Как работает ИБП?

Бесперебойный источник питания пригождается в случаях аварии в сети электроснабжения. Выпускаются различные модели, технические характеристики которых удовлетворяют различный уровень энергопотребления (производство, бытовые нужды). При выборе ИБП рекомендуется проконсультироваться со специалистом. IT-инженеры ittelo.ru помогут подобрать энергоемкий бесперебойник, сделают расчет соответствия показателей и требующегося объема питания.  

Что такое ИБП?

Устройство применяется, чтобы обеспечить безопасность ЭВМ, компьютерного оборудования, холодильных установок и смарт-ТВ на случай потери или значительного снижения мощности основного источника питания (при перепадах напряжения).

ИБП оснащен несколькими АКБ и датчиками, срабатывающими, если обнаружены потери или снижения мощности.

Питание оборудования, подключенного к электрической сети здания (помещения) передается батареям (постоянное напряжение батарей через инвертор преобразуется в переменный ток).

Устройство ИБП и принцип его работы

Источник бесперебойного питания — это система, в которой для питания есть батареи (АКБ). Аккумуляторы используют постоянный ток, а входящий источник питания — переменный ток. Преобразование идет с помощью инвертора. Устройство оснащено переключателем между входным источником переменного тока и питанием от батареи.

Структура базовой системы ИБП:

1. Батареи.
2. Зарядное устройство.
3. Инвертор.
4. Переключатель передачи.

Выпускаемые модели совместимы с устройством защиты от перенапряжения (SPD). Это продлевает срок службы ИБП и подключенного к нему оборудования (техники, установок, приборов).

Резервные ИБП

Наиболее распространенным в небольших системах является автономный бесперебойник. Это тот, который обычно используют, например, на персональном компьютере. Резервный бесперебойник при сбоях берет на себя управление. Модели этого типа являются наиболее экономичными и доступными.

Линейно-интерактивные ИБП

Тип бесперебойника подходит для потребностей инфраструктуры малого бизнеса. Похож на резервный ИБП плюс дополнительная возможность регулирования напряжения. Выполняет контроль входящего питания и обнаруживает заниженное напряжение или перепад.

Может добавлять или уменьшать мощность, чтобы выходная мощность устройств была постоянной. Особенно полезен при отключении электроэнергии, а также в случае перепада напряжения.

Что такое ИБП и для чего он нужен

Бесперебойник представляет собой перезаряжаемую батарею, используемую для резервного электроснабжения от основных источников питания и при отключении сети.

Бесперебойность отличает от генераторов, которые включаются в течение нескольких секунд после отключения электроэнергии, но при включении топливных двигателей возникает сбой. Бесперебойник может быть установлен между резервными генераторами и оборудованием для обеспечения питания до тех пор, пока не подключатся более постоянные источники.

ИБП также обеспечивает кондиционирование питания для дополнительной защиты. Используются активные фильтры для устранения гармонических искажений, что обеспечивает чистую и стабильную форму сигнала переменного тока.

Виды ИБП

Три основных типа конфигураций системы ИБП по способу прохождения мощности через устройство:

• онлайн с двойным преобразованием;
• линейно-интерактивный;
• автономный (также называемый резервным режимом и резервным аккумулятором).

Выбор ИБП требует изучения ряда факторов: размер нагрузки, расположение и критичность защищаемого оборудования являются ключевыми.

Базовые характеристики ИБП

Оценить можно по параметрам:

• выходной мощности;
• времени переключения на аккумулятор:
• длительности автономной работы;
• входному напряжению;
• преобразованию выходного напряжения в период колебаний входного;
• действию во время перегрузок;
• фазности;
• регулировке частотных показателей;
• наличию холодного старта;
• сроку службы.

Существует взаимосвязь с типом корпуса (например, настольный или напольный) и способом установки аккумулятора (внешний или внутри). Выпускаются универсальные модели.

Как выбрать источник бесперебойного питания

Учитываются следующие факторы:

1. Мощность (определяется в зависимости от устройств, которые планируется защищать. Для этого нужно рассчитать общую мощность подключаемых объектов, умножить на 2 полученную сумму).
2. Длительность функционирования от АКБ (продолжительность, в течение которой необходимо поддерживать питание устройств во время отключения электроэнергии. Выгодный выбор модели с максимальным временем режима от батареи).
3. Форм-фактор (оцениваются размер и форма, учитываются возможности монтажа в стойку, а также размещение на столе).
4. Розетки по количеству подключаемых объектов. Выбор модели, имеющей достаточно розеток для размещения всего оборудования, принимая во внимание любое потенциальное расширение в будущем.
5. Регулирование напряжения (функция, обеспечивающая стабильное питание и защищающая от колебаний и перепадов напряжения (есть не у всех моделей)).
6. Типы розеток (например, стандартные трехконтактные розетки или специализированные розетки), оценивается совместимость с вилками.
7. Программное обеспечение и мониторинг позволяют отслеживать энергопотребление, следить за состоянием батареи и получать уведомления при появлении проблем (есть не у всех моделей).
8. Гарантия (срок бесплатного обслуживания или замены).

Оцениваются потребности в электропитании, характеристики и выбирается модель ИБП, обеспечивающая необходимую защиту и функциональность.

Как рассчитать мощность ИБП

Арифметический расчет производится в два действия:

1. Сложение мощности каждого устройства, подключение которого планируется.
2. Умножение полученной суммы на 2.

Последнее действие выполняется с учетом увеличения тока при запуске.

Продолжительность работы

Показатель варьируется и зависим от 4 факторов:

1. Размер и мощность системы ИБП. Более крупные машины с большей мощностью подают питание дольше, чем системы меньшего размера. Установлен минимальный промежуток — 15 минут (при любом расчете). Нагрузка, при нарастании которой сокращается срок работы бесперебойника.
2. Эффективность системы ИБП также может сыграть роль в ее продолжительности (определяется программным обеспечением).
3. Вид аккумулятора. Используются свинцово-кислотные, способные обеспечивать питание долго, или литий-ионные батареи, срок службы которых может быть меньше.

В целом, время, в течение которого система ИБП будет работать без питания, может сильно различаться в зависимости от конкретной системы и факторов, упомянутых выше.

Набор разъемов

Обязательным является разъем питания. Дополняющими могут быть порты USB или RS-232 (передача данных) плюс RJ-11 и RJ-45 (сеть).

А нужен ли сегодня ИБП для домашнего ПК?

Функции бесперебойника обеспечивают защиту комплектующих и механизмов компьютера. При работе с регулярно обновляемыми данными необходим ИБП для возможности оперативного сохранения (например, взаимодействие с облачными системами, когда есть риск потери документа).

Установка ИБП актуальна для объектов, расположенных в населенных пунктах сельской местности (характеризуются частыми перепадами напряжения).

Как работает ИБП

Устройство накопления энергии (инвертор) — основной компонент, обеспечивающий питание компьютера, сетевой системы или электронного оборудования.

Если входная сеть находится в норме, то бесперебойник выполняет функцию стабилизатора сетевого напряжения переменного тока. Одновременно происходит подзарядка АКБ.

Если произошло прерывание в подаче питания, бесперебойник оперативно преобразует мощность АКБ. Продолжается подача питания на 220В при переменном токе. Применяется метод инверторного преобразования.

Нужен ли вообще ИБП

Бесперебойник дает резервное питание, гарантируя исправность подключенных объектов:

1. Защищает от перебоев в подаче электроэнергии (предназначен для немедленного обеспечения электропитанием во время перебоев в электроснабжении, предотвращая любые нарушения работы или деятельности). Действует как буфер между основным источником и устройствами, позволяя продолжать работать или играть.
2. Предотвращает потерю данных (дает достаточно времени, чтобы сохранить результат работы и правильно завершить, предупреждая потерю или повреждение данных). Это особенно важно для предприятий, которые в значительной степени полагаются на данные.
3. Защита от скачков напряжения (действует как защитный барьер, регулируя напряжение и обеспечивая стабильное электропитание даже во время перепада). Поглощает избыточное напряжение и защищает ценную электронику.
4. Поддерживает работу чувствительного оборудования. Некоторое оборудование, такое как серверы, медицинские устройства и системы безопасности, требует постоянного электропитания. ИБП обеспечивает бесперебойное питание, гарантируя работоспособность критически важных систем, предотвращая любой потенциальный ущерб или потери, которые могут возникнуть в результате внезапных перебоев в подаче электроэнергии.
5. Обеспечивает корректное выключение: при отключении электроэнергии дает время для правильного выключения устройств. Функция особенно важна для серверов и другого сетевого оборудования, поскольку резкие отключения могут привести к повреждению данных или аппаратных компонентов.

С момента разработки машины бесперебойного питания использовались как надежный источник для критически важных систем во время космических полетов. Изобретение произвело революцию в технологии резервного питания, что привело к его широкому внедрению в различных отраслях и приложениях.

Дополнительные функции ИБП

Модели бесперебойника отличаются по набору опций:

• подключение через аккумулятор (нет подпитки от электросети);
• возможность замены АКБ, не отключая бесперебойник;
• корректная деактивация при выявлении проблемы (автоотключение);
• возможность подключения дополнительных АКБ;
• мониторинг плюс управление на удаленке.

Чаще подобного рода модели нужны для масштабных серверных.

Мощность ИБП

Применяется правило, условия которого следующие:

• выходная мощность бесперебойника больше нагрузки, возникающей при потреблении;
• нагрузка фазы происходит на треть от номинала.

Является основным параметром оценки ИБП. Учитывают максимальную, полную, реактивную и активную мощности.

Характеристики бесперебойников

Оценить модель бесперебойника можно по техническим показателям:

• выходной мощности, передаваемой на нагрузку;
• длительности переключения на АКБ плюс обратно (оперативность смены режимов работы);
• форме выходного сигнала (синус идеальный либо модифицированный);
• периоду автономной работы;
• функции корректировки напряжения;
• току ЗУ.

Составление соответствия параметров и величин требует профессиональных знаний, которыми обладают IT-инженеры ittelo.ru. Услуги специалистов помогут избежать совершения ошибки в расчетах.

Выбор типа ИБП в зависимости от нагрузки

Множество выпускаемых моделей делится на три основных вида:

1. Резервный (back), представляющий собой аккумулятор, запитывающий при отключении основного источника.
2. Линейно-интерактивный (line-interactive). Резервный источник, оснащенный стабилизатором.
3. Двойной преобразователь (online).

Обязательно рассчитывается значение мощности.

Условия эксплуатации источников питания

Правильное использование основано на следующих принципах:

1. Соблюдение диапазона рабочего напряжения.
2. Во время перезагрузки источник питания не используется.
3. Должны быть условия для теплоотвода.

Инструкция прилагается для каждой модели. В ней описаны режимы работы и порядок их активации.