Источник бесперебойного питания: характеристики и технические параметры ИБП

Источник бесперебойного питания (ИБП) — это внешнее устройство, которое обеспечивает компьютер электроэнергией в пределах допустимой нормы и защищает от перепадов напряжения. ИБП способен поддерживать работу компьютера в случае внезапного отключения электропитания в течение определенного времени, что позволяет сохранить результаты работы и корректно завершить все запущенные программы.

Основные характеристики ИБП

Основными техническими параметрами источника бесперебойного питания являются:

• тип устройства,
• выходная мощность и её эффективность,
• входное напряжение,
• входная и выходная частота,
• стабильность выходного напряжения,
• время работы,
• время переключения на батарею,
• защита,
• количество и типы разъемов,
• время зарядки,
• количество батарей и их емкость.

Тип ИБП

Наиболее популярными и распространенными типами ИБП являются: резервный, интерактивный и неавтономный.

Резервный ИБП

Устройство резервного типа имеет следующий принцип работы: при перепадах напряжения ИБП автоматически переключает нагрузку на питание от собственной электроцепи, используя при этом, энергию аккумуляторов. Как только напряжение возвращается в допустимые пределы, ИБП обратно переключает нагрузку на потребление электроэнергии от сети. Плюсы резервных ИБП в том, что они обладают КПД около 99%, имеют низкий уровень шума и низкое тепловыделение. К минусам можно отнести медленное время переключения на питание от батареи (свыше 4-5 мс).

Интерактивный ИБП

Устройство имеет тот же принцип работы, что и ИБП резервного типа. Аппарат интерактивного типа дополнительно оснащается ступенчатым стабилизатором напряжения (на входе), то есть, обеспечивает наличие регулируемого напряжения на выходе. Интерактивные ИБП обладают меньшим временем переключения на АКБ (менее 5 мс) за счет синхронизации инвертора (переключателя) с входным напряжением электросети. Но, имеет КПД немного меньше 99%.

Неавтономный ИБП

Речь идет о ИБП двойного преобразования: переменный ток преобразуется в постоянный, затем обратно из постоянного в переменный. ИБП неавтономного типа используют для питания оборудования, предъявляющего повышенные требования к качеству электрического сигнала сети. Главным плюсом неавтономного ИБП является практически нулевое время переключения на аккумуляторные батареи, а минусом — ИБП сильно греется, шумит и имеет КПД от 80% до 94%.

Выходная мощность ИБП

Параметр определяет максимальную выходную мощность, которую может выдать источник бесперебойного питания. Суммарная мощность всех подключенных устройств к ИБП не должна превышать данную величину.

В характеристиках ИБП обычно указывают полную выходную мощность, которая измеряется в вольт-амперах (ВА, VA) и эффективную мощность в ваттах (Вт, W). Обращать внимание необходимо именно на эффективную выходную мощность, так как она учитывает коэффициент мощности ИБП, который равен 0.6-0.7. Например, если источник бесперебойного питания имеет полную выходную мощность 500 ВА, то его эффективная мощность составит 300 Вт (500 ВА * 0.6 = 300 Вт).

Коэффициент мощности — это отношение активной мощности, потребляемой устройством для работы, к полной мощности, потребляемой самим устройством.

Входное напряжение

В параметрах ИБП обычно указывается минимальное и максимальное входное напряжение, которое измеряется в вольтах (В). Если входное напряжение находится в допустимых пределах, то ИБП работает от сети. Как только напряжение выходит за установленный диапазон, ИБП переключается на работу от АКБ.

Входная частота

Входная частота обычно измеряется в герцах (Гц) и определяет диапазон частот, при котором источник бесперебойного питания может продолжать работу, не переключаясь на автономное питание от АКБ.

Например, если входная частота указана как 50-60 Гц, это означает, что ИБП будет работать при частотах от 50 до 60 Гц без переключения на аккумуляторное питание. Если частота выходит за пределы этого диапазона (например, становится ниже 50 Гц или выше 60 Гц), ИБП может автоматически переключиться на автономное питание от батареи.

Чем шире диапазон входной частоты, тем более универсальным и надежным является ИБП.

Стабильность выходного напряжения

Параметр измеряется в процентах и указывает на отклонение выходного напряжения от номинального значения при автономной работе ИБП. Например, если выходное напряжение ИБП составляет 220 вольт, а стабильность указана как ±5%, это означает, что фактическое значение напряжения может варьироваться от 209 до 231 вольта.

Выходная частота

Выходная частота указывает на диапазон частот, который ИБП способен стабильно поддерживать на своем выходе при нормальной работе. Например, для наиболее распространенных ИБП, для офиса и дома, типичные значения выходной частоты составляют 50 или 60 Гц.

Время работы

Время автономной работы ИБП зависит от емкости АКБ и нагрузки, подключенной к нему. Параметр указывается в минутах и определяет, как долго ИБП сможет поддерживать работу устройств в случае отключения основного источника электропитания. Учитывается эффективная мощности ИБП. Если нагрузка меньше, то время автономное работы немного увеличивается. Но, также нужно учитывать, что со временем ресурс аккумуляторных батарей уменьшается.

Время переключения на батарею (АКБ)

Время переключения ИБП обычно составляет несколько миллисекунд. Это время необходимо для того, чтобы ИБП переключился с сетевого питания на питание от аккумуляторов в случае отключения электропитания. Некоторые модели ИБП могут иметь время переключения на батарею менее 4 мс, что практически не ощущается подключенными устройствами.

Виды защиты

ИБП может автоматически отключить устройства в случае обнаружения перегрузки или короткого замыкания, чтобы предотвратить повреждение оборудования и сохранить его работоспособность. Также ИБП может фильтровать сетевые помехи и сглаживать напряжение для обеспечения стабильного питания подключенных устройств.

Разъемы ИБП

Источники бесперебойного питания могут иметь различные типы разъемов, в зависимости от модели и производителя.

Некоторые распространенные типы разъемов ИБП:

• Евророзетка (CEE 7) — используется для подключения компьютера, монитора и других электронных устройств.
• Разъемы USB, RS-232 (последовательный порт), Ethernet (RJ-45) — используются для мониторинга и управления источником бесперебойного питания.

Важно учитывать назначение разъемов при выборе ИБП. Обращать внимание нужно на количество розеток с подписью «UPS & Surge Protection», так как именно они поддерживают функцию бесперебойного питания, а остальные розетки обеспечивают защиту («Surge Protection»).

Например, к розеткам «UPS & Surge Protection» можно подключить компьютер, монитор, сетевое хранилище, а к обычным «Surge Protection» другие устройства, такие как принтер, сканер и т. д.

Батарея ИБП

Батарея источника бесперебойного питания является важным компонентом, который обеспечивает непрерывное электропитание в случае отключения основного источника энергии.

Основными параметрами АКБ являются:

• Время зарядки — указывается в часах (ч) и соответствует полному времени заряда батареи, которое зависит от текущего уровня разряда АКБ.
• Емкость батареи — измеряется в ампер-часах (Ah). Чем выше емкость батареи, тем дольше она сможет обеспечивать энергией подключенные устройства.
• Тип батареи — параметр указывает на тип используемого АКБ. Батарея может быть герметично-свинцовой или литий-ионной, каждый тип имеет свои характеристики и преимущества.

Количество батарей в ИБП зависит от его конфигурации и дизайна. ИБП обычно оснащаются встроенными АКБ, но также могут поддерживать подключение дополнительных батарей для увеличения емкости и времени автономной работы. Важным параметром ИБП является возможность замены АКБ. Данная опция пригодится, когда батарея исчерпает свой ресурс.

Дополнительные параметры

К дополнительным опциям ИБП относятся:

• Холодный старт — возможность ИБП запускаться без подключения к сети переменного тока.
• Дисплей — позволяет мониторить уровень заряда батареи, нагрузку, режим работы и другую полезную информацию.
• Светодиодные индикаторы — предоставляют визуальную обратную связь о состоянии ИБП, такую как наличие питания, работа от батареи, проблемы с сетью и т. д.

Рекомендуемые технические характеристики ИБП для ПК