В этом разделе приведены краткие данные о блоках бесперебойного питания (UPS) фирмы American Power Conversion (APC)

Содержание:

• Зачем нужны и что могут блоки бесперебойного питания?

• Типы блоков бесперебойного питания

  • Offline UPS

  • Line Interactive UPS

  • Online UPS

• Back-UPS

• Back-UPS Pro

• Smart-UPS

• Таблица времени продолжительности работы от UPS

Зачем нужны и что могут блоки бесперебойного питания?

Блоки бесперебойного питания (далее UPS) нужны, в первую очередь, для защиты компьютерной техники от аварий в сети и прекращения подачи напряжения. Но, кроме этого, в зависимости от конструкции, они могут решать такие задачи:

• Стабилизация напряжения питания компьютера

• Защита от импульсных высокочастотных помех

• Защита телефонной линии к модему от перенапряжений

• Защита лазерных принтеров от сетевых помех

• Защита первичной электросети от короткого замыкания в компьютере

• Управление закрытием операционной системы при длительном пропадании электропитания.

Типы блоков бесперебойного питания

Блоки бесперебойного питания по своим характеристикам разделяют на 3 основных группы: Offline, Line Interactive, Online. У всех типов блоков есть общие черты - преобразователь переменного входного напряжения в постоянное, аккумуляторные батареи и преобразователь выходного постоянного напряжения от батарей в переменное напряжения питания нагрузки. В зависимости от типа UPS, конечно, характеристики этих узлов значительно отличаются.

Offline UPS

UPS этого типа самые простые и дешевые. У фирмы APC такие блоки называются Back-UPS. Структурная схема Offline UPS представлена на рисунке 1.

В offline UPS используется несложная схема управления, реагирующая только на переход входного напряжения через заранее заданное пороговое значение, хотя новые типы Back-UPS позволяют его изменять. Кажется, что в этом плохого - напряжение упало ниже нормы, блок переключился на батареи, компьютер продолжает работать - все нормально. На самом деле, из-за отсутствия стабилизатора выходного напряжения может быть такая ситуация (и она иногда бывает) - при незначительном выходе напряжения за порог, несмотря на то, что компьютер вполне работоспособен, блок переходит на питание от батарей, они разряжаются и, в случае пропадания сети, питание компьютера прекращается и свое основное назначение блок не выполняет. Отсюда вывод: offline UPS можно использовать в местах со стабильным напряжением сети, но частыми ее отключениями - в этих случаях такой UPS вполне справится с защитой компьютера.

Кроме этого, offline UPS, как правило, не имеют средств управления компьютером при возникновении аварийных ситуаций. Это важно в случае временной отлучки пользователя компьютера. Дома или в маленькой конторе это не существенно - звуковой сигнал тревоги у блока достаточно громкий и противный, но в большом шумном офисе можно не услышать. И тогда опять же пользы от UPS'а не будет - батарея разрядится и питание пропадет.

Типичный пример характеристик offline UPS - блоки Back-UPS фирмы APC.

Дополнительные возможности APC Back-UPS:

• Специальный разъем на задней стенке UPS для подключения питания лазерного принтера. Подключение принтера через UPS позволяет защитить его от помех и бросков напряжения в сети, а также объединить "землю" компьютера и принтера.

• Защита питания компьютера и монитора от высокочастотных импульсных помех.

Line Interactive UPS

Это следующий класс блоков бесперебойного питания. Самое существенное его отличие от Offline UPS - стабилизатор первичного напряжения на входе. Как правило, это обыкновенный автотрансформатор с автоматическим регулятором коэффициента трансформации. Тем самым, Line Interactive UPS могут использоваться в местах с нестабильным напряжением сети. В лучших моделях минимальный уровень входного напряжения достигает 150 V, оставаясь на выходе на уровне 220 V.

Так как на входе блока есть стабилизатор, время переключения (для нагрузки) также меньше чем в Offline UPS. Кроме этого, за счет применения лучшей схемотехники инверторов, форма выходного напряжения таких блоков значительно ближе к синусоиде, чем в Offline UPS. Выходы у Line Interactive UPS как правило, защищены фильтрами подавления помех и сетевых шумов.

Структурная схема Line Interactive UPS представлена на рисунке 2. Типичными Line Interactive UPS являются Back-UPS Pro фирмы APC.

Back-UPS Pro от фирмы APC

Вид на переднюю и заднюю стенку блока Back-UPS Pro (на примере Back-UPS Pro 650)

Smart-UPS

К высшей категории Line Interactive UPS относятся блоки Smart-UPS фирмы APC. Они отличаются от Back-UPS Pro расширенными возможностями управления и диагностики, так как в Smart-UPS установлена электрически перепрограммируемая память (EEPROM) для хранения настроек:

• Каждому UPS в локальной сети можно присвоить уникальный идентификационный номер из 8 символов

• Возможно плавное изменение порогов стабилизации напряжения как при понижении напряжения, так и при повышении

• При запитке от Smart-UPS концентраторов локальной сети и серверов возможно их кратковременное включение, несмотря на отсутствие напряжения в первичной сети для выполнения сброса данных с сервера, архивации и переноса работы на другой сервер с нормальным питанием, и т.п.

• Возможно ввести задержку между появлением сигнала от компьютера о завершении закрытия системы и отключением компьютера от питания

• Выходное напряжение может изменяться в пределах от 225 V до 245 V

Кроме этого, форма выходного напряжения Smart-UPS практически на 100% синусоидальна и не имеет искажений. Так как все достоинства Smart-UPS достаются за существенно большую цену, по сравнению с Back-UPS и Back-UPS Pro, они используются для защиты серверов и другого сетевого оборудования, запитываемого вместе с сервером (серверами).

Технические характеристики Smart-UPS:

Online UPS

Это высшая категория UPS. Защищает нагрузку от любых перетурбаций с питающим напряжением - аварий, помех, понижений, перенапряжений и т.п. Структура Online UPS выглядит так (рисунок 3):

Из рисунка совершенно очевидно, чем объясняются преимущества Online UPS. Так как нагрузка и источник имеют гальваническую развязку, то никакие шумы и помехи не попадают в нагрузку. Время переключения также равно 0, так как с точки зрения нагрузки никакого переключения нет - как питалась нагрузка от батарей, так и продолжает питаться от них же. Достоинства Online UPS приводят к их главному недостатку - высокой стоимости. У фирмы APC к этому виду UPS относятся Matrix UPS.

Таблица определения времени работы от блока бесперебойного питания (это время практически не зависит от типа UPS):

Примечание: под полной нагрузкой понимается нагрузка с мощностью потребления, совпадающей с номиналом UPS. Под половинной - соответственно половина от номинальной мощности нагрузки UPS.

В этом разделе использовались материалы с WEB-страницы фирмы APC.