Автономное питание для компьютера как сделать
Работники Министерства промышленности и энергетики РФ, естественно, сделали надлежащие выводы и уже докладывают нам, что «из всего комплекса действий, связанных с ликвидацией отключения электричества, будет вынесен бесценный позитивный опыт», однако изношенное оборудование, которое служит уже по 40-50 лет, не может быть заменено в одночасье, а пока идет техническое перевооружение отрасли электроэнергетики, мы тоже можем кое-что предпринять, чтобы хоть как-то обезопасить себя от подобных издержек цивилизации.
Источники бесперебойного питания
Строго говоря, те цифры, которые указаны в прайс-листах или на корпусах ИБП, обозначают так называемую полную мощность, которая измеряется в вольт-амперах (В·А, V·A) и применима к постоянному току, или активную мощность, измеряемую в ваттах (Вт), а время работы от батарей зависит от мощности UPS нелинейно.
Для импульсных блоков питания компьютеров мощность в вольт-амперах соответствует мощности в ваттах с коэффициентом 0,6-0,8, то есть если на ИБП указано 400 V·A, то это соответствует суммарной мощности подключаемых устройств примерно в 280 Вт. Однако производители рекомендуют выбирать ИБП с расчетом 20% запаса по мощности нагрузки, чтобы у пользователя все-таки хватило времени на выполнение всех завершающих действий перед выключением компьютера. Например, для современных настольных ПК с блоками питания мощностью 300 Вт необходимо выбирать ИБП мощностью 350-360 Вт (или 514 V·A).
Как показывает опыт, простой домашний компьютер с монитором работает на ИБП мощностью 400 V·A в лучшем случае лишь 5-10 мин. Поэтому, сообразуясь с существующими моделями и запасом по мощности нагрузки, лучше выбрать ИБП, рассчитанный на 600-750 V·A. Причем если для ИБП мощностью 500 V·A время работы составит 10-15 мин, то на ИБП мощностью 1000 V·A тот же набор устройств будет работать минут 40 (то есть один мощный ИБП работает дольше, чем два с такой же суммарной мощностью). Кстати, если перегрузка ИБП будет длиться хотя бы пару секунд, он просто отключит всю нагрузку.
Отметим также, что срок службы аккумуляторов в ИБП колеблется от 3 до 6 лет, а стоимость замены всех аккумуляторов в одном ИБП составляет в среднем половину полной стоимости нового устройства.
Таким образом, применение мощных ИБП в домашних условиях оказывается бессмысленным, а использование недорогого ИБП сводится только к тому, чтобы срочно сохранить все файлы и выключить оргтехнику во избежание потери данных.
Источник автономного питания из ИБП
ак же нам защититься от длительных перебоев в электропитании? Неужели для этого необходимо покупать столь дорогие и мощные источники бесперебойного питания?
Здесь можно предложить два варианта:
- к штатному аккумулятору ИПС параллельно подключить недорогой автомобильный аккумулятор (кстати, у автомобилистов часто остаются вполне работоспособные аккумуляторы, использовать которые зимой они уже не решаются, но заряд такие устройства держат еще неплохо);
- для пары-тройки автомобильных аккумуляторов использовать преобразователь напряжения из 12 в 220 В.
Первый вариант, возможно, вполне сгодится в качестве дешевой альтернативы дорогостоящей замены штатных батарей ИБП, когда источник бесперебойного питания ввиду выхода из строя штатных батарей начинает работать только как сетевой фильтр. Однако в случае глубокой разрядки автомобильного аккумулятора применение нештатного аккумулятора на ИБП чревато серьезными проблемами.
Ведь схема управления ИБП, как правило, рассчитана только на штатную батарею. Например, если вы вздумаете заменить на том же APC BackUPS 500 V·A штатную батарею 12V7AH на новую 12V20AH (по сути такую же, но более емкую), то при зарядке более емкая батарея будет брать больший ток и от перегрева проводов и элементов схемы наверняка выйдет из строя контроллер управления (или сработает защита от превышения тока в схеме подзарядки и зарядка попросту не пойдет).
Что касается автомобильного, гораздо более емкого аккумулятора, то средний ток зарядки не сильно разряженной аккумуляторной батареи не превышает 1/10 от максимального, поэтому при неглубокой разрядке ничего случиться не должно. Однако после сколько-нибудь значительной разрядки дополнительного аккумулятора вам придется отсоединять его от ИБП и заряжать отдельным зарядным устройством, а это не очень удобно.
Или же, если вы планируете использовать автомобильный свинцово-кислотный аккумулятор, то и ИПБ нужно выбирать не со щелочным, а со свинцово-кислотным штатным аккумулятором. Тогда схема подзарядки ИПБ будет рассчитана на использование батарей со сходными параметрами, следовательно, разряженный автомобильный аккумулятор не сожжет контроллер ИБП. Конечно, у любой схемы подзарядки есть некий предел тока и если навесить на совсем уж маломощный ИБП внешний автомобильный аккумулятор, то ИПБ может и сгореть, особенно если доводить аккумулятор до полной разрядки.
Впрочем, можно использовать и смешанную схему, когда автомобильный аккумулятор заряжается постоянно подключенным зарядным устройством для автомобильных аккумуляторов (с контролем от перезаряда и прочей автоматикой) и одновременно аккумулятор подключается к ИБП параллельно штатной батарее. Таким образом, в этом случае ИБП служит лишь преобразователем напряжения из 12 в 220 В.
Вариант со специальным преобразователем напряжения 12/220 В вместо ИБП более надежен, но такой преобразователь напряжения большой мощности сравним по стоимости с ИБП и к тому же все равно потребует приобретения достаточно мощного зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов. При этом маломощное зарядное устройство заряжает очень долго, а мощное стоит довольно дорого и имеет внушительные размеры (то есть наряду с экономической целесообразностью такой системы необходимо будет рассмотреть и ее массогабаритные параметры).
Готовые решения
Отметим, что, кроме ИБП, существует рынок мобильных дизель-генераторов, которые могут обеспечивать электропитанием на очень длительное время. Конечно, мощности у них обычно начинаются от нескольких киловатт, поэтому и цена таких устройств весьма высока. Однако сегодня встречаются уже мобильные топливные генераторы ценою от 100 долл.
Если же перебои с электричеством очень длительные или его нет вообще, то можно использовать такой преобразователь совместно с мини-электростанцией (газовой или дизельной), а также с альтернативными источниками питания (солнечными гелиоустановками и ветрогенераторами) для накопления энергии. В этом случае, включая электростанцию всего на 3 ч в день, можно обеспечить себя электричеством на круглые сутки!
Помимо использования данного устройства в качестве источника бесперебойного или автономного питания, его можно задействовать и как преобразователь постоянного напряжения 12 или 24 В (существует два варианта устройств) в переменное 220 В с частотой 50 Гц, и как пускозарядное устройство для автомобиля.
Устройство обеспечивает защиту от перегрузки, короткого замыкания, подключения аккумулятора неправильной полярностью, от перезаряда и полного разряда аккумулятора. Кроме того, оно снабжено системой защиты питаемых устройств от перенапряжений и системой плавного пуска, что исключает высокое потребление тока в момент запуска.
Время работы от аккумулятора
Заметки на полях
| 1999 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 2000 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 2001 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 2002 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 2003 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 2004 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 2005 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 2006 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 2007 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 2008 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 2009 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 2010 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 2011 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 2012 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 2013 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
Немного о недостатках способов подключения. Релейный вариант описанный в статье по ссылке всем хорош, но в случае использования второго БП для питания видеокарты может привести к тому что второй БП не отключится. Несмотря на то что по некоторым теориям (высказанным соотв. ветке оверклокерс.ру) Линии +12в получаемые видеокартой с разъема PCI-E (AGP) и доп разъема питания полностью независимы - это не так. Проверить можно следующим способом - включить только второй бп подключенный к видяхе и замерять линию +12в на первом БП. В большинстве случаев вы там обнаружите напряжение +12в которое окольными путями таки туда добралось.
Поэтому для синхронного включения БП нельзя использовать линию +12в. Более приемлемым вариантом является линия +5в. Про соединении зеленых проводков писать не буду, поскольку решение неэлегантное, не универсальное и аппаратно зависимое
Вариант 1. Подключение с помощью одного разъема молекс.
Вариант реализует только синхронное включение, при этом в случае неполадок на втором БП, первый будет продолжать работать. Поэтому такой способ включения рекомендую только тем у кого оба блока "брэндовые" и имеют все возможные защиты. Впрочем я считаю такой способ включения крайне ненадежным, и использовать его или нет решать вам.
Для реализации подключения необходим один разъем молекс (вилка), одно реле срабатывающее от +5в., три отрезка провода длиной 30см.
Выше приведена схема включения реле. Принцип работы чрезвычайно прост: при появлении +5в. с первого БП реле включается и замыкает 14 контакт (зеленый провод) на общий провод.
Вариант 2. Для реализации этой идеи необходим разъем ATX 20 pin (мама), устанавливаемый на матплаты.
Ответный разъем у меня остался от дополнительного БП, поэтому решено было изготовить переходник с которого можно взять все необходимые напряжения с основного БП. Поскольку на момент моих экспериментов в распоряжении было только одно реле, была реализована схема с соединением зеленых проводков (чуть позже будут приведены схемы с несколькими реле, и полной синхронностью выключения в случае неполадок любого из БП) Плюсами этого варианта включения в синхронном включении и выключении обоих БП, защите от включения компьютера в случае если вы забыли подключить второй БП в сеть. Минусы - в случае неполадок на одном из БП второй продолжит работать.
Принцип приведенной схемы прост - реле включается при включении второго БП в сеть (запитано от +5vsb) тем самым подключая 14 пины блоков питания к матплате. Если питание ко второму БП не подключено то компьютер не включится . Так как подключение реализовано с помощью соединения зеленых проводков при неполадке основного БП дополнительный все равно может работать на некоторых матерях. В общем такое включение тоже не лишено недостатков.
Вариант 3. Пока не реализован потому как релюшка только одна (за второй никак до рынка не дойду )
Реле тут понадобится целых три, да и проводков по более, но такая схема включения гарантирует не только синхронное включение но и синхронное выключение в случае неполадок. Для этого мы просто совмещаем два предыдущих варианта, и получаем вот такую схему:
Реле1 запитываем от +5vsb дополнительного БП, Реле2 подключено к линии +5 VSB основного БП, а управляемая им линия включена в разрыв управляющего напряжения реле 1. Реле3 замыкается от +5в основного, соединяя PS-On доп. БП с GND.
Используя релейные схемы включения я хотел избежать гальванических связей между основными линиями блоков питания, да и схемотворчество при использовании такой элементной базы значительно упрощается
О практической реализации
В качестве истязаемого, был выбран портативный блок питания от Барбона Asus S-presso. Несмотря на свои малые размеры БП оказался довольно мощным - 192 вата по линии +12в, чего вполне достаточно для питания практически любой видеокарты.
Вскрыв малыша я обнаружил что плотность монтажа на плате столь велика что внутри реле разместить не удастся.
от платы был отпаян шлейф с разъемом для материнской платы, и 4-х пиновым +12в, вместо них к освободившимся отверстиям на плате был припаян 6-ти пиновый разъем для видеокарты, а также молекс (мама), +5в молекса были подключены через реле в соответствии с принципиальной схемой Вариант 1. Провода +3.3в, -5в, -12в. были обрезаны и затянуты термоусадочной трубкой, в расчете на будущие эксперименты.
Поломав голову решил вынести дроссель за пределы корпуса, тем самым освободив место для размещения реле. Кроме того я решил сменить сетевой кабель и разъем на более миниатюрный и гибкий.
Дроссель Был отпаян и перенесен за пределы корпуса. В боковине корпуса было просверлено отверстие для проводов, в остальном крепление не изменилось, просто винтики были заведены изнутри.
Разъем кабеля был отпаян со всеми элементами к нему припаянными, также был удален переключатель 220\110в (220 - разомкнут). Места для релейной схемы освободилось предостаточно.
В качестве нового разъема я использовал немаркированный разъем от старого советского магнитофона.
Чтобы закрепить его на корпусе блока питания, из проклятого гадкого декоративного (других материалов подобного рода просто не было в наличии) гетенакса была вырезана планка.
на предполагаемом месте размещения разъема были засверлены отверстия.
Обработав сверление надфилем я получил такую деталь:
После напаивания элементов со старого разъема, новый был вклеен на планку суперклеем. Новоиспеченный разъем был установлен в блок питания и зафиксирован двумя винтами.
Плата была установлена На место, блок питания был собран. Теперь немного о том как вывести из корпуса питающий шнур нашего дополнительного питальника. Для этого понадобится еще один разъем, аналогичный установленному на блок питания, шнур с ответным разъемом и планка-заглушка от PCI слота.
В планке сверлим два отверстия и обрабатываем надфилем придавая им овальную продолговатую форму. затем наклеиваем все тем же суперклеем (тут я просто поленился, лучше все же привинтить шурупчиками) разъем. От шнура отрезаем штепсель и на его место припаиваем разъем с планкой.
Испытания БП прошли без приключений, все заработало с первого раза, однако не привыкнув к необходимости подключать второй шнур к системнику я таки включил комп с одним БП, что впрочем обошлось без последствий, но неприятный осадок остался, вот так появился вариант 3. Порывшись по ящикам релюшек я больше не нашел и так появился вариант 2.
Для реализации варианта 2 нам понадобится разъем ATX 20 pin с материнской платы, ответный разъем который у нас остался от модифицированного БП.
С помощью проводков паяем переходник, не забывая при этом вывести все необходимые провода (см. схемы 2, 3):
В соответствии с выбранной схемой подключаем переходник к блоку питания. Если Ваш основной БП имеет спецификацию 2.2 (24+4) необходимо напильником сточить стенку переходника, чтобы ее толщина не мешала подключению дополнительного разъема.
На дополнительный блок питания лучше всего повесить все модинговые прибамбасы (лампы, светодиоды, вентиляторы, . ), самостоятельные устройств (винчестеры, флоповоды DVD приводы). В соответствующей ветке оверов бытует мнение о том что не стоит питать видеокарту от дополнительного блока питания, мое же мнение диаметрально противоположно. Я считаю что удаление видяхи с основного БП должно избавить от просадок при высокой нагрузке на процессор и видяху. На счет опасности соединения линий +12в. специально на более дешевом питальнике провел эксперимент, соединив линии от обоих БП параллельно. само собой ничего не случилось. Поэтому опасения на счет постепенного умирания одного из БП от совместной работы мне кажутся маловероятными. Иначе бы мой комп давно бы издох, в свое время к нему было подключено два USB хаба с отдельным питанием, и что интересно, перед тем как написать статью, один я разобрал и посмотрел как реализовано включение дополнительного питания. оказалось напрямую, без каких либо полупроводников, обнаружено было несколько фильтрующих кондеров, и все. Проконсультировавшись у знакомых электронщиков, я так же не получил подтверждений теории об опасности для БП от совместной работы. На момент написания статьи прошло 2 недели с тех пор как я установил дополнительный блок, пока полет нормальный, никаких изменений в работе компа незамечено.
Теперь о том чего не стоит делать.
Не стоит использовать дешевые китайские нонейм блоки в качестве дополнительных, поскольку нам совершенно неизвестно каким образом и с нарушением каких стандартов они изготовлены. Самый дорогой брендовый 350-ватник стоит порядка 50-60 баксов, это не такие огромные деньги чтобы рисковать всей системой. Теперь про БП AT стандарта. он не позволяет реализовать схему автоматического включения. А не синхронное включение чревато тем что в случае соприкосновения линий +12 в, неизвестно как поведет себя не включенный питальник если на его выходные линии подать напряжение. Поэтому очень важно заботится о синхронности включения/выключения.
Не стоит экономить/ленится спаять несколько дополнительных черных проводов, (известных как GND, земля, общий). В случае вашей криворукости (нетрезвости экстремальности ), чем больше количество дублирующих черных проводков тем меньше вероятность что при коротком замыкании, ничего не сгорит. Чем больше сечение питающей линии тем меньше проседание напряжений в нагрузке, в данном случае речь о всех проводах. Именно поэтому в разъеме ATX все линии многократно продублированы.
После установки дополнительного блока питания необходимо проверить работоспособность и стабильность системы в целом. Я использовал для этого пары самых тяжелых на сегодняшний день тестов: Фурмарк + OCCT и Фурмарк + Линпак. Первый вариант был прогнан в течение 2-х часов, второй в течение часа. Также были прогнаны все установленные стресс-тесты - марки с первого и до Vantage, супер пай, Prime. Система отозвалась полной стабильностью.
Еще одним приятным моментом оказалось то, что вентиляторы на обоих БП работали на минимальных оборотах и не думали раскручиваться. Ну вот пожалуй и все. Дополнительный блок питания маркирован как Asus SL-22A, Основной - Zalman ZM500HP, в схемах использовалось герконовое реле - РГК 14 Бг4.569.000-01, хотя подойдет любое с аналогичными характеристиками.
Необходимость подать питание на адаптер для подключения жесткого внешнего диска через гнездо USB к персональному компьютеру заставила вспомнить о давно пылившемся на антресолях блоке питания JNC LC-200A. Напряжение 12 и 5 вольт в наличии есть, тока в достатке. Да что там говорить - профильный блок питания в подобных ситуациях всегда лучший вариант.
Свою функцию он выполнил успешно. Другой источник питания для этих целей решил не искать, вот только смущает обилие проводов выходящих из него наружу. И выход тут один, раз уж решил использовать его постоянно – необходима доработка.
Разобрал блок питания на отдельные узлы, покрасил корпус, просверлил в нижней части отверстия для клемм и установки на днище резиновых ножек (которые и поставил в первую очередь, а то пока соберешь, весь стол железом днища обдерешь).
Клеммы поставил на все виды имеющихся напряжений, пусть будут. Красные «+12», «+5», «+3,3» вольта, а чёрные «0», «-12», «-5». Тем более, что используя их различное сочетание, можно получить весьма широкий спектр постоянных выходных напряжений.
Взялся за плату. Провода, идущие на вентилятор, ранее были просто запаяны – установил разъём на случай необходимости разборки блока питания в дальнейшем.
Из выводных проводов нетронутыми оставил два жгута, остальные укоротил и объединил (в соответствии с цветом и конечно же выходным напряжением).
Плату на место, укороченные провода к клеммам, цельные жгуты вывел наружу.
Затем поставил на место разъём сетевого питания и выключатель, причём последний, раньше располагался вне корпуса на полуметровом кабеле, но в итоге был интегрирован в имевшуюся и не используемую верхнюю сетевую розетку. Вентилятор установил так, чтобы он гнал воздух внутрь корпуса. Вот тут посмотрите как стартовать БП без ПК.
Привернул верхнюю часть корпуса на место, на одном выводном жгуте оставил разъём питания для подключения жёстких дисков c интерфейсом IDE, на другой установил разъём для дисков с интерфейсом SATA. Клеммы питания подписал самым простым и доступным образом - распечатал необходимые обозначения, наклеил сверху текста скотч, вырезал и приклеил.
Обратная сторона собранного блока питания. Кнопка включения расположилась в удобной нише, случайное включение или выключение её практически невозможно. И это не мелочь, так как при несанкционированном отключении питания от подключённого к компьютеру жесткого внешнего диска возможны неблагоприятные последствия. Пользоваться доработанным блоком питания для подключения ЖВД несравненно удобней, сказал бы даже комфортно. Плюс к этому возможность использования блока питания и для получения других самых различных постоянных напряжений.
Получение разных напряжений - таблица соединений
| Получаем | Соединяем |
|---|---|
| 24.0V | 12V и -12V |
| 17.0V | 12V и -5V |
| 15.3V | 3.3V и -12V |
| 10.0V | 5V и -5V |
| 8.7V | 12V и 3.3V |
| 8.3V | 3.3V и -5V |
| 7.0V | 12V и 5V |
| 1.7V | 5V и 3.3V |
Также БП стал более компактным и мобильным, поэтому применений ему будет масса - необходимость в мощном и отдельном источнике различных напряжений возникает часто. Автор проекта - Babay iz Barnaula.
Форум по обсуждению материала ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНОГО БЛОКА ПИТАНИЯ БЕЗ ПК
Почему электрические провода нагреваются, откуда берется вообще тепло и сколько энергии теряется из-за сопротивления?
Схема гитарного комбо-усилителя с блоком эффектов на базе микросхем TDA2052, PT2399 и TL072.
Классический фонарик со встроенным зарядным устройством можно неплохо улучшить, добавив пару микросхем и 18650 АКБ.
Как правильно выбрать резистор для LED, а также способы питания светодиодов.
Сколь бы надежен не был ваш поставщик электропитания, броски напряжения иногда случаются на любых линиях. Каждый пользователь ПК хоть раз, да сталкивался с внезапной перезагрузкой или отключением компьютера из-за неполадок на питающей линии. И компьютеры – не единственный вид техники, требующий бесперебойного электропитания.
Продолжительное отключение электропитания может привести к заморозке системы отопления частного дома. ИБП с подключаемыми аккумуляторами способен «продержать на плаву» циркуляционный насос и электронику котла в течение нескольких часов, и стоить такой ИБП будет намного дешевле, чем генератор с автозапуском.
Роутер, подключенный к ИБП, позволит оставаться «онлайн» и при отсутствии электропитания. Потребляет роутер совсем немного и емкости аккумулятора даже недорогого «бесперебойника» хватит на пару-тройку часов его работы.
Серверам и внешним дисковым накопителям бесперебойное питание совершенно необходимо – внезапное отключение электричества может привести к потере данных.
И вообще, наличия ИБП требует любая автоматика, сбой в работе которой может привести к серьезным последствиям – медицинское и технологическое оборудование, системы пожарной и охранной сигнализации и т.д. Но параметры электропитания у разных видов техники разные, поэтому и ИБП для них потребуется с различными характеристиками.
Характеристики источников бесперебойного питания.
Вид устройства.
Резервный ИБП имеет наиболее простую конструкцию. Электроника источника следит за уровнем входного напряжения, и, при его выходе за установленные рамки (обычно +10% от номинала), переключается на питание от аккумулятора.
Конструкция проста и надежна, но в некоторых ситуациях от такого ИБП будет больше вреда, чем пользы. Например, если он имеет минимальное входное напряжение 180 В и используется для защиты компьютера с блоком питания, работающим от 110 до 240 В. Без ИБП компьютер бы спокойно работал, а ИБП при падении напряжения ниже входного (180 В) перейдет на аккумулятор и после его разряда выключит питание компьютера. Поэтому для этого вида ИБП следует обеспечить соответствие минимального и максимального напряжений «бесперебойника» и потребителя – лучше всего, если диапазон напряжений ИБП будет незначительно (5-10В) уже диапазона напряжений электроприбора. Например, для диапазона рабочих напряжений потребителя 180-240 В, диапазон ИБП должен быть примерно 190-230 - это позволит перейти на питание от аккумулятора до того, как напряжение станет неприемлемым для защищаемого прибора.
Кроме того, переключение на аккумулятор занимает некоторое время, что может быть критичным для некоторых видов техники. Например, для импульсных блоков питания с активным корректором мощности (APFC), которым оснащено большинство таких БП мощностью более 400 Вт. При подборе ИБП для компьютеров, специальной аппаратуры, аудио- и видеотехники с подобными блоками питания следует оставлять большой запас по мощности, либо выбирать ИБП другого вида.
Линейно-интерактивный ИБП, фактически, состоит из резервного ИБП и стабилизатора. При наличии в сети пониженного или повышенного напряжения, автоматический регулятор напряжения (AVR) стабилизирует его, а на аккумулятор ИБП переключается только при настолько большом отклонении напряжения от нормального, что стабилизировать его уже невозможно.
Линейно-интерактивные ИБП немного дороже резервных, но для бытового применения именно этот вид является оптимальным. Единственный случай, когда ему следует предпочесть резервный – когда в вашей сети стабильно пониженное напряжение, подходящее, однако, для защищаемого электроприбора. Резервный ИБП просто пропустит это напряжение в компьютер, а линейно-интерактивный будет его повышать до нормального. Но продолжительная работа в таком режиме может сильно сократить ресурс AVR (особенно на недорогих «бесперебойниках»).
Недостаток, связанный с кратковременным отсутствием питания во время переключения на аккумулятор у линейно-интерактивных ИБП также присутствует.
Такие ИБП стоят заметно дороже остальных видов, зато выдают стабильную частоту, напряжение и форму синусоиды при любых помехах на входной линии питания.
Выходная мощность (ВА) стабилизатора определяет максимальную суммарную полную мощность подключенных к нему электроприборов. Однако следует иметь в виду, что приведенное в паспорте на электроприбор значение в Ваттах – это его активная мощность, т.е., выделяющаяся в виде тепла или света.
Многие подключаемые к ИБП электроприборы создают вдобавок к активной еще и реактивную нагрузку, и полная выходная мощность ИБП должна подбираться с её учётом. Для определения полной мощности электроприбора следует активную мощность поделить на коэффициент мощности (cos(φ)), обычно указанный в паспорте. Если найти это значение не удается, можно воспользоваться таблицей:
Поскольку чаще всего ИБП используется для защиты ПК, часто возникает вопрос: какую мощность имеет компьютер? Самый точный способ определения мощности – расчет на основе замера потребляемого им тока. Проще и безопаснее всего это сделать с помощью токовых клещей и самодельного удлинителя с раздельными проводниками.
Измерение тока с помощью мультиметра связано с опасностью поражения электрическим током и делать это, не обладая соответствующими навыками, небезопасно.
Измерение следует производить, дав на процессор и видеокарту максимальную нагрузку – это можно сделать с помощью требовательной к ресурсам игры или с помощью специальных программ (например, OCCT в режиме power supply). Измеренное значение умножается на величину напряжения в сети – это и будет искомая полная мощность (ВА) компьютера.
Простой, но грубый способ – взять максимальную мощность блока питания (в Ваттах), обычно приведенную на корпусе БП и поделить на коэффициент мощности. Реальная мощность компьютера, скорее всего, будет ниже, но уж точно не выше.
К примеру, для защиты компьютера с блоком питания без PFC мощностью 300 Вт и монитором мощностью 50 Вт потребуется ИБП с входной мощностью (ВА) 300/0,65+50/0,8 = 524 ВА. Поскольку реальная мощность системного блока, скорее всего, ниже 300 Вт, ИБП на 500 ВА могло бы и хватить для этого компьютера. Однако с учетом того, что пусковые токи (неизбежные при переключении на аккумулятор) могут превышать номинальные вдвое, выбор ИБП на 750 или 1000 ВА представляется более оправданным.
Следует также отметить, что недорогие ИБП часто характеризуются слабой перегрузочной способностью и не могут выдерживать высокие токи даже очень непродолжительное время (менее 100 мс). Поэтому при покупке недорогого ИБП необходимо следить, чтобы пиковая мощность нагрузки не превышала выходную мощность «бесперебойника».
Если определение полной выходной мощности (ВА) представляется слишком сложным, можно подобрать ИБП по активной выходной мощности (Вт) – обычно этот параметр тоже приводится в паспорте ИБП.
Однако большинство производителей при указании активной выходной мощности ориентируются на cos(φ) = 0,6-0,7, подходящий только при использовании ИБП для защиты компьютеров с блоками питания без PFC.
Коэффициент мощности многой другой техники выше, и, подбирая ИБП по активной мощности в ваттах, вы рискуете переплатить, выбрав ИБП более мощный, чем вам действительно необходимо.
Тип формы напряжения может быть важен для некоторых видов техники. В электродвигателях, трансформаторах, катушках индуктивности «ступенчатая» форма питающего тока приводит к дополнительным нагрузкам – это может проявляться изменением звука работы, увеличенным нагревом обмоток и ускоренным износом. Проблемы могут возникнуть с некоторыми моделями аудио- и видеотехники, измерительными приборами и медицинской техникой.
Импульсные блоки питания к форме напряжения невосприимчивы – ступенчатая аппроксимация синусоиды подходит для любых компьютеров. Проблемы, возникающие на современных блоках питания с активным корректором мощности (APFC) чаще всего связаны не с формой сигнала, а с недостатком запаса по мощности и низкой перегрузочной способностью ИБП. При переключении на аккумулятор и падении входного напряжения, APFC резко увеличивает потребляемый ток, при этом нарастание потребления происходит так быстро, что ИБП часто отключается защитным автоматом (токовым реле), при том, что контроллер даже не успевает «заметить» перегрузку.
Однако, некоторые блоки питания с APFC плохо работают при ступенчатой синусоиде – корректор успевает среагировать на горизонтальную «ступеньку» как на пониженное напряжение, увеличивает ток потребления и перегружает ИБП, приводя к срабатыванию его защиты и отключению. И, хотя многие БП с APFC прекрасно «уживаются» со ступенчатой синусоидой, чтобы не оказаться в ситуации, когда ПК откажется работать с «бесперебойником», следует либо убедиться в их совместимости перед покупкой, либо выбирать ИБП подороже: с «чистой» синусоидой и запасом по мощности, либо ориентироваться на устройство с двойным преобразованием. В последнем случае чрезмерный запас по мощности не нужен, а синусоида у таких устройств и так «чистая».
Тип выходных разъемов питания на современных ИБП может быть различным. Старые ИБП все имели выходные разъемы стандарта IEC 320 C13 («компьютерные») для подключения питающих кабелей системного блока и монитора.
Но роутеры, внешние жесткие диски и многие современные мониторы для подключения к сети используют обычную «евро» вилку. Поэтому сегодня уместнее выбирать ИБП с выходными разъемами типа CEE 7/* - «евророзетками». Обратите внимание, чтобы количество розеток соответствовало количеству потребителей.
Некоторые специализированные ИБП, предназначенные для создания линий бесперебойного электропитания, оснащаются клеммами для удобства прямого подключения линейных проводов.
Удобно, если ИБП имеет какой-нибудь интерфейс, по которому он может «сообщить» работающему на ПК приложению о пропадании напряжения. Это позволит сохранить все открытые документы, записать на диск данные из буфера и корректно завершить работу компьютера в автоматическом режиме, даже если оператора поблизости нет. Особенно это важно для серверов: сбой сервера – вещь неприятная, но она может стать еще неприятнее, если «испортятся» хранящиеся на нём данные из-за некорректного завершения работы. ИБП с интерфейсом USB или RS-232 подключается интерфейсным кабелем непосредственно к защищаемому компьютеру, на котором должно быть запущено соответствующее ПО.
Функция «холодного старта» позволяет осуществить запуск подключенных к ИБП электроприборов при отсутствии питающего напряжения. Холодный старт позволяет использовать ИБП как автономный источник питания для маломощной нагрузки.
Время автономной работы зависит от емкости установленных аккумуляторов и суммарной мощности подключенных потребителей. Производителем обычно указывается продолжительность автономной работы при определенной мощности нагрузки. Но зачастую мощность нагрузки сильно отличается от приведенной производителем. В этом случае следует иметь в виду, что емкость аккумулятора сильно зависит от тока разряда. При быстрой разрядке (5-10 минут) аккумулятор выдает всего 20-30% от номинальной емкости.
Так, если производителем приводится время автономной нагрузки в 5 минут при нагрузке 200 Вт, то при вдесятеро меньшей нагрузке (20 Вт) время автономной работы будет не 50 минут, а около двух часов, потому что емкость при разряде такой продолжительности будет примерно вдвое больше. Максимальная (100%) емкость аккумуляторной батареи достигается при продолжительности разряда в 20 часов и более, это следует учитывать, если предполагается длительная работа оборудования от ИБП.
«Бесперебойники», рассчитанные на продолжительную автономную работу, часто имеют возможность подключения дополнительных батарей. Это позволяет набрать емкость, необходимую для поддержания работы потребителей в течение необходимого времени.
Имейте в виду, что аккумуляторная батарея имеет ограниченный ресурс и через некоторое время (0,5-5 лет в зависимости от качества батареи и частоты циклов заряда/разряда) она потребует замены. В этом случае возможность замены батарей будет совсем нелишней. Оборудование, которое должно работать непрерывно, следует защищать с помощью ИБП с возможностью горячей замены батарей - т.е., без отключения ИБП от сети.
Варианты выбора источников бесперебойного питания.
Для защиты от кратковременных падений напряжения маломощных потребителей (роутеров, модемов, точек доступа) предназначены ИБП с «евророзетками» мощностью до 400 ВА.
ИБП мощностью 500-1000 ВА сможет «поддержать на плаву» простой офисный компьютер в течение времени, достаточного для сохранения всех открытых документов.
ИБП с «холодным стартом» способен обеспечить автономное питание электроприборов в условиях полного отсутствия питающей сети.
Если вам важно стабильное электропитание на выходе «бесперебойника» по минимальной цене, выбирайте среди линейно-интерактивных ИБП.
ИБП с двойным преобразованием гарантируют высокое качество питающего напряжения и обеспечивают полное отсутствие переходных процессов при пропадании внешнего питания.
Читайте также: