Перебои с подачей электричества могут вызвать не просто неудобства, а серьезные проблемы в разных сферах жизни, начиная от досуга и учебы, а заканчивая финансовыми операциями и бизнесом.
Непредвиденное отключение питания компьютера или сервера может повлечь за собой потерю критически важных данных, аннулировать важные транзакции или непреднамеренно отменить важные встречи. Более того — проблемы с электроснабжением могут повредить вычислительную технику, что повлечет за собой дополнительные простои оборудования, недопустимые для среднего и крупного бизнеса.
Одним из решений проблемы является использование ИБП. Источник бесперебойного питания — это устройство, которое за много лет доказало свой высокий уровень эффективности, благодаря чему обрело широкую популярность как среди пользователей домашних персональных компьютеров, так и среди владельцев бизнеса. В данном материале поговорим о том, как работает источник бесперебойного питания, для кого является особенно необходимым и какой ИБП выбрать для максимально эффективной защиты от перебоев с питанием.
ИБП представляет собой устройство, функция которого заключается в поддержке питания компьютерного оборудования во время отключения электричества в основной линии. С технической точки зрения бесперебойник напоминает работу традиционного блока питания компьютера.
Основным отличием является наличие в конструкции автоматического или ручного переключателя резерва — устройства, необходимого для переключения между несколькими линиями питания, как правило, это основной и резервный источники.
Наличие источника бесперебойного питания в электрической сети дома, офиса или предприятия — это гарантия непрерывной работы вычислительного оборудования в непредвиденных ситуациях. Сотрудники смогут продолжать выполнение поставленных бизнес-задач на корпоративном компьютере в случае отключения электричества. Также существуют дополнительные плюсы, которые получает бизнес, от использования бесперебойников:
Предотвращение повреждений и потерь корпоративных данных. В конструкции каждого ИБП предусмотрено наличие аккумулятора определенной емкости, который в критической ситуации становится единственным источником электричества для работы компьютера. Это дает дополнительное время на сохранение данных, традиционное закрытие приложений и служб, что предотвращает экстренное завершение и, как следствие, повреждение или утерю данных.
Аппаратная защита. В зависимости от конкретной модели устройства, используемой в корпоративной электросети, источник бесперебойного питания может обеспечивать различные уровни защиты от перебоев в электроснабжении. Таким образом гарантируется сохранность и работоспособность всех уязвимых компонентов компьютера и радиодеталей, которые будут работать в пределах расчетных допусков.
Непрерывность. Несмотря на то, что на сегодняшний день существуют различные решения, позволяющие запитать оборудование во время сбоев в подаче электричества, конструкция и функциональность ИБП обеспечивает высокий уровень популярности устройств. Благодаря использованию в конструкции автоматического переключателя резерва (АВР), работа оборудования остается непрерывной в случае сбоев. Оператор не заметит каких-либо внешних показателей переключения на резерв в процессе работы, кроме звукового или светового сигнала на корпусе бесперебойника.
Принцип работы бесперебойника заключается в почти мгновенном переключении из основной линии подачи электроэнергии на кратковременное аккумуляторное питание. К основным техническим компонентам устройства относятся:
батарея;
инвертор;
зарядное устройство;
автоматический переключатель ввода резерва АВР.
Для настройки всей системы не требуется специальных знаний и навыков. Достаточно подключить бесперебойник напрямую к нужному оборудованию, например, к компьютеру или серверу, а сам ИБП подключить в розетку. На этом процесс настройки заканчивается. Для включения системы достаточно воспользоваться переключателем на корпусе устройства. Стоит отметить, что в зависимости от модели, кнопка включения может быть расположена в разных частях корпуса. Вот как выглядит схема графически:
Нормальный процесс работы подразумевает пассивную зарядку аккумуляторной батареи при помощи зарядного устройства. Одновременно электрический ток поступает на подключенное к устройству оборудование. В случае возникновения сбоев в подаче электричества, автоматически активируется АВР, отключая питание от централизованной сети и переключается на резервное питание, которое обеспечивается заряженной батареей.
В зависимости от конкретной модели ИБП, могут быть доступны несколько режимов работы. Стоит отметить, что бесперебойник обеспечивает сравнительно непродолжительное время работы от АКБ, поэтому после возникновения неисправностей с электрическим питанием рекомендуется завершить работу подключенного оборудования в нормальном режиме.
Существуют различные виды нарушений электропитания, которые могут повлечь за собой сбои в работе электронного оборудования. К ним можно отнести:
пониженное напряжение;
линейные шумовые помехи;
провалы мощности;
перенапряжение;
скачки напряжения;
полное отключение электричества.
Для предотвращения негативных последствий от вышеперечисленных сбоев, существуют различные типы источников бесперебойного питания, которые обеспечивают разные уровни защиты. К основным из них относятся:
интерактивные ИБП с двойным преобразованием;
линейно-интерактивные ИБП;
автономные/линейные ИБП.
Чтобы разобраться, как правильно подобрать источник бесперебойного питания нужного типа, необходимо более подробно остановиться на каждом варианте конфигурации, рассмотреть их принципы работы, преимущества и недостатки.
Данная конфигурация является наиболее распространенной среди домашних хозяйств. Стоит отметить, что такой тип бесперебойника обеспечивает только базовый уровень защиты, однако он предусматривает непрерывное кратковременное питание и является экономически эффективным. Основными конструктивными элементами являются:
аккумуляторная батарея;
инвертор;
АВР;
зарядное устройство.
Так как данная схема конструкции обеспечивает исключительно базовый уровень защиты, то для профессионального использования такого устройства рекомендуется отдельно докупить сетевой фильтр — устройство, защищающее оборудование от скачков напряжения в сети.
Устройства данного типа отличаются большей надежностью и обеспечивают повышенный уровень защиты. Использование таких бесперебойников позволит предотвратить негативные последствия от перебоев в электрической сети, провалов и скачков напряжения. Как правило, такие ИБП наиболее популярны в бизнесе и коммерческом секторе. Тем не менее часто их можно встретить и в домашних условиях.
Основное конструктивное отличие линейно-интерактивных бесперебойников от автономных заключается в наличии в конструкции универсального трансформатора для повышения и понижения поступающего из сети напряжения. Благодаря его использованию, ИБП способен уравновешивать ослабление мощности, прежде чем питание поступит на подключенное оборудование. Схематически такой трансформатор подключается последовательно с АВР и параллельно аккумуляторной батарее:
Данные устройства являются специальными, чаще всего используются с особенно чувствительным электронным оборудованием в сфере медицины, финансов и экстренной связи. Такие бесперебойники отличаются сравнительно высокой стоимостью и большими габаритами, поэтому очень редко используются в домашних условиях и в малом бизнесе.
Их основная конструктивная особенность заключается в наличии мостового выпрямителя. Питание на потребителей подается исключительно от установленных аккумуляторных батарей без прямого подключения к централизованной электрической сети. Таким образом достигается высокий уровень автономности, который позволяет защитить подключенное оборудование от любых возможных неисправностей в электрической сети, включая помехи и обрывы.
Эффективная работа вычислительного и сетевого оборудования, в частности маршрутизаторов и серверов, напрямую зависит от внутреннего источника питания, благодаря которому процессоры и периферийные устройства получают постоянный ток требуемой мощности. Для этого используются блоки питания, которые преобразуют переменный ток в постоянный и могут сглаживать колебания напряжения в определенном диапазоне. Если колебания выходят за допустимый диапазон, это может повлечь за собой перегрузку оборудования и другие негативные последствия, вплоть до полного выхода из строя.
Современные ИБП позволяют не только гарантировать бесперебойную работу серверов и сетевого оборудования в случае отключения основной линии подачи электроэнергии, но и обеспечить защиту оборудования от перепадов напряжения. Частой практикой является использование бесперебойников в дата-центрах с резервированием по основным схемам:
N+1. В данной схеме определим N как полную мощностью бесперебойника, которая необходима для работы оборудования при полной нагрузке. В таком случае избыточность N+1 предполагает наличие одного дополнительного модуля питания.
2N. Вычислительное оборудование в корпоративном секторе часто подключается к нескольким линиям питания, в частности к двум. Данная схема резервирования предполагает подключение ИБП к каждой независимой линии питания, которая самостоятельно может обеспечить необходимую мощность для работы вычислительного оборудования.
2(N+1). Совмещенный вариант, который предполагает наличие нескольких модулей резервного питания на каждой линии 2N. Вместо одного ИБП на каждой из линий обеспечивается резервирование N+1.
Популярным вариантом организации резервного питания электронного оборудования также является портативная станция питания — ПСП. С технической точки зрения, данное устройство похоже на ИБП, однако в конструкции не предусматривается наличия автоматического ввода резерва. Таким образом, у ПСП отсутствует возможность мгновенного переключения источников электрического тока. Тем не менее такие устройства обладают рядом преимуществ, в том числе портативностью, высокой выходной мощностью, большей емкостью аккумуляторных батарей.
Портативные станции питания больше всего подойдут для поездок или для чрезвычайных ситуаций. Однако для обеспечения бесперебойной работы электронного оборудования и защиты цифровых данных они подходят меньше всего. Несмотря на то, что ИБП и ПСП предназначены для резервного питания, их принцип работы существенно отличается, в связи с этим отличается и сфера применения. Для бизнеса наилучшим вариантом будет использование в корпоративной электрической сети обоих устройств.
Источники бесперебойного питания — это незаменимые устройства как для домашнего использования, так и для бизнеса. Данные устройства способны не только обеспечить сохранность личных и корпоративных данных, но и защитить аппаратное оборудование от негативного воздействия электрического тока.
Для обеспечения защиты персональных компьютеров и серверов, источник бесперебойного питания должен быть подключен в сетевую розетку круглосуточно. Для бизнес-целей рекомендуется использовать линейно-интерактивные бесперебойники несмотря на то, что такие модели обойдутся дороже автономных. Лучше один раз инвестировать в защитные системы, чем тратить бюджет на ремонт либо полную замену вышедшего из строя оборудования.
