Бесперебойник с внешним аккумулятором для компьютера

Большой обзор ИБП с внешними аккумуляторами

Не только при проживании в частном доме, но и на предприятиях временами бывает трудно обойтись без источника бесперебойного питания, ведь частые сбои или резкое полное отключение электрической энергии может привести к выходу из строя тех или иных электроприборов. Наличие ИБП с внешними аккумуляторами позволит оборудованию корректно завершить рабочий процесс. К тому же, современные производители предлагают пользователям достаточно широкий выбор моделей, которые обладают и дополнительными функциями: обеспечивают защиту техники от перепадов напряжения в электросети и делают ее работу более стабильной за счет повышения качества выходного сигнала.

Принцип действия

Источник бесперебойного питания с внешним аккумулятором отличается от ИБС со встроенными аккумуляторами удобством в эксплуатации, ведь при необходимости на нем гораздо легче заменить батарею.

Кроме того, этой модели чаще отдают предпочтение еще и потому, что не нужно менять полностью все устройство: если изменится число техники в помещении, достаточно лишь установить батарею большей емкости.

Независимо от того, какой компанией был изготовлен бесперебойник с внешним аккумулятором, его конструкция состоит из следующих элементов:

1. Входной фильтр – для устранения помех в электроцепи.
2. Выпрямитель – деталь, превращающая переменный ток в постоянный и стабилизирующая его. Благодаря ему внешний аккумулятор заряжается.
3. Инвертор – преобразует постоянный ток в переменный;
4. Преобразователь – данная деталь требуется для повышения напряжения, получаемого от батареи, до показателей, необходимых для функционирования инвертора;
5. Аккумулятор – большинство современных моделей имеют встроенную батарею с предусмотренным подключением внешнего аккумулятора.

Принципы работы источников бесперебойного питания данного вида обусловливаются особенностями их конструкции:

1. Напряжение, поступающее от электросети, сначала стабилизируется, а затем поступает к приборам, которые подключены к установке. Параллельно происходит подзарядка аккумуляторной батареи.
2. При отключении электричества аккумулятор подает постоянный ток, который преобразуется в переменный с оптимальными параметрами. Питание электроприборов обеспечивается за счет емкости накопительного устройства.

Преимущества и недостатки устройств

Выбирая источник бесперебойного питания, имеющий внешний аккумулятор, необходимо учитывать, что эти устройства бывают нескольких типов:

1. Резервные, или так называемые «оффлайн» – самые простые модели;
2. Онлайн ИБП – модели с двойными преобразователями;
3. Линейно-интерактивные – устройства, оснащенные регулятором напряжения.

Резервные ИБП

К преимуществам данного типа относятся:

1. Компактные размеры;
2. Экономичность;
3. Длительный эксплуатационный срок;
4. Доступная стоимость.

Из недостатков следует отметить отсутствие стабилизации тока, а также резкие скачки напряжения.

Онлайн ИБП

Основные преимущества:

1. Обеспечивается полное сглаживание сбоев;
2. Мгновенное переключение приборов от электросети на резервное питание;
3. Можно эксплуатировать в течение долгого времени.

Однако у этих моделей есть и недостатки:

1. Большой вес и довольно крупные размеры осложняют транспортировку устройства;
2. Увеличенные объемы собственного потребления энергии;
3. Высокие цены.

Линейно-интерактивные ИБП

Преимущества данного типа:

1. Понижение либо повышение напряжения внешней сети за счет трансформатора;
2. Безопасность техники;
3. Долговечность.

Недостатками можно назвать высокую цену и массивность.

Область применения

Изначально такие приспособления предназначались для компьютеров, ведь самые мощные модели давали возможность обеспечить электроэнергией систему примерно на пятнадцать минут – этого достаточно для сохранения информации и корректного завершения работы техники.

Однако мощность зарядного устройства современных моделей позволяет поддерживать и другие различные электрические приборы, и даже целые системы, например, серверные станции, которые имеют то или иное назначение.

ИБП могут использоваться в качестве дополнения к генераторам, а также для поддержания постоянно используемой домашней техники – холодильника, телевизора и других приборов.

Особенности использования с котлом и циркуляционным насосом

На сегодняшний день большой популярностью в частных домах пользуются системы автономного отопления, которые имеют электронную систему управления, а также принудительную циркуляцию теплоносителя. Однако при отсутствии электроэнергии данное оборудование функционировать не будет.

Для поддержания работы котла можно использовать ИБП с внешним аккумулятором, при выборе которого необходимо учитывать несколько параметров:

1. На выходе должна быть обязательно чистая синусоида;
2. На резервное питание система должна переключаться мгновенно;
3. Фаза зависимости;
4. Продолжительность работы ИБП в режиме резервного питания.

Анализируя эти требования, стоит отметить, что возможно использование с котлом только линейно-интерактивных и онлайн ИБП.

Критерии выбора

При выборе устройства необходимо обращать внимание на несколько важных критериев:

1. Тип ИБП – стандартный оффлайн источник, линейно-интерактивная модель или онлайн ИБП с двойным преобразователем;
2. Показатели напряжения для инвертора – от этих параметров зависит количество батарей в приспособлении;
3. Мощность зарядного устройства – от нее напрямую зависит продолжительность автономной работы техники, подключенной к ИБП;
4. Блок управления;
5. Наличие внутренней батареи – позволяет поддерживать работу техники при кратковременных перебоях электричества в сети;
6. Допустимая мощность нагрузки – котлы отопления могут работать при не очень мощных ИБП, однако для остальной техники может потребоваться другая мощность.

Популярные модели

Компании-производители предлагают пользователям широкий выбор моделей источников бесперебойного питания с внешними аккумуляторами, которые отличаются друг от друга размерами, техническими характеристиками и стоимостью.

№	Название модели	Описание	Цена (руб.)	Отзывы
1	PowerMAN Smart 1000	Линейно-интерактивный ИБП с мощностью 1000 ВА/660 Вт, небольшой корпус	9000	Большинство пользователей довольны этой моделью, отмечая удобство и простоту эксплуатации, а также ее мощность.
2	Оптима 7	Мощность 500 Вт, емкость батареи 40 и 100 Ач	23100, 31800	Отзывы пользователей преимущественно положительные, ведь устройство компактное, удобное в транспортировке и позволяет обслуживать несколько приборов одновременно.
3	Оптима 12	Мощность батареи 840 Вт, небольшие габариты, емкость аккумулятора 40 Ач или 100 Ач	25200, 34300	Популярность этой модели обусловливается ее высокой мощностью, а также долговечностью.
4	Новый стандарт 10	Мощность 800 Вт, два аккумулятора	34000-52000	Данное устройство отлично подходит для постоянной эксплуатации в частном доме: его мощности вполне достаточно для поддержания в рабочем состоянии нескольких бытовых приборов.
5	Stark Country 2000 INV	Мощность 1,6 кВт, оффлайн ИБП	30000	Пользователи отмечают довольно большие размеры приспособления, но этот недостаток компенсируется хорошими техническими характеристиками.
6	SinPro 4000-S310	Мощность 3,6 кВт, резервный тип	55000	Небольшие размеры и высокая мощность делают модель максимально удобной в эксплуатации.
7	SinPro 400-S910	Онлайн ИБП с синусоидальной формой выходного напряжения	20000	Эта модель подходит для использования в частном доме: запаса аккумулятора хватает, чтобы техника проработала некоторое время при отключенной электросети.
8	SinPro 300-S510	Мощность 0,3 кВт, резервный источник	15000	Один из лучших вариантов для того, чтобы успеть сохранить всю информацию при отключении электричества.
9	Riello SPН 10 ER	Мощность 9 кВт, резервный тип источника	270000	Популярность этой модели обусловливается ее высокой мощностью и долговечностью.
10	Riello SEP 1000 ER	Мощность 0,8 кВт, форма выходного напряжения – синусоида	29000	Многие люди отдают предпочтение этой модели из-за ее небольших габаритов и улучшенных характеристик.
11	Pulsar IR 6048C 6000 W/48 V 50 A	Мощность 6 кВт, резервный тип	75000	В течение достаточно долгого времени поддерживает работу нескольких приборов, не занимает слишком много места в помещении.
12	Pulsar IR 2012C 2000 W/12 V 65 A	Мощность 2 кВт, резервный источник	30000	Устройство имеет не только привлекательный корпус, но и улучшенные технические характеристики.
13	Pulsar Friend 2KL (2 kVA/1,8 kW)	Мощность 1,8 кВт, тип — онлайн	28000	При необходимости этот прибор можно спрятать в угол, чтобы к нему можно было подключить все нужные приборы, и одновременно устройство не портило дизайн помещения.
14	Pulsar Cobalt 20XL (20 kVA/18 kW)	Мощность 18 кВт	320000	Пользователи отмечают довольно крупные размеры приспособления, однако недостаток компенсируется характеристиками.
15	Luxeon UPS-850ZR	Мощность 0,6 кВт, верхний порог внешнего напряжения — 275 В	9000	Большинство пользователей довольны этой моделью, отмечая удобство и простоту эксплуатации, а также ее мощность.
16	Luxeon UPS-8000ZX	Мощность 4,8 кВт, линейно-интерактивный тип	62400	Данная модель отлично подходит для использования в частном доме: запаса аккумулятора хватает для того, чтобы техника проработала некоторое время при отключенной электросети.
17	Luxeon UPS-500ZY	Мощность 0,3 кВт, линейно-интерактивный ИБП	5800	Люди отмечают крупные размеры приспособления, но этот недостаток компенсируется отличными техническими характеристиками.
18	Luxeon UPS-500T	Мощность 0,3 кВт, линейно-интерактивный тип	6000	Благодаря компактным размерам прибор занимает немного места, удобен при транспортировке.
19	Luxeon UPS-3000ZX	Мощность 1,8 кВт, тип — линейно-интерактивный	22000	Данное устройство отлично подходит для постоянной эксплуатации в частном доме: его мощности вполне достаточно для поддержания в рабочем состоянии нескольких бытовых приборов.
20	LogicPower LPY-W-PSW-5000VA	Мощность 3,5 кВт, линейно-интерактивный тип	45000	Отзывы пользователей преимущественно положительные, ведь устройство компактное, удобное в транспортировке и позволяет обслуживать несколько приборов одновременно.

Можно ли изготовить своими руками?

При необходимости можно самостоятельно изготовить источник бесперебойного питания с внешним аккумулятором.

Прежде всего, нужно подготовить такие инструменты:

1. Паяльник с припоем;
2. Отвертка;
3. Пассатижи;
4. Изолента;
5. Клеммы (зажимы);
6. Провода;
7. Старый ИБП;
8. Два компьютерных кулера.

Выполняется работа по следующей инструкции:

1. С корпуса ИБП снимается крышка, и аккуратно достается оттуда внутренний аккумулятор, который вышел из строя;
2. На провода, подходящие к нему, закрепляются клеммы;
3. На крышке корпуса компьютерного кулера делаются небольшие отверстия;
4. К клеммам подключается вентилятор;
5. К кулеру подключается исправный внешний аккумулятор.

Все настройки регулируются системой управления устройства, поэтому даже смену емкости батареи следует указывать в программном обеспечении ИБП.

Источники бесперебойного питания с внешними аккумуляторами – это специальные устройства, с помощью которых можно в течение некоторого времени поддерживать работу различной техники после исчезновения электричества в сети. Благодаря широкому ассортименту можно подобрать модель, подходящую по всем техническим характеристикам, или изготовить прибор самостоятельно в домашних условиях.

Источник

Как выбрать источник бесперебойного питания

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.

Устройства с двойным преобразованием (on-line) обеспечивают наилучшее качество электропитания. У ИБП этого вида аккумулятор подключен к цепи питания постоянно, поэтому провалы напряжения в момент перехода на автономное питание отсутствуют. Входной ток выпрямляется, его напряжение понижается до напряжения аккумулятора, после чего инвертор преобразует его в переменный 230 В /50 Гц.

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.

Совсем другое назначение имеют разъмы RJ-11/RJ-45 расположенные парой IN/OUT — это защита телефонных и компьютерных сетей от импульсных помех (часто возникающих, например, во время грозы). Входную (уличную) линию следует подключать к разъему IN, а к разъему OUT — локальную телефонную или компьютерную сеть, которая, таким образом, будет защищена от приходящих «извне» помех.

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.

Источник