как правильно выбрать бесперебойник для компьютера

Как выбрать источник бесперебойного питания

Сколь бы надежен не был ваш поставщик электропитания, броски напряжения иногда случаются на любых линиях. Каждый пользователь ПК хоть раз, да сталкивался с внезапной перезагрузкой или отключением компьютера из-за неполадок на питающей линии. И компьютеры – не единственный вид техники, требующий бесперебойного электропитания.

Продолжительное отключение электропитания может привести к заморозке системы отопления частного дома. ИБП с подключаемыми аккумуляторами способен «продержать на плаву» циркуляционный насос и электронику котла в течение нескольких часов, и стоить такой ИБП будет намного дешевле, чем генератор с автозапуском.

Роутер, подключенный к ИБП, позволит оставаться «онлайн» и при отсутствии электропитания. Потребляет роутер совсем немного и емкости аккумулятора даже недорогого «бесперебойника» хватит на пару-тройку часов его работы.

Серверам и внешним дисковым накопителям бесперебойное питание совершенно необходимо – внезапное отключение электричества может привести к потере данных.

И вообще, наличия ИБП требует любая автоматика, сбой в работе которой может привести к серьезным последствиям – медицинское и технологическое оборудование, системы пожарной и охранной сигнализации и т.д. Но параметры электропитания у разных видов техники разные, поэтому и ИБП для них потребуется с различными характеристиками.

Характеристики источников бесперебойного питания.

Вид устройства.

Резервный ИБП имеет наиболее простую конструкцию. Электроника источника следит за уровнем входного напряжения, и, при его выходе за установленные рамки (обычно +10% от номинала), переключается на питание от аккумулятора.

Кроме того, переключение на аккумулятор занимает некоторое время, что может быть критичным для некоторых видов техники. Например, для импульсных блоков питания с активным корректором мощности (APFC), которым оснащено большинство таких БП мощностью более 400 Вт. При подборе ИБП для компьютеров, специальной аппаратуры, аудио- и видеотехники с подобными блоками питания следует оставлять большой запас по мощности, либо выбирать ИБП другого вида.

Линейно-интерактивный ИБП, фактически, состоит из резервного ИБП и стабилизатора. При наличии в сети пониженного или повышенного напряжения, автоматический регулятор напряжения (AVR) стабилизирует его, а на аккумулятор ИБП переключается только при настолько большом отклонении напряжения от нормального, что стабилизировать его уже невозможно.

Линейно-интерактивные ИБП немного дороже резервных, но для бытового применения именно этот вид является оптимальным. Единственный случай, когда ему следует предпочесть резервный – когда в вашей сети стабильно пониженное напряжение, подходящее, однако, для защищаемого электроприбора. Резервный ИБП просто пропустит это напряжение в компьютер, а линейно-интерактивный будет его повышать до нормального. Но продолжительная работа в таком режиме может сильно сократить ресурс AVR (особенно на недорогих «бесперебойниках»).

Недостаток, связанный с кратковременным отсутствием питания во время переключения на аккумулятор у линейно-интерактивных ИБП также присутствует.

Устройства с двойным преобразованием (on-line) обеспечивают наилучшее качество электропитания. У ИБП этого вида аккумулятор подключен к цепи питания постоянно, поэтому провалы напряжения в момент перехода на автономное питание отсутствуют. Входной ток выпрямляется, его напряжение понижается до напряжения аккумулятора, после чего инвертор преобразует его в переменный 230 В /50 Гц.

Такие ИБП стоят заметно дороже остальных видов, зато выдают стабильную частоту, напряжение и форму синусоиды при любых помехах на входной линии питания.

Выходная мощность (ВА) стабилизатора определяет максимальную суммарную полную мощность подключенных к нему электроприборов. Однако следует иметь в виду, что приведенное в паспорте на электроприбор значение в Ваттах – это его активная мощность, т.е., выделяющаяся в виде тепла или света.

Многие подключаемые к ИБП электроприборы создают вдобавок к активной еще и реактивную нагрузку, и полная выходная мощность ИБП должна подбираться с её учётом. Для определения полной мощности электроприбора следует активную мощность поделить на коэффициент мощности (cos(φ)), обычно указанный в паспорте. Если найти это значение не удается, можно воспользоваться таблицей:

Поскольку чаще всего ИБП используется для защиты ПК, часто возникает вопрос: какую мощность имеет компьютер? Самый точный способ определения мощности – расчет на основе замера потребляемого им тока. Проще и безопаснее всего это сделать с помощью токовых клещей и самодельного удлинителя с раздельными проводниками.

Измерение тока с помощью мультиметра связано с опасностью поражения электрическим током и делать это, не обладая соответствующими навыками, небезопасно.

Измерение следует производить, дав на процессор и видеокарту максимальную нагрузку – это можно сделать с помощью требовательной к ресурсам игры или с помощью специальных программ (например, OCCT в режиме power supply). Измеренное значение умножается на величину напряжения в сети – это и будет искомая полная мощность (ВА) компьютера.

Простой, но грубый способ – взять максимальную мощность блока питания (в Ваттах), обычно приведенную на корпусе БП и поделить на коэффициент мощности. Реальная мощность компьютера, скорее всего, будет ниже, но уж точно не выше.

К примеру, для защиты компьютера с блоком питания без PFC мощностью 300 Вт и монитором мощностью 50 Вт потребуется ИБП с входной мощностью (ВА) 300/0,65+50/0,8 = 524 ВА. Поскольку реальная мощность системного блока, скорее всего, ниже 300 Вт, ИБП на 500 ВА могло бы и хватить для этого компьютера. Однако с учетом того, что пусковые токи (неизбежные при переключении на аккумулятор) могут превышать номинальные вдвое, выбор ИБП на 750 или 1000 ВА представляется более оправданным.

Следует также отметить, что недорогие ИБП часто характеризуются слабой перегрузочной способностью и не могут выдерживать высокие токи даже очень непродолжительное время (менее 100 мс). Поэтому при покупке недорогого ИБП необходимо следить, чтобы пиковая мощность нагрузки не превышала выходную мощность «бесперебойника».

Если определение полной выходной мощности (ВА) представляется слишком сложным, можно подобрать ИБП по активной выходной мощности (Вт) – обычно этот параметр тоже приводится в паспорте ИБП.

Однако большинство производителей при указании активной выходной мощности ориентируются на cos(φ) = 0,6-0,7, подходящий только при использовании ИБП для защиты компьютеров с блоками питания без PFC.

Коэффициент мощности многой другой техники выше, и, подбирая ИБП по активной мощности в ваттах, вы рискуете переплатить, выбрав ИБП более мощный, чем вам действительно необходимо.

Тип формы напряжения может быть важен для некоторых видов техники. В электродвигателях, трансформаторах, катушках индуктивности «ступенчатая» форма питающего тока приводит к дополнительным нагрузкам – это может проявляться изменением звука работы, увеличенным нагревом обмоток и ускоренным износом. Проблемы могут возникнуть с некоторыми моделями аудио- и видеотехники, измерительными приборами и медицинской техникой.

Импульсные блоки питания к форме напряжения невосприимчивы – ступенчатая аппроксимация синусоиды подходит для любых компьютеров. Проблемы, возникающие на современных блоках питания с активным корректором мощности (APFC) чаще всего связаны не с формой сигнала, а с недостатком запаса по мощности и низкой перегрузочной способностью ИБП. При переключении на аккумулятор и падении входного напряжения, APFC резко увеличивает потребляемый ток, при этом нарастание потребления происходит так быстро, что ИБП часто отключается защитным автоматом (токовым реле), при том, что контроллер даже не успевает «заметить» перегрузку.

Однако, некоторые блоки питания с APFC плохо работают при ступенчатой синусоиде – корректор успевает среагировать на горизонтальную «ступеньку» как на пониженное напряжение, увеличивает ток потребления и перегружает ИБП, приводя к срабатыванию его защиты и отключению. И, хотя многие БП с APFC прекрасно «уживаются» со ступенчатой синусоидой, чтобы не оказаться в ситуации, когда ПК откажется работать с «бесперебойником», следует либо убедиться в их совместимости перед покупкой, либо выбирать ИБП подороже: с «чистой» синусоидой и запасом по мощности, либо ориентироваться на устройство с двойным преобразованием. В последнем случае чрезмерный запас по мощности не нужен, а синусоида у таких устройств и так «чистая».

Тип выходных разъемов питания на современных ИБП может быть различным. Старые ИБП все имели выходные разъемы стандарта IEC 320 C13 («компьютерные») для подключения питающих кабелей системного блока и монитора.

Некоторые специализированные ИБП, предназначенные для создания линий бесперебойного электропитания, оснащаются клеммами для удобства прямого подключения линейных проводов.

Удобно, если ИБП имеет какой-нибудь интерфейс, по которому он может «сообщить» работающему на ПК приложению о пропадании напряжения. Это позволит сохранить все открытые документы, записать на диск данные из буфера и корректно завершить работу компьютера в автоматическом режиме, даже если оператора поблизости нет. Особенно это важно для серверов: сбой сервера – вещь неприятная, но она может стать еще неприятнее, если «испортятся» хранящиеся на нём данные из-за некорректного завершения работы. ИБП с интерфейсом USB или RS-232 подключается интерфейсным кабелем непосредственно к защищаемому компьютеру, на котором должно быть запущено соответствующее ПО.

Функция «холодного старта» позволяет осуществить запуск подключенных к ИБП электроприборов при отсутствии питающего напряжения. Холодный старт позволяет использовать ИБП как автономный источник питания для маломощной нагрузки.

Время автономной работы зависит от емкости установленных аккумуляторов и суммарной мощности подключенных потребителей. Производителем обычно указывается продолжительность автономной работы при определенной мощности нагрузки. Но зачастую мощность нагрузки сильно отличается от приведенной производителем. В этом случае следует иметь в виду, что емкость аккумулятора сильно зависит от тока разряда. При быстрой разрядке (5-10 минут) аккумулятор выдает всего 20-30% от номинальной емкости.

Так, если производителем приводится время автономной нагрузки в 5 минут при нагрузке 200 Вт, то при вдесятеро меньшей нагрузке (20 Вт) время автономной работы будет не 50 минут, а около двух часов, потому что емкость при разряде такой продолжительности будет примерно вдвое больше. Максимальная (100%) емкость аккумуляторной батареи достигается при продолжительности разряда в 20 часов и более, это следует учитывать, если предполагается длительная работа оборудования от ИБП.

«Бесперебойники», рассчитанные на продолжительную автономную работу, часто имеют возможность подключения дополнительных батарей. Это позволяет набрать емкость, необходимую для поддержания работы потребителей в течение необходимого времени.

Варианты выбора источников бесперебойного питания.

Для защиты от кратковременных падений напряжения маломощных потребителей (роутеров, модемов, точек доступа) предназначены ИБП с «евророзетками» мощностью до 400 ВА.

ИБП мощностью 500-1000 ВА сможет «поддержать на плаву» простой офисный компьютер в течение времени, достаточного для сохранения всех открытых документов.

ИБП с «холодным стартом» способен обеспечить автономное питание электроприборов в условиях полного отсутствия питающей сети.

Если вам важно стабильное электропитание на выходе «бесперебойника» по минимальной цене, выбирайте среди линейно-интерактивных ИБП.

ИБП с двойным преобразованием гарантируют высокое качество питающего напряжения и обеспечивают полное отсутствие переходных процессов при пропадании внешнего питания.

Источник

Выбрать ИБП и не разочароваться

Исходные условия для выбора ИБП

Первым делом нужно сформулировать требования: чего всё-таки мы ждём от системы бесперебойного электропитания. Это может быть просто удержание «на плаву» в течение 1 – 2 минут нескольких офисных компьютеров, чтобы успеть закрыть все приложения. Но может быть и 1 – 2 часа работы сервера, чтобы за это время решить проблему с питанием.

После того как вы посчитаете мощность всех своих устройств, которые планируете подключать к ИБП, и определитесь с продолжительностью бесперебойной работы, нужно ответить и ещё на несколько важных вопросов, касающихся параметров вашей электросети.

Как часто отключают электричество? На какой временной промежуток?

Каково входное напряжение в сети? Бывают ли у него провалы/скачки? Какова величина этих отклонений?

Важно также определить критичность ваших приборов по отношению к форме сигнала.

Компьютеры, нагреватели и всё, что имеет импульсные источники питания, не чувствительны к этому. Но если вы намерены подключить электродвигатель, котел отопления, циркуляционный или погружной насос, компрессор и другое оборудование, имеющее трансформаторные источники питания или чувствительное к электрическим помехам в сети, то вам нужен сигнал в виде чистого синуса. И этот фактор необходимо строго учитывать.

Вся эта информация также необходима вам для правильного выбора ИБП.

Чем отличаются друг от друга основные типы ИБП

Как известно, распространены три основных типа ИБП:
— резервные, они же off-line, standby или Back-UPS,
— линейно-интерактивные, они же line-interactive или Smart-UPS,
— с двойным преобразованием, они же on-line.

Резервный ИБП смело можно ставить там, где в сети нет серьёзных скачков напряжения (оно стабильно держится в коридоре от 200 до 230 вольт) и подключается офисная техника типа компьютера, дисплея или маршрутизатора.

В данном случае у вас не будет возможности изменения выходного напряжения и его стабилизации, зато это самое недорогое решение. К тому же резервные ИБП практически не шумят и имеют очень высокий КПД при работе от сети.

В отличие от резервного в схему линейно-интерактивного ИБП входит стабилизатор напряжения, который позволяет приводить к нормальному значению пониженное или повышенное напряжение в сети, например, если напряжение в сети «скачет» от 170 до 250 вольт.
Кроме того, стабилизатор экономит расход батарей: при его использовании они прослужат более долгое время.

И ещё один момент: линейно-интерактивный ИБП гораздо быстрее переключается на работу с батареей, чем резервный. Если же говорить про сигнал от батареи, то в зависимости от конструкции инвертора линейно-интерактивный ИБП может выдавать либо аппроксимированную его форму, либо чистую синусоиду.

Сегодня в моделях линейно-интерактивных ИБП часто используется активное охлаждение. Из-за этого возрастает уровень шума. Но в любом случае такой тип ИБП неплохо подойдёт для серверной комнаты. Особенно если учесть, что линейно-интерактивные ИБП часто выпускаются в форм-факторе для стоек.

По цене линейно-интерактивный ИБП обходится несколько дороже резервного. Однако и здесь есть выход. В качестве хорошего примера можно рассмотреть новые универсальные ИБП среднего ценового сегмента APC Easy UPS On-Line серии SRV.

Наиболее дорогой вид ИБП – устройства с двойным преобразованием входящего тока.
Такие ИБП следует использовать при подключении оборудования, очень чувствительного к качеству электроэнергии. ИБП с двойным преобразованием на выходе дают хороший сигнал синусоидальной формы. В отличие от линейно-интерактивных они позволяют регулировать не только напряжение, но и частоту.

Ко всему прочему ИБП с двойным преобразованием абсолютно синхронно и незаметно для пользователя могут подключаться к аккумуляторным батареям, когда пропадает внешнее напряжение.

Рассчитываем мощность

Самая популярная ошибка при расчёте необходимой мощности ИБП – это простое сложение мощностей подключаемых устройств плюс 20 – 30%-ный запас. Насчет запаса можно не спорить, но вот посмотреть, откуда берутся цифры по мощности, однозначно стоит.

Обычно эти данные берут из технического описания устройства, выбирая при этом верхнее, пиковое значение. Однако реальная потребляемая мощность как правило, в несколько раз ниже.
Вторым параметром для расчёта необходимой мощности ИБП является время, которое он должен выдержать после отключения питания. Информацию о времени автономной работы ИБП при различных нагрузках можно найти на официальном сайте производителя или позвонив в службу клиентской поддержки.

Выбираем количество ИБП
Сэкономить деньги можно в том случае, если установить один мощный ИБП, а не несколько более слабых. В частности, один ИБП на 1000 Вт будет стоить дешевле двух ИБП по 500 Вт со схожими характеристиками. При условии, что модели производителя достаточно надежны, это не приведёт к увеличению рисков.

При этом необходимо посчитать, сколько нужно выходных разъемов для подключения бесперебойного питания. Нужно учитывать, что не все выходы с ИБП его поддерживают. Обычно разъемы с бесперебойным питанием маркируются специальным текстом или цветом.

Программное обеспечение ИБП

«Интернет вещей», который активно применяют в своих продуктах ведущие производители, существенно облегчает управление ИБП. Поэтому стоит обсудить возможности и особенности ПО для ИБП. Рассмотрим варианты версий ПО от компании Schneider Electric, которые предоставляются бесплатно вместе с оборудованием.

PowerChute Personal Edition

Эта версия позволяет рассчитывать стоимость электроэнергии, потребляемой защищенным оборудованием, создавать отчеты о проблемах с электропитанием (например, об отключениях и электрических помехах) за определенный период времени.

Есть режим регулярной самодиагностики батарей, который позволяет своевременно обнаружить батарею, подлежащую замене.

В случае продолжительного отключения электропитания будет автоматически выполнена процедура корректного завершения работы ОС с сохранением всех файлов.
Данную версию ПО поддерживают ИБП серии Back-UPS.

PowerChute Business Edition

Эта версия поможет определить точное время и последовательность событий, ставших причиной инцидента. Информация о состоянии оборудования будет доступна системе управления предприятием за счет направления SNMP-трапов (событий) через SNMPv1, SNMPv2 и SNMPv3 с помощью PowerNet MIB.

Имеется возможность назначить пароль, что предотвратит несанкционированный доступ по протоколу LDAP и к серверам Active Directory.

Через программный интерфейс пользователя можно посмотреть дату замены батареи и номер картриджа запасной батареи (Replacement Battery Cartridge — RBC), а также получить ссылку на заказ нужного картриджа через интернет.
Есть интерфейс для запуска командного файла – последовательность отключения и последовательность запуска.

Можно оценить стоимость электроэнергии, потребляемой защищенным оборудованием.
Для ИБП с коммутируемыми группами розеток предусмотрена возможность включения/выключения, перезагрузки или отключения отдельных групп розеток, чтобы не посылать технических специалистов на удаленные объекты.
Можно настроить график отключения и перезагрузки присоединенного оборудования и ИБП.
Данную версию ПО поддерживают ИБП серии Smart-UPS.

PowerChute Network Shutdown

Кроме всех функциональных возможностей, предоставляемых в PowerChute Personal Edition и PowerChute Business Edition, данная версия имеет дополнительный функционал.
Это, в частности, возможность переноса виртуальных машин на доступные серверы в том же кластере данной площадки или на удаленную площадку. При этом можно определить место переноса конкретных виртуальных машин, указав сервер назначения в том же или в другом кластере. Есть также управление последовательностями переноса, включения и выключения виртуальных машин путем их распределения по группам высокого, среднего и низкого приоритета.

PowerChute Personal Shutdown дает возможность развертывания ПО PowerChute в виде виртуального модуля для удобства установки. Может обнаруживать компьютеры с установленным ПО PowerChute и управлять ими путем получения и задания настроек PowerChute с использованием протокола SNMPv1 или SNMPv3. Для критичных событий с ИБП выдаются данные о SNMP-прерываниях, что обеспечивает оперативность распространения информации.
Поддерживает до четырех ИБП в конфигурации с резервированием.
Данную версию ПО поддерживают ИБП серии Smart-UPS с установленной платой SmartSlot.

Кейс об удаленном управлении ИБП

Есть в Мытищах сеть пельменных, занимающих отдельное здание. Вся торговля ведётся через веб и мобильное приложение. Соответственно в этом здании находится серверная, в которой расположены два сервера и один продвинутый ИПБ со встроенной картой управления. Один сервер занимается обслуживанием клиентов (CRM+ поддержка мобильного приложения), второй используется для внутренних нужд.

Ситуация: в воскресенье случился мощный шторм с градом, поваливший столб линии электропередачи. В итоге серверная обесточивается и включается ИБП.

Резерв работы ИБП на поддержку двух серверов – чуть более часа. Коммунальщики обещали восстановить подачу электроэнергии в течение двух часов.

Если вырубить серверы, то в течение часа не будут работать клиентские приложения на компьютерах и мобильных устройствах, люди не смогут заказать пельмени и уйдут к конкурентам (возможно, даже снесут приложение, оставив в интернете шлейф нелестных отзывов).

Ситуация усугубляется тем, что единственный человек в фирме, кто понимает в управлении серверной, находится в отпуске, загорая на белоснежных пляжах Гоа.

Директор пельменных принимает единственно правильное решение: звонит по месседжеру на Гоа и просит администратора отключить сервер, который используется для внутренних нужд. Не выпуская из рук смартфона, отпускник с помощью специализированного приложения отключает один сервер, обеспечивая работу второго на два с половиной часа.

Инновации в ИБП: литий-ион

На сегодняшний день самым распространенным типом батарей, используемых в ИБП, являются свинцово-кислотные аккумуляторы. Однако в этом году впервые на рынке появились однофазные устройства с технологией литий-ионных батарей. И хотя такие ИБП пока значительно дороже своих свинцово-кислотных собратьев, если вы рассчитываете, что ваш бизнес не закроется на этапе стартапа, а просуществует как минимум лет 10, стоит задуматься именно о Li-Ion.

Преимущества литий-ионных батарей в следующем: они имеют меньший размер и меньшую массу, скорость их зарядки около 4-х раз выше, у них вдвое больший срок службы, доходящий до 10 лет. Кроме того, они могут спокойно работать при повышенной температуре до +40 °C без падения эксплуатационных параметров. А это существенная экономия на электроэнергии для систем охлаждения в машинном зале.

В итоге суммарная стоимость затрат на обслуживание при использовании литий-ионных батарей снижается на 35%. Так что стоит задуматься, если речь идёт о долгосрочной перспективе. Кстати, обращаем внимание на возможности новых моделей ИБП, выполненных на основе данной технологии и построенных по схеме On-Line с двойным преобразованием: APC Smart-UPS SRLT1000RMXLI и APC Smart-UPS SRLT1500RMXLI.

Как создать систему из ИБП самостоятельно

Данная статья, наверное, не даст вам окончательного ответа в виде готовой конфигурации системы ИБП для вашего предприятия. Особенно если у вас есть сложное либо уникальное оборудование или вы предъявляете особые требования к его функционированию. Но вы можете попробовать сделать свой проект самостоятельно. Для этого предлагаем воспользоваться Конфигуратором.

Этот сервис предназначен не только для домашних пользователей, но и для предпринимателей, самостоятельно обслуживающих ИТ-инфраструктуру своего бизнеса. Конфигуратор работает в двух режимах: упрощенном и для «продвинутых» инженеров и администраторов.

В режиме упрощённого поиска пользователю достаточно указать устройства, которые нужно подключить к ИБП, а программа сама определит их приблизительную совместную выходную мощность и предложит список из подходящих источников питания.

Для продвинутых возможностей больше. Можно задать ряд параметров, которым должно удовлетворять подходящее для него устройство. В частности, указать требуемое время работы при полной и частичной нагрузках, тип выходного и входного разъёмов, наличие на ИБП интерфейсов USB и Ethernet. Сервис может также производить поиск только по некоторым характеристикам, имеющим решающее значение. В данном случае перечень подходящего оборудования будет значительно шире и позволит сделать выбор по каким-либо неформализуемым критериям.

Самую полную информацию о выбранных устройствах можно получить на сайте Schneider Electric, где имеются все актуальные сведения о новинках техники. Это позволит принять решение, опираясь на больший набор данных.

Одна их ключевых особенностей Конфигуратора — встроенная система подсказок. Например, если пользователь не может вспомнить, что такое CEE 7 Schuko или IEC 320 C13, то, нажав на вопросительный знак, он узнает, что речь идёт об обычных евро- и специальных компьютерных розетках.

На чём можно сэкономить

Есть линейки продукции, предлагаемые производителем, абсолютно равные по качеству «железа», но существенно различающиеся по стоимости. Разница может составлять 30 – 40%.
В этом случае более продвинутая линейка обладает дополнительным функционалом. Допустим, можно автоматически рассчитывать дату замены батареи или запускать перенос виртуальных машин на доступные серверы. Тут стоит проанализировать ситуацию и понять, достаточно ли вам основных функций, предоставляемых в недорогом варианте.

Второй момент, над которым имеет смысл подумать, – это приобретение дополнительных гарантий. За счет их покупки можно уменьшить совокупную стоимость владения ИБП в долгосрочной перспективе, особенно при использовании старших моделей мощностью от 5 кВт и выше.

Источник