Все об источниках бесперебойного питания

Источник бесперебойного питания для компьютера  - название говорит само за себя. Основная задача источника бесперебойного питания (ИБП) — обеспечение стабильной подачи питания к подключенным к нему устройствам. В нашем случае это домашний стационарный компьютер. Ноутбуку и другим мобильным устройствам это ник чему. У них есть встроенная батарея, от которой подается питание при сбоях в электросети. Зачем же все таки нужен источник бесперебойного питания для компьютера? В первую очередь для того что бы вы не потеряли информацию, над которой работали и возможно не сохранили. Во вторую очередь для защиты от повреждений вашего компьютера в результате нестабильной подачи питания. В этой статье вы узнаете как подобрать ИБП для вашего компьютера

Источник бесперебойного питания — Uninterruptible Power Supply или UPS. Устройство, основной задачей которого является обеспечение бесперебойной подачи питания к   подключенному к нему оборудованию.

1. Типы источников бесперебойного питания

Сейчас существуют три типа ИБП:

• Резервный
• Линейно-интерактивный
• On-Line

Резервный ИБП или Back-UPS

Так же может называться Off-Line или Standby. Самый простой в изготовлении. Благодаря этому самый дешевый. Состоит из аккумулятора, зарядного устройства его питающего, инвертора и реле.

Аккумулятор. Источник энергии от которого происходит питание при сбоях в электросети. Обычно обладает параметрами 12 V и от 7 Ah до 9 Ah

Чем больше Ah, тем мощнее аккумулятор и следовательно дольше сможет поддерживать ваш компьютер включенным.

Зарядное устройство находится внутри источника бесперебойного питания. Служит для поддержания батареи в боевой готовности.

Инвертор. Преобразовывает постоянное напряжение 12V от аккумулятора в 220V переменного. Работает когда питание осуществляется от батареи.

Реле. Переключатель, отвечающий за быстрое переключение с питания от сети переменного тока на аккумулятор и обратно.

Одним из самых популярных резервных источников бесперебойного питания является APC Back-UPS ES 525. Имеет четыре стандартных розетки для подключения устройств. Три из них подключены через батарею и одна на прямую.

Удобен тем что не требует покупки специальных шнуров для питания компьютера. Аккумулятор в данной модели легко снимается и устанавливается. Главное не перепутать цвет. Иначе придется разбирать и паять. Долго паять)

 Источники бесперебойного питания данной категории характеризуются временем переключения с сети переменного тока на аккумулятор. Измеряется в миллисекундах мс. Чем меньше тем лучше.

Линейно-интерактивный или Smart-UPS

Так же может называться Line-Interactive. Строится на базе резервного ИБП и дополнительно включает в себя ступенчатый стабилизатор напряжения. Благодаря которому может выравнивать подающее напряжения до 220V без перехода на батарею. Это дополнение позволяет работать в более широком диапазоне входящих напряжений

Обычно Smart-UPS рассчитаны на большую мощность и благодаря наличию стабилизатора сильно уходят вперед по стоимости.

Данные модели идут с активной системой охлаждения. Работает она не постоянно. При работе естественно шумит. Комплектуются двумя батареями.

Данные ИБП имеют уменьшенное время переключения в сравнении с резервными. Это позволяет использовать их для серверов и другого чувствительного к перепадам оборудования. На рисунке ниже вы видите APC Smart-UPS 1500 в исполнении для монтирования в стойку

Комплектуются точно такими же батареями как и резервные ИБП в количестве четырех штук. На рисунке ниже вы видите еще одного представителя »умных» ИБП с мощностью 2200 VA.

Устанавливается в стойку и скорее всего требует для выполнения своих функций восемь аккумуляторов.

On-Line или двойного преобразования

В данных источниках бесперебойного питания входное переменное напряжение сначала преобразуется в постоянное, затем в переменное и подается на выход. На это тратится энергия. Поэтому эти UPS обладают невысоким КПД (порядка 85% — 95%). Некоторым фирмам вроде бы удалось повысить КПД до 99%, но это не проверенная информация

Благодаря такой схеме отсутствует реле переключения, следовательно задержка при подаче  питания от батареи равно нулю. Ее нет. Это обуславливает сферу применения on-line ИБП для обеспечения техники критической к параметрам входящего питания. Эти источники бесперебойного питания регулируют не только напряжение (как Smart-UPS), а еще и частоту, тем самым подавая всегда качественное питание.

Сложность схемы делают данные ИБП лидерами в ценовой политике.

2. Расчет необходимой мощности ИБП

 Источники бесперебойного питания характеризуются Вольт-Амперной (ВА) характеристикой. Например APC Back-UPS ES 700, как видно из названия модели, 700 ВА. Компьютер потребляет энергию Ватами, Вт. Для пересчета ВА в Вт необходимо ВА умножить на коэффициент равный 0,7

Вт = ВА x 0.7

На примере нашего APC Back-UPS ES 700

700 x 0.7 = 490 Вт

Следовательно к этому ИБП мы можем подключить нагрузку максимум 490 Вт. При максимальной нагрузке естественно UPS будет держать совсем мало. Поэтому рекомендуют нагружать ИБП на 50 — 70%. Итого от 250 Вт — 340 Вт. Чем меньше вы подадите нагрузку на ИБП, тем дольше сможете оставаться во включенном состоянии.

Возникает логичный вопрос. Как рассчитать мощность нагрузки? Если с монитором все понятно, можно посмотреть по спецификации на сайте производителе или на сайте в интернет-магазине. А как быть с мощностью системного блока.

Приблизительный расчет мощности системного блока

Будем производить по комплектующим с последующим суммированием

Процессор (CPU). Все зависит от модели. Возьмем например core i3 3225. Максимальную расчетную мощность можно посмотреть здесь. Если у вас процессор от фирмы AMD соответственно ищем на сайте AMD. Можно эту информацию найти и на сторонних ресурсах или в том же интернет магазине. У нашего процессора потребление 55 Вт.

К этому необходимо добавить КПД подсистемы питания процессора ~ 80%.

То есть полное потребление энергии процессором core i3 3225 = 55 Вт + 14 Вт =~ 70 Вт.

Материнская плата. Примем потребление на уровне ~ 50 Вт

HDD ~ 10 — 20 Вт. Если у вас экономный или зеленый жесткий диск, то принимайте значение равным 10 Вт. Если у вас Western Digital серии Black, то соответственно 20 Вт. Как определять зеленый или не зеленый. Если частота вращения шпинделя менее 7000 оборотов в минуту — зеленый, если больше — не зеленый. Для более точных показателей мощности рекомендуется сложить потребление HDD по линии 5V и 12V. Для этого необходимо умножить напряжение на силу тока. Сила тока обычно пишется на наклейке HDD.

Примем в нашем примере потребление HDD = 10 Вт.

Видеокарта. Смотрим на сайте производителе

Например для 7970 — здесь, Для 660 Ti — здесь. Допустим у нас NVIDIA GeForce GTX 660 Ti тогда потреблении максимальное составит — 150 Вт.

Почему принимаем максимальные значения, потому-что рассчитываем для худшего варианта. Например вы играете в свою любимую игру и пропадает свет.

Складываем полученные цифры и получаем искомую мощность комплектующих своего компьютера.

CPU + Материнская плата + HDD или SSD + Видеокарта

70+50+10+150 = 280

Это еще не все. Необходимо учесть КПД блока питания. Больше информации о них и о том как выбрать вы можете прочитать в статье Блок питания компьютера. КПД блока питания определяется принадлежностью его к стандарту.

К примеру у нас современный блок питания стандарта 80 PLUS GOLD с КПД = 90%.

Получается системный блок в целом потребляет 308 Вт.

280+28=308

К полученному значению необходимо добавить потребление монитора. Приблизительно 30-50 Вт. Возьмем к примеру 40 Вт.

Полученная мощность компьютера 308 + 40 = 350 Вт почти вписывается в рекомендуемый диапазон APC Back-UPS ES 700. Это 250 — 340 Вт.

Это был сложный вариант расчета. Есть вариант гораздо проще. Считаете суммарное потребления своего компьютера и это значение умножаете на два.

В нашем случае

350 x 2 = 700

Исходя из полученного значения выбираем UPS с равной либо большей вольт-амперной характеристикой. В нашем случае это 700 ВА и больше.

3. Несколько советов по выбору ИБП для компьютера

1. Выбирайте источник бесперебойного питания для компьютера с максимальной гарантией. Обычно это один год гарантии, но можно найти и два.

2. Выбирайте в магазине, сервисный центр которого находится в вашем городе

3. Определитесь, необходимо ли вам управлять ИБП через USB. Какие это дает преимущества. Если у вас компьютер включен когда вас нет дома и пропадает питание, то, ИБП со связью с компьютером сможет сам отправить последнего в сон или выключить систему. UPS без связи с компьютером продержит его сколько сможет и отключит питание. Если без вас компьютер не работает, тогда можно выбирать без связи. Это будет дешевле.

4. По возможности выбирайте фирменную продукцию. Под фирменно имеется ввиду крупная американская или европейская организация. Например APC или Mustek

5. Обращайте внимание на разъемы подключения устройств к бесперебойнику. Бывают розетки как обычная евро-розетка так и специальные компьютерные (можно посмотреть на картинке выше Smart-UPS 1500). Продумайте вопрос подключения ИБП к компьютеру и не только.

 Подведем итог. Для домашнего компьютера отличным выбором будет резервный UPS. Если же у вас часто, и бывает на долго, просаживается напряжение, то лучше присмотреться с «умным» Smart-UPS. Они способны выровнять напряжение, тем самым сократив переходы на питание от аккумулятора к минимуму. Продумайте, нужна ли вам связь компьютера с ИБП? Определитесь с типом и количеством розеток. И самое главное, выбирайте источник бесперебойного питания для компьютера с запасом по мощности. И еще одно. Если вы пользуетесь внешним жестким диском который питается от сети 220V, то его во время работы так же лучше подключать к ИБП.