Typy nepřerušitelného napájení. Nepřerušitelný zdroj napájení (UPS)

Nekvalitní napájecí zdroj je jedním z hlavních problémů selhání domácích, kancelářských nebo průmyslových zařízení. Navzdory skutečnosti, že rušení vyskytující se v elektrické síti je periodické, má škodlivý vliv na součásti moderních elektronická zařízení zapojený do zásuvky. Pro ochranu kritických zařízení nebo zachování dat v případě výpadku napájení se nejčastěji používají napájecí zdroje. nepřerušitelný zdroj energie.

Základní provozní schémata a oblasti použití zdrojů nepřerušitelného napájení

Účelem UPS je zajistit správnou funkci zátěže při náhlých „poklesech“ nebo „špicích“ napětí a také zajistit krátkodobé životnost baterie připojené zařízení, když úplné vypnutí elektřina. Moderní zdroje nepřerušitelného napájení jsou rozděleny do tří tříd:

Zálohovat nebo offline
Lineární interaktivní
S dvojitou přeměnou energie

Jejich design a funkčnost jsou poněkud odlišné, ale každý může přijít na to, jak používat nepřerušitelný zdroj napájení.

Proč potřebujete záložní UPS? Jeho hlavní oblastí použití je ochrana domácích počítačů a multimediálních zařízení. Schéma jeho provozu je extrémně jednoduché: v normálním režimu je zátěž napájena ze sítě a když napětí v ní zmizí, zařízení se přepne do režimu baterie. Doba přepínání mezi typy provozu je nenulová. Je relativně levný a ochrání zařízení před menšími napěťovými rázy a krátkodobými výpadky napájení.

Výhody line-interactive UPS jsou plynulejší stabilizace signálu a schopnost pracovat v širokém rozsahu vstupních napětí. Taková zařízení neumožňují upravovat frekvenci signálu při napájení ze sítě, při napájení z bateriových článků mohou produkovat „čistou“ nebo přibližnou sinusoidu. Jak mohu použít nepřerušitelný zdroj napájení Line-Interactive? Je ideální pro ochranu monitorů, systémových jednotek, uzlů LAN, pracovních stanic, počítačových periferií a dalších zařízení pulzní bloky výživa, díky čemuž je vynikající.

Nejpokročilejší z hlediska ochrany zařízení je UPS s dvojitou konverzí. Co je však cenné na nepřerušitelném zdroji napájení vyvinutém podle schématu Online? Vyznačuje se okamžitým přepínáním mezi provozními režimy a nezávislostí parametrů výstupního signálu na parametrech na vstupu UPS. Proto je tento konkrétní typ UPS určen pro spínání zařízení, která jsou zvláště náročná na kvalitu napájení. Mezi topologiemi UPS Online lze na základě rozsahu jejich použití rozlišit následující typy:

Alternativní možnosti ochranných pomůcek

Mnoho lidí si klade otázku: je nutné nepřerušitelné napájení, pokud napětí v síti nezmizí, ale jednoduše „skočí“? Potřebujete v tomto případě UPS pro váš počítač? Odpovědí na tyto otázky může být pohled na stabilizátory napětí. Tato zařízení umožňují korigovat signál ve velmi širokém rozsahu přivedením napětí na zátěžový vstup na úrovni určené uživatelem. To je hlavní výhoda těchto zařízení. Hlavní nevýhodou je, že stabilizátor přestane fungovat současně s vymizením napětí v elektrické síti. Hlavním problémem stabilizačních zařízení je neschopnost zajistit autonomní provoz zátěže. Proto je důležité jasně pochopit, před čím přesně je třeba zařízení chránit: před kolísáním úrovně signálu nebo před častými a krátkodobými výpadky napájení. V prvním případě bude východiskem ze situace stabilizátor napětí, ve druhém nepřerušitelné napájení, jehož účel je poněkud širší.

Co ale dělat, když je úroveň signálu v elektrické síti relativně stabilní, ale dochází k dlouhodobým výpadkům proudu? Cestou z této situace může být nákup dieselového generátoru. Jsou k dispozici v různých výkonových řadách a lze je použít k údržbě domácích i průmyslových zařízení. Existují dieselové a benzínové modely. Startér zařízení může být ruční nebo elektrický. Výhodou použití takové instalace je, že může zajistit dlouhou životnost baterie pro zařízení s přestávkami pouze na údržbu nebo doplňování paliva. Toto zařízení je kompaktní, snadno se udržuje a snadno se ovládá.

Provoz dieselagregátů není bez řady nevýhod, mezi které patří:

Neschopnost samostatně přepnout na napájení zátěže, když napětí v napájecí síti zmizí;
Hluk během provozu;
Přítomnost výfukových plynů;
Velký počet spotřební materiál (svíčky, palivo atd.)

Komplexní řešení pro ochranu elektronických zařízení

Pro zajištění maximální ochrany telekomunikačních, serverových nebo průmyslových zařízení nemusí být použití jednoho typu zařízení dostatečné. Nejoptimálnějším řešením proto může být jejich kombinace. Například UPS pro nouzové osvětlení nezajistí požadovanou úroveň autonomie. Tento problém je vyřešen zapojením jednotky zdroje nepřerušitelného napájení a dieselagregátu do série. Proč v takovém schématu potřebujete nepřerušitelný zdroj napájení? Filtrovat napětí a zajistit autonomii systému, dokud se generátor nespustí a nevstoupí do provozního režimu.

Proč a jak lze použít nepřerušitelný zdroj napájení v kombinaci se stabilizátorem napětí? Pro správný provoz zařízení v oblastech elektrické sítě, kde dochází k častým poklesům napětí, které nejsou doprovázeny úplným odstavením. Díky tomu lze dosáhnout výrazného snížení nákladů na design: levné stabilizační zařízení poskytne účinnou korekci signálu a UPS střední úrovně vám umožní dosáhnout přijatelné úrovně autonomie.

Hlavním účelem nepřerušitelného zdroje napájení (UPS) je dočasně zajistit napájení zařízení během výpadků proudu. Všude je běžnou praxí připojovat počítače přes UPS. Je pravda, že pro mnoho uživatelů je to jakési „pravidlo dobrých mravů“ a praktický význam tohoto rituálu jim uniká. "No, UPS chrání váš počítač před přepětím..." Zkusme na to přijít: co, před čím a jak nepřerušitelný zdroj napájení chrání?

Podle vnitřní struktury a logiky provozu jsou všechny UPS rozděleny do tří tříd: pasivní, linkově interaktivní a UPS s dvojitou konverzí. Podle toho se v různé míře vyrovnávají s incidenty v elektrické síti a patří do různých cenových kategorií.

Pasivní(stand-by, VFD, back-UPS, backup) zdroje jsou nejjednodušší a nejlevnější. V nich se obvykle vypne napájecí obvod baterie a spustí se pouze při výpadku proudu. Doba přepnutí ze síťového provozu na bateriový je desetiny sekundy a výstupní signál při provozu na baterie se znatelně liší od „správné“ sinusovky. Na vstupu takových UPS se zpravidla instaluje jednoduchý šumový filtr a vysokorychlostní pojistka. První částečně vyhlazuje impulsní šum a druhý by měl fungovat, když se výrazně zvýší napětí v elektrické síti. Pasivní UPS jsou určeny k napájení domácích a kancelářských počítačů. Malý „pokles“ výstupního napětí v okamžiku přepnutí na baterii není pro počítačové zdroje nebezpečný.

Lineární interaktivní(line-interactive, VI, Smart-UPS) UPS se liší tím, že napájecí obvod baterie je neustále zapnutý. Když napětí na vstupu záložního zdroje zmizí, jeho výstupní zásuvky se téměř okamžitě přepnou na interní převodník - pro napájená zařízení je tento přechod téměř nepostřehnutelný. Kromě toho je mnoho line-interactive UPS schopno automaticky udržovat výstupní napětí 220 V. To se provádí dvěma způsoby.

Dokud je síťové napětí mezi 175 a 275 V, aktivuje se mechanismus AVR (Automatic Voltage Regulation). Když se vstupní napětí odchyluje o 10 až 25 % pod nominální hodnotu, UPS zvýší výstupní napětí o 15 %. Když se vstupní napětí odchyluje o 10 až 25 % nad nominální hodnotu, UPS sníží napětí o 15 %. Pokud síťové napětí překročí mezní hodnoty, přepne se line-interactive UPS na bateriové napájení. V tomto režimu pokračuje v provozu, dokud se síťové napětí nevrátí do normálu nebo dokud se nevybije baterie. Takové UPS by však neměly být považovány za stabilizátory napětí. Jejich „stabilizační“ režim je nucený a krátkodobý!

V UPS s dvojitou konverzí(dvojitá konverze, VFI, Online-UPS) výstupní napětí je neustále napájeno z převodníku, převodník je neustále napájen z baterie a baterie je průběžně dobíjena ze sítě. Ve skutečnosti jsou vstup a výstup UPS vzájemně galvanicky odděleny a na výstup je přiváděno stabilizované napětí. Toto je nejspolehlivější, ale zároveň neekonomické schéma. Samotná UPS je drahá, velká a těžká, měnič se velmi zahřívá a vyžaduje chlazení ventilátorem a energetické ztráty při přeměně dosahují desítek procent.

UPS s dvojitou konverzí se používají pouze k napájení serverů a počítačů v kritických aplikacích. Takové modely se zřídka prodávají - obvykle se dodávají na objednávku. S největší pravděpodobností si pro napájení svých pracovních počítačů pořídíte pasivní, maximálně linkově interaktivní UPS.

Výkon zdrojů nepřerušitelného napájení se obvykle udává ve voltampérech (VA, VA). Chcete-li tyto hodnoty převést na známější watty (W), musíte vynásobit výkon ve voltampérech faktorem 0,6. Například UPS s jmenovitým výkonem 600 VA poskytne napájení zařízení s maximální spotřebou 360 W. Pokud dáte velkou zátěž, proudová ochrana bude fungovat a nepřerušitelný zdroj napájení se vypne. V praxi je žádoucí zajistit asi 30% výkonovou rezervu. Pro napájení počítače s reálnou spotřebou 200-250W a monitoru, který si vezme dalších cca 30-60W, jsou tedy vhodné nejběžnější UPS 600 nebo 650 VA.

Pokud to uspořádání počítačů v místnosti umožňuje, je výhodnější použít jednu výkonnou UPS místo několika malých. Pro dva kancelářský počítač budete potřebovat nepřerušitelný zdroj s výkonem cca 1000 VA. Pro napájení tří počítačů stojících vedle sebe postačí jeden zdroj o výkonu cca 1400 VA.

Před čím tedy UPS chrání?

Filtry v napájecím zdroji počítače a monitoru také dobře omezují impulsní šum ze sítě. Dva filtry jsou však lepší než jeden! Důležitá je také přepěťová ochrana. Pokud se například přepálí nulový vodič v panelu, může být napětí v zásuvce téměř 380 V. V napájecích zdrojích pro počítače a monitory se v tomto případě obvykle spálí varistory a pojistky. Opravy jsou levné, ale vyžadují čas. Teoreticky by měl UPS reagovat na napěťový ráz dříve, než shoří pojistky v zařízení, které je k němu připojeno.

Ochrana dat je však na prvním místě. Pokud se vypne napájení počítače, všechny neuložené informace budou ztraceny. UPS vám umožňuje buď uložit otevřené dokumenty a elegantně se vypnout, nebo přepnout počítač do režimu spánku. Ruční ukládání dokumentů je nejjednodušší způsob. Při přepnutí na bateriové napájení začne UPS hlasitě pípat. Jakmile uslyšíte takové varování, zkontrolujte, zda je vše uloženo. Dále se podívejte na situaci: buď jednoduše vypněte počítač, nebo jej uveďte do režimu spánku.

Pro aktivaci automatiky je potřeba připojit ovládací port (USB nebo RS-232, podle modelu) zdroje nepřerušitelného napájení k počítači pomocí signálního kabelu a nainstalovat do počítače potřebný software. Bohužel mnoho uživatelů o této možnosti ani neví! Provoz UPS je řízen vestavěným mikrokontrolérem. Jeho mikroprogram (firmware) po zapnutí neustále monitoruje napětí a proudy v externích obvodech a během provozu periodicky testuje elektroniku a baterii. Poskytuje také řídicímu portu informace o aktuální režim provoz, stav komponent UPS. Tato data jsou přenášena kabelem do počítače, kde jsou zpracovávána monitorovacím programem.

Pro práci s UPS je vhodné využít program nabízený jejím výrobcem. Například pro APC (www.apc.com) je to program Power-Chute, pro Ippon (www.ippon.ru) - WinPower2009 a Ippon Monitor atd. Program lze nainstalovat z disku, který je součástí sady, ale je lepší si stáhnout maximálně jeho nejnovější verzi ze stránek výrobce.

Parametry musíte nastavit v nastavení aplikace automatické vypnutí. Na výběr jsou zpravidla dvě možnosti: buď vypnout počítač po určité době po přepnutí na záložní napájení, nebo to udělat nějakou dobu před předpokládaným úplným vybitím baterií.

Jak dlouho může nepřerušitelný zdroj napájení fungovat na baterie?

To závisí na kapacitě baterie a spotřebě energie. Většina sériově vyráběných modelů má jednu baterii o napětí 12 V a kapacitě 7 Ah. Teoreticky má UPS s takovou baterií energetickou rezervu asi 80 watthodin. Zjednodušeně řečeno by měl napájet zátěž 80 W po dobu cca 1 hodiny, 160 W po dobu půl hodiny, 300 W po dobu cca 15 minut atd. Reálně je tato doba s přihlédnutím k převodním ztrátám přibližně poloviční.

Ve zdrojích s výkonem nad 800 VA se obvykle instalují dvě stejné baterie nebo jedna, ale s větší kapacitou. Tabulky nebo kalkulačky pro určení životnosti baterie při různé zátěži různé modely jsou uvedeny na webových stránkách výrobců. Nicméně „z ruky“ můžeme předpokládat, že jakýkoli model bude schopen napájet zátěž svého jmenovitého výkonu po dobu asi 5-15 minut. Pokud potřebujete zajistit napájení počítače z baterií na dostatečně dlouhou dobu, je lepší vzít si s sebou vysoce výkonnou UPS kapacitní baterie. Bude pracovat pouze na třetinu nebo čtvrtinu jmenovitého výkonu. Ale takovou zátěž, pro sebe nízkou, bude schopen dodávat energii půl hodiny i déle.

Síťová zařízení (switche, routery, NAS) také těží z nepřerušitelného napájení. V opačném případě, když se vypne napájení, síť okamžitě „spadne“ a dokumenty se otevřou síťové složky, nebude možné uložit. Přepínač můžete napájet z UPS pracovní stanice, která je k němu nejblíže, i když je správnější nainstalovat samostatný „nepřerušitelný zdroj napájení“ s nízkým výkonem.

Životnost baterie je omezená. Při provozu jeho kapacita neustále klesá a po 3-5 letech provozu klesá téměř na nulu. Ještě předtím, než indikátor na UPS signalizuje nutnost výměny baterie, je patrné, že baterie již „neudržuje nabití“. Pokaždé se výdrž baterie zkrátí. V zásadě stačí k uložení dokumentů a správnému vypnutí počítače několik minut. Když se UPS začne vypínat ještě dříve, je určitě čas vyměnit baterii.

Výměna baterie je snadná. V populárních UPS značky APC a některých dalších je baterie umístěna pod odnímatelným poklopem nebo krytem. Abyste se dostali k baterii v UPS značek Ippon, SVEN a podobných v designu, musíte odšroubovat čtyři šrouby na spodní straně a oddělit poloviny pouzdra. Je nepravděpodobné, že v pokynech a na oficiálních stránkách najdete popis vlastní demontáže a výměny: stejně jako výrobci tiskáren i výrobci UPS dostávají významnou část svých příjmů z prodeje „originálních“ baterií s jejich instalací v autorizovaném servisu středisek.

Téměř všechny obchody s počítači však prodávají uzavřené olověné baterie v nejoblíbenějších velikostech. Na značce a výrobci nezáleží: jedná se o zcela standardní produkty. Nejprve otevřete UPS a zjistěte, jaký druh baterie je v něm nainstalován. Pro většinu UPS „kancelářské třídy“ (500-700 VA) jsou vhodné baterie označené 12V 7Ah o rozměrech 151x94x65 mm. Instalace nová baterie, pokuste se svorky pevně nasadit na kontaktní jazýčky baterie. Pokud jsou svorky uvolněné, lze je opatrně utáhnout kleštěmi.

Po instalaci baterie je vhodné zkalibrovat UPS tak, aby její firmware vyhodnotil a zapamatoval si parametry nové baterie. Plně nabijte baterii do 24 hodin. Poté vytáhněte zástrčku ze zásuvky, aby se UPS přepnula na autonomní napájení. Nechte baterii zcela vybít, dokud se nepřerušitelný zdroj napájení sám nevypne. Jako zátěž je lepší nepoužívat počítač (i když v extrémních případech je to přijatelné), ale několik žárovek o celkovém výkonu asi 300 W. Poté se znovu připojte k síti a zapněte UPS – nechte baterii nabít a zařízení nadále funguje jako obvykle. Kromě kalibrace zařízení jako celku tento postup také „trénuje“ baterii. Po úplném vybití-nabití začne baterie využívat svou kapacitu na maximum.

Proč má mnoho UPS telefonní (RJ-11) a síťové (RJ-45) zásuvky?

Podle definice nepřerušitelné systémy nepotřebují telefon ani místní síť. Jako „bonus“ jsou ve stejném krytu se zařízením instalovány průchozí impulsní odrušovací filtry pro telefonní linku a síť. Připojte jednu zásuvku telefonní zásuvka na zdi a zapněte telefon v druhé. Pokud dojde na telefonní lince k vysokonapěťovému rušení, například během bouřky, filtr vyhladí přepětí a ochrání telefon.

Je obtížné klasifikovat elektrické sítě ruských měst jako moderní. Zařízení je zastaralé, opravy se neprovádějí, poklesy napětí se staly normou. Všechny závady a poruchy mají extrémně negativní dopad na práci spotřebitelů. Nekvalitní napájecí zdroje mají obzvláště silný dopad na počítačová a mikroprocesorová zařízení a způsobují nejen ojedinělé poruchy, ale také úplnou ztrátu výkonu. Bohužel elektrická zařízení často nejsou chráněna před takovými přepětími a nepřerušitelný zdroj napájení pomůže problém vyřešit. Podle konfigurace fází výstupů a vstupů se UPS dělí na dva typy: jednofázový vstup - výstup a třífázový vstup - výstup.

Proč potřebujete UPS?

Tato zařízení v prvé řadě zabraňují poškození zařízení a zabraňují provozním poruchám elektronické systémy. Umožňují správné vypnutí práce v případě neočekávaného výpadku proudu.

S pomocí UPS jsou úspěšně překonána přerušení a elektrické rušení, které se pravidelně vyskytují v domácích a pracovních sítích. Mezi nejběžnější patří následující:

Poklesy napětí. V tomto stavu napětí náhle výrazně poklesne. K jeho obnovení jsou zapotřebí různé časové intervaly, v některých případech i desítky sekund. Příčina poruch je nejčastěji spojena s omezenou kapacitou rozvodny, zejména v zimním období, dále s náběhem a dalším provozem výkonných zařízení. Fyzicky se nízké napětí projevuje v podobě blikání světel.
Napěťový impuls. V v tomto případě napětí se prudce mění, s amplitudou až 2000 voltů, a poté se ve velmi krátké době vrátí na normální úroveň. To nevyžaduje více než 10 milisekund. Za hlavní důvod je považován provoz průmyslových zařízení, klimatizací, výtahů, údery blesku atp.
Na krátkou dobu žádné napětí. Tato mezera není větší než 20 milisekund a je prakticky nepostřehnutelná. Negativně je však ovlivněno elektronické zařízení
Dlouho žádné napětí. Tato doba se může pohybovat od 20 milisekund do několika hodin. Mezi příčiny patří přetížení, nepříznivé povětrnostní podmínky a fyzické poškození v rozvodnách, které způsobují výpadky elektrického vedení.
Změny frekvence během krátké doby, když je k síti připojeno zařízení s vysokým výkonem. RF šum má také negativní dopad při připojování rádiových vysílačů, zátěží, generátorů a průmyslových zařízení.

Elektronické společnosti provedly studie, které ukazují, že každý Osobní počítač během jednoho měsíce jsou nejméně 120krát vystaveny různým negativním vlivům, tak či onak souvisejícím s problémy s napětím v elektrických sítích.

Základní funkce UPS

V souladu se známými problémy, které se pravidelně objevují v elektrických sítích, plní nepřerušitelné napájecí zdroje řadu důležitých funkcí zaměřených na jejich odstranění a prevenci negativních důsledků.

Účelem nepřerušitelného napájení je dělat následující:

Filtrují napájecí napětí a snižují hladinu hluku.
Absorbuje krátkodobé napěťové rázy, včetně menších.
Chrání proti zkratu a přetížení.
Při absenci napětí v síti poskytují zátěži záložní napájení po nastavenou dobu.

Nejpokročilejší modely UPS mohou vyrábět další užitečné akce, díky specializovaným software, určený k ovládání těchto zařízení:

Zátěž se zapíná a vypíná podle příkazů z vnitřního časovače přesně v zadaný čas.
V případě dlouhodobé nepřítomnosti napětí se provádí automatická údržba zařízení, jakož i jeho restart po obnovení normálního napájení.
Nouzové situace jsou monitorovány a jsou vydávány různé varovné signály.
Displej zařízení zobrazuje střídavé napětí a frekvenci v dané síti a také výstupní napájecí napětí a výkon spotřebovaný zátěží.
Monitorování a záznam dat o stavu UPS. To zahrnuje teplotu baterie, úroveň nabití a další výkonnostní charakteristiky.

Obecné schéma činnosti zařízení nepřerušitelného napájení

Většina UPS je vybavena následujícími součástmi podle jejich provozních vzorů:

Invertor, který generuje sinusovku.
Nabíjecí baterie, které uchovávají elektřinu.
Elektronický obvodřídit všechny procesy.
Software.
Zařízení pro nabíjení baterie.

V případě potřeby lze zařízení organizovat vzdálený přístup pomocí místní sítě. Spolehlivost a výkon obvodu zvyšuje jeho redundance.

Zdroje nepřerušitelného napájení mohou být v následujících provozních režimech:

Doba nabíjení. Sinusový obvod na vstupu a výstupu je přerušen vnitřním spínačem zařízení. Baterie připojená k usměrňovači se nabíjí, dokud není obnovena její optimální kapacita.
Připravené období. Jakmile je baterie nabitá, vnitřní spínač zařízení se automaticky sepne. Baterie přejde do vyrovnávací paměti a udržuje stav připravenosti na další provoz.
Období vypouštění. Baterie je automaticky převedena na napájení zátěže, což vede k jejímu postupnému vybíjení.

Specifikace

Všechna zařízení s nepřerušitelným napájením mají určitou sadu technická charakteristika. Liší se v jednotlivých parametrech v závislosti na provedení a úpravě konkrétního zařízení.

Každý z nich má své vlastní rozsahy vstupního napětí, když je UPS napájena ze sítě a nepoužívá vestavěné baterie. Je třeba mít na paměti, že delší dojezdy zkracují životnost baterií, a tím prodlužují jejich životnost. Kromě toho nadále dodávají energii do zátěže ze sítě, zatímco při nižším rozsahu se UPS přepne na baterii, rychle ji vybije a zátěž odpojí.

U všech UPS se výstupní napětí mění, když se mění vstupní napětí. To znamená, že musí být udržován na takové úrovni, aby připojené zařízení mohlo normálně fungovat. Nízké výstupní napětí často vede k poruchám a ztrátě dat. Překročení dává stejné výsledky a je doplněno selháním použité zátěže.

Velmi důležitá je kvalita spínání a přechodových procesů do a z baterie, které by neměly přitahovat pozornost a měly by být správně provedeny v krátkém čase. Frekvence UPS je správně synchronizována s frekvencí externí sítě. V případě přetížení je dán speciální signál pomocí světelné a zvukové indikace. Samotné zařízení je při provozu z baterie vypnuté a uživatel musí okamžitě snížit zátěž.

Mnoho zařízení lze zapnout v tzv. režimu studeného startu, kdy v hlavním zdroji není napětí. Tato funkce užitečné při dlouhodobé nepřítomnosti napětí, kdy je nutné urychleně provést nějakou akci na elektronickém zařízení.

Jednofázový vstup - výstup (1ph / 1ph nebo 1:1)

Jednofázové zdroje nepřerušitelného napájení byly navrženy pro jednofázové napájení. Spolehlivě chrání elektrická zařízení, která vyžadují zvýšené požadavky na kvalitu napájení, před jakýmikoli problémy v síti (například absence nebo zkreslení napětí, potlačení vysokofrekvenčního rušení).

Takové zařízení udržuje kvalitu výstupního napětí, pokud se vyskytnou problémy se vstupním napětím pomocí energie baterie (nominální odchylky, výpadky, tvarové zkreslení). Jednofázové UPS se používají v mnoha oblastech informačních technologií a komunikací.

Třífázový vstup - výstup (3ph / 3ph nebo 3:3)

Pro nepřetržitý provoz 24/7 se obvykle používají třífázové typy nepřerušitelných zdrojů napájení. Zařízení je vhodné pro napájení třífázových zařízení, která jsou určena pro 3x380 V a pro jednofázové spotřebiče energie pracující na 220 V. Třífázové UPS udržují požadovanou kvalitu výstupního napětí. Používají se v bankách, počítačových centrech, lékařských střediscích, dopravě atd.

Typy nepřerušitelných zdrojů napájení

Záložní zdroj je podle typu rozdělen do tří kategorií.

Interaktivní UPS (line-interactive)

Toto je nejideálnější varianta pro domácnost, zejména tam, kde je napětí nestabilní a často mizí. Oproti jiným typům jsou zde dva důležité aspekty. Za prvé, fungují mnohem rychleji, během 2-5 milisekund. Za druhé, před přepnutím se snaží vyrovnat napětí, což funguje docela efektivně s malými rázy. V důsledku toho se výdrž baterie zlepšuje a lze ušetřit spoustu peněz. To je ideální varianta pro domácí použití.

Tato zařízení se vyznačují složitějším obvodem, který obsahuje stabilizátor napětí s autotransformátorem, který má funkci krokového řízení. Tato zařízení pouze upravují výstupní napětí, ale nemohou řídit frekvenci signálů. Úplná stabilizace je nemožná kvůli malému počtu nastavovacích kroků.

Dražší typy modelů jsou vybaveny měniči s polovodičovými spínači. Při přechodu na bateriové napájení mají více vysoký výkon ve srovnání s jinými zařízeními.

Offline nepřerušitelný napájecí zdroj UPS (off-line)

Nejlevnější typ. Princip fungování spočívá v tom, že v případě výpadku proudu nebo přepětí přepněte zařízení na bateriové napájení. Tento typ má značné nevýhody. První je doba odezvy, ta je asi 10 milisekund. Za druhé, pokud napětí ve vaší domácnosti neustále kolísá, taková UPS se často přepne na bateriové napájení, což výrazně sníží její zdroje a po několika měsících ji budete muset vyměnit.

Online UPS (online)

Nejdražší a nejúčinnější zdroj nepřerušitelného napájení. Reguluje napětí v reálném čase a přepíná na baterii pouze v nejobtížnějších situacích. Často se používá pro servery, které vyžadují vysoce kvalitní napájení. Baterie je trvale připojena k obvodu a nevyžaduje žádné dodatečné spínání.

Jak vybrat správnou UPS

Před výběrem zařízení se musíte rozhodnout, které problémy s napájením budou nejnaléhavější.

Pro obyvatele nových oblastí nacházejících se ve velkých městech budou stačit nejjednodušší offline zařízení. V těchto místech jsou obvykle položeny nové sítě, které poskytují stabilní napětí. K UPS se proto doporučuje dokoupit pro každý případ přepěťovou ochranu. Nemůže být připojen k výstupu zdroje nepřerušitelného napájení, aby nedošlo ke zkreslení proudových charakteristik. Při výběru nepřerušitelných zdrojů napájení pro kanceláře a velké lokální sítě Můžete si vybrat kteroukoli z výše uvedených možností v souladu s provozními podmínkami.

Při výběru nepřerušitelného zdroje napájení (UPS) byste měli věnovat pozornost následujícím parametrům a technickým vlastnostem:

Hodnota výstupního výkonu
Doba potřebná k přepnutí na bateriové napájení a zpět.
Otevírací doba v offline mód v závislosti na kapacitě baterií a výkonu zařízení připojeného k UPS.
Šířka rozsahu vstupního napětí, při kterém lze stabilizovat výkon bez přepínání na baterie.
Životnost baterie je v průměru od 5 do 10 let.

Obsah:

Stabilní provoz počítačů a dalšího kancelářského vybavení zcela závisí na dostupnosti napájení v síti, ke které jsou připojeny. V případě výpadku proudu zařízení jednoduše přestane fungovat. V moderní podmínky tento problém lze snadno vyřešit připojením zdroje nepřerušitelného napájení. Mnoho lidí se proto zajímá o otázku, kdy je potřeba UPS pro počítač: na co byste měli věnovat pozornost při nákupu tohoto zařízení. Jaké parametry a kritéria je třeba vzít v úvahu?

Doporučuje se nejprve rozhodnout, pro jaký účel je toto zařízení potřeba. Pokud je problém pouze ve stabilizaci síťového napětí, vystačíte si s jednoduššími a levnějšími. V případě pravidelných výpadků proudu se vám ale určitě bude hodit UPS, kterou je nutné správně vybrat pro konkrétní počítač.

Použití UPS v každodenním životě

Mezi hlavní problémy sítě patří úplný nedostatek napětí, přítomnost vysokonapěťového impulsního šumu, krátkodobé a dlouhodobé přepětí, vysokofrekvenční rušení a další faktory, které vyžadují použití UPS. Tato zařízení zajišťují nepřetržitý provoz výpočetní techniky od několika minut do jedné hodiny.

Obvod nepřerušitelného napájení se volí v souladu s provozními podmínkami, dobou přepnutí zátěže ze sítě na baterii a zpět, jakož i dobou trvání provozu baterie.

UPS pro domácí počítač

Před zakoupením jakéhokoli zařízení byste si měli zjistit, jak UPS funguje. Jeho jednotka obsahuje senzor, který nepřetržitě kontroluje charakteristiky proudu v síti a napěťovou úroveň. Pokud začnou parametry stoupat nebo klesat příliš rychle, odpojí počítač od sítě a okamžitě jej přepne na záložní zdroj.

Při přechodu na náhradní Zdroj UPS dodává světlo a zvukové signály. Téměř všechny UPS mají navíc program, který umožňuje automatické vypnutí počítače, když je baterie vybitá. Když se v síti opět objeví elektrický proud, senzor to signalizuje a přepne počítač na napájení ze sítě a začne nabíjet vestavěnou baterii.

Baterie použité v zařízeních jsou určeny pro nízké napětí. Pro získání pracovní hodnoty ji měnič převede na sinusovou. Současně se zvyšuje napětí baterie a vyrovnává jmenovité napětí sítě. Baterie je tak vždy připravena k použití a v případě potřeby se okamžitě přepne.

Během provozu je třeba vzít v úvahu, že provoz UPS při jmenovité zátěži je možný pouze po krátkou dobu. Během této doby můžete mít čas uložit data a správně vypnout počítač. Během provozu není povoleno přetížení, v těchto případech ochrana okamžitě vypne výstup zařízení. Tyto problémy lze snadno vyřešit zvýšením kapacity baterie a výkonu střídače.

Jakou UPS vybrat pro váš počítač

Existovat Různé typy zařízení pro nepřerušitelné napájení počítačového vybavení. Liší se svým principem fungování a jsou rozděleny do tří hlavních typů:

Záložní UPS. Používá se při silném poklesu napětí v síti nebo jeho úplné absenci. V tomto případě se baterie přepne na záložní UPS. Přepínání probíhá velmi rychle – do 10 milisekund a méně, což nijak nenarušuje plynulý chod počítače. Při spínání při přepětí se doporučuje použít stabilizátor. Tím se zvýší životnost baterie. Při rozhodování, jak zvolit nepřerušitelný zdroj napájení, byste na to měli pamatovat toto zařízení se rozšířila díky své relativně nízké ceně, vysoké účinnosti a nízké hladině hluku. Zařízení může pracovat offline po dobu 5-15 minut. Při výběru a nákupu se doporučuje vytvořit rezervu chodu 20-30%.
Line-interaktivní UPS. Konstrukce těchto zařízení je doplněna o stabilizátor napětí, takže jsou funkčnější a dražší. K přechodu na baterie dochází pouze při úplné absenci elektřiny, takže životnost baterie je delší. V offline režimu fungují lineárně interaktivní UPS po dobu až 20 minut. Jsou ekonomičtější a více vysoký stupeň ochrana. Mezi nevýhody stojí za zmínku hluk vytvářený chladicím ventilátorem stabilizátoru.
UPS s dvojitou konverzí. Patří do kategorie nejsložitějších a nejdražších zařízení. Probíhá střídavý proud se převede na konstantu a poté znovu na proměnnou. Výstupní napětí je 220 V a vyznačuje se ideální sinusovkou. Baterie jsou vždy zapnuté, takže není potřeba vůbec žádná doba přepínání. Při rozhodování o tom, jak vybrat UPS pro počítač podle napájení, musíte vzít v úvahu, že tato zařízení zajišťují nepřetržitý provoz drahých zařízení, které by se neměly zastavit ani na krátkou dobu. Nevýhodou je nízká účinnost, vysoká cena, vysoká úroveň vznik tepla a hluku.

Při nákupu zařízení je třeba věnovat pozornost jeho hlavním charakteristikám. Výkon samotného UPS je vyjádřen ve voltampérech (VA) a výkon připojeného počítače je vyjádřen ve wattech (W). Jednu hodnotu můžete převést na jinou pomocí koeficientu 0,7. Pokud je například výkon zařízení 1000 VA, pak to bude 1000 x 0,7 = 700 W. S přihlédnutím k výkonové rezervě lze k této UPS připojit zátěž až 500 W.

Kromě toho byste při výběru UPS pro váš počítač měli věnovat pozornost životnosti baterie při maximální zátěži, přítomnosti nebo absenci ochrany proti zkratu pro samotnou UPS a připojená zařízení. Doporučuje se informovat u prodejce o možnosti výměny baterie, ověřit si dostupnost displeje a dalších specifických prvků.

Jak vybrat UPS pro počítač na základě napájení

Dost často vyvstává otázka, jaký výkon by měla mít UPS? Čím větší je spotřeba počítače, tím výkonnější musí být jeho napájení, a tedy i UPS. Většina modelů vyjadřuje výkon nikoli v obvyklých wattech, ale ve voltampérech.

Je docela snadné vypočítat výkon UPS pro počítač vynásobením výkonu monitoru a napájecího zdroje ve wattech číslem 1,6. Řekněme, že součet příkonu vašeho monitoru a zdroje je 200 W. V tomto případě budete potřebovat nepřerušitelný zdroj napájení s kapacitou 320 VA (1,6x200). Pro větší spolehlivost zvyšte tuto hodnotu o další třetinu. Výsledkem bude hodnota cca 400 VA. Pak stačí hledat model s přesně takovou silou.

Někteří uživatelé mají problém s výpočtem výkonu UPS pro počítač. K tomu je třeba určit výkon zátěže, který by neměl být vyšší než 70 % výstupního výkonu UPS. Například spotřeba procesoru je 65 W, grafická karta je 170 W, základní deska- 40 W, DVD mechanika- 20 W, HDD disk- 40 W, ostatní zařízení - 30 W. Počet možných ztrát se běžně považuje za 20 %. Spotřeba počítače bez ztrát tedy bude až 365 W a se ztrátami - 438 W. Zakoupený nepřerušitelný zdroj tedy musí mít výkon v rozmezí 500-620W.

Připojení zdroje nepřerušitelného napájení pro počítač

Někdy mají majitelé počítačového vybavení otázku: jak nainstalovat UPS? Záložní zdroj je potřeba zapojit do běžné elektrické zásuvky a do zásuvek umístěných na jeho těle pak zasunout zástrčky zařízení, která hodláte chránit před výpadky proudu. Pokud zdroj nepřerušitelného napájení podporuje automatické vypnutí počítače a dalších ovládacích funkcí, které se provádějí pomocí PC, by měl být také připojen k systémové jednotce, obvykle pomocí USB kabelu.

Existuje několik možností připojení, včetně použití té, která kompenzuje rozdíly od 140 do 260 voltů. Tato metoda se používá nejčastěji, takže je třeba ho zvážit podrobněji. Kromě stabilizátoru budete potřebovat přepěťovou ochranu. Před připojením si musíte ujasnit parametry všech komponent. Výkon stabilizátoru a UPS by měl být přibližně stejný a výkon UPS by měl být vyšší než výkon napájení počítače.

Pořadí připojení:

Stabilizátor napětí je připojen k síti, načež je k němu připojena přepěťová ochrana.
Poté se k přepěťové ochraně připojí samotná UPS. Na těle zařízení je tlačítko, které se stiskne a podrží, dokud se nerozsvítí kontrolka napájení.
Dále je počítač připojen k UPS, tzn systémová jednotka a sledovat. Pokud jsou k dispozici další výstupy, můžete připojit reproduktory, tiskárnu a další zařízení.

Některé zdroje nepřerušitelného napájení jsou vybaveny softwarovým ovládáním, které je nutné po připojení správně nakonfigurovat. Na ovládacím panelu v části „Napájecí zdroje“ se po instalaci zařízení objeví samostatné okno UPS. Vše je v něm nakonfigurováno požadované parametry v závislosti na výkonu počítače a provozních podmínkách.

Zdravím vás, moji milí čtenáři! V současných ruských reáliích majitelé stolní počítače nuceni řešit problémy s nepřetržitým napájením. Tento problém lze vyřešit pomocí nepřerušitelných zdrojů napájení. Jejich rozmanitost na počítačovém trhu vám umožňuje vybrat si UPS tak, aby vyhovovala vašim konkrétním potřebám. O tom, co je UPS a jaké zdroje nepřerušitelného napájení existují, si povíme v tomto článku.

UPS neboli nepřerušitelný zdroj napájení je zařízení, které funguje jako energetická „baterie“. V případě výpadku proudu UPS automaticky přepne napájení počítače na napájení z vestavěných baterií, což umožňuje korektně vypnout práci a uložit všechny potřebné dokumenty.

Různé zdroje nepřerušitelného napájení

Nepřerušitelný zdroj napájení je vaší zárukou bezpečnosti dokumentů a počítačových komponent jako celku. Koneckonců, pokud je počítač vypnutý nesprávně, HDD, A základní deska a RAM.

Zjistili jsme, co je nepřerušitelný zdroj energie. Přejděme k další otázce.

Jaké typy UPS existují?

Zdroje nepřerušitelného napájení jsou rozděleny do tří typů:

Offline UPS;
Line-interaktivní UPS;
Online UPS (UPS s dvojitou konverzí).

Podívejme se na každý typ zdroje nepřerušitelného napájení zvlášť. Tyto informace vám pomohou při výběru UPS pro vaše vlastní potřeby.

Offline UPS

Princip činnosti tohoto typu zdroj napájení automaticky přepne počítač nebo jiné připojené zařízení na napájení z vestavěných baterií při odpojení od externího zdroje napájení.

Mechanické relé často funguje jako spínač, takže při přepnutí UPS můžete slyšet cvaknutí vnější zdroj napájení do baterií a naopak.

Tento typ se rozšířil mezi běžné uživatele i v kancelářích.

NA klady Takové UPS zahrnují jednoduchost, kompaktnost a nízkou cenu. Hlavní mínus je nemožnost stabilizace vstupního napětí, a proto váš počítač nebude chráněn před náhlými změnami napětí. Tento druh také vykazuje zvýšené opotřebení baterií.

Line-interaktivní UPS

Tento typ zdroje nepřerušitelného napájení se ve většině případů používá k ochraně síťových a jiných telekomunikačních zařízení a také skupin počítačů.

Hlavní vlastností těchto zdrojů je možnost upravit výstupní napětí bez připojení k bateriím, bez ohledu na napětí (vysoké nebo nízké) na vstupu.

Klady Tento typ UPS má malé rozměry, nízkou cenu, automatickou regulaci napětí a je ekonomický.

Ale také má mínusy– jedná se o poměrně dlouhé přepínání na baterie, nemožnost úpravy tvaru výstupního napětí při provozu z externího zdroje, změna výstupního napětí probíhá stupňovitě.

UPS s dvojitou konverzí

Tento typ UPS provádí konverzi napětí dvakrát: vstupní střídavé napětí je převedeno na stejnosměrné a poté je stejnosměrné napětí převedeno na referenční střídavé napětí a dodáváno do zařízení.

Použitelný tenhle typ kde je vyžadováno referenční napětí a napájená zařízení jsou náročná na kvalitu napájení. Připojená zařízení se mohou velmi lišit: běžné pracovní stanice, souborové servery, síťová zařízení a další energeticky náročná zařízení.

klady Online UPS má významné vlastnosti: plná kontrola vstupního a výstupního napětí, nulová čekací doba na přepnutí na baterie, připojené zařízení nijak neovlivňuje externí napájecí síť.

Mínusy Existují také: vysoké náklady, složitý design, vlastní spotřeba elektřiny v režimu dvojité konverze.

První typ UPS je zcela dostačující pro domácí a kancelářské použití. Ale pokud máte finanční možnost, doporučil bych vám ten druhý typ. Jedná se o nejspolehlivější typ ochrany vašeho počítačového vybavení před nekvalitním napětím.

Hlavní charakteristiky UPS

UPS má několik hlavních vlastností, kterým byste měli věnovat pozornost při nákupu. Podívejme se na ně níže.

Napájení. Tato charakteristika přímo určuje, jaké zařízení lze k této UPS připojit. Vždy vybírejte zdroj s výkonovou rezervou. Tím se vyhnete možné problémy s nedostatkem moci.

Obvykle tuto vlastnost indikováno hodnotou VA nebo W. Pokud je hodnota uvedena ve VA (VA), pak ji vynásobte 0,6, abyste dostali hodnotu ve Wattech, která je pro nás srozumitelnější.

Typ UPS. Výše jsem hovořil o typech systémů nepřerušitelného napájení. Došli jsme k závěru, že nejoptimálnější by byla UPS s dvojitou konverzí, ale pro domácí potřeby by stačil offline nebo linkově interaktivní zdroj.
Životnost baterie. Tato hodnota je velmi důležitá, protože určuje, jak dlouho bude počítač pracovat bez externího napájení. Typicky je výdrž baterie nastavena v rozmezí 5-30 minut. Vezměte prosím na vědomí, že při maximálním zatížení UPS se provozní doba bez elektřiny výrazně zkracuje.

Tyto tři vlastnosti jsou nejdůležitější. Kromě nich má UPS mnohem více vlastností. Například při výběru UPS v obchodě věnujte pozornost tomu, jaké napájecí konektory jsou instalovány ve zdroji, zda je zde displej a přídavná rozhraní (RJ-11, USB), kolik je nainstalováno baterií a další.

Často se vyskytující problémy

Nejdůležitějším problémem, který se u UPS nejčastěji vyskytuje, je porucha baterie. Vybitou baterii lze zjistit tak, že nepřerušitelný zdroj napájení přestane podporovat zátěž – po výpadku proudu se počítač okamžitě vypne. Poškozená baterie se také může projevit jinak: nepřerušitelný zdroj napájení se nezapne vůbec, nebo se zapne a nepřetržitě pípá. Psal jsem o tom, jak vyměnit baterii v UPS. Píše se o konkrétní UPS, ale princip výměny je u všech zdrojů prakticky stejný.
UPS se nemusí vůbec zapnout kvůli spálené pojistce.
Pokud se zdroj nepřerušitelného napájení spustí normálně, ale počítač se nezapne, zkontrolujte vodiče; mohou vycházet ze zásuvek.

Doufám, že pro vás byl můj článek užitečný a dozvěděli jste se něco nového. Pokud máte ještě nějaké otázky, můžete se jich zeptat v komentářích.