Ибп холодный старт что это

ВВЕДЕНИЕ

Отличительные особенности существующих классов ИБП могут быть нагляднее всего оценены при рассмотрении поведения источника в различных режимах работы. Ниже перечисляются эти режимы и основные факторы, требующие внимания:

Питание нагрузки при наличии напряжения во входной сети

Это основной режим работы любого ИБП. Для случаев, когда напряжение отсутствует большую часть времени, использование отдельно стоящего ИБП является плохим решением и здесь требуются дополнительные источники электроэнергии, например дизель-генератор. При работе от сети источник выступает для нагрузки ограничителем и фильтром сетевых помех, а в некоторых классах, еще и стабилизатором напряжения. От защитных свойств, демонстрируемых ИБП, напрямую зависит качество работы и срок службы запитанного от него оборудования.

Питание нагрузки при работе от встроенных аккумуляторов

При полном отключении питания или выходе напряжения в сети за определенный диапазон (чрезмерном повышении или понижении) любой ИБП переходит на работу от встроенных батарей. В этом случае выходное переменное напряжение генерируется инвертором получающим энергию от аккумуляторных батарей. Форма и стабильность генерируемого напряжения является основополагающей характеристикой ИБП при работе от батарей. Идеальной формой выходного сигнала является гладкая синусоида.

Переход на аккумуляторы и обратно

Любой ИБП имеет диапазон входного напряжения, при котором он способен работать без перехода на аккумуляторы. Другой основополагающей характеристикой является время перехода на аккумуляторы и обратно. В этот момент большинство классов ИБП не в состоянии обеспечить непрерывность выходного сигнала. Чем шире диапазон допустимого входного напряжения, тем реже ИБП переходит на аккумуляторы, желательно также, чтобы время этого перехода было как можно меньше.

КЛАССЫ ИБП

Все имеющиеся в настоящий момент на рынке ИБП условно можно разделить на три класса.

Off-line или Standby

Принцип работы таких источников понятен из названия – нагрузка (т. е. Ваш потребитель) через некий сетевой фильтр напрямую связан с городской электросетью. При отключении входного напряжения, ИБП Off-line переходит на питание нагрузки инвертором от встроенных аккумуляторов. К недостаткам этих устройств следует отнести:

• отсутствие хорошей фильтрации и стабилизации выходного напряжения, выходное напряжение при работе от сети всегда равно входному;
• даже при незначительных падениях и бросках напряжения ИБП переходит в режим работы от встроенных аккумуляторов;
• время перехода на аккумуляторы и обратно (период непредсказуемых последствий) 5-20мсек;
• в некоторых ситуациях время переключения может утраиваться;
• большинство моделей при работе от аккумуляторов не воспроизводят на выходе напряжение синусоидальной формы;

Гибридные (Line-interactive, Ferroresonant, и др.)

Принцип действия в основном аналогичен Off-line, но с целью подавления некоторых видов помех и улучшения работы потребителей при длительном падении или повышении напряжения в этих источниках используются различные дополнительные устройства («бустеры», «кондиционеры линий» и др.). Недостатки ГИБРИДНЫХ ИБП те же, что и у Off-line, кроме этого, их регулирующие напряжение узлы могут порождать устойчивые искажения выходного сигнала и непредсказуемые переходные процессы

On-line c двойным преобразованием

ИБП преобразует 100% поступающего к нему на вход переменного тока в постоянный (т. н. выпрямление), а затем выполняет обратное преобразование. Это своего рода электростанция, преобразующая всю поступающую на вход “грязную” энергию в “чистую”, т. е. свободную от помех и каких-либо искажений, и поэтому идеально подходящей для питания сложных потребителей. ИБП класса On-line обеспечивают прецезионную стабилизацию величины и формы выходного напряжения и полную фильтрацию любых помех, возникающих в электросети. Кроме этого, как правило, они корректируют Км (коэффициент мощности) нагрузки, снижая, таким образом, ток потребления от сети, благодаря чему не нужно устанавливать более мощные защитные автоматы и применять провода увеличенного сечения, чем в случае применения ИБП других классов. При их переходе на аккумуляторные батареи полностью отсутствуют переходные процессы у выходного напряжения.

On-line c дельта-преобразованием

Преимущества этого принципа заключаются в том, что двойному преобразованию подвергается не вся энергия потребляемая от сети, а только ее часть (примерно 20%, отсюда и название принципа дельта-преобразование). Такой части энергии, как правило достаточно для компенсации отклонений входного напряжения от номинального значения, и соответственно поддержания стабильного выходного напряжения, а это ведет к уменьшению потерь и естественно повышению КПД.

У таких источников выпрямитель на входе отсутствует, а это резко снижает коэффициент не синусоидальности входного тока, без применения специального входного фильтра.

Кроме этого значительно повышается входной коэффициент мощности [Км] до 1.

Все эти особенности позволили не ставить на входе дополнительных фильтров и минимизировать реактивную мощность ИБП, а при стыковке такого ИБП с дизельгенераторной установкой (ДГУ) принимать коэффициент запаса по мощности ДГУ не более 1,3.

АНАЛИЗ РАЗНЫХ КЛАССОВ ИБП

Если попытаться проанализировать эти классы то можно увидеть, что такая характеристика как время перехода на аккумулятор присутствует только у ИБП классов Off-line и ГИБРИДНЫХ. Типовое значение времени перехода на аккумулятор у этих классов, составляет 4-5 мсек. (согласно рекламных материалов). Однако следует иметь в виду, что это верно лишь при обрыве входной линии. В случае, когда входное напряжение исчезает за счет короткого замыкания на входе или отключения питания на трансформаторной подстанции, оно может увеличиться в 4-6 раз. Теоретически современные компьютеры способны выдержать без мгновенных последствий единичный перерыв в питании продолжительностью до 15 мсек., но с более длительными перерывами уже приходится считаться, особенно неприятные последствия могут произойти, если компьютеры связаны в ЛВС.

Off-line и ГИБРИДНЫЕ ИБП

Выходное напряжение при работе в автономном режиме имеет, как правило, прямоугольную или ступенчатую формы. Многие ошибочно полагают, что форма выходного напряжения не важна для компьютерной нагрузки, но коэффициент нелинейных искажений (КНИ) у такого напряжения может достигать 50% или 30% соответственно. В рекомендациях специалистов МЭКа (Международной Электротехнической Комиссии) однако говорится, что выходное напряжение должно иметь гладкую синусоидальную форму, а в отдельных статьях даже указывается, что КНИ не должен превышать 5%.

Такое понятие, как стабильность выходного напряжения у ИБП Off-line вообще отсутствует, так как выходное напряжение всегда равно входному, если источник не работает от аккумуляторов. Как правило, диапазон входного напряжения у Off-line без перехода на аккумуляторы равен 187-264 В. Поэтому точно так же будет изменяться и выходное напряжение. У ГИБРИДНЫХ диапазон входного напряжения несколько шире, как правило, 176-264 В, а выходное напряжение при этом изменяется в пределах 187-264 В. Расширение нижней границы входного диапазона обусловлено так называемым «бустером». Фактически бустер представляет собой автотрансформатор с отводами, который ступенчато или поднимает выходное напряжение, или снижает его. Таким образом, говорить о стабилизации напряжения ГИБРИДНЫМИ ИБП также не приходится.

ИБП класса On-line

ИБП класса On-line с двойным или дельта-преобразованием энергии, во-первых, не имеют времени перехода на аккумуляторы (оно равно нулю). Таким образом, при переходе на аккумулятор или обратно выходная синусоида не имеет разрывов или каких-либо других искажений. Во-вторых, форма выходного напряжения всегда синусоидальная и не зависит от формы, частоты и величины входного напряжения, и следовательно, электромагнитная совместимость этих ИБП неизмеримо выше, чем Off-line и ГИБРИДНЫХ.

Описанные выше принципы построения ИБП On-line имеют, помимо перечисленных, еще множество чрезвычайно полезных для пользователя следствий, например:

Гальваническая развязка

Высококачественные On-line, за исключением особо малых, ИБП обычно имеют так называемую гальваническую развязку, т.е. в них отсутствует замкнутая электрическая цепь между входом и выходом (т.о. электроцепи «до» и «после» прибора не связаны проводниками между собой), что существенно улучшает помехоустойчивость защищаемого оборудования.

Ресурс аккумуляторов

Стоимость аккумуляторов составляет 40-50% от стоимости ИБП класса On-line. Ресурс аккумуляторов, как известно, определяется количеством циклов заряд-разряд, температурой окружающей среды, оптимальностью зарядного и разрядного тока и их периодическими «тренировками».

Количество циклов заряд-разряд определяется диапазоном входного напряжения – чем он шире, тем реже ИБП переходит в автономный режим. Наиболее комфортная температура для аккумуляторов 20-25С, при понижении снижается их емкость при повышении увеличивается их саморазряд. Оптимизация зарядного и разрядного тока выполнена в них аппаратными средствами, а чтобы осуществлять тренировку аккумуляторов в ИБП встроен таймер, который каждые 28 дней включает аккумуляторы на внутреннюю нагрузку, определяя их емкость, после этого производится автоматический подзаряд батарей. Если емкость батарей ниже 75% первоначальной, пользователь получает соответствующее предупреждение. Благодаря этому ресурс аккумуляторов в On-line ИБП составляет не менее 6-10 лет.

Режим Ву-Раss

By-Pass представляет собой режим, при котором нагрузка питается непосредственно от внешней сети через фильтр, в некоторых моделях еще и через трансформатор гальванической развязки, находящиеся в ИБП . Различают By-Pass автоматический и ручной.

Автоматический By-Pass включается при перегрузках ИБП , например при включении нагрузки, пусковая мощность которой в 3 – 7 раз выше номинальной, при отказах возникающих внутри источника, при перегреве и т.п. Без автоматического By-Pass невозможно построение некоторых резервированных систем бесперебойного питания. При резервировании входы ИБП и By-pass должны быть раздельными. Вход основного ИБП питается от сети, а вход By-Pass от стоящего в горячем режиме резервного. В случае отказа основного ИБП он автоматически переключается в By-pass и нагрузка получает питание от резервного. Существуют и другие архитектуры систем бесперебойного питания, в которых необходимо наличие автоматического By-Pass.

Ручной By-pass необходим при ремонтах, регламентных работах, производимых с ИБП, для обеспечения непрерывности в питании нагрузки.

Таким образом, наличие режима By-Pass позволяет экономить на мощности ИБП (выбирать ИБП без учета пусковой мощности защищаемого оборудования), повышает надежность, обеспечивает гибкость при создании сложных систем бесперебойного питания, создает удобства при обслуживании и ремонте ИБП.

Холодный старт

Холодный старт – это режим автономного запуска ИБП при отсутствии напряжения во входной сети. Далеко не все ИБП имеют такую возможность. «Холодный старт» обеспечивает дополнительные удобства, например возможность срочно передать факс или вывести какой-либо файл на принтер при отсутствии напряжения в сети.

1. ИБП On-line – идеальная защита для нагрузки даже в таких критических ситуациях, как удары молний или статические разряды в элементы электросети. В этом случае все воздействие возникающего электрического пика принимает на себя выпрямитель ИБП, а нагрузка продолжает получать чистое питание без помех и сбоев.
2. Нагрузка, запитанная через ИБП класса On-line, не может быть выведена из строя или повреждена путем «электро» диверсии (целенаправленного воздействия на электроприбор или группу приборов через внесение специально подобранной последовательности возмущений в питающую их электросеть).
3. ИБП On-line является единственной абсолютно надежной защитой от попыток считывания информации с компьютера путем анализа его обратного воздействия на электросеть.

Из-за высоких технических показателей источников класса On-line в последнее время некоторые производители, не владеющие соответствующими технологиями, а также их торговые партнеры, выдают свои ГИБРИДНЫЕ источники за On-line. Основополагающим признаком, отличающим все ИБП этого класса, является следующий – если поступающий на вход источника ток, претерпевает как минимум двойное преобразование (переменный ток-постоянный-переменный), тогда ИБП относится к классу On-line, иначе – нет.

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 cos_φ=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

Одиночные серверы, сопутствующее сетевое оборудование.

Серверные группы, телекоммуникационные стойки с сетевым и периферийным оборудованием.

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

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.

ИБП расшифровывается как "источник бесперебойного питания". Аббревиатура на английском – UPS ( Uninterruptible Power Supply) , поэтому распространены также названия УПС, ЮПС, упсник.

Основная функция источника бесперебойного питания – обеспечить подачу электроэнергии на подключенную к нему технику на время отключений в основной сети. Но, в зависимости от типа оборудования, параметры такого автономного питания могут требоваться кардинально разные. Соответственно, рынок ИБП предлагает разные типы устройств, которые отличаются массой параметров:

• принципом работы: оффлайновые, линейно-интерактивные, онлайновые;
• типом автоматической регулировки напряжения;
• качеством фильтрации помех сети;
• емкостью (количество ампер-часов, или другими словами – на какое время автономной работы его хватит);
• временем переключения на батареи при отключении электроэнергии;
• возможностью подключения дополнительных внешних батарей;
• различными дополнительными функциями (фильтрующие розетки, розетки для телефонного и сетевого кабеля, LCD-дисплей, синхронизация с ПК) и т. д.

Три основные типа ИБП

Off-line (Back-UPS, резервный, Standby) источник бесперебойного питания

Принцип действия бесперебойника такого типа очень простой:

Пока в сети есть электроэнергия в пределах установленных значений, ИБП подает на подключенные устройства напряжение напрямую от сети, одновременно подзаряжая батарею. Питание, проходящее через UPS, при этом не регулируется, фильтрация импульсов и помех происходит на самом простом уровне, с помощью пассивных фильтров. Форма сигнала соответствует сигналу сети, т. е. синусоиде.

Как только напряжение в сети пропадает, ИБП переходит на питание от батарей. Инвертор, преобразующий постоянный ток от аккумулятора в переменный ток на выходе, в UPS этого типа установлен один из самых простых, поэтому форма сигнала не соответствует правильной синусоиде. Максимум, что предпринимают производители – несколько приближают ее к синусоиде, делая ступенчатой.

На автономное питание off-line УПС переходит также в том случае, если уровень напряжения в сети падает ниже или поднимается выше пороговых значений, они могут быть разными в зависимости от марки бесперебойника.

Время переключения на аккумуляторы в различных моделях составляет от 5 до 20 мс. Это сравнительно много, и для некоторых моделей оборудования такая долгая задержка может неблагоприятно сказаться на работе . Длительное срабатывание реле связано с тем, что устройству необходимо, чтобы в момент включения автономного питания фазы напряжений сети и батарей совпадали, а поскольку они не синхронизированы, на это уходит некоторое время.

Схема работы источника бесперебойного питания резервного типа.

Плюсы Standby UPS:

Недостатки:

• долгое переключение на работу от батареи (от 5 до 20 мс);
• форма выходного сигнала – не синусоида;
• фильтрация помех, шумов и импульсов на линии довольно грубая;
• нет регулировки напряжения и частоты при работе от сети.

Линейно-интерактивные ИБП

Пример линейно-интерактивного ИБП: модель AEG Protect ALPHA 1200

Этот тип источников бесперебойного питания покупатели выбирают чаще всего, так как он оптимально сочетает функциональность и цену.

В принципиальную схему работы линейно-интерактивных UPS включен AVR – модуль автоматической регулировки входящего напряжения сети. То есть, в отличие от UPS резервного типа, он не просто пропускает сквозь себя питание, но и стабилизирует его, правда не плавно, а ступенчато.

При работе от сети при нормальном уровне напряжения линейно-интерактивный источник бесперебойного питания пропускает входящий сигнал через пассивные фильтры помех и шумов, одновременно заряжается батарея.

При повышении или понижении напряжения в сети, линейно-интерактивный ИБП производит его ступенчатую корректировку. При достижении напряжением определенного порога, AVR понижает или понижает его на фиксированную величину (или процент). Таких порогов-ступеней в схеме работы AVR может быть прописано несколько, также для работы с пониженным и повышенным уровнем может быть предназначено разное количество ступеней корректировки (например, 2 – для повышения, и 1 – для понижения).

Если напряжение в сети падает или поднимается до значений, которые лежат вне доступного входного диапазона бесперебойника, устройство переходит на работу от батарей, так же как и в случае полного отключения электроэнергии. Эти минимумы и максимумы могут различаться в зависимости от загруженности ИБП. К примеру, если UPS загружен на 70%, а вольтметр показывает 160В в сети, бесперебойник переключается на аккумуляторы. А при загрузке на 30% и напряжении в 150В он все еще производит регулировку при помощи AVR-трансформатора.

Часть линейно-интерактивных моделей ничем не отличаются по форме выходного сигнала от бесперебойников резервного типа: у них ступенчатая синусоида. Некоторые производители, особенно с ростом спроса ИБП для котлов, оснащают свои бесперебойники инверторами, выдающими правильную синусоиду.

Время переключения на работу от аккумуляторов в линейно-интерактивных ИБП с чистой синусоидой меньше, чем у его резервных собратьев. Причина в том, в УПС-ах этого типа совпадают формы кривой напряжения (и от сети, и от батареи это синусоида), что ускоряет синхронизацию фаз и, соответственно, запуска автономного питания.

Плюсы line-interactive ИБП:

• разумная цена,
• бесшумная работа,
• автоматическая регулировка входящего напряжения,
• в некоторых моделях – чистая синусоида на выходе,
• время переключения меньше, чем в резервных (в среднем 4-8 мс, в некоторых моделях 2-4 мс).

Недостатки:

• отсутствует регулировка частоты,
• недостаточно полная фильтрация помех, шумов и импульсов сети,
• регулировка напряжения не плавная, а ступенчатая,
• КПД ниже, чем в off-line источнике бесперебойного питания.

ИБП двойного преобразования (on-line)

Пример ИБП с двойным преобразованием: модель EATON PW9130 1500VA.

Это самый дорогой, но и самый лучший вид ИБП. Он оптимально подходит для дорогого капризного оборудования, для которого важно не только постоянное напряжение, но и частота, а также эффективная фильтрация шумов, сигнал в форме чистой синусоиды и отсутствие задержек при переключении на работу от батарей.

Фактически, такой источник бесперебойного питания работает постоянно, стабилизируя, фильтруя входящий сигнал, выравнивая частоту и форму выходного сигнала.

В режиме работы от сети, поступающее переменное напряжение стабилизируется и превращается в постоянное выпрямителем и распределяется между батареей (для подзарядки, если необходимо) и инвертором. Инвертор преобразует постоянный ток в переменный, выдавая на выходе сигнал в форме чистой синусоиды, правильной частоты, правильного напряжения. Помехи и шумы полностью отсутствуют – их просто не остается после двойного преобразования.

Такое постоянное "включение" бесперебойника в сеть дает одно из его весомых преимуществ: мгновенное переключение на работу от батарей. Собственно, это даже сложно назвать "переключением", так как питание проходит через выпрямитель, батарею (во время зарядки) и инвертор постоянно. В момент падения напряжения в сети ниже пороговых значений или полного отключения электроэнергии инвертор просто начинает забирать часть энергии от батареи, а не от выпрямителя. Это происходит мгновенно.

ИБП с двойным преобразованием обычно имеют еще один режим работы: байпас. Это резервная линия, которая идет напрямую от входа к выходу UPS, в обход выпрямителя, батареи и инвертора. Она позволяет в критические для ИБП моменты: перегрузка (например, стартовыми токами), выход из строя инвертора и другие – пустить электроэнергию к подключенным устройствам напрямую, избежав выхода из строя элементов устройства.

Постоянная работа ИБП имеет определенный недостаток: повышенное теплоотделение, которое требует эффективного охлаждения. Поэтому UPS online чаще всего оснащены вентиляторами, что делает их эксплуатацию в жилых помещениях не такой комфортной, как бесшумных бесперебойников других типов.

Плюсы онлайн ИБП:

• постоянная стабилизация напряжения,
• постоянная стабилизация частоты,
• чистая синусоида на выходе,
• эффективная фильтрация шумов, импульсов и помех,
• мгновенное переключение на батареи.

Недостатки:

• высокая цена,
• повышенный уровень шума,
• наиболее низкий КПД среди всех типов ИБП.

Выбирая бесперебойник, нужно учитывать, что существуют и исключения. Некоторые линейно-интерактивные ИБП могут стоить дороже, чем онлайн-модели другого производителя, время переключения на работу от батарей в резервном UPS может быть не больше, а даже меньше, чем в каком-нибудь линейно-интерактивном UPS и т. д. Поэтому в любом случае необходимо читать характеристики конкретной модели.

Дополнительный функционал ИБП

Помимо определения типа источника бесперебойного питания, который вам нужен, при выборе ИБП также стоит обратить внимание – какой функционал в него в ключен. UPS может иметь различные дополнительные функции и конструктивные особенности:

Синхронизация с ПК. Эта функция присутствует в не самых дешевых моделях, однако она очень удобна. С помощью специального программного обеспечения ИБП передает данные в реальном режиме на компьютер о состоянии электролинии, уровне заряда батарей. Помимо чисто информационной составляющей, есть также такие возможности, как например, автономное выключение компьютера с сохранением данных во всех приложениях при отключении электроэнергии.

Холодный старт. Источник бесперебойного питания, оснащенный такой функцией, можно включить при отсутствии электроэнергии в сети. К примеру, погас свет, вы сохранили документы, выключили компьютер и UPS, но спустя некоторое время появилась срочная необходимость скопировать документ на флешку. ИБП с поддержкой холодного старта можно включить, даже если электроэнергии в сети все еще нет, и сделать работу.

Розетки Schuko.

Раньше разъемы для подключения устройств в бесперебойнике выглядели, в основном, так:

Этот разъем стандарта IEC 320 отлично подходит для подключения различной компьютерной техники. Однако оборудование с обычным шнуром питания, тот же WiFi роутер, в него не подключишь. Для этих целей можно использовать сетевой фильтр с аналогичным разъемом, который подсоединяется к ИБП, а уже в него включать различное оборудование. Но это не всегда удобно.

Поэтому сейчас многие модели стали просто дополнять розетками типа Schuko (у нас их часто называют евророзетками), чтобы технику можно было включить напрямую:

Розетки для фильтрации помех. ИБП может быть оснащен розеткой или несколькими для чувствительного оборудования, которые не обеспечивают поддержку питания во время отключения электроэнергии, но защищают подключенное оборудование от помех электросети.

Розетки для телефонной линии, витой пары. Высоковольтные импульсы могут передаваться не только непосредственно по электрическому силовому кабелю, но и в случае различных аварий и поломок – и по телефонному кабелю, и по витой паре. Для защиты телефонного, сетевого и компьютерного оборудования некоторые производители предусматривают специальные разъемы, (вход/выход), куда можно подсоединить телефонную или интернет-линию.

Продолжение – в следующей статье.