Функции за непрекъсваемо захранване. UPS за компютър: на какво трябва да обърнете внимание при покупка

Изискванията за качеството на електроенергията са законово предписани от държавни стандарти и доста строги разпоредби. Електроснабдителните организации полагат много усилия, за да ги спазват, но те не винаги се изпълняват.

В нашите апартаменти и в производството периодично възникват:

пълно прекъсване на захранването за неопределен период от време;

апериодични краткотрайни (10÷100 ms) високоволтови (до 6 kV) импулси на напрежение;

пренапрежения и спадове на напрежението с различна продължителност;

наслагвания на високочестотен шум;

честотни отклонения.

Всички тези проблеми се отразяват негативно на работата на битовите и офис консуматори на електроенергия. Микропроцесорните и компютърните устройства са особено засегнати от качеството на захранването, те не само се провалят, но могат и напълно да загубят своята функционалност.

Предназначение и видове източници непрекъсваемо захранване

За намаляване на риска от неизправности в захранващата мрежа се използват резервни устройства, които обикновено се наричат ​​непрекъсваеми захранвания (UPS) или UPS (произлиза от съкращението на английската фраза „Uninterruptible Power Supply“).

Те се произвеждат с различни дизайни за решаване на специфични потребителски проблеми. Например, мощни UPS устройства с гелови батерии могат да поддържат електрозахранването на цяла вила за няколко часа.

Техните батерии получават заряд от електропровода, вятърния генератор или други носители на електричество чрез инверторно токоизправително устройство. Те също така захранват електрическите консуматори на вилата.

Когато външният източник е изключен, батериите се разреждат към товара, свързан към тяхната мрежа. Колкото по-голям е капацитетът на батерията и колкото по-малък е техният разряден ток, толкова по-дълго работят.

Непрекъсваемите захранвания със средна мощност могат да поддържат системи за контрол на вътрешния климат и подобно оборудване.

В същото време най-простите UPS модели са в състояние само да завършат програмата за аварийно изключване на компютъра. При това продължителността на целия процес на тяхната работа няма да надвишава 9÷15 минути.

Компютърните непрекъсваеми захранвания са:

вграден в корпуса на устройството;

външен.

Първите дизайни са често срещани в лаптопи, нетбуци, таблети и други подобни мобилни устройства, захранван от вградена батерия, която е снабдена с верига за превключване на мощността и товара.

батерия за лаптопс вграден контролер е непрекъсваемо захранване. Диаграмата му в автоматичен режимпредпазва работещото оборудване от електрически повреди.

Външни дизайни на UPS, предназначени за нормално завършване на програми настолен компютър, се произвеждат като отделен блок.

Те са свързани чрез мрежов адаптерзахранване към електрически контакт. Те захранват само онези устройства, които отговарят за стартирането на програми:

системен блок със свързана клавиатура;

монитор, който показва текущите процеси.

Почивка периферни устройства: скенери, принтери, високоговорители и друго оборудване не се захранват от UPS. В противен случай, при аварийно прекратяване на програми, те ще поемат част от енергията, натрупана в батериите.

Възможности за изграждане на работни схеми на UPS

Компютърните и индустриалните UPS се произвеждат в три основни варианта:

резервно захранване;

интерактивна диаграма;

двойно преобразуване на електроенергия.

С първия метод резервна схема, обозначаван с английските термини “Standby” или “Off-Line”, напрежението се подава от мрежата към компютъра чрез UPS, в който електромагнитните смущения се елиминират чрез вградени филтри. Тук също е инсталиран, чийто капацитет се поддържа от тока на зареждане, регулиран от контролера.

Когато изчезне или излезе извън установените стандарти външно захранване, тогава контролерът насочва енергията на батерията към консуматорите на ток. Прост инвертор е свързан за преобразуване на постоянен ток в променлив ток.

Предимства на UPS Standby

Off-Line непрекъсваемите захранвания имат висока ефективност при подаване на напрежение, работят тихо, отделят малко топлина и са сравнително евтини.

недостатъци

UPS Standby се откроява:

дълъг преход към захранване от батерия 4÷13 ms;

изкривена форма на изходния сигнал, генериран от инвертора, под формата на меандър, а не на хармонична синусоида;

липса на регулиране на напрежението и честотата.

Такива устройства са най-често срещани на персонални компютри.

Интерактивна верига UPS

Те са определени английски термин"Line-Interactive". Те се извършват съгласно предишната, но по-сложна схема чрез включване на стабилизатор на напрежение с помощта на автотрансформатор със стъпково регулиране.

Това осигурява корекции на изходното напрежение, но те не могат да контролират честотата на сигнала.

Филтрирането на смущенията в нормален режим и превключването към инверторно захранване в случай на авария става според алгоритмите на UPS Standby.

Добавянето на стабилизатор на напрежение от различни модели с техники за управление направи възможно създаването на инвертори с форма на сигнала не само на квадратна вълна, но и на синусоида. Въпреки това, малък брой етапи на управление, базирани на релейно превключване, не позволяват изпълнението на пълни функции за стабилизиране.

Това важи особено за евтините модели, които при преминаване към захранване от батерия не само увеличават честотата над номиналната, но и изкривяват формата на синусоидата. Смущението се внася от вграден трансформатор, в сърцевината на който протичат хистерезисни процеси.

Скъпите модели използват инвертори, базирани на полупроводникови ключове. UPS Line-Interactive имат по-бърза производителност при превключване към захранване от батерия, отколкото Off-Line UPS. Това се осигурява от работата на алгоритми за синхронизация между входящото напрежение и изходните сигнали. Но в същото време има известно подценяване на ефективността.

Line-Interactive UPS не може да се използва за захранване на асинхронни двигатели, които са масово инсталирани навсякъде домакински уреди, включително отоплителни системи. Те се използват за управление на устройства с мощност, където мощността се филтрира и коригира едновременно: компютри и потребителска електроника.

UPS с двойно преобразуване

Тази UPS схема е кръстена на английската фраза "On-line" и работи на оборудване, което изисква висококачествено захранване. Той произвежда двойно преобразуване на електричество при синусоидални хармоници променлив токпостоянно се преобразуват от токоизправителя в постоянна стойност, преминават през инвертора, за да създадат повтаряща се синусоида на изхода.

Тук батерията е постоянно свързана към веригата, което елиминира необходимостта от нейното превключване. Този метод практически елиминира периода на подготовка на непрекъсваемото захранване за превключване.

Работата на On-line UPS въз основа на състоянието на батерията може да бъде разделена на три етапа:

етап на зареждане;

състояние на изчакване;

освобождаване от отговорност за работа с компютър.

Период на зареждане

Входните и изходните вериги на синусоида се прекъсват от вътрешния превключвател на UPS.

Батерията, свързана към токоизправителя, получава зарядна енергия, докато капацитетът й се възстанови до оптимални стойности.

Период на готовност

След като батерията се зареди, автоматичното непрекъсваемо захранване затваря вътрешния ключ.

Батерията поддържа състояние на готовност за работа в буферен режим.

Период на освобождаване от отговорност

Батерията автоматично се прехвърля за захранване на компютърната станция.

Непрекъсваемите захранващи устройства, работещи по метода на двойното преобразуване, имат по-ниска ефективност в режим на мрежово захранване в сравнение с други модели поради консумацията на енергия за топлина и шум. Но в сложните структури се използват техники за повишаване на ефективността.

UPS On-line е в състояние да коригира не само стойността на напрежението, но и неговата честота на трептене. Това ги отличава от предишните модели и позволява да се използват за захранване на различни сложни устройства с асинхронни двигатели. Въпреки това, цената на такива устройства е значително по-висока от предишните модели.

UPS състав

В зависимост от вида на работната верига, комплектът за непрекъсваемо захранване включва:

батерии за съхранение на електричество;

Осигуряване на поддържане на производителността на батерията;

инвертор за генериране на синусоида,

схема за контрол на процеса;

софтуер.

Локална мрежа може да се използва за отдалечен достъп до устройството, а надеждността на веригата може да се повиши чрез нейното резервиране.

Някои източници на непрекъсваемо захранване използват режима „Байпас“, когато товарът се захранва от филтрирано мрежово напрежение, без да работи основната верига на устройството.

UPS частта има стъпков регулатор на напрежението “Booster”, управляван автоматично.

В зависимост от необходимостта от прилагане на сложни технически решения, непрекъсваемите захранвания могат да бъдат оборудвани с допълнителни специални функции.

Непрекъсваемото захранване е компонент на електроенергийната система, който се намира между товара и захранващата мрежа. Основната функция на UPS е да осигурява непрекъсваемо захранване. Как работи непрекъсваемото захранване?Опростената схема на UPS включва батерии и специални UPS елементи, които компенсират смущенията в основната мрежа, а именно инвертор, токоизправител, филтър и в някои случаи. Днес системите за непрекъсваемо захранване са разделени на три групи. Всяка група има собствен принцип на работа на UPS.

Ключовите компоненти на UPS са. Батериите са тези, които определят колко дълго UPS работи, когато захранването е изключено. Като правило UPS-ите използват оловно-киселинни батерии със следните параметри: напрежение 12V и капацитет 7Ah или 9Ah. Батериите са херметизирани и необслужваеми. Най-простият UPS използва 1 батерия, но в мощните непрекъсваеми захранвания техният брой може да бъде многократно по-голям.

Резервно UPS

Най-простите и достъпни са така наречените резервни UPS. Принцип на работа на непрекъсваемото захранване от този типе изключително проста: товарът се захранва през мрежата, ако там има напрежение, в противен случай захранването се превключва от батерията. Батерията се зарежда, докато UPS работи. Според статистиката ефективността на такива UPS при прекъсване на захранването е 55-60%.

В повечето случаи можете да говорите за това как работи UPS за компютър, като се позовавате на принципа на работа. Повечето домашни UPS системи за компютри са направени по тази технология. Нивото на защита, което могат да осигурят, е най-ниското от всички съществуващи непрекъсваеми захранвания. Сигналът се филтрира само частично. Често това ниво на защита е напълно достатъчно за домашните уреди, тъй като качеството на захранването в такива мрежи е малко по-високо, отколкото в индустриалните.

Резервните UPS работят чудесно в тандем с компютър, но те са абсолютно несъвместими за работа в тандем с помпи, отоплителни котли и друго подобно оборудване, тъй като операцията UPS резервен типне осигурява синусоидална форма на вълната на напрежението. За компютрите това не е критично, тъй като те използват импулсни захранвания. Този факт позволява на такива устройства да издържат на малък прекъсване на захранването поради наличието на определено количество енергия в техните собствени кондензатори. Времето за офлайн превключване от мрежата към батерията варира от 2 до 15 милисекунди. Работната схема на UPS включва инвертор, който преобразува постоянния ток на батерията в променлив. Трябва да се отбележи, че такива UPS обикновено са с ниска мощност.

Линейно интерактивен UPS

Дизайнът и работата на интерактивните непрекъсваеми захранвания е почти идентичен с резервния UPS. Изключение е възможността за стабилизиране на напрежението, което се извършва с помощта на превключващо устройство. Предимството на стабилизацията е, че няма нужда от превключване на захранването при значителни отклонения на напрежението. Отклоненията на входното напрежение могат да достигнат около 20% от нормалната стойност. Изходното напрежение на непрекъсваемото захранване практически не се колебае. Ефективността на защитата на линейно интерактивните UPS е 85%.

В сравнение с UPS в режим на готовност те осигуряват повече високо нивозащита, но по-ниска. Работата на линейно-интерактивното непрекъсваемо захранване може да бъде разделена на две групи. Устройствата, принадлежащи към първата група, произвеждат приблизителна синусоида на изхода, т.е. стъпаловидна. Втората група произвежда "чиста" синусоида без никакво изкривяване. Последният в някои случаи може да се превърне в заместител на онлайн UPS. Наличието на чиста синусоида на изхода им позволява да се използват за защита на електрически двигатели и отоплителни котли.

Онлайн UPS

Най-надеждните и високотехнологични UPS-и са от онлайн тип. Те прилагат технология за двойно преобразуване - най-модерната от всички съществуващи. Степента на защита, осигурена от такива устройства, е 100%, независимо от това кои режими на работа на UPS са активни: от мрежата или от батерията.

Как работи UPS с онлайн топология?Всъщност принципът на действие е заложен в самото име. Входящият ток се преобразува в DC от токоизправителя, след което инверторът го преобразува обратно в AC. Променливият ток на изхода има идеални параметри както във формата на напрежение, така и в неговата стойност. UPS съдържа резервна линия - Околовръстен път, чрез който се подава захранване в случай на неизправност на някой от възлите на непрекъсваемото захранване.

Обикновено се казва, че времето за превключване към батерията е нула, но в действителност батериите винаги са свързани към веригата. Ето защо UPS данните се наричат ​​онлайн. Такова устройство за непрекъсваемо захранване ви позволява да защитите товара от всякакви видове смущения, които могат да възникнат в опорната мрежа.

Такива UPS се използват за защита на критични и много чувствителни товари. Всички мощни UPS устройства са направени по тази технология. Въпреки високата мощност се използват допълнителни решения, които позволяват увеличаване на автономността. Най-често дизайнът позволява UPS да се използва заедно с генератор или с външни батерии.

Двойното преобразуване обаче има и своите недостатъци. UPS устройството е доста сложно, което няма най-добър ефект върху цената му. Наличието на двойно преобразуване намалява ефективността, но при съвременните UPS е доста висока. Внедрени са специални енергоспестяващи технологии за повишаване на ефективността до максимални стойности. В допълнение, процесът на двойно преобразуване е придружен от генериране на топлина и шум. Струва си да се признае, че делът на всички тези недостатъци е несравнимо малък в сравнение с всички предимства и най-важното с нивото на защита.

За да се поддържа функционалността на устройствата по време на мрежови повреди, се използва непрекъсваемо захранване. В зависимост от вида на обслужваните консуматори и параметрите на електроенергията, трябва да изберете различни модели. Тези устройства са в търсенето, така че закупуването на копие с необходимите характеристики не е трудно.

Но преди да купите, трябва сами да разберете неговите характеристики и да не доверявате този проблем на мениджъри, които се интересуват от продажбите.

В този материал ще разгледаме дизайна и експлоатационните характеристики на UPS, както и ще говорим за правилата за неговото използване.

За битови нужди се използват устройства за непрекъсваемо захранване, свързани към еднофазна мрежа 220 V, които могат да захранват потребители, изискващи същото напрежение, за известно време при липса на електричество.

Има и UPS, които са свързани към входа към трифазна мрежа, а изходът е или 380 V, или 220 V. Те обаче са скъпи, използват се, когато е необходимо да се получи автономна мощност от 10 kVA A, който не е необходим за домашни нужди.

Домакинските UPS устройства за променлив ток се разделят на следните типове според тяхната схема на работа:

• архивиране (офлайн);
• интерактивен (линейно-интерактивен);
• двойно преобразуване (онлайн).

Те се различават по качеството на изходното напрежение и цената. Най-евтините са standby, а най-скъпите са с двойно преобразуване.

За преобразуване на AC в DC в зарядно устройствоизползвайте токоизправител. И обратната трансформация се извършва с помощта на инвертор.

В системите за непрекъсваемо захранване обикновено се инсталират обикновени електромеханични релета за превключване на веригата от мрежата към батерията. Ако тази част е с високо качество, тогава нейният ресурс е достатъчен за цялата работа на UPS. Но най-често, когато един блок се повреди, проблемът е точно в този конструктивен елемент.

Интерактивната схема се различава от резервната верига по наличието на стабилизатор на напрежението. Той е проектиран като типичен автотрансформатор с директно свързани намотки

Стабилизирането на напрежението също присъства в много домакински устройства, така че ако отклоненията са незначителни, тогава няма смисъл да купувате по-скъп линеен интерактивен модел.

Наличието на трансформатор често принуждава производителя да използва принудително охлаждане, поради което такива UPS са оборудвани с охладители. Те излъчват шум, сравним по интензитет с работата на системния блок на компютъра.

За да измерите натоварването на устройствата, можете или да използвате амперметър, или да го изчислите, като използвате показанията на измервателен уред, инсталиран в апартамента.

Ако има стабилизатор, напрежението на вътрешната мрежа ще бъде приведено до стандартни стойности. Това ще засегне и устройства, които не са свързани към UPS.

Когато напрежението се намали, токът, протичащ през вътрешната мрежа, се увеличава. Например, нека общата мощност на потребителите, свързани към UPS, е 1,5 kW, а захранваното напрежение е 190 V.

• I 1 = 1500 / 190 = 7,9 A – сила на тока във веригата до UPS без стабилизатор;
• I 2 = 1500 / 220 = 6,8 A – сила на тока във веригата до UPS със стабилизатор.

По този начин вътрешна мрежа без стабилизатор ще изпита повишено натоварване, което може да не е взето предвид при избора на напречното сечение на окабеляването.

Следователно, при постоянно ниско напрежение е по-добре да инсталирате стабилизатор. В този случай натоварването на UPS автотрансформатора ще бъде по-малко, което ще удължи експлоатационния му живот. Освен това, като вземете предвид изравняването на напрежението, можете да закупите по-евтини непрекъсваеми захранвания.

Непрекъсваемо захранване на DC консуматори

За някои устройства е необходимо да се осигури непрекъснато захранване с DC 12, 24 или 48 V. В продажба има и UPS от този тип. Техните маркировки съдържат съкращението "DC". Съществуват и агрегати със захранващо напрежение 60, 110 или 220 V, но те се използват в промишлеността или енергетиката.

Разликата между DC непрекъсваемите източници на енергия във вътрешната структура от класическите модели е липсата на инвертор. Батериите са свързани директно към изхода чрез контактор с токоограничаващ измервателен шунт за предотвратяване на недопустимо дълбоко разреждане на батериите.

Понякога може да има стабилизиращ преобразувател на изхода, ако устройствата, захранвани от UPS, са чувствителни към малки колебания на напрежението.

Тези резервни захранвания се използват за защита на следното домакинско оборудване, захранвано с постоянен ток:

• и сигурност;
• всички видове сензори (теч, дим, пожар, движение и др.);
• осветителни системи;
• телекомуникационни устройства;
• комуникационни системи;
• компоненти на системата за управление.

Много DC UPS имат опция за свързване външни батерии. В този случай автономното функциониране на устройствата, които обслужват, може да бъде много дълго.

Изводи и полезно видео по темата

Накратко за основните характеристики на битовия UPS:

Разнообразието от видове UPS и техните характеристики е следствие от различните условия на тяхното използване: мощност и тип на свързаните устройства, параметри и типични проблеми на конкретна електрическа мрежа. Непрекъсваемото захранване обикновено не е най-скъпият елемент в системата, но стабилността на работата му зависи от него. Ето защо трябва да определите условията на работа и внимателно да изберете модела.

Все още имате въпроси по темата на статията? Или можете да допълните този материал с интересна информация за UPS? Моля, напишете вашите коментари, задайте въпроси и споделете опита си в блока по-долу.

Основната цел на непрекъсваемото захранване (UPS) е временно да осигури захранване на оборудването по време на прекъсване на захранването. Често срещана практика е свързването на компютри чрез UPS навсякъде. Вярно е, че за много потребители това е вид „правило на добрите маниери“ и практическият смисъл на този ритуал им убягва. „Е, UPS защитава компютъра ви от токови удари...“ Нека се опитаме да разберем: какво, от какво и как защитава непрекъсваемото захранване?

от вътрешна структураи оперативна логика, всички UPS устройства са разделени на три класа: пасивни, линейно интерактивни и UPS с двойно преобразуване. Съответно, те се справят с инциденти в електрическата мрежа в различна степен и принадлежат към различни ценови категории.

Пасивен(stand-by, VFD, back-UPS, backup) източниците са най-простите и най-евтините. При тях захранващата верига на батерията обикновено е изключена и стартира само при прекъсване на захранването. Времето за превключване от работа от електрическата мрежа към работа на батерия е десети от секундата, а изходният сигнал при работа на батерия е забележимо различен от „правилната“ синусоида. Като правило на входа на такива UPS се монтират обикновен филтър за шум и високоскоростен предпазител. Първият частично изглажда импулсния шум, а вторият трябва да работи, когато напрежението в електрическата мрежа се увеличи значително. Пасивните UPS устройства са предназначени за захранване на домашни и офис компютри. Леко „спадане“ на изходното напрежение при превключване към батерията компютърни единицихраненето не е ужасно.

Линеен интерактивен(line-interactive, VI, Smart-UPS) UPS устройствата се различават по това, че захранващата верига на батерията е постоянно включена. Когато напрежението на входа на непрекъсваемото захранване изчезне, изходните му гнезда почти мигновено преминават към вътрешния преобразувател - за захранваните устройства този преход е почти незабележим. В допълнение, много линейно интерактивни UPS устройства са в състояние автоматично да поддържат изходно напрежение от 220 V. Това се прави по два начина.

Докато мрежовото напрежение е между 175 и 275 V, механизмът AVR (автоматично регулиране на напрежението) е активиран. Когато входното напрежение се отклони от 10 до 25% под номиналната стойност, UPS увеличава изходното напрежение с 15%. Когато входното напрежение се отклони от 10 до 25% над номиналната стойност, UPS намалява напрежението с 15%. Ако мрежовото напрежение надхвърли граничните стойности, линейно интерактивният UPS превключва на захранване от батерия. В този режим той продължава да работи, докато мрежовото напрежение се върне към нормалното или батерията се разреди. Въпреки това, такива UPS не трябва да се считат за стабилизатори на напрежението. Режимът им на “стабилизация” е принудителен и краткотраен!

IN UPS с двойно преобразуване(двойно преобразуване, VFI, Online-UPS) изходното напрежение се подава постоянно от преобразувателя, преобразувателят постоянно работи на захранване от батерия, а батерията се зарежда непрекъснато от мрежата. Всъщност входът и изходът на UPS са галванично изолирани един от друг, а на изхода се подава стабилизирано напрежение. Това е най-надеждната, но в същото време неикономична схема. Самият UPS е скъп, голям и тежък, конверторът се нагрява много и изисква вентилаторно охлаждане, а загубите на енергия при преобразуването възлизат на десетки проценти.

UPS с двойно преобразуване се използват само за захранване на сървъри и компютри в критични приложения. Такива модели рядко се продават - обикновено се доставят по поръчка. Най-вероятно, за да захранвате работните си компютри, ще закупите пасивни, максимални, линейно интерактивни UPS.

Мощността на непрекъсваемите източници на захранване обикновено се посочва във волт-ампери (VA, VA). За да преобразувате тези стойности в по-познати ватове (W), трябва да умножите мощността във волт-ампери с коефициент 0,6. Например UPS с номинална мощност от 600 VA ще осигури захранване на оборудване с максимална консумация от 360 W. Ако дадете голямо натоварване, текущата защита ще работи и непрекъсваемото захранване ще се изключи. На практика е желателно да се осигури около 30% резерв на мощност. Така най-често срещаните UPS 600 или 650 VA са подходящи за захранване на компютър с реална консумация от 200-250 W и монитор, който отнема още около 30-60 W.

Ако разположението на компютрите в стаята позволява, по-изгодно е да използвате един мощен UPS вместо няколко малки. Два офис компютъра ще изискват непрекъсваемо захранване с мощност около 1000 VA. За захранване на три компютъра, стоящи един до друг, е достатъчен един източник с мощност около 1400 VA.

И така, от какво защитава UPS?

Филтрите в захранването на компютъра и монитора също вършат добра работа за ограничаване на импулсния шум от мрежата. Все пак два филтъра са по-добри от един! Защитата от пренапрежение също е важна. Ако например изгори нулевият проводник в таблото, напрежението в контакта може да бъде почти 380 V. В захранванията за компютри и монитори в този случай обикновено изгарят варисторите и предпазителите. Ремонтът е евтин, но отнема време. На теория UPS трябва да реагира на скок на напрежението, преди предпазителите в свързаното към него оборудване да изгорят.

Защитата на данните обаче е на първо място. Ако захранването на компютъра бъде изключено, цялата незапаметена информация се губи. UPS ви позволява да спестявате отворени документии изключете правилно или поставете компютъра в режим на заспиване. Ръчното запазване на документи е най-лесният начин. При превключване към захранване от батерия, UPS-ът започва да издава силен звуков сигнал. След като чуете такова предупреждение, проверете дали всичко е запазено. След това погледнете ситуацията: или просто изключете компютъра, или го поставете в режим на заспиване.

За да активирате автоматизацията, трябва да свържете контролния порт (USB или RS-232, в зависимост от модела) на непрекъсваемото захранване към компютъра със сигнален кабел и да инсталирате необходимия софтуер на компютъра. За съжаление много потребители дори не знаят за тази възможност! Работата на UPS се контролира от вграден микроконтролер. Неговата микропрограма (фърмуер) постоянно следи напреженията и токовете във външни вериги, когато е включена и периодично тества електрониката и батерията по време на работа. Той също така предоставя информация за текущия режим на работа и състоянието на компонентите на UPS към контролния порт. Тези данни се предават по кабел към компютър, където се обработват от програма за наблюдение.

За работа с UPS е препоръчително да използвате програмата, предлагана от неговия производител. Например за APC (www.apc.com) това е програмата Power-Chute, за Ippon (www.ippon.ru) - WinPower2009 и Ippon Monitor и др. Програмата може да се инсталира от диска, включен в комплекта, но е по-добре да изтеглите най-новата му версия от уебсайта на производителя.

Трябва да зададете параметри в настройките на приложението автоматично изключване. Като правило има две възможности за избор: или изключете компютъра след определено време след превключване към резервно захранване, или го направете известно време, преди да се очаква батериите да са напълно разредени.

Колко дълго може да работи едно непрекъсваемо захранване на батерия?

Това зависи от капацитета на батерията и консумацията на енергия. Повечето масово произвеждани модели имат една батерия с напрежение 12 V и капацитет 7 Ah. Теоретично UPS с такава батерия има енергиен резерв от около 80 ватчаса. Просто казано, той трябва да захранва товар от 80 W за около 1 час, 160 W за половин час, 300 W за около 15 минути и т.н. В действителност, като се вземат предвид загубите при преобразуване, това време е приблизително половината от това време.

В източници с мощност над 800 VA обикновено се инсталират две еднакви батерии или една, но с по-голям капацитет. Разписания или калкулатори живот на батериятапри различни натоварвания за различните модели са дадени на сайтовете на производителите. Въпреки това, „на ръка“ можем да предположим, че всеки модел ще може да захранва товар с номиналната си мощност за около 5-15 минути. Ако трябва да осигурите захранване на компютъра си от батерии за достатъчно дълго време, по-добре е да вземете UPS с висока мощност с вместими батерии. Той ще работи само с една трета или една четвърт от номиналната мощност. Но той ще може да снабди с енергия такъв нисък за себе си товар за половин час или повече.

Мрежовото оборудване (суичове, рутери, NAS) също се възползва от непрекъсваемото захранване. В противен случай, когато захранването спре, мрежата веднага ще „падне“ и документите, отворени от мрежови папки, няма да могат да бъдат запазени. Можете да захранвате превключвателя от UPS на най-близката до него работна станция, въпреки че е по-правилно да инсталирате отделно „непрекъсваемо захранване“ с ниска мощност за това.

Животът на батерията е ограничен. Докато работи, капацитетът му постоянно намалява и след 3-5 години работа пада почти до нула. Дори преди индикаторът на UPS да сигнализира за необходимостта от смяна на батерията, става забележимо, че батерията вече не „задържа заряд“. Всеки път животът на батерията става все по-кратък. По принцип са достатъчни няколко минути, за да запазите документи и правилно да изключите компютъра. Когато UPS започне да се изключва още по-рано, определено е време да смените батерията.

Смяната на батерията е лесна. В популярните UPS устройства на марката APC и някои други, батерията се намира под подвижен капак или капак. За да стигнете до батерията на UPS марките Ippon, SVEN и подобни по дизайн, трябва да развиете четирите винта отдолу и да отделите половинките на кутията. В инструкциите и на официалния уебсайт е малко вероятно да намерите описание на самостоятелно разглобяване и подмяна: подобно на производителите на принтери, производителите на UPS получават значителна част от приходите си от продажбата на „оригинални“ батерии с инсталирането им в оторизиран сервиз центрове.

Въпреки това почти всички компютърни магазини продават запечатани оловно-киселинни батерии в най-популярните размери. Марката и производителят нямат значение: това са напълно стандартни продукти. Първо отворете вашия UPS и разберете какъв вид батерия е инсталирана в него. За повечето UPS от “офис клас” (500-700 VA) са подходящи батерии с маркировка 12V 7Ah с размери 151x94x65 mm. Когато инсталирате нова батерия, опитайте се да поставите клемите плътно върху контактните пластини на батерията. Ако клемите са разхлабени, те могат да бъдат внимателно затегнати с клещи.

След инсталиране на батерията е препоръчително да калибрирате UPS, така че неговият фърмуер да оцени и запомни параметрите на новата батерия. Заредете напълно батерията в рамките на 24 часа. След това извадете щепсела от контакта, така че UPS да премине към автономно захранване. Оставете батерията да се разреди напълно, докато непрекъсваемото захранване се изключи. По-добре е да използвате не компютър като товар (въпреки че в крайни случаи това е приемливо), а няколко електрически крушки с обща мощност около 300 W. След това се свържете отново към мрежата и включете UPS - оставете батерията да се зареди и устройството да продължи да работи както обикновено. В допълнение към калибрирането на устройството като цяло, тази процедура също „обучава“ батерията. След пълен цикъл на разреждане-зареждане батерията започва да използва своя капацитет максимално.

Защо много UPS устройства имат телефонни (RJ-11) и мрежови (RJ-45) контакти?

По дефиниция непрекъсваемите системи не се нуждаят от телефон или локална мрежа. Само като „бонус“ в същия корпус с устройството са монтирани пропускателни филтри за импулсен шум за телефонната линия и мрежата. Свържете единия контакт към телефонния контакт на стената и включете телефона в другия. Ако възникнат смущения с високо напрежение в телефонната линия, например по време на гръмотевична буря, филтърът ще изглади скока на напрежението и ще защити телефона.

Трудно е да се класифицират електрическите мрежи на руските градове като модерни. Оборудването е остаряло, ремонти не се извършват, спадовете на напрежението са станали норма. Всички дефекти и неизправности оказват изключително негативно влияние върху работата на потребителите. Лошокачествените захранвания имат особено силно въздействие върху компютърните и микропроцесорните устройства, причинявайки не само отделни повреди, но и пълна загуба на производителност. За съжаление, електрическото оборудване често не е защитено от такива пренапрежения и непрекъсваемото захранване ще помогне за решаването на проблема. Според конфигурацията на фазите на изходите и входовете UPS-ите се делят на два вида: монофазни вход - изход и трифазни вход - изход.

Защо имате нужда от UPS?

На първо място, тези устройства предотвратяват повреда на оборудването и предотвратяват оперативни повреди електронни системи. Те дават възможност за правилно спиране на работата в случай на неочаквано прекъсване на захранването.

С помощта на UPS успешно се преодоляват периодично възникващи прекъсвания и електрически смущения в домашните и работни мрежи. Сред тях най-често срещаните са следните:

• Пропадане на напрежението. В това състояние напрежението внезапно пада значително. За възстановяването му са необходими различни интервали от време, в някои случаи десетки секунди. Причината за повредите най-често се свързва с ограничения капацитет на подстанцията, особено през зимата, както и с пускането и по-нататъшната работа на мощно оборудване. Физически ниското напрежение се проявява под формата на мигащи светлини.
• Импулс на напрежението. В този случай напрежението се променя рязко, с амплитуда до 2000 волта, след което се връща към нормалното ниво за много кратко време. кратко време. Това изисква не повече от 10 милисекунди. Като основна причина се счита работата на промишлено оборудване, климатици, асансьори, удари на мълнии и др.
• Няма напрежение за кратко време. Този интервал е не повече от 20 милисекунди и е практически незабележим. Електронното оборудване обаче е отрицателно засегнато
• Без напрежение дълго време. Този период може да варира от 20 милисекунди до няколко часа. Причините включват претоварване, неблагоприятни метеорологични условия и физически повреди в подстанциите, които причиняват прекъсване на електропроводите.
• Промени в честотата за кратък период от време, когато оборудване с висока мощност е свързано към мрежата. RF шумът също има отрицателно въздействие при свързване на радиопредаватели, товари, генератори и индустриално оборудване.

Компаниите за електроника са провели проучвания, които показват, че всеки Персонален компютърв рамките на един месец най-малко 120 пъти са изложени на различни негативни влияния, по един или друг начин свързани с проблеми с напрежението в електрическите мрежи.

Основни функции на UPS

В съответствие с известните проблеми, които редовно възникват в електрическите мрежи, непрекъсваемите захранващи устройства изпълняват редица важни функции, насочени към тяхното отстраняване и предотвратяване на негативни последици.

Целта на непрекъсваемото захранване е да направи следното:

• Те филтрират захранващото напрежение и намаляват нивото на шума.
• Абсорбира краткотрайни пренапрежения на напрежението, включително незначителни.
• Предпазва от късо съединение и претоварване.
• При липса на напрежение в мрежата те осигуряват резервно захранване на товара за определен период от време.

Най-модерните модели системи за непрекъсваемо захранване могат да извършват допълнителни полезни действия, благодарение на специализираните софтуер, предназначени за управление на тези устройства:

• Товарът се включва и изключва по команди от вътрешния таймер точно в определеното време.
• При продължително прекъсване на електрозахранването оборудването се поддържа автоматично, както и се рестартира след възстановяване на нормалното захранване.
• Следят се аварийни ситуации и се подават различни предупредителни сигнали.
• Дисплеят на устройството показва AC напрежението и честотата в дадена мрежа, както и изходното захранващо напрежение и мощността, консумирана от товара.
• Мониторинг и запис на данни относно състоянието на UPS. Това включва температура на батерията, ниво на зареждане и други характеристики на производителността.

Обща схема на работа на устройства за непрекъсваемо захранване

Повечето UPS устройства са оборудвани със следните компоненти според техните модели на работа:

• Инвертор, който генерира синусоида.
• Акумулаторни батерии, които съхраняват електричество.
• Електронна схемаза управление на всички процеси.
• Софтуер.
• Устройство за зареждане на батерията.

Ако е необходимо, устройството може да се организира отдалечен достъпизползвайки локална мрежа. Надеждността и производителността на веригата се увеличават чрез нейното резервиране.

Непрекъсваемите захранвания могат да бъдат в следните режими на работа:

• Период на зареждане. Синусоидалната верига на входа и изхода се прекъсва от вътрешния ключ на устройството. Свързаната към токоизправителя батерия се зарежда до възстановяване на оптималния й капацитет.
• Готов период. След като батерията се зареди, вътрешният превключвател на устройството автоматично се затваря. Батерията преминава в буферен режим и поддържа състояние на готовност за по-нататъшна работа.
• Период на освобождаване от отговорност. Батерията автоматично се прехвърля към захранване на товара, което води до нейното постепенно разреждане.

Спецификации

Всички устройства за непрекъсваемо захранване имат определен набор техническа характеристика. Те се различават по индивидуални параметри, в зависимост от дизайна и модификацията на конкретно устройство.

Всеки от тях има свои собствени диапазони на входно напрежение, когато UPS работи от мрежата и не използва вградените батерии. Трябва да се помни, че по-големите обхвати намаляват живота на батерията, като по този начин увеличават експлоатационния им живот. Освен това те продължават да захранват товара от мрежата, докато при по-нисък обхват UPS превключва към батерията, бързо я разрежда и изключва товара.

За всички UPS изходното напрежение се променя, когато се променя входното напрежение. Тоест трябва да се поддържа на такова ниво, че свързаното оборудване да може да работи нормално. Ниското изходно напрежение често води до неизправности и загуба на данни. Превишаването дава същите резултати и се допълва от повреда на използвания товар.

От голямо значение е качеството на превключването и преходните процеси към и от батерията, които не трябва да привличат внимание и да се извършват правилно за кратък период от време. Честотата на UPS е правилно синхронизирана с честотата на външната мрежа. В случай на претоварване се подава специален сигнал чрез светлинна и звукова индикация. Самото устройство е изключено, когато работи от батерия, и потребителят трябва незабавно да намали натоварването.

Много устройства могат да бъдат включени в така наречения режим на студен старт, когато няма напрежение в основното захранване. Тази функция е полезна при продължително прекъсване на захранването, когато е необходимо спешно да се извърши някакво действие върху електронното оборудване.

Еднофазен вход - изход (1ph / 1ph или 1:1)

Еднофазните непрекъсваеми захранвания са предназначени за еднофазно захранване. Те надеждно защитават електрическото оборудване, което изисква повишени изисквания към качеството на захранването, от всякакви проблеми в мрежата (например липса или изкривяване на напрежението, потискане на високочестотни смущения).

Такова оборудване поддържа качеството на изходното напрежение, ако има проблем с входното напрежение, като използва енергия батерии(отклонения в стойността, изчезване, изкривяване на формата). Еднофазните UPS се използват в много области на информационните технологии и комуникациите.

Трифазен вход - изход (3ph / 3ph или 3:3)

Трифазните типове непрекъсваеми захранвания обикновено се използват за непрекъсната работа 24/7. Устройството е подходящо за захранване на трифазно оборудване, което е предназначено за 3x380 V и за монофазни консуматори на енергия, работещи на 220 V. Трифазните UPS поддържат необходимото качество на изходното напрежение. Използват се в банки, компютърни центрове, медицински центрове, транспорт и др.

Видове непрекъсваеми токозахранващи устройства

Въз основа на вида си непрекъсваемото захранване се разделя на три категории.

Интерактивен UPS (линеен интерактивен)

Това е най-идеалният вариант за дома, а именно там, където напрежението е нестабилно и често изчезва. В сравнение с други видове има два важни аспекта. Първо, те работят много по-бързо, за 2-5 милисекунди. Второ, преди превключване те се опитват да изравнят напрежението, което работи доста ефективно с малки удари. В резултат на това животът на батерията се подобрява и могат да се спестят много пари. Това е идеален вариант за домашна употреба.

Тези устройства се отличават с по-сложна схема, която включва стабилизатор на напрежение с автотрансформатор, който има функция за стъпково управление. Тези устройства регулират само изходното напрежение, но не могат да контролират честотата на сигналите. Пълната стабилизация е невъзможна поради малкия брой стъпки за настройка.

По-скъпите видове модели са оборудвани с инвертори с полупроводникови ключове. Когато са превключени на захранване от батерия, те са по-бързи от другите устройства.

Офлайн непрекъсваемо захранване UPS (офлайн)

Най-евтиният тип. Принципът на работа е, че в случай на прекъсване на захранването или пренапрежение, превключете оборудването на захранване от батерия. Този тип има значителни недостатъци. Първият е времето за реакция, то е около 10 милисекунди. Второ, ако напрежението в дома ви непрекъснато варира, такъв UPS често ще превключва на захранване от батерия, това значително ще намали ресурса му и ще трябва да го смените след няколко месеца.

Онлайн UPS (онлайн)

Най-скъпото и ефективно непрекъсваемо захранване. Регулира напрежението в реално време, като превключва към батерията само в най-трудните ситуации. Често се използва за сървъри, които изискват висококачествено захранване. Батерията е постоянно свързана към веригата и не изисква допълнително превключване.

Как да изберем правилния UPS

Преди да изберете устройство, трябва да решите кои проблеми със захранването ще бъдат най-належащи.

За жителите на нови райони, разположени в големите градове, най-простите офлайн устройства ще бъдат достатъчни. На тези места обикновено се полагат нови мрежи, които осигуряват стабилно напрежение. Ето защо, в допълнение към UPS, се препоръчва да закупите защита от пренапрежение за всеки случай. Не може да бъде свързан към изхода на непрекъсваемо захранване, за да се избегне изкривяване на текущите характеристики. При избора на непрекъсваеми захранвания за офиси и големи локални мрежиМожете да изберете някоя от опциите, разгледани по-горе, в съответствие с условията на работа.

Когато избирате непрекъсваемо захранване (UPS), трябва да обърнете внимание на следните параметри и технически характеристики:

• Стойност на изходната мощност
• Времето, необходимо за преминаване към захранване от батерия и обратно.
• Живот на батерията, в зависимост от капацитета на батерията и мощността на оборудването, свързано към UPS.
• Ширината на обхвата на входното напрежение, при който мощността може да се стабилизира без преминаване към батерии.
• Животът на батерията е средно от 5 до 10 години.