться еще меньшим запасом.
Производители ИБП обычно выражают мощность в ВА (Вольт-Амперах, по-английски VА), в то время как на блоках питания компьютеров и многих других устройств мощность указывается в Вт (Ваттах, по-английски W). Ни в коем случае не стоит думать, что это одно и то же - ведь мы имеем дело с переменным током! Для перевода одних единиц в другие можно пользоваться формулой ВА*0.7 = Вт, при этом следует помнить, что она весьма приблизительна. Считается, что такой механизм пересчета подходит для источников, подключаемых к компьютерному оборудованию. Таким образом, если у вас компьютер потребляет 250 Вт, вам потребуется ИБП на 450-500 ВА!
Вторая важная характеристика - диапазон допустимых входных напряжений. Здесь все зависит от качества имеющейся электросети: если напряжение будет выходить за допустимые рамки, источник часто будет переходить в режим снабжения от батарей, что снизит срок службы последних. При покупке будьте внимательны: в западных сетях с перепадами напряжения дела обстоят лучше, и зачастую ИБП даже известных производителей не рассчитаны на сильные отклонения напряжения :-(.
Время автономной работы, в зависимости от модели ИБП, применяемых аккумуляторов и подключенной нагрузки, может составлять от нескольких минут до нескольких часов.
Наконец, цена - зачастую главный фактор при выборе чего бы то ни было. В нашем случае классическая ситуация: есть несколько компаний, чью продукцию принято относить к категории brand-name, и есть более дешевые устройства менее известных производителей. Если вы живете в регионе, где проводят плановые отключения электроэнергии (в этом случае частота "плывет") или если ваше оборудование питается от автономных генераторов, вам следует особенно позаботиться о стабилизации электроснабжения. Особенно если вы хотите открыть свое дело. Самое время припомнить все ваши обиды на местную подстанцию, подсчитать деньги в кошельке и почесать в затылке...



Литература по компьютерной периферии