Типы источников бесперебойного питания

Так уж повелось, что в корпоративной среде принято серьезно относиться к обеспечению беспрерывной работы компьютеров. О важной роли источников бесперебойного питания (ИБП, UPS) сказано много, да и практически каждый рекламный проспект начинается с абзаца, в котором описано, насколько необходимо такое устройство на каждом рабочем месте. Но придя в магазин, неподготовленный покупатель будет растерян - на полках представлено, по меньшей мере, несколько десятков устройств, а какой нужен именно вам, так просто не решишь. Чтобы легче было сделать правильный выбор, следует вначале немного разобраться в несложном устройстве UPS.

Что в электрических розетках?

Есть несколько нарушений регулярного электропитания, которые должен исправлять ИБП.

- Перенапряжение. Это очень распространенный дефект украинских электросетей. Он может быть вызван подключением к общей фазовой линии промышленного оборудования (сварка, электродвигатель). Тут имеется в виду именно длительное превышение номинального напряжения (более десяти микросекунд). Перенапряжение чаще всего приводит к перегоранию входной цепи потребительского электроприбора;

- Кратковременный бросок перепад напряжения, "игла". Именно из-за кратковременности это явления становится очень опасным, ведь на него не успевают среагировать стандартные схемы защиты. В результате "иглы" могут пострадать практически любые участки электросхемы;

- Пониженное напряжение. Казалось бы, данный дефект не может быть очень опасным, но это не так. Ведь при пониженном напряжении для обеспечения необходимой мощности через выходные цепи должен проходить больший ток. Это явление так же типично для отечественных электросетей;

- Пропадание напряжения. Это редко может повредить бытовой электроприбор, но приводит к вынужденному простою оргтехники, потере данных и порче установленного программного обеспечения;

- Различные электрические помехи. Из-за неправильно построенного заземляющего контура (а порой, в промышленных или жилищных зданиях он отсутствует вообще) включенные в сеть электроприборы могут создавать помехи в виде электрического сигнала, накладывающегося на генерируемое электростанцией напряжение и проникающее в другие электроприборы. Этот вид дефекта чаще всего вызывает нарушения в работе различного сетевого и телекоммуникационного оборудования.

Для защиты от таких дефектов, как "игла", перенапряжение или помехи, можно воспользоваться качественными сетевыми фильтрами, но полноценную защиту обеспечат только ИБП. Они обладают всеми функциями фильтров и дополнительными средствами защиты. Поэтому эти приборы являются предпочтительным выбором для предприятий.

Поступившие с батареями

Именно благодаря аккумуляторам, составляющим главную часть бесперебойников, возможны дополнительные функции защиты. При этом различается несколько фаз работы ИБП.

- Нормальный режим работы. Осуществляется тогда, когда в питающей электросети напряжение соответствует нормам, заданным в параметрах бесперебойника. При этом напряжение может фильтроваться и корректироваться, а может поступать в выходную цепь как есть. Это зависит от функций, реализованных в ИБП. В данном режиме происходит защита от перегрузок и короткого замыкания, а также подзарядка аккумуляторов;

- Аварийный режим. Если напряжение в сети отсутствует или его характеристики не могут быть подкорректированы, бесперебойник переключает свою работу на питание от внутренних батарей. При этом переменное напряжение будет генерироваться из постоянного, поэтому форма выходного сигнала зачастую не соответствует синусоиде. У этой фазы есть две основных характеристики - качество выходного напряжения и время работы при номинальной нагрузке;

- Переключение между нормальным и аварийным режимом. Этот промежуточный этап работы целесообразно выделить в отдельную фазу, поскольку он имеет очень важное значение как для питаемого электроприбора, так и для самого бесперебойника. Дело в том, что бесперебойник способен выдавать на выходе приемлемое напряжение даже в том случае, если входное напряжение несколько отличается от номинального. Чем шире диапазон допустимого напряжения, тем реже придется устройству питаться от аккумулятора и экономить его заряд и время жизни. При этом одной из важнейших характеристик этой фазы является время переключения между работой от батарей и электросети. У современных ИБП оно составляет меньше десяти микросекунд. Заметим, что в момент переключения выходное напряжение отсутствует. Большинство компьютеров с их импульсными блоками питания, могут бес проблем выдержать краткосрочное отсутствие напряжения, но для серверов и телекоммуникационного оборудования желательно иметь непрерывное питание.

Три типа ИБП

По своему принципу работы ИБП делятся на три типа.

- Off-line, stand-by или Back UPS. Это самые простые и дешевые устройства. Принцип их работы простой. Пока напряжение в сети находится в определенных пределах (как правило, 230 В +/- 20%) оно через пассивный фильтр попадает на выход. Ни уровень напряжения, ни его форма не корректируются. Возможна только базовая защита (пассивные фильтры могут не все) от "игл" и помех. Эти ИБП защищают также от перегрузок и короткого замыкания. В аварийном режиме данные бесперебойники работают непродолжительное время и формируют выходной сигнал далеко неидеальной формы. Их предназначение состоит в том, чтобы в случае пропадания напряжения позволить ОС закрыть файлы и выключить компьютер. При этом рекомендуется обратить внимание на качество сопровождающего программного обеспечения, которое может самостоятельно выполнить все действия по корректному выключению компьютера. Таким образом у off-line бесперебойников есть несколько недостатков: отсутствие корректировки напряжения, частое переключение на работу от аккумуляторов, плохая форма выходного напряжения, длительное время переключения на автономную работу и обратно;

- Линейно-интерактивные или Smart UPS. Это самый популярный на рынке SOHO тип устройств. Они умеют в некоторой степени корректировать выходное напряжение. То есть, если напряжение в сети отклонено на определенный уровень от номинального, оно будет исправлено. А вот частота тока не регулируется. Они также оснащены фильтрами и могут защищать потребителя от помех и бросков напряжения. Как правило, устройства этого типа имеют так называемую гальваническую развязку. Другими словами, входная и выходная цепь у них не имеют прямого соединения и разделены электрической емкостью, что также помогает противостоять высокочастотным помехам. Обычно такие бесперебойники имеют более емкие по сравнению с off-line батареями и позволяют работать компьютеру около часа. У Smart UPS есть следующие недостатки: несинусоидальный выходной сигнал, неточное регулирование выходного напряжения;

- ИБП с двойным преобразованием напряжения или On-Line. Это бесперебойники высокого класса, предоставляющие максимум защиты. Их работа построена на последовательном преобразовании напряжения. Вначале переменное напряжение в сети преобразуется в постоянное, а далее генератор синусоидального сигнала использует его для формирования переменного напряжения. Очевидно, что при этом выходное напряжение не зависит ни от уровня, ни от формы входного напряжения. Также у него нет времени перехода на автономную работу. Это тип бесперебойника не нуждается в фильтрах, поскольку он сам создает напряжение. Недостатки On-Line бесперебойников: высокая цена, значительная амортизация аккумуляторов.

Данная классификация не только дает представление о работе бесперебойников, но и позволяет определить сферу их применения. Очевидно, что off-line ИБП возможно использовать только в домашних условиях и только в том случае, если качество напряжения в сети хорошее. Линейно-интерактивные бесперебойники прекрасно годятся для установки на предприятиях, поскольку они позволяют максимально эффективно защитить данные и компьютеры. Эти устройства также характеризуются оптимальной для SOHO ценой. И, наконец, On-Line ИБП используются в основном в центрах обработки данных, серверных комнатах, для организации централизованного обеспечения электроэнергией.

— Николай Ткаченко

2006.09.24
19.03.2009
В IV квартале 2008 г. украинский рынок серверов по сравнению с аналогичным периодом прошлого года сократился в денежном выражении на 34% – до $30 млн (в ценах для конечных пользователей), а за весь календарный год – более чем на 5%, до 132 млн долл.


12.03.2009
4 марта в Киеве компания Telco провела конференцию "Инновационные телекоммуникации", посвященную новым эффективным телекоммуникационным технологиям для решения задач современного бизнеса.


05.03.2009
25 февраля в Киеве компания IBM, при информационной поддержке "1С" и Canonical, провела конференцию "Как сохранить деньги в условиях кризиса?"


26.02.2009
18-19 февраля в Киеве прошел юбилейный съезд ИТ-директоров Украины. Участниками данного мероприятия стали ИТ-директора, ИТ-менеджеры, поставщики ИТ-решений из Киева, Николаева, Днепропетровска, Чернигова и других городов Украины...


19.02.2009
10 февраля в Киеве состоялась пресс-конференция, посвященная итогам деятельности компании "DiaWest – Комп’ютерний світ" в 2008 году.


12.02.2009
С 5 февраля 2009 г. в Киеве начали работу учебные курсы по использованию услуг "электронного предприятия/ учреждения" на базе сети информационно-маркетинговых центров (ИМЦ).


04.02.2009
29 января 2009 года в редакции еженедельника "Computer World/Украина" состоялось награждение победителей акции "Оформи подписку – получи приз!".


29.01.2009
22 января в Киеве компания "МУК" и представительство компании Cisco в Украине провели семинар для партнеров "Обзор продуктов и решений Cisco Small Business"

 

 
 
Copyright © 1997-2008 ИД "Комиздат".