Бесперебойник

Некачественное электропитание – одна из основных проблем выхода из строя бытовой, офисной или промышленной техники. Несмотря на то, что помехи, возникающие в электрической сети, носят периодический характер, они оказывают пагубное влияние на компоненты современных электронных устройств, подключаемых к розетке. Для защиты критически необходимого оборудования или сохранения данных при исчезновении питающего напряжения наиболее часто используются источники бесперебойного питания.

Основные схемы работы и сферы применения источников бесперебойного питания

Назначение ИБП – обеспечение корректной работы нагрузки при резких «провалах» или «всплесках» напряжения, а также обеспечение кратковременной автономной работы подключенного оборудования при полном отключении электроэнергии. Современные бесперебойники делятся на три класса:

1. Резервные или Offline
2. Линейно-интерактивные
3. С двойным преобразованием энергии

Их конструкция и функционал несколько отличаются, но, как пользоваться бесперебойником, разобраться сможет каждый.

Для чего нужен ИБП резервного типа? Основная сфера его применения – защита бытового компьютерного и мультимедийного оборудования. Схема его работы предельно проста: в штатном режиме нагрузка питается от сети, а при исчезновении в ней напряжения прибор переключается в режим работы от батареи. Время переключения между типами функционирования — ненулевое. Бесперебойник питания для дома стоит относительно недорого и позволит защитить оборудование от незначительных перепадов напряжения и кратковременного исчезновения напряжения.

Преимущества ИБП линейно-интерактивного типа заключаются в более плавной стабилизации сигнала и возможности работы в широком диапазоне входных напряжений. Такие устройства не позволяют корректировать частоту сигнала при питании от сети, в режиме же питания от аккумуляторных элементов могут выдавать «чистую» или аппроксимированную синусоиду. Как можно использовать бесперебойник Line-Interactive? Он отлично подходит для защиты мониторов, системных блоков, узлов ЛВС, рабочих станций, компьютерной периферии и прочих устройств с импульсными блоками питания, что делает его отличным ИБП для офиса.

Наиболее совершенный в плане защиты оборудования – ИБП с двойным преобразованием энергии. Но что ценного в бесперебойнике, разработанного по схеме Online? Для него характерно мгновенное переключение между режимами работы и независимость параметров сигнала на выходе от параметров на входе UPS. Поэтому именно этот тип ИБП предназначен для коммутации оборудования, особенно требовательного к качеству электропитания. Среди бесперебойников Online топологии, исходя из сферы их применения, можно выделить следующий типы:

• ИБП для центров обработки данных;
• ИБП для медицинских аппаратов;
• ИБП для серверов;
• ИБП для газового котла;
• ИБП для циркуляционных насосов.

Причины некорректного использования компьютерного UPS для питания котла отопления

Вот список основных причин, по которым нельзя использовать обычный компьютерный бесперебойник для питания котла отопления:

• компьютерный UPS не обеспечивает синусоидальный график напряжения, необходимый для питания насосов котла отопления;
• компьютерный UPS не обеспечивает наличие правильной фазировки тока для стабильной работы устройства розжига и горелки газового котла отопления;
• компьютерный UPS не может дать необходимое длительное время резерва для эффективной работы котла при длительных отключениях электрического питания.

Теперь давайте разбираться подробнее.

Для питания котла отопления необходим «чистый синус»

Источники бесперебойного питания (UPS) можно разделить на две группы по типу выходного сигнала: «чистый синус» и «модифицированный синус». «Модифицированный синус» также может называться «меандром».

На выходе источника бесперебойного питания типа «чистый синус» можно видеть правильный синусоидальный график напряжения. На выходе источника бесперебойного питания типа «модифицированный синус» можно видеть график напряжения в виде меандра — ступенчатой линии, приближенной к графику синуса.

Как правило, обычные компьютерные бесперебойники производятся по технологии «модифицированного синуса», это дешевле и не приносит вреда компьютеру.

Циркуляционные насосы являются важной частью современного котла отопления или отопительной системы. Главной частью насоса является электродвигатель, который требует правильного электропитания. Если на электродвигатель попадает электропитание типа «модифицированный синус», то это приводит к резким толчкам в движении ротора двигателя, двигатель начинает «биение», гудит и греется. Это приводит к быстрому износу электрического двигателя и остановке работы газового котла отопления.

Таким образом, использовать компьютерные UPS для питания газовых котлов отопления нельзя. Для питания котла нужен ИБП с «чистым синусом».

Специализированные бесперебойники серии SKAT и TEPLOCOM для питания котлов отопления

Наименование UPS		Технические характеристики UPS
	Бесперебойник для котла отопления TEPLOCOM-300	Мощность нагрузки до 300 ВА. Высокая надёжность, чистый синус, длительный резерв, легкий монтаж, заводская гарантия — 5 лет.
	Бесперебойник для котла отопления TEPLOCOM-1000	Мощность нагрузки до 1000 ВА. Высокая надёжность, точная стабилизация, чистый синус, длительный резерв, легкий монтаж, заводская гарантия — 5 лет.
	Бесперебойник для котла отопления SKAT-UPS 1000 исп.D	Мощность нагрузки до 1000 ВА. Высокая надёжность, точная стабилизация, чистый синус, длительный резерв, легкий монтаж, заводская гарантия — 5 лет. Выдерживает многократные кратковременные значительные перегрузки.
	Бесперебойник для котла котельной SKAT-UPS 3000 RACK	Мощность нагрузки до 3000 ВА. Высокая надёжность, точная стабилизация, чистый синус, длительный резерв, легкий монтаж, заводская гарантия — 5 лет.

Как устроен ИБП?

Постоянное напряжение аккумуляторной батареи (обычно 12 В или 24 В, если батареи включены последовательно) превращается в переменное 220 В с помощью специального устройства – встроенного инвертора. Если напряжения в сети исчезает, работа источника бесперебойного питания обычно сопровождается световой и звуковой индикацией для привлечения внимания пользователя.

В зависимости от емкости аккумуляторной батареи и мощности нагрузки, ИБП обеспечивает переменное напряжение на своих выходах в течение обычно 5 — 20 мин (кроме особых случаев). Этого времени хватает для того, чтобы закрыть все приложения (работающие программы) и выключить компьютер.

Все источники делятся на три большие группы:

• пассивные (passive stand-by),
• линейно-интерактивные (line interactive),
• с двойным преобразованием (double conversion).

Пассивный ИБП

Фильтр защищает выход устройства и его электронику от выбросов напряжения, которые нередко бывают в электрической сети.

Переменное напряжение сети выпрямляется выпрямителем и (через зарядное устройство, которое на схеме не изображено) подзаряжает аккумулятор.

В обычном режиме, когда уровень напряжения в сети не выходит за пределы нормы, отфильтрованное сетевое напряжение проходит через ключ на выходные разъемы ИБП и питает нагрузку. Как только оно выходит за пределы или исчезает, начинает работать инвертор. Он превращает постоянное напряжение от аккумулятора в переменное с необходимой амплитудой, которое через ключ поступает на нагрузку.

При этом аккумулятор может отдавать достаточно большой ток, так как нагрузка – например, компьютер с монитором – может потреблять мощность 200 Вт и более. Как только входное сетевое напряжение вошло в пределы нормы, контроллер отключает инвертор и подает на выходы ИБП отфильтрованное сетевое напряжение.

Если же оно длительно отсутствует, контроллер отключает устройство, предохраняя аккумулятор от глубокого разряда.

Линейно-интерактивный ИБП

Линейно-интерактивные источники отличаются от пассивных, в частности, тем, что имеют в своем составе автотрансформатор.

Это позволяет работать в более широком диапазоне входного сетевого напряжения без перехода на аккумуляторы. Автотрансформатор отличается от обычного трансформатора тем, что содержит не две (или более) гальванически изолированные обмотки, а, по сути одну обмотку с отводами.

Если входное сетевое напряжение длительное время снижено, контроллер, коммутируя посредством ключей обмотки автотрансформатора, повышает уровень напряжения на выходных разъемах ИБП. Если же напряжение длительное время повышено (в известных, разумеется, пределах) контроллер, коммутируя обмотки, понижает его уровень на выходных разъемах. Эта технология получила название AVR (Automatic Voltage Regulation).

Генерируемое инвертором сигнал может иметь вид аппроксимированной (ступенчатой) синусоиды или вид почти прямоугольных импульсов.

Последнее не так плохо, как этого можно было бы ожидать.

Большинство современных блоков питания, в том числе и компьютерные, — импульсные, в них сетевое напряжение все равно сначала выпрямляется.

Альтернативные варианты защитного оборудования

Многие задаются вопросом: а нужен ли бесперебойник, если напряжение в сети не пропадает, а просто «скачет»? Нужен ли бесперебойник для компьютера в таком случае? Ответом на эти вопросы может стать взгляд в сторону стабилизаторов напряжения. Эти устройства позволяют корректировать сигнал в очень широком диапазоне, подавая на вход нагрузки напряжение такого уровня, который был задан пользователем. В этом заключается основное достоинство данных приборов. Основным же недостатком является то, что стабилизатор перестаёт работать одновременно с исчезновением напряжения в электросети. Основная проблема устройств стабилизации – невозможность обеспечить автономную работу нагрузки. Поэтому важно чётко понимать, от чего именно необходимо защитить аппаратуру: от колебаний уровня сигнала или от частых и кратковременных отключений электроэнергии. В первом случае выходом из ситуации станет стабилизатор напряжения, во втором же – источник бесперебойного питания, назначение которого несколько обширнее.

Но что делать, если уровень сигнала в электросети относительно стабильный, но имеют место длительные отключения энергии? Выходом из такой ситуации может стать приобретение дизельного генератора. Они выпускаются с разными диапазонами мощностей и могут быть применены для обслуживания как бытовых, так и промышленных объектов. Различают модели на дизельном топливе и на бензине. Стартёр устройства может быть как ручным, так и электрическим. Преимущество использования такой установки заключается в том, что она может обеспечивать длительное время автономной работы оборудования с перерывами исключительно на сервисное обслуживание или дозаправку. Такая техника компактна, проста в обслуживании и легка в эксплуатации.

Эксплуатация ДГУ не лишена и ряда недостатков, к ним можно отнести:

• Невозможность самостоятельного перехода на питание нагрузки при исчезновении напряжения в сети электропитания;
• Шум в процессе работы;
• Наличие выхлопных газов;
• Большое количество расходных материалов (свечи, топливо и пр.)

Voltmarket Время прочтения: 5 мин Рейтинг статьи: (1864)

Персональный компьютер – это неотъемлемая часть жизни практически любого современного человека. ПК есть везде: в квартирах и домах жителей Украины, в офисах, на предприятиях. Несмотря на развитие мобильных гаджетов, к которым можно отнести ноутбуки и планшеты, стационарный компьютер остается крайне востребованным, причем во всех сферах деятельности. Ограниченный размер дисплея, относительно невысокая мощность – по крайней мере по этим причинам ноутбук не может заменить стационарную систему даже несмотря на возможность некоторое время работать автономно. Отсутствие такой возможности у ПК является его основным и довольно серьезным недостатком. Многие жители Киева, Харькова, Днепра, Одессы и других городов нашей страны нередко испытывают проблемы со стабильностью электроснабжения: то напряжение скачет, то его и вовсе нет. ПК – это тот случай, когда даже обычное внезапное отключение в связи с просадкой или обесточиванием сети может нанести серьезный вред из-за несохраненных данных в ходе осуществления какой-либо деятельности. Можно стараться буквально каждые 5 минут сохранять данные в процессе работы, а можно просто обезопасить систему от нестабильного электропитания и обеспечить ее автономность в течение некоторого времени. Вот для чего нужен ИБП. В магазине электротехники «Вольтмаркет» доступно внушительное разнообразие бесперебойников для компьютера, которые можно заказать с быстрой доставкой по всей Украине.

Давайте поближе рассмотрим, для чего нужен бесперебойник для компьютера и каким критериям выбора он должен соответствовать, дабы и обеспечить высокий уровень безопасности, и сэкономить средства на приобретении модели с ненужным набором характеристик.

Спустя пару-тройку месяцев после начала эксплуатации нового компьютера, стоимость хранящихся на нем данных начинает превышать стоимость самого компьютера. В случае с сервером такая ситуация может возникнуть уже через несколько недель после его установки. И главная опасность потери данных таится, как ни странно, в электрической розетке. Российские электросети далеки от идеала. В 50 — 70% случаев причиной сбоев в работе электронных приборов является некачественное электроснабжение. Типичные проблемы:

• полное отключение сети электропитания (исчезновение напряжения);
• провалы напряжения — падение напряжения более чем на 10%;
• перенапряжение (повышение напряжения электросети продолжительностью не менее 0,008 с);
• импульсный бросок напряжения (мгновенное повышение напряжения);
• электромагнитная помеха;
• радиочастотная помеха (разновидность электромагнитной помехи, частный случай).

Как правило, в первую очередь страдает жесткий диск. Одна некорректная сессия записи данных может разрушить всю файловую систему. Даже если сбои и не приводят к катастрофическим последствиям сразу, то спустя некоторое время чувствительная электронная начинка системного блока может попросту «взбунтоваться» из-за постоянных циклов включения/выключения. К сожалению, многие пользователи компьютеров, особенно домашних, осознают важность сего слишком поздно. Но в «правильных» организациях, защита компьютеров, а тем более серверов, с помощью ИБП уже давно является стандартом.

Комплексные решения для защиты электронной аппаратуры

Для обеспечения максимальной защиты телекоммуникационного, серверного или промышленного оборудования использования одного типа устройств может быть недостаточно. Поэтому наиболее оптимальным решением может стать их комбинирование. К примеру, ИБП для аварийного освещения не обеспечит должного уровня автономности. Такая задача решается путём последовательного подключения блока бесперебойного питания и ДГУ. Для чего нужен бесперебойник в такой схеме? Для фильтрации напряжения и обеспечения автономности работы системы до тех пор, пока генератор не запустится и не войдёт в рабочий режим.

Для чего и как можно использовать бесперебойник в паре с стабилизатором напряжения? Для корректной работы оборудования на участках электросети, где наблюдаются частные перепады напряжения, которые не сопровождаются полным его отключением. За счёт этого может быть достигнуто существенное удешевление конструкции: недорогое устройство стабилизации обеспечит эффективную корректировку сигнала, а ИБП среднего уровня позволит добиться приемлемого уровня автономности.