Скачки напряжения, вызванные авариями, ударами молний или старой проводкой, могут иметь очень печальные последствия для вашего компьютера. Сгоревший блок питания или материнская плата могут повлечь за собой потерю данных и больших денег на ремонт. Источник бесперебойного питания (ИБП) в этом смысле дает надежную защиту. В этой статье мы расскажем как выбрать ИБП, как для офисных, так и для геймерских ПК.
Но вообще сразу возникает закономерный вопрос: зачем нужен ИБП, если в большинстве блоков питания уже предусмотрена защита? В современных блоках питания действительно установлены варисторы и предохранители, которые защищают от высокого и низкого напряжения, а также от избыточного тока. Однако существует несколько нюансов.
Во-первых, многие офисные и когда-то игровые компьютеры, которым более семи лет, зачастую оснащены блоками питания низкого качества. Это связано с тем, что владельцы таких компьютеров, стремясь улучшить производительность, например, устанавливая более мощные видеокарты или процессоры, экономили на блоках питания. В результате, в критической ситуации их защиты может попросту не хватить.
Во-вторых, даже качественные и дорогие блоки питания могут просто выключить компьютер в случае резкого скачка напряжения или короткого замыкания. Такое отключение может привести к серьезным проблемам, если в этот момент, например, происходила прошивка BIOS. В этом случае компьютер придется нести в сервисный центр. Если выключение произошло во время игры, пользователь потеряет прогресс. Еще более критично, если это случится во время работы с важными документами. Автосохранение не всегда успевает сработать, и данные могут быть утрачены навсегда.
ИБП, в отличие от простого блока питания, практически полностью (на 99%) обеспечивает безопасность компьютерного оборудования. Он дает вам время сохранить текущий проект и избежать ненужных трат на ремонт и восстановление данных. В регионах с нестабильным электроснабжением, где перепады напряжения происходят часто, например в деревнях, поселках или маленьких городках, ИБП не просто желательный, но обязательный инструмент для обеспечения стабильной работы как офисных, так и игровых ПК.
Виды источников бесперебойного питания
Существует несколько основных типов ИБП, каждый из которых предназначен для разных условий эксплуатации и дает разный уровень защиты.
Самым простым и доступным вариантом является резервный ИБП. Он предназначен для бытового использования и обеспечивает защиту в случае резкого снижения напряжения в электросети. Когда напряжение падает ниже установленного порога, такой ИБП автоматически переключает подключенную технику на питание от своей аккумуляторной батареи. Резервные ИБП отличаются высокой эффективностью, достигающей до 99%, и являются экономичным решением. Однако они имеют один существенный недостаток: поскольку техника переключается на питание от аккумулятора не только при полном отключении электроэнергии, но и при пониженном напряжении, это может значительно увеличивать износ батареи.
Следующим по уровню защиты является линейно-интерактивный ИБП. Он обеспечивает более качественную защиту, поскольку не только реагирует на отключение электроэнергии, но и выравнивает сильные колебания напряжения в сети. Линейно-интерактивные ИБП фильтруют импульсные помехи и корректируют входное напряжение, используя ступенчатый стабилизатор. При выходе напряжения за пределы диапазона регулировки, такое устройство переключает нагрузку на питание от батареи через инвертор. Этот тип ИБП будет наиболее эффективен в случаях, когда электропроводка не очень качественная и создает частые скачки напряжения.
Самым продвинутым вариантом являются ИБП с двойным преобразованием напряжения, или On-Line ИБП. Эти устройства предназначены для высокочувствительной аппаратуры, обеспечивая практически идеальные характеристики тока с погрешностью не более 1%. При таких ИБП переход на резервное питание осуществляется за менее чем 1 миллисекунду. Они фильтруют помехи и корректируют напряжение на выходе, что делает их идеальными для защиты серверов, рабочих станций, групп рабочих станций, мини-АТС, сетевого и телекоммуникационного оборудования.
Для повышения надежности и мощности таких систем можно создавать параллельные конфигурации, добавляя дополнительные ИБП с резервированием N+1. Это означает, что один дополнительный ИБП включается в систему для обеспечения работы при выходе из строя одного из основных устройств. Создание параллельных систем без резервирования не рекомендуется, так как это может привести к перегрузке и снижению общей надежности системы.
Какая нужна мощность бесперебойника
При выборе ИБП нужно также правильно подобрать его мощность. Это важно, так как ИБП, рассчитанный на обслуживание одного ПК, не сможет обеспечить бесперебойное питание, например, мощному медицинскому оборудованию. Процесс расчета необходимой мощности ИБП достаточно прост, если следовать определенной методике.
Для начала нужно определить суммарную нагрузку всех устройств, которые планируется подключить к ИБП. Для этого складываются значения мощности всех потребителей. Например, если необходимо подключить сервер и компьютеры с суммарной мощностью 4500 Вт и кондиционер с мощностью 3000 Вт, то общая потребляемая мощность составит 4500 Вт + 3000 Вт = 7500 Вт. Однако, при включении оборудования, пусковые токи могут значительно превышать номинальное значение, что приводит к временному увеличению потребляемой мощности. Если установить ИБП с мощностью, равной номинальной потребляемой мощности оборудования, это может привести к перегрузке и отключению системы. Поэтому важно учитывать коэффициенты пусковых токов, которые для разных типов техники различаются. В среднем, для современных серверов и ПК этот коэффициент равен 1,5, а для оборудования с электродвигателем, например, кондиционера, — 2.
Расчет полезной мощности для сервера и ПК будет выглядеть следующим образом: 4500 Вт * 1,5 = 6750 Вт. Для кондиционера расчет будет следующим: 3000 Вт * 2 = 6000 Вт. Сложив эти значения, получаем суммарную полезную мощность: 6750 Вт + 6000 Вт = 12750 Вт.
Мощность ИБП измеряется в вольт-амперах (ВА), что отражает полную произведенную мощность, необходимую для питания нагрузки. Для перевода полезной мощности в полную мощность ИБП следует разделить полученное значение на коэффициент 0,7, что учитывает потери мощности в системе. В нашем примере это будет: 12750 Вт / 0,7 = 18214 ВА. Это значение указывает на необходимую мощность ИБП для эффективной работы с данным оборудованием, учитывая потери при образовании магнитных полей, а также в трансформаторах и резисторах.
Для домашнего использования и подключения одного компьютера можно использовать упрощенный подход к расчету мощности ИБП. В этом случае достаточно добавить запас мощности в размере 20-30%, чтобы избежать перегрузки устройства и снизить риск его поломки. Этот запас также позволяет в будущем подключить дополнительные устройства или проапгрейдить свой компьютер.
Другие особенности
При выборе ИБП важно обратить внимание на емкость аккумулятора. Чем больше емкость, тем дольше будет время автономной работы при отключении электроэнергии. Для бытовых нужд обычно достаточно времени в несколько минут, чтобы сохранить данные и выключить компьютер. Для серверных станций требуется больше времени, чтобы корректно завершить работу всех подключенных устройств.
Время автономной работы источника бесперебойного питания (ИБП) зависит от нагрузки, для которой он рассчитан производителем. Со временем емкость аккумулятора снижается, что приводит к уменьшению продолжительности работы без внешнего питания. Реальная нагрузка может отличаться от той, что заявлена производителем, и это также влияет на время работы ИБП. Например, если ИБП рассчитан на 5 минут работы при нагрузке 500 Вт, то при нагрузке в 50 Вт он может работать до двух часов, а не 45 минут. При стандартной нагрузке аккумулятор ИБП обычно разряжается за 5-10 минут, но это время можно увеличить, установив внешний аккумулятор большей емкости. Однако, стоит учитывать, что если штатный аккумулятор заряжается около 8 часов, то более емкий внешний аккумулятор может потребовать более суток для полной зарядки.
Когда ИБП работает от аккумулятора, он преобразует энергию в электрический ток, который может отличаться по форме от обычного тока из розетки. Для большинства компьютеров такой ток вполне подходит, но для некоторых устройств, например, электродвигателей, это может привести к их перегреву и снижению эффективности. Чтобы избежать подобных проблем, лучше использовать ИБП, который подает ток такой же формы, как в обычной сети, так называемой «чистой синусоидой». Если необходимо подключить роутер или зарядить мобильный телефон в случае отключения электричества, полезно использовать ИБП с функцией холодного старта, которая позволяет ему работать как автономный источник питания.
Очень полезной функцией является горячая замена батареи, которая позволяет установить новую батарею без отключения ИБП от сети, обеспечивая бесперебойное питание серверов. Устройства подключаются к ИБП через выходные разъемы питания. Современные блоки ИБП оснащены разъемами IEC 320 C13 для подключения системных блоков и мониторов. Для подключения роутеров, светодиодных ламп и зарядных устройств используются евророзетки CEE 7/4 с боковыми заземляющими контактами или универсальные евророзетки CEE 7/7, совместимые со стандартами CEE 7/4 и CEE 7/5.
Для подключения ИБП к компьютеру и управления его работой применяются разъемы RJ-11/RJ-45, RS-232 и USB. Программное обеспечение ИБП регистрирует параметры входного и выходного напряжений, уровень заряда аккумулятора и автоматически завершает работу компьютера при отсутствии напряжения в сети. Разъем EPO предназначен для экстренного или дистанционного отключения ИБП. Нажатие на кнопку, соединенную с этим разъемом, отключает все системы ИБП, и включить их снова можно только после деактивации EPO.
Некоторые модели ИБП оборудованы слотом для установки SNMP-адаптера, который позволяет удаленно следить за параметрами сети и выходного сигнала, а также управлять устройством через веб-браузер или мобильный телефон. Для подключения внешних аккумуляторных батарей используются встроенные клеммы. Парные разъемы RJ-11/RJ-45 предназначены для защиты телефонных и компьютерных сетей от импульсных помех, таких как те, что возникают во время грозы.