Блок бесперебойного питания: устройство, для чего нужен и как работает типовой ИБП

Типы источников бесперебойного питания, принцип действия

Виды ИП

Стандарт IEC 62040-3 имеет классифицирует все ИБП для питания бытовой высокотехнологичной техники по схеме построения:

Резервные;
Линейно-интерактивные;
Двойного преобразования.

В зависимости от напряжения нагрузки ИБП бывают:

Однофазными;
Трехфазными;
Однофазные в трехфазных групповых сетях.

3.1. Резервный

Резервный ИБП (другие названия Off-line, Back UPS, Standby) – это электронный прибор, переключающий питание оборудования на резервный аккумулятор (находится в составе устройства) при сбоях питания.

Недорогие бесперебойники предназначенные для защиты не очень важных рабочих станций. Устройство передает входное напряжение непосредственно на нагрузку. Контролируется качество подачи напряжения и при сбоях питания переводится на питание от батареи через инвертор. Время переключения с внешнего питания на АКБ приблизительно 0.01 сек.

3.2. Линейно-интерактивный

ИБП данного вида обеспечивают питание через ступенчатый стабилизатор. Данный узел устройства корректирует напряжение на входе (повышенное и пониженное) и фильтрует помехи. При сбое питания включается батарея и через инвертор питает нагрузку. Время переключения с внешнего питания на АКБ приблизительно 0.01 сек.

3.3. ИБП двойного преобразования

ИБП такого вида являются самыми сложными и самыми надежными. Принцип работы заключается в преобразовании входного переменного тока в постоянный. Постоянный ток заряжает аккумулятор и инвертируется в переменный. Даже если напряжение на входе очень низкое или очень высокое все равно на выходе устройства «чистая» синусоида нормальной частоты и амплитуды. В случае полного пропадания напряжения инвертор начинает питаться от батареи. Никаких перепадов на выходе бесперебойника при переключении питания на аккумулятор не происходит.

4. Схема ИБП (электрическая)

Как работает ИПБ.

Блок схема данного резервного ИБП выглядит так:

Классы ИБП

Резервные ИБП:

Достоинства

Недостатки

— Компактность, малый вес, экономичность, относительная дешевизна.

— Отсутствует стабилизация выходного напряжения;
— Неполная фильтрация сетевого напряжения от помех и выбросов; помехи, генерируемые нагрузкой пропускаются обратно в сеть;
— Скачкообразное изменение напряжения, частоты и формы выходного напряжения при переходе на питание от батареи (время переключения >5 мс);
— Прямоугольная форма выходного напряжения вместо синусоидальной.

ИБП резервного типа: нормальный режим работы (rectifier — выпрямитель, inverter — инвертор, SPD — фильтр питания, bypass — байпас).ИБП резервного типа: аварийный режим работыЛинейно-интерактивный ИБП: нормальная работа.Линейно-интерактивный ИБП: аварийный режим.Линейно-интерактивные ИБП:

Достоинства

Недостатки

— Компактность, экономичность;
— Ступенчатая стабилизация входного напряжения;
— Почти синусоидальная форма выходного напряжения;
— Невысокая стоимость.

— Они дороже, чем резервные;
— Отсутствие реальной изоляции нагрузки от сети распределения питания;
— Отсутствие регулировки и стабилизации входной частоты;
— Сравнительно слабая стабилизация выходного напряжения, особенно при переходных процессах или в случае пошагового изменения нагрузки;
— Низкая эффективность при питании нелинейных нагрузок.

ИБП с дельта-преобразованием в штатном и автономном режимах.ИБП с дельта-преобразованием:

Достоинства

Недостатки

— Высокий КПД (при идеальных параметрах входного напряжения);
— Высокий коэффициент мощности по входу (не требуется применение корректирующих фильтров).

— Повышенная сложность из-за применения двунаправленных инверторов и, соответственно, меньшая надежность;
— Меньшая степень защиты нагрузки в нормальном режиме работы от резких изменений входного напряжения вследствие инерционности схемы обратной связи;
— Отсутствие защиты нагрузки в нормальном режиме работы от отклонений частоты входного напряжения;
— Отсутствие встроенной гальванической развязки между входом и выходом.

Линейно-интерактивный ИБП APC BR1000G дает на выходе не совсем чистую синусоиду, но такой аппроксимации достаточно для большинства устройств.системы с двойным преобразованиемИБП с двойным преобразованием отличает надежная защита нагрузки по электропитанию. ИБП с двойным преобразованием: аварийный режим, питание от батареи.ИБП с двойным преобразованием:

Достоинства

Недостатки

— Максимальная фильтрация сетевого напряжения от помех и выбросов; помехи, генерируемые нагрузкой, не пропускаются обратно в сеть;
— Питание нагрузки «чистым» синусоидальным электропитанием, стабилизированным по величине, частоте и форме напряжения, при работе от сети и от батарей;
— Переключение на батареи происходит мгновенно, при этом любые переходные процессы отсутствуют.

— Относительная сложность и более высокая стоимость;
— Дополнительные энергозатраты на двойное преобразование напряжения, снижающие КПД;
— Невысокий коэффициент мощности по входу (для его повышения требуется дополнительный элемент — THD-фильтр).

Краткое сравнение ИБП разных классов

	Резервные	Линейно-интерактивные	С двойным преобразованием
Мощность ИБП	менее 1,5 кВА	менее 4 кВА	не ограничена
Режим работы от сети
Стабилизация напряжения	нет	ступенчатая	полная
Стабилизация частоты	нет	Нет	есть
Фильтрация помех	слабая	средняя	максимальная
Батарейный режим
Частота переходов	частая	средняя	редкая
Время перехода на батареи	5-15 мс	2-6 мс	нет
Форма синусоиды	часто трапецеидальная	синусоидальная	синусоидальная
режим «байпас»	нет	нет	есть
гальваническая развязка	Нет	нет	возможна

Класс VFI (Voltage & Frequency Independent) — выходные напряжение и частота ИБП не зависят от входных параметров.
Класс VI (Voltage Independent) — выходная частота совпадает с входной, напряжение на выходе регулируется в заданных пределах.
Класс VFD (Voltage & Frequency Dependent) — выходное напряжение и частота совпадают с входными.

Топология ИБП	Спецификация	Типовая мощность	Типовое применение
Резервный	Voltage & Frequency Dependent (VFD)	1500 ВА	Малый офис, домашние ПК и другие не критичные среды
Линейно-интерактивный	Voltage Independent (VI)	5000 ВА	Малый бизнес, веб-сайты, серверы подразделений
С двойным преобразованием	Voltage and Frequency Independent (VFI)	1000 кВА	Дата-центры

S соответствует синусоидальному выходному напряжению с коэффициентом нелинейных искажений (КНИ) менее 8% как при линейной, так и при нелинейной нагрузке.
X соответствует несинусоидальному сигналу с КНИ более 8% при нелинейной нагрузке.
Y соответствует несинусоидальному сигналу при любой нагрузке, КНИ превышает установленные в IEC 61000-2-4 пределы.

Зарядка

Поскольку встроенные в UPS аккумуляторы автоматически поддерживаются в заряженном состоянии, нет необходимости в их дополнительной зарядке. Если аккумулятор был полностью разряжен, ряд моделей бесперебойников в момент включения могут индицировать неисправность аккумулятора, однако по мере набора им заряда индикация прекратится.

Как правило, при первом включении ИБП ему нужно 5-6 часов для полной зарядки аккумулятора. Ряд нюансов эксплуатации зависят от типа применяемого аккумулятора:

Наиболее дешевые аккумуляторы, выполненные по технологии AGM (ошибочно либо намеренно могут называться продавцами гелевыми) не рекомендуется длительно оставлять разряженными, так как это ведет к их деградации и потере емкости. Если ИБП не используется длительное время, стоит регулярно включать его вхолостую, чтобы поддержать заряд аккумулятора.
Настоящие гелевые аккумуляторы дороже, но без последствий переносят длительный глубокий разряд. Одновременно они более чувствительны к перезаряду, что может произойти при установке в ИБП батареи емкостью меньше, чем рассчитано.

Если же существует необходимость зарядить аккумулятор от внешнего зарядного источника, крайне важно ограничить зарядный ток значением не более 10% от номинала емкости (так, аккумулятор емкостью 4 А*ч можно заряжать током не более чем 0,4 А).

Количество и тип разъемов

При выборе ИБП следует заранее определить, какие именно понадобятся разъемы. Они бывают следующего типа:

1) CEE 7 Schuko (евророзетка)

2) IEC 320 C13 (разъем для комьютерной вилки)

Количество разъемов у разных моделей различается, причем не все из них обеспечивают бесперебойное питание, поэтому для части приборов ИБП служит по прямому назначению, а для части – выполняет роль разветвителя.

Для настройки ИБП служат дополнительные разъемы USB или RS-232. Часто в комплекте с устройством идет программное обеспечение, позволяющее управлять им с компьютера. Также USB-разъемы позволяют заряжать смартфоны, планшеты или другие гаджеты.

Конструкция и особенности

Такой источник питания полностью выполнен на электронных компонентах и в нём отсутствуют механические и электромеханические узлы. Этим обеспечивается высокая надёжность устройства и длительный срок его эксплуатации.

ИБП с двойным преобразованием напряжения состоит из следующих элементов:

Сетевой фильтр;
Выпрямитель;
1-й преобразователь;
Аккумулятор;
2-й преобразователь (инвертор);
Микроконтроллер;
Кварцевый генератор;
Система «байпас» (bypass).

Сетевой фильтр осуществляет первичную коррекцию сетевого напряжения, сглаживая выбросы и подавляя высокочастотную составляющую;
В диодном выпрямителе, собранном по мостовой схеме, происходит преобразование переменного тока в постоянный;
Для зарядки аккумулятора часто используется дополнительный преобразователь, из-за чего такие устройства ошибочно называют ИБП тройного преобразования;
Управление работой аккумулятора осуществляет контроллер, который не допускает глубокого разряда, в случае необходимости отключая аккумулятор от линии;
Инвертор, выполненный на мощных MOSFET-транзисторах, выполняет преобразование постоянного напряжения обратно в переменное с очень высокими характеристиками;
Управление всей работой отельных узлов преобразователя осуществляется и синхронизируется микропроцессором с кварцевым генератором.

В ИБП с двойным преобразованием напряжения имеется система «байпас» или обход. Работа её заключается в следующем. Если напряжение сети соответствует требованиям, необходимым для корректного питания потребителей, «байпас» подаёт напряжение сети на нагрузку напрямую, минуя все электронные компоненты за исключением сетевого фильтра. При отклонении напряжения сети от номинала свыше определённого предела происходит подключение стабилизатора, и питание потребителя начинает осуществляться через блок.

Общие рекомендации

Обратите внимание на виды розеток блока бесперебойного питания. Они могут быть обычными или компьютерными

Во втором случае понадобятся дополнительные переходники, если их нет в комплекте.

Насчет выбора фирмы не все так просто. Раньше эталоном качества можно было считать бесперебойники APC. Но сейчас многие производители идут по пути удешевления производства при этом конечная цена продукта остается прежней или даже растет. Читайте форумы, отзывы реальных владельцев не о фирме, а о конкретной модели ИБП.

Выбирая бесперебойник в магазине или забирая у курьера со службы доставки обратите внимание на целостность упаковки, наличие чеков, гарантийных документов и печати магазина в них. Желательно, чтобы сервисные центры были в вашем городе

Желательно, чтобы сервисные центры были в вашем городе.

На этом все. Удачных покупок!

Предназначение и принцип действия

Принцип работы элементарно прост: через блок бесперебойного питания проходит напряжение, благодаря специальному устройству аккумуляторы заряжаются на тот максимум, который доступен после ограничения самим же прибором.
Когда в сети наблюдаются какие-либо неполадки, источник выравнивает поток напряжения за счет встроенных стабилизаторов, увеличивая или снижая его. Также при полном отсутствии напряжения в цепи устройство мгновенно включается и заменяет прямой источник питания. Для пользователя данный промежуток не заметен.

Использовать ИБП рекомендуют только в аварийных ситуациях, как временный альтернативный источник питания. На постоянную работу он не рассчитан. Также предоставлены для выбора различные модели: от небольших и маломощных агрегатов до машин, которые смогут обеспечить энергией все электроприборы на время ЧП.

Перед тем, как выбрать стабилизатор напряжения 220в для дома, необходимо изучить особенности разных типов данного оборудования и произвести корректный расчет его предполагаемой мощности.

Такой агрегат обезопасит любое электрооборудование от перепадов напряжения в сети. О советах по подбору стабилизатора для холодильника можно прочитать тут.

Распространенные случаи применения ИБП:

котлы для отопления жилых помещений;
бытовые приборы, теле- и аудиосистемы;
компьютерные системы, а также связи и коммуникации;
оборудование промышленного типа, банковские электронно-цифровые устройства и системы;
другое.

ИБП отключается при работе

Почему отключается ИБП во время работы? Данная проблема является весьма распространённой, когда посреди работы через непродолжительное время бесперебойник просто отключает нагрузку. Этому может способствовать ряд причин. В таком случае для начала стоит проверить есть ли какие-то неучтённые перегрузки на выходе

Стоит обратить внимание на то, в каком режиме бесперебойник отключается: при работе от магистральной сети или в автономном режиме. Если отключение происходит при работе от аккумуляторной батареи, то скорее всего неисправна или попросту изношена сама аккумуляторная батарея, что не позволяет ей обеспечить необходимо время работы

Если вы заметили, что бесперебойник выключает компьютер даже при наличии электроэнергии, то не спешите с выводами. Провалы напряжения могут быть очень короткими, что человек этого может не заметить их. Однако, ИБП в таком случае перебрасывает питание нагрузки на АКБ, а если он опять-таки не исправен, то на лицо и отключение нагрузки.Возможен ещё один случай, когда ИБП выключает компьютер при работе в автономном режиме. Это может быть вызвано специальным программным обеспечением. В число стандартных возможностей в том числе входит и возможность отключения компьютера по заданным установкам. Такие установки могут быть установлены автоматически вместе с программным обеспечением. В таком случае как сделать, чтобы бесперебойник не отключался понятно сразу. Стоит заметить, что такие отключения могут производиться в определённое время или даты.Точно такая же проблема может возникнуть при удалённом мониторинге. Если вы используете не «родной» кабель для удалённого мониторинга, который идёт в комплекте с источником бесперебойного электропитания. Ответ на вопрос почему выключается бесперебойник может крыться именно в нём. Использование не фирменных аксессуаров может явиться не только причиной того, что отключается ИБП, но и ряда других проблем.

Внезапное отключение может происходить от того, что греется ИБП. Высокая температура не самым лучшим образом сказывается на АКБ. Выделение тепла является характерным для ИБП с онлайн топологией. Но даже их нагрев должен находится на определённом уровне. Если вы заметили, что греется бесперебойник, то необходимо убедиться, что исправно работают вентиляторы охлаждения. Они не должны быть прикрыты или забиты пылью, пухом или чем-то другим, что может помешать циркуляции воздуха.В случае, когда бесперебойник включается и выключается, проблема может заключаться в низком уровне напряжения сети. Это может стать проблемой для резервных ИБП. Устранить это можно покупкой более продвинутого ИБП или с помощью стабилизатора напряжения.

Возможно отключение происходит при переключении на АКБ. Если ИБП не переключается на батарею, но известно, что АКБ исправна, тогда вероятно проблема находится в неисправном реле, осуществляющем данное переключение. При подключении маломощной нагрузки можно столкнуться с тем, что бесперебойник отключается через 5 минут. В некоторых моделях минимальная мощность нагрузки воспринимается ИБП как сигнал для отключения. Суть идеи состоит в том, что ИБП воспринимает это так будто, например, компьютер выключен, а сам ИБП отключается, чтобы сэкономить заряд.

Что такое бесперебойник для компьютера и как он работает?

В современном мире информация порой стоит дороже золота. При этом для ее обработки и хранения обычно используют стационарные компьютеры, поскольку они предоставляют своим пользователям максимальное количество возможностей по обработке данных, при этом способны вместить довольно большой объем информации.

Однако довольно часто приходится сталкиваться с таким явлением, как внеплановое отключение электрической энергии или авария на линии. В этих случаях сохранить проделанную работу и уберечь ее от уничтожения поможет бесперебойник для компьютера.

Он представляет собой устройство, которое объединяет в себе реле и автономный блок питания. Для обеспечения надежной работы его подключают к сети, коммутируя все доверенные ему агрегаты. Поэтому, когда пропадает в сети питание, бесперебойник для компьютера переключает всю цепь на аварийный блок, который даст время для сохранения информации и корректного выхода.

Стоит отметить, что таким образом данное устройство помогает на только защитить данные, но и сохранить оборудование в целости. Дело в том, что бесперебойник для компьютера, цены на который не дороже хорошей материнской платы или жесткого диска, может спасти данные виды оборудования от своеобразных перепадов в сети, а значит, позволит значительно сэкономить. При этом не следует полагаться на самые дешевые модели, поскольку они не могут отсекать малые токи и незначительные скачки напряжения. Профессионалы рекомендуют делать систему таким образом, чтобы схема бесперебойника для компьютера начиналась с подключения выпрямляющего трансформатора, способного обеспечить повышенную надежность и гарантировать полную защиту от всех казусов работы современной электросети.

Отдельно стоит отметить то, что при выборе определенного типа устройства следует обращать внимание на его мощность. Дело в том, что бесперебойник для компьютера должен быть в полтора раза мощнее подключаемого к нему устройства

Таким образом, его срок работы в автономном режиме будет соответствовать заявленному в паспорте. Если же подключать к бесперебойнику дополнительные приборы, которые создадут повышение общей мощности цепи, то он не сможет долго обеспечивать стабильный уровень работы, следовательно, может быстро выйти из строя.

Также стоит помнить о том, что бесперебойник для компьютера работает на базе аккумулятора. Поэтому он имеет довольно ограниченный срок эксплуатации и нуждается в своевременной замене элементов питания. Особенно это относится к тем устройствам, которым приходится работать при перепадах температуры или во влажном климате.

Таким образом, становится понятно, что современный блок бесперебойного питания является не только дополнительной системой защиты всей электросети компьютера, но и необходимым элементом для безопасной работы всех узлов. Поэтому стоит один раз потратиться на его приобретение, чем после каждого перепада напряжения или отключения электроэнергии покупать новую материнскую плату или жесткий диск.

Что лучше ИБП или стабилизатор

ИБП и стабилизатор, не смотря на свою похожесть выполняют разные функции.

7.1. Сравнительная характеристика

Стабилизатор работает постоянно и выравнивает напряжение на входе. На выходе выдается постоянный уровень напряжения, требуемый для устройства нагрузки. В случае аварии по питанию (на входе 0 напряжения) стабилизатор просто отключится.

ИБП также стабилизирует напряжение на выходе, но при отключении внешнего напряжения еще продолжает некоторое время поддерживать уровень напряжения питания нагрузки.

7.2. Преимущества

Преимущества стабилизатора:

Стабильное напряжение на выходе;
Высокий КПД;
Низкая цена.

Недостатки:

Не работает без внешнего питания.

Преимущества ИБП:

Надежная защита от внешних факторов;
Широкий диапазон входных напряжений;
Работа от аккумулятора при отключении внешнего питания.

Недостатки :

КПД ниже из-за постоянного преобразования напряжения;
Повышенный шум в момент скачков электроэнергии;
Высокая цена.

Как правильно подключить?

Подключение ИБП к компьютеру — не слишком трудная задача.

Как правильно подключить бесперебойник к компьютеру? Сперва решите, какие именно из устройств будете подключать. Начнём с системного блока компьютера

Важно знать несколько шагов подключения ИБП к нему (здесь очень просто, поэтому пока обойдёмся без иллюстраций, они будут ниже)

Первый шаг — подключить ИБП к сети через защитный фильтр для зарядки его батарей.
Второй шаг — удалить сетевой кабель из системного блока и подключить его к разъему на корпусе бесперебойного устройства.
Третий шаг — присоединить ИБП к сети, вставив кабель в сетевой фильтр и подождав, пока его индикатор не загорится.
Четвертый шаг — включить устройство, просто нажав кнопку «Пуск» на системном блоке.

Проблемы с напряжением

Немного предыстории. Обратился ко мне один клиент с такой проблемой. У него имеется огромный холодильник-цистерна для хранения молока. У холодильника два трехфазных компрессора, оба по 11 кВт мощности.

Всё бы ничего, но иногда бывают внезапные отключения света, что может привести к прокисанию молока и недопустимым материальным потерям. Чтобы перестраховаться от таких форс-мажоров, которые бывают несколько раз в день (это сельская местность), было решено купить дизельный генератор мощностью 30 кВт для питания этого холодильника.

Получилось так, что генератор установлен на расстоянии около 100 м от холодильника, при этом используются 2 разъема, 1 болтовое соединение, и контакты двух автоматических выключателей. Жилы в кабеле сечением 6 мм² меди и 16 мм² алюминия. Устанавливал генератор не я, но последствия этого безобразия устранять пришлось мне.

Питание от генератора_старая схема

А безобразие проявлялось вот в чём. Генератор выдавал на холостом ходу честные 225В по каждой фазе. При включении холодильника напряжение на вводе холодильника опускалось до 125…145 В. Естественно, ни один компрессор не захочет запускаться в таких условиях.

И дело прежде всего в том, что блок управления не может нормально управлять запуском. Блок управления выдаёт напряжение на включение пускателей, которые включают компрессоры (не одновременно!). Пускатели (контакторы) включаются, компрессор запускается, напряжение падает, пускатель отпускает, компрессор отключается.

Я был на объекте со специалистом фирмыИК Энергопартнер (благодарности ниже), и у нас был замечательный прибор – анализатор качества напряжения HIOKI 3197. C помощью этого прибора видно всё, что происходит в сети. Мы подключились на входе питания холодильника, и вот что увидели:

Провалы напряжения при включении холодильника

Как видно из графика, напряжение в момент запуска падало до примерно 125 В. А вот соответствующие скачки тока:

Скачки тока при включении питания

Налицо – большое падение напряжения, и повышением мощности генератора тут точно проблему не решить.

Было предложено перенести генератор, чтобы схема питания выглядела примерно так:

Питание от генератора_новая схема

Но перенести генератор тоже было проблематично, не будем об этом.

Вот такой замкнутый круг. Конечно, я не собирался стабилизировать трехфазное напряжение, питающее весь холодильник. Достаточно было стабилизировать управляющее напряжение, которое берется от одной из фаз, питающих трехфазные компрессоры.

А это одна фаза 220В и мощность не более 300ВА.

Для чего нужен бесперебойник?

Итак, ИБП применяют в случае отключения электричества для обеспечения бесперебойной работы газовых, твердотопливных котлов, циркуляционных насосов системы отопления дома или квартиры, а также для предотвращения возникновения каких либо аварийных ситуаций связанных с этим неприятнейшим явлением. Здесь я думаю, с теорией всё понятно.Вопрос о покупке ИПБ безусловно лежит на плечах самого покупателя. В опцию котла, насоса или иного прибора бесперебойник не входит. Поэтому, если вы цените комфорт и цените свои деньги в случае экстренных ситуаций я, всё же нахожу эту опцию абсолютно нужной и необходимой.Далее, решив, что вам такой прибор необходим, возникает вопрос выбора модели, которая бы отвечала требованиям ваше домашней утвари и была бы с ней совместимой. С одной стороны мощности должно хватать на покрытия затрачиваемой энергии вашего, к примеру, котла, а с другой стороны вываливать кучу средств на мощность ИПБ, которая в дальнейшем будет лишней также не целесообразно.Сразу отмечу, что ИБП могут быть как наделены функцией выпрямителя так и не иметь такой функции. В первом случае ИБП с выпрямителем, помимо источника автономности питания служат как своеобразный предохранитель от возможных перепадов напряжения.Одним из главных показателей, который определяет стоимость источника, является его способность, как можно дольше автономно поддерживать работу приборов вашего дома или квартиры. Чем выше способность служить альтернативным источником, тем выше мощность самого аккумулятора (измеряется а Ач). В данном случае здесь всё как у обычного аккумулятора, только отдельно аккумулятор служит для запуска двигателя, к примеру, а в сочетании с ИБП для поддержания работы разных систем дома или офиса без электроэнергии.Чтобы правильно подобрать ИБП для дома, квартиры или офиса необходимо знать параметры техники, с которой приходится иметь дело.

Срок службы

Срок службы UPS определяется периодом эксплуатации электронной схемы (включая силовые элементы) и временем работы аккумуляторов. Современные электронные компоненты довольно надежны, если они проработают 5..7 (а то и более) лет, никто не отметит чего-то из ряда вон выходящего.

Другое дело батареи. Они работают в буферном режиме, их срок эксплуатации составляет 4..6 лет. Увеличить этот период сложно, а уменьшить неправильной эксплуатацией очень легко. Например, отрицательно влияют на срок службы батарей глубокие разряды. Несмотря на достаточно большую емкость, аккумуляторы ИБП (особенно простых, применяемых в быту и в офисах) не могут обеспечить длительное время работы компьютера. Поэтому услышав писк UPS, возвещающий об исчезновении сетевого напряжения, лучше не работать на компьютере до последнего издыхания аккумулятора бесперебойника, а штатно завершить работу и дождаться восстановления 220 вольт в розетке.

Для чего используют ИБП

Главным направлением применения является обеспечение бесперебойной работы техники, об этом можно узнать из названия такого устройства. Если интересно, для чего еще нужен ИБП, рассматривают другие его возможности:

поддержание частоты сетевого напряжения на требуемом уровне — 50 Гц, если значение этого параметра изменяется, увеличивается риск выхода подключенной техники из строя, в лучшем случае компьютер будет работать нестабильно;
поддержание подаваемого на ПК напряжения на достаточном уровне, что необходимо при колебаниях значений данного параметра;
защита ПК от поломки или отключения при перегрузках сети, что возможно при одновременном включении разных бытовых устройств и компьютера, в том числе.

Выбор аккумуляторов для инвертора

Батареи к инвертору приобретаются отдельно. Но и тут есть особенность: аккумуляторы бывают кислотными или щелочными. Принципы заряда у них разные, поэтому каждый инвертор годится только для работы с определенным типом батарей. Иначе он будет неправильно определять степень заряженности аккумуляторов и заряжать их.

Свинцово-кислотный аккумулятор Delta серии HRL

Использование автомобильных аккумуляторных батарей в составе инверторов не оправдано. Они, хоть и способны выдать в течение короткого времени мощный импульс тока (в автомобиле это нужно для работы стартера), не переносят глубоких разрядов. А разряды неизбежны при длительной работе инвертора. Поэтому ресурс таких батарей в системах энергоснабжения ограничен.

Для работы с инверторами оптимально применение гелевых или стекловолоконных аккумуляторов. Они изготовлены по специальной технологии и способны многократно переносить глубокие разряды без потерь. И опять же: зарядное устройство инвертора должно поддерживать режим заряда таких батарей.

Гелевый аккумулятор Delta серии DTM

Выбирая емкость аккумуляторов, исходят из желаемого времени автономной работы устройства (T). Его нетрудно подсчитать, зная емкость (C) , мощность планируемой нагрузки (P) и напряжение батареи (U):

Пример расчета времени автономной работы
Напряжение батареи, В	Емкость батареи, А∙ч	Нагрузка, Вт	Время работы, ч
12	55	150	4
12	190	150	15

Цифры в последней колонке не впечатляют. Да и стоимость инверторов и аккумуляторов к ним не такая уж и маленькая.

Так есть ли смысл в инверторе?

Какой тип исполнения выбрать?

Выделяют три основных типа UPS: резервный, линейно-интерактивный и онлайн ИБП. У каждого из типов есть следующие особенности:

Резервный (оффлайн) является устройством защиты от скачков напряжения и включает подпитку от аккумуляторов при его падении. Самый дешевый и недолговечный.
Интерактивный (или «смарт») работает со стабилизатором, что сокращает частоту подключения батареи и уменьшает износ реле. Стабилизатор также позволяет работать при большем диапазоне напряжений и менее качественной сети.
Онлайн бесперебойники работают, проводя питание без участия реле переключения. Поступающее электричество проходит сначала через выпрямитель, который преобразует напряжение в постоянное, а потом через инвертор, который превращает его обратно в постоянный ток нужных параметров, подавая его на приборы.

Такое устройство лишено недостатков первого и второго типа, но высокая цена делает его использование нерентабельным для большинства объектов охраны.

Резервные источники следует применять на некритичной инфраструктуре — для защиты ПК, бытовой техники, постов охраны. Везде, где возможная кратковременная перезагрузка не принесет большого вреда.

Интерактивные бесперебойники используются для нестабильных энергосетей и важных охранных точек. «Смарты» обычно переключаются на батарею быстрее, чем оффлайн ИБП, так что шансы внезапного выключения мониторов из-за того, что бесперебойник не успел переключить реле, намного ниже.

Онлайн UPS необходимы для защиты критически важных точек — оборудования в дата-центрах, системах хранения данных, на центральном посту охраны. Устройства этого типа должны быть использованы в местах, где отключение электроэнергии приведет к серьезному ущербу безопасности или к сбоям в функционировании объекта.