Чистая энергия

Что такое ИБП (UPS)?Сбой в электросети способен загубить не только романтический вечер, но и компьютер, на жестком диске которого хранились результаты проделанной за неделю работы. Спасение — в источнике бесперебойного питания (ИБП)

07.03.2007
10:50
Илья Ильин

ПРЕДЫСТОРИЯ

Дома сетевое электропитание пропадало не часто, в среднем раз в два месяца. Примерно через полчаса после отключения оно возобновлялось, и компьютер можно было загружать снова. Летом 2003 года во время грозы пробило магистральный кабель на юго-западе Москвы, напряжение упало до 95 В и восстановилось лишь через четыре часа, после чего обнулились все настройки частот в телевизорах, AV-ресивере и видеомагнитофоне, а восстановление стертой информации заняло около двух часов.

По-настоящему страшно стало 25 мая 2005 года во время знаменитого московского «блэкаута», когда с жесткого диска куда-то пропал почти закачанный файл примерно в 250 Мбайт.

Несколько дней назад у соседки в древнем силовом щитке отгорел фазный провод; в воскресенье ей пришлось сидеть весь вечер в темноте с единственной свечкой, которая к тому же закапала скатерть ничем не смываемым парафином. Стало ясно: нужен источник бесперебойного питания.

ОБРЫВ «НУЛЯ»

Одной из самых неприятных неисправностей сети электропитания является обрыв нулевого провода в «стояках» подъезда. Не вдаваясь в подробности физики процесса, отметим, что в этом случае во всех электророзетках квартир, расположенных выше обрыва, появится напряжение около 380 В.

В подавляющем большинстве случаев блок питания компьютера выйдет из строя, могут потечь или взорваться конденсаторы фильтра. Но хуже всего, если это произойдет в отсутствие хозяев, так как чаще всего системный блок включен в сеть постоянно.

Немало неприятностей доставляет работа такого мощного электрооборудования, как рубанок или циркулярная пила у соседей, ремонтирующих квартиру. Сварочный аппарат в руках сантехника из ЖЭКа и обычный лифт легко превращаются в мощный источник широкополосных помех, способных проникнуть по сети питания далеко вглубь дома и испортить данные не одному пользователю.

Кроме того, к сетям жилых домов частенько подключаются несколько близлежащих пивных ларьков с обогревателями или холодильниками. Если учесть, что их кабели, как правило, прокладываются по веткам ближайших деревьев, то «блэкаут» в масштабе одного — двух домов обеспечен на 99%.

ТАК ЛИ ПРЕУВЕЛИЧЕНЫ УГРОЗЫ?

Забегая вперед, можно со всей уверенностью сказать, что после приобретения ИБП все сомнения исчезнут очень быстро. Любой источник бесперебойного питания имеет встроенный монитор, результаты работы которого видны в реальном масштабе времени на экране компьютера и попросту ужасают. Сейчас сетевое питание отключается ежемесячно на 5 - 10 секунд (иногда это случается по 4 - 5 раз), выбросы и провалы напряжения парируются блоком практически постоянно. Судя по всему, ситуация будет усугубляться с каждым годом.

КАК УСТРОЕН ИБП

Конструкция источника бесперебойного питания на первый взгляд проста. Напряжение сети заряжает обычную свинцово-кислотную аккумуляторную батарею с загущенным электролитом сравнительно небольшой емкости (примерно в 5 - 10 раз меньшей, чем у автомобиля). При пропадании сетевого питания специальная схема преобразует постоянное напряжение этого аккумулятора в переменное (220 В), необходимое для работы компьютера или другой нагрузки. Одновременно батарея играет роль буферной емкости, сглаживающей помехи. Кроме того, применяются специальные схемы, защищающие от выбросов напряжения, обрывов нулевого провода и прочих неприятностей.

Наиболее совершенные ИБП имеют возможность так называемого двойного преобразования напряжения, форма которого на выходе практически синусоидальна. Такие устройства можно применять для питания даже высококачественных аудиосистем. Более простые ИБП подключаются к нагрузке только при исчезновении в сети напряжения, приближая его форму к прямоугольным импульсам, что нисколько не мешает нормальной работе компьютера. Разница в цене достигает 20% и зависит от фирмы-изготовителя. Часто в блок встраивают схемы для защиты от помех в телефонной линии (включая ADSL-модемы) и даже магистрали Ethernet.

ИБП имеют около 30 различных технических характеристик, но нас интересуют лишь несколько, особенно мощность нагрузки. Производители указывают одновременно два значения — полную (S) и активную (Р) мощности. Для компьютерных нагрузок их примерное соотношение составляет S [ВА]= 1,4*Р [Вт]. Целесообразно ориентироваться на меньшую величину, то есть P.

Для домашних компьютеров блоки выпускаются в диапазоне от 165 до 1500 Вт. Конечно, есть и намного более мощные устройства, но применить их в квартире способен только заядлый любитель техники.

ВЫБИРАЕМ ИБП

Этот процесс довольно прост. Определяем перечень оборудования, которое нужно подключить к ИБП. К нему относятся: системный блок, монитор, модем (аналоговый или ADSL) и обычная настольная лампа примерно на 60 Вт. Прежде всего надо помнить, что даже самый мощный домашний компьютер (без принтера, но с монитором на электронно-лучевой трубке, с диагональю экрана 21 дюйм) потребляет от сети около 150 Вт.

Вместе с модемом и настольной лампой нагрузка не превысит 230 Вт. В этом случае выбираем ИБП с активной мощностью примерно 550 Вт. При половинной нагрузке он сможет работать от полностью заряженного аккумулятора не менее 20 минут, которых вполне достаточно для завершения работы приложений и выхода из операционной системы. Разумеется, цена такого ИБП будет вполне приемлемой.

Кстати, многие производители предлагают на своих сайтах специальные калькуляторы для расчета оптимальной мощности блока.

ВАЖНА ЛИ ТОЛЬКО МОЩНОСТЬ?

Конечно, нет! Очень хороши ИБП, построенные по схеме «On-Line», предполагающей двойное преобразование входного напряжения. В результате в «нормальном» режиме работы входное переменное напряжение трансформируется в постоянное с помощью выпрямителя, а затем преобразуется в переменное с помощью конвертора. При аварии сетевого напряжения питание конвертора осуществляет аккумуляторная батарея, постоянно подключенная к его входу. Основные преимущества такого ИБП заключаются в полной фильтрации и сглаживании любых колебаний входного напряжения и высоковольтных импульсов, а также нулевом времени переключения в «аварийный» режим без каких-либо переходных процессов.

Обратите внимание на тип выходных розеток. Наиболее распространенное решение — это IEC 320 (внешне они похожи на гнездовую часть обычного компьютерного кабеля питания). Это значит, что придется купить еще одну пару специальных проводов для соединения ИБП с компьютером и монитором. Впрочем, некоторые блоки оборудованы евророзетками, что значительно упрощает монтаж.

ЗАЧЕМ МЫ ПОДКЛЮЧАЕМ К ИБП НАСТОЛЬНУЮ ЛАМПУ?

Очень часто сетевое электропитание пропадает в темное время суток, но не очень поздно, зимой около 19 часов, а летом — примерно в 21 час. Ложиться спать еще рано, свечи дома есть не у всех, керосиновая лампа коптит и скверно пахнет. Яркий источник электрического света оказывается совершенно необходимым. К сожалению, поиграть с компьютером емкость аккумулятора ИБП позволит всего 20 - 25 минут, поэтому мы выключимся, корректно закрыв все файлы. После этого настольная лампа будет работать около 3,5 - 4 часов, что позволит всей семье провести вечер без особого дискомфорта.

КАК СОЕДИНИТЬ ИБП С КОМПЬЮТЕРОМ?

Некоторые ИБП подключаются к компьютеру через порт USB или через последовательный интерфейс RS-232. Рекомендуется последний вариант, так как USB может пригодиться для разных полезных вещей, а RS-232 почти всегда свободен.