Устройство бесперебойного питания

Серверы устанавливаются для длительной работы под нагрузкой. Для исключения вероятности отключения устройства из-за отсутствия питания устанавливаются ИБП. Они также выполняют функцию защиты от помех в сети и перепадов напряжения. В продаже встречается много моделей источников бесперебойного питания, с выбором могут возникнуть некоторые проблемы. IT-инженеры ittelo.ru отлично разбираются в этой теме. При определении подходящего устройства учитывается отведенный бюджет на покупку и особенности серверного оборудования.

Источники бесперебойного питания (ИБП, бесперебойники)

Одна из причин быстрого выхода из строя аппаратной начинки сервера – перепады напряжения. Она очень восприимчива к сетевым помехам, которые могут быть даже незаметными (для мигания света требуются сильные скачки).

ИБП – специальное оборудование, оснащенное преобразователем постоянного тока в переменный, и имеет встроенную аккумуляторную батарею. Происходит выпрямление напряжения до требуемого значения.

Выглядит устройство как небольшой блок с дополнительными входами и выходами. Размеры и вес зависят от емкости установленной батареи. Она подбирается с учетом энергопотребления сервера и того, сколько оборудование должно проработать без основного источника питания.

Популярные бренды

Производством ИБП занимаются разные компании. Наиболее известны:

• APC. Компания вышла на рынок в 1982 году. Выпускает преимущественно недорогие модели.
• Ippon. Английский производитель, поставляет продукцию с 2002 года. Бренд достаточно распространен на российском рынке.
• INELT. Российский бренд, поставкой профессионального оборудования занимается с 2002 года.
• P-Com. Международная компания, которая официально продает свои устройства в Москве.
• Powercom. Тайваньский крупный производитель, выпускает около 300 тысяч устройств в год.

Некоторые производители выпускают ИБП специально для серверного оборудования. Классификация ведется по основным характеристикам.

Виды

ИБП бывают нескольких типов. Классификация ведется по конструкции и емкости, мощности. Выделяют три основных категории:

• Резервные (Standby, Off-Line). Считаются бюджетным решением. Преимущество связано с высоким КПД, который достигает 99%. Нагрев минимальный, питание происходит напрямую от центральной сети. Предназначение связано с фильтрованием напряжения. При выходе параметров за пределы нормы осуществляется автоматическое отключение питания.
• Интерактивные (Line-Interactive). Особенность этой группы заключается в том, что на входе устанавливается ступенчатый стабилизатор. Он отвечает за регулирование напряжения. Преимуществом конструкции считается меньшее время, которое требуется для переключения на встроенный аккумулятор.
• С режимом двойного преобразования (Double-Conversion, Online). Принцип работы — в получении постоянного тока, который с помощью инвертора преобразуется в переменный. Этот процесс направлен на получение качественной синусоиды. Только в этом случае требовательное оборудование сможет проработать долго. Показатель КПД находится на уровне 80-96%. Но процесс преобразования приводит к нагреву, появляется шум.

При выборе учитываются и основные характеристики. Они связаны с расчетом требуемой мощности, стабильностью работы и другими показателями.

Зачем дома нужен ИБП?

Для домашней бытовой техники, компьютера и серверов требуется выпрямитель и источники бесперебойного питания. Он защищает устройства от перепада напряжения. Эта причина приводит к быстрому износу чувствительных элементов.

Также они используются, если в регионе наблюдаются постоянные отключения энергии. Установленной батареи может быть достаточно для питания сервера в течение нескольких часов.

Какие ИБП бывают?

Классификацию ИБП можно провести и по назначению. Выделяют для обычного и промышленного применения.

Второй тип обходится намного дороже. Он подходит для установки, когда нужно питать серверы с высоким показателем энергопотребления. Для размещения нескольких батарей размеры устройства увеличиваются.

Для видеонаблюдения

Создаваемая система безопасности должна работать бесперебойно сутками. Камеры и серверы, которые получают видеосигнал для обработки и хранения, восприимчивы к скачкам напряжения. Поэтому устанавливаются ИБП.

Главным требованием при выборе считается выходная мощность. В большинстве случаев подходят устройства с показателем от 250 ВА до 10 кВА. Запасом мощности считается 20%.

Для умного дома и систем безопасности

Системы умного дома стали активно распространяться. Для их работы также требуются мощное серверное оборудование и дополнительные устройства.

Подбор ИБП ведется с расчетом потребляемой энергии всех устройств. Учитывается и необходимость в продолжительном питании.

Для отопительных систем

Некоторые производители специализируются на выпуске источника бесперебойного питания для отопительных систем. Такие модели характеризуются надежностью и высокой емкостью встроенных аккумуляторов.

Отопительные системы жизненно важны и не должны зависеть от стабильности энергопитания. Поэтому рекомендуют выбирать только промышленные модели, рассчитанные на высокую нагрузку.

Для компьютера

Для бесперебойного питания компьютера также требуется хороший ИБП. Это связано с тем, что даже недлительное обесточивание приведет к потере информации. ПК выключается, незаписанные данные (находятся в оперативной памяти) пропадают.

Обычный компьютер характеризуется невысоким показателем энергопотребления. Поэтому источник бесперебойного питания может быть компактным и питать ПК на протяжении часа. Этого будет достаточно для закрытия программного обеспечения и сохранения всей информации.

Базовые характеристики ИБП

Выделяют базовые характеристики, которые учитываются при выборе ИБП. Они указываются производителем в описании:

• Выходная мощность. Все электрооборудование, подключенное к источнику питания, характеризуется нагрузкой. Если показатель выходной мощности будет низким, ИБП может выйти из строя.
• Разъемы. Они определяют, какие устройства получится запитать. Многие модели имеют несколько типов.
• Наличие функции защиты. Предназначение ИБП заключается в защите оборудования от перегрузки.
• Холодный старт. Эта функция предусматривает возможность включения сервера с питанием от аккумуляторных батарей. Особенность в том, что стартовая нагрузка очень высокая.

Существуют универсальные промышленные модели, которые подходят для питания любого оборудования.

Как выбрать источник бесперебойного питания

Есть два основных критерия выбора. В первую очередь рассчитывается мощность. Для ее определения потребуется показатель суммарной нагрузки.

Время автономной работы также считается основным показателем, который учитывается при выборе подходящего источника бесперебойного питания. Небольшие офисные решения способны питать компьютер всего 15 минут. Для серверов потребуются промышленные реализации.

Как рассчитать мощность ИБП

Больше всего проблем возникает с расчетом требуемой мощности. Для этого недостаточно просто суммировать общую нагрузку. Пусковые токи намного выше, требуется применение специальных коэффициентов.

Некоторые производители указывают, на какую нагрузку рассчитан ИБП. Лучше всего покупать устройство с запасом не менее 20%.

Набор разъемов

Количество и тип разъемов во многом зависят от предназначения источника бесперебойного питания. Для серверного оборудования требуется IEC 19 или IEC C13. Но производители добавляют и другие, которые существенно расширяют область применения.

Некоторые модели снабжаются USB и стандартной розеткой. С увеличением их количества повышается и цена, так как конструкция усложняется.

Международная классификация ИБП

Производством ИБП занимаются международные компании. Для маркировки используется стандарт IEC 62040-3 (пример: VFA SS 111). Особенности его расшифровки:

• первая группа символов используется для обозначения зависимости выходного сигнала устройства от входного;
• вторая говорит о форме выходного сигнала;
• третья определяет динамические характеристики.

Некоторые производители могут не придерживаться стандартов при маркировке. Поэтому о том, как провести расшифровку, нужно искать информацию на официальном сайте.

ИБП с резервированием первичного напряжения

Подобное оборудование подходит для питания серверов. Переход на накопленную энергию происходит без заметного скачка напряжения.

Это снижает вероятность, что аппаратная начинка выйдет из строя или временная информация будет повреждена. Производители стараются сделать ИБП компактными.

Бесперебойное питание с резервированием вторичного напряжения

Еще один тип профессионального оборудования. Среди особенностей функциональности выделяют:

• питание стабилизированным напряжением;
• защита оборудования от перегрузки;
• автоматическое восстановление выходного напряжения.

Подобный тип ИБП считается профессиональным решением. Но он подходит не для всех случаев применения.

Характеристики ИБП

Существуют и некоторые другие характеристики, которые учитываются при выборе источника бесперебойного питания:

• гарантируемый срок эксплуатации аккумуляторных батарей;
• форма исполнения конструкции;
• размещение аккумулятора;
• время переключения режима;
• реакция при возникновении перегрузки;
• возможность регулировки частоты;
• функция холодного старта;
• фазность источника питания.

Многие производители выпускают модели для серверов. Параметры подбираются так, чтобы система смогла проработать некоторое время без основного источника питания.

Конструкция

Классическая конструкция представлена сочетанием определенных элементов:

• Аккумуляторные батареи. Они требуются для накопления и хранения энергии, которая будет использоваться для питания сервера при обесточивании основного источника.
• Инвертор. Он нужен для преобразования постоянного напряжения в переменное и наоборот.
• Изолирующие трансформаторы. Они понадобятся для гальванической развязки между входом и выходом.
• Стабилизаторы. Устанавливаются с целью выравнивания показателя напряжения.
• Интерфейс для контроля и управления. Некоторые модели устройств имеют небольшой экран, на котором отображаются основные значения и есть механические элементы для регулирования.

Основные эксплуатационные характеристики во многом зависят от качества исполнения. Поэтому рекомендуют покупать устройства известных брендов. Контроль на многих стадиях производства позволяет исключить допущение брака.