Для чего нужен ИБП (источник бесперебойного питания)

При перебоях электроснабжения, проблемы с работой компьютерной и другой техники можно предотвратить с помощью устройства, обеспечивающего автономную подачу электрической энергии. В предлагаемом обзоре рассматривается, для чего нужен ИБП – особенности конструкции, виды и условия применения этого оборудования.

Что собой представляет ИБП?

В первую очередь важно понять, что такое ИБП для компьютеров или иных приборов. Источник бесперебойного питания (так расшифровывается аббревиатура) – устройство, подающее напряжение на подключенную технику в автономном режиме на случай отключения электроэнергии в централизованной сети.

Этот прибор выглядит как компактная коробка с аккумулятором. Наружу выведены розетки для подключения ПК или других устройств. Когда компьютер подключен к этому пауэрбанку, при наличии напряжения в сети аппарат просто передает питание. Если по какой-либо причине отключили электроснабжение, компьютер продолжит работать в автономном режиме, а у пользователя есть время, чтобы сохранить рабочие файлы, корректно выключить оргтехнику, предупредив ущерб для состояния операционной системы.

Раньше это были дорогие, громоздкие устройства, которые применяли для вычислительных центров, других значимых объектов. Сегодня источник бесперебойного питания – недорогой аппарат, дополняющий любую электрическую технику для продления срока службы, предупреждения нештатных ситуаций, комфортной и удобной работы.

Какие существуют разновидности ИБП?

В зависимости от назначения, особенностей конструктивного устройства, технических характеристик и возможностей, предусмотрен выпуск следующих разновидностей бесперебойников:

• резервных – переводят электроснабжение объекта на дублирующую схему от аккумулятора при отключении энергии в сети; конструкция исключает защитные элементы от скачков напряжения, поэтому использовать можно в условиях стабильных характеристик в энергокоммуникациях; можно применять для техники, не предъявляющей повышенных требований к параметрам сети, где отсутствуют блоки, работающие по принципу электромагнитной индукции – электродвигатели, трансформаторы, дроссели; к этим батареям нельзя подключать холодильники, кухонные комбайны, циркуляционные насосы, блендеры, другие устройства, оснащенные указанными агрегатами; чаще эти бесперебойники используют для оргтехники – компьютеров, принтеров, в том числе домашнего или офисного применения; эти приборы не стоит применять для ответственного оборудования, обрабатывающего важные данные;
• линейно-интерактивных – конструкция включает встроенный стабилизатор напряжения; это расширяет сферу использования этих устройств; такие бесперебойники защищают бытовую технику в сетях, где часто происходят перепады напряжения, при значительных отклонениях от номинальной величины; этот прибор переключает объект на батарею очень быстро, при сроке срабатывания в пределах 4 мс, существенно превосходя по этому параметру оборудование резервной разновидности; но на выходе это устройство может выдавать модифицированную синусоиду, поэтому для электромоторов его использовать не стоит;
• онлайн – возможности этого оборудования намного больше, по сравнению с перечисленными ранее; конфигурация бесперебойника предусматривает работу в режиме двойного преобразования электрической сети; вначале переменный ток преобразуется в постоянный, с одновременной подзарядкой аккумуляторной батареи; затем напряжение инвертируется обратно, с выдачей чистого синуса на выходном сигнале; эта технология обеспечивает абсолютно автономную работу электроники, при любых параметрах сети на входе; переход на автономную схему производится мгновенно, поскольку батарее не нужно переключаться, а подключенные приборы надежно защищены от резких скачков напряжения; это надежное, универсальное оборудование, которое можно безопасно использовать с различной техникой, в том числе укомплектованной электродвигателями, а отклонение от штатных характеристик на выходе не превышает двух процентов; единственный минус этих бесперебойников – высокая цена.

Также различные модели источников бесперебойного питания отличаются условиями компоновки. Устройства ограниченной мощности бывают настенными, напольными моноблочными (башенными), а размеры стандартизируют под девятнадцатидюймовые стойки или шкафы.

Мощные аппараты характеризуются значительными габаритами. Эти устройства компонуют в напольных шкафах или стандартных стойках.

Также различают приборы по характеристикам электрической сети – однофазного и трехфазного типа.

Основные характеристики ИБП

Разные виды источников бесперебойного питания отличаются по таким техническим характеристикам:

• мощности на выходе, обеспечиваемые для загрузки подключенной техники; выделяют полное (обозначается вольт-амперами) и активное (ватты) значение; важно, чтобы эта величина в бесперебойнике не уступала параметрам приборов, для которых используют оборудование;
• времени срабатывания при переводе на дублирующую схему – чем этот промежуток меньше, тем лучше; при медленном переключении, ПК или другое устройство успеет отключиться, что нежелательно;
• конфигурации выходного потока, с выдачей идеальной или модифицированной синусоиды; большая часть электрических приборов нуждается в «чистом» сигнале;
• времени работы в автономном режиме – определяет продолжительность периода, в течение которого батарея способа питать подключенную технику в случае отключения напряжения в централизованной сети;
• возможностям корректирования токовых параметров – насколько устройство может изменять характеристики без перевода приборов на дублирующую схему;
• току подзарядки – при каком значении батарея восстанавливает потенциал.

Основные технические характеристики производитель указывает в паспортной документации, сопровождающей оборудование.

Из чего состоит ИБП?

Вне зависимости от доступных функций и типа, каждое устройство комплектуется аккумулятором, зарядным устройством и инвертором. Стоит подробнее рассмотреть назначение этих частей.

Этими блоками предусмотрено выполнение следующих задач:

• батареей для ИБП – для чего применяется аккумулятор, догадаться несложно; этот элемент накапливает энергию для подачи на объект в случае отключения напряжения в сети; чтобы продлить срок автономной работы, некоторые модели снабжают дополнительными выносными батареями;
• электронным блоком управления – регулирует характеристики аппарата, настраивает прибор для функционирования в определенном режиме;
• зарядным устройством – подзаряжает аккумулятор;
• инвертором – определяет конфигурацию выходного сигнала, с преобразованием постоянного напряжения в синусоиду переменного.

С учетом возможностей конкретного устройства, возможно применение дополнительных блоков:

• выпрямителей – для получения постоянного напряжения, в которое преобразуется переменное из сети; применяют исключительно в дорогих разновидностях онлайн;
• байпасных модулей – в ручном или автоматическом режиме переводят технику на дублирующую схему питания в нормальных условиях или при перегрузках;
• бустеров – автоматические элементы, изменяющие количество подключенных обмоток для регулирования напряжения; используется в линейно-интерактивных аппаратах;
• фильтров – чтобы сглаживать высокочастотные колебания в сети, нормализовав характеристики тока при подаче для автономной или обычной работе;
• гальванических развязок – разделительные трансформаторы, подключаемые на входе; нужны, чтобы разделить входную и выходную группы, для корректного функционирования оборудования;
• плат расширения интерфейсов – для удаленного управления бесперебойником, с дистанционной передачей и коррекцией данных.

Применение перечисленных блоков существенно расширяет возможности источников бесперебойного питания.

Для чего нужен ИБП?

Основная задача бесперебойника – обеспечить работу электрических приборов в автономном режиме на непродолжительный период, если отключилось внешнее напряжение в централизованной сети. Дополнительно возможно выполнение сопутствующих задач, в зависимости от возможностей определенной модели.

Какими функциями обладает ИБП?

Бесперебойник может выполнять такие задачи:

• переводить работу оборудования на дублирующую схему, с автономным питанием при отсутствии напряжения в сети;
• стабилизировать характеристики тока (линейно-интерактивные и онлайн устройства);
• фильтровать частотные и импульсные помехи;
• выполнять функцию «холодного старта», с включением техники при отсутствии напряжения в сети;
• предупреждать о проблемах в системе световой и звуковой индикацией; в некоторых моделях фактическая величина напряжения на входе и выходе отображается на дисплее;
• отключать или включать приборы в установленное время;
• синхронизировать с компьютером другие устройства для удаленного управления.

Варисторами можно защищать локальные сети для стабильной работы сетевых приборов, чтобы предупредить проблемы с работой адаптеров, маршрутизаторов и пр. Варисторный блок подключают на входе, для сглаживания высокочастотных помех. Это сохраняет исправность и самого бесперебойника при резких скачках токовых нагрузок в сети.

Какую технику защищают с помощью ИБП?

Источники бесперебойного питания подходят для защиты бытовых приборов, чувствительных к перепадам напряжения или отключению тока в сети. Через эти устройства можно подключать такую технику:

• отопительные котлы; к примеру, в зимний сезон это оборудование должно работать бесперебойно, чтобы система не перемерзла;
• холодильники, морозильные камеры, чтобы не разморозить продукты;
• комплексы видеонаблюдения, для бесперебойного контроля периметра важных объектов;
• компьютеры – удобная возможность для пользователя сохранить плоды многочасовой работы при внезапном отключении тока в сети;
• систему «умный дом», для автономного функционирования датчиков слежения, газоанализаторов, других устройств.

Также ИБП полезны для подключения аварийного освещения, чтобы при перебоях с электроэнергией сохранить видимость в эвакуационных путях для безопасного выхода людей с объекта.

На основе каких параметров нужно выбирать ИБП?

Бесперебойник выбирают, с учетом следующих условий:

• типа оборудования – для домашнего ПК можно ограничиться резервной батареей; важные устройства, на которых хранят защищенные данные, стоит подключить с помощью источников онлайн;
• мощности – этот показатель не должен уступать характеристикам подключенной техники;
• дополнительных возможностей – в зависимости от масштабов задач;
• цены – покупатель рассчитывает на собственные финансовые возможности.

Также важно учитывать характеристики сети, в условиях которой предполагается эксплуатация оборудования.

Расчет мощности ИБП

При расчете мощности бесперебойника, аналогичные характеристики приборов, которые предполагается подключать, суммируют. К примеру, от аппарата бесперебойного питания на 1 кВт может работать компьютер с монитором с совокупной мощностью в 600 Вт. При этом для одновременной работы принтера на 600 Вт потребуется ИБП помощнее.

В каких случаях нужно приобретать ИБП?

Источник бесперебойного питания целесообразно использовать для бытовых приборов небольшой мощности, при продолжительности автономного функционирования в пределах пары часов. Для работы мощной техники на большой период времени характеристики этого устройства недостаточны. В этом случае лучше применять дизельный или бензиновый генератор.

Бесперебойник поддерживает работу бытовых приборов при отключении электрической энергии в централизованной сети, что делает применение ИБП незаменимым, если речь идет об использовании компьютеров, особенно при обработке важной информации. Главное – выбрать модель, параметры которой подходят для подключения определенных устройств.