Источники бесперебойного питания: правда и домыслы
Источники бесперебойного питания: правда и домыслы
Время пришло защищать не только информацию, но и энергию, ее питающую. Информации становится все больше, она становиться все дешевле. Емкости запоминающих устройств растут, и растет вероятность потерять необходимую информацию. От привычной порчи либо кражи информации защищаются с помощью паролей, файрволов и антивирусных пакетов. Однако информацию подстерегает и еще одна опасность — перебои с питанием. Если они случаются, то устройство, хранящее информацию, может выйти из строя, погребя под собою все то, что собиралось годами. На страже качества питания стоят бесперебойные источники питания. Именно они — нулевой рубеж обороны вашей информации.
Что знает пользователь об ИБП?
Первое то, что ИБП — это Источник Бесперебойного Питания, в английской терминологии — UPS. Второе то, что они должны обеспечивать бесперебойное питание компьютеру. Каким образом они это делают, понятно не совсем. Некоторые знают, что источники содержат в себе батареи, которые и обеспечивают постоянную подачу энергии в случае ее пропадания в основной сети. От заряда батарей зависит, как долго сможет оставаться защищаемое устройство включенным.
Почему тогда комплект батареек стоит так дорого?
Согласитесь, возникает этот логичный вопрос. И особенно сильно, когда в фирмы продают ИБП, отличающиеся по цене на порядок.
Самое главное, что ИБП — это очень сложные и по определению надежные устройства. Функция обеспечения питанием не единственная, которую должны выполнять ИБП. Важнее всего — именно бесперебойность, обеспечение постоянного качества питания, защита от всех возможных неполадок в сети, в том числе и фильтрация помех.
Что, помимо обыкновенного отключения напряжения, может произойти в сети?
Ежедневно в пределах офисного помещения происходит множество событий, влияющих на качество подаваемого конкретно вашим устройствам питания.
Массовое включение компьютеров в начале рабочего дня, движение лифтов, разогрев лазерных принтеров.
В результате попадания молнии или ошибок при проведении сварочных работ возможны мгновенные всплески в сети питания — напряжением до 6000 тысяч вольт и длительностью до 100 микросекунд.
Не следует забывать и о помехах. Некоторые из них появляются в сети несколько раз в день при перераспределении нагрузки между крупными потребителями (заводами, троллейбусными депо). В критических случаях это может быть импульс до 20 тысяч вольт продолжительностью несколько миллисекунд.
Такие крайности, естественно, случаются весьма редко, но вам едва ли будет легче, если от одного из таких дефектов у вас сгорит блок питания или материнская плата.
Существуют в сети и проблемы, которые напрямую не могут вывести из строя устройства, но способны значительно снизить их срок службы. Это постоянные незначительные повышения либо понижения напряжения в сети — от 80% до 110% от номинального. Дешевый ИБП при таком состоянии напряжения в сети переключится на работу от батарей и минут через 5-10 отключит вас, исчерпав запас энергии. А подобные изменения напряжения могут продолжаться часами.
Часто неполадки в сети могут приводить не только к обыкновенным сбоям, вроде потери части документа, испорченной CD-матрицы или внеочередному запуску Scandisk, но и к выходу из строя сервера, принтера, высокоточного прибора. Вероятность невысока, но достаточно всего одного случая...
Какое оборудование нужно защищать?
Самые дорогие ИБП покупаются компаниями, для которых вероятность сбоя в результате проблем с питанием приведет к катастрофе, к примеру, ИБП Powerware устанавливаются в авианосцах и подлодках ВМФ США.
Постоянно вынуждены заботиться о качестве и бесперебойности питания те организации, которые вынуждены работать круглосуточно: мобильные операторы, хостинговые компании, банки, телекоммуникационные компании.
Для домашнего пользователя будет достаточно защитить системный блок, звукоусилительную аппаратуру, сканер, принтер.
Защита имеет и оборотную, денежную сторону. Чем больше устройств вы решите защитить, тем более мощный ИБП вам понадобиться. Чем мощнее — тем дороже. Самый потребляющий из компьютерных составляющих — это монитор (речь идет о классических мониторах с электронно-лучевой трубкой; жидкокристаллические мониторы потребляют гораздо меньше энергии). Чем больше устройств включено в ИБП, тем меньше времени ИБП сможет обеспечивать необходимое напряжение.
Дорогие модели ИБП имеют программное обеспечение, которое в случае завершения заряда батарей автоматически сохраняют все работающие программы.
Как классифицируются ИБП?
Существует три класса ИБП: off-line, line-interactive, on-line. Отличаются друг от друга ценой и сложностью, а также количеством дефектов сети, от которых данный тип ИБП спасает.
Off-line
Off-line технология, ее иногда называют резервирующей технологией, разработана для защиты отдельного ПК или рабочей станции. Эти самые дешевые ИБП предусматривают наличие единственной функции включения системы резервного питания в случае полного отключения сети. Как правило, у них нет специальных функций для регулировки параметров питания. Однако ведущие производители оборудуют off-line модели некоторой защитой. Так Powerware в off-line ИБП (серия 3000) обеспечивает защиту от 3 неисправностей: полного исчезновения питания, перенапряжения в сети и провалов питания.
Технология называется Off-line потому, что система резервного питания ИБП включается в работу только после отключения сети питания. ИБП класса off-line используют механическую коммутацию для подключения к питанию от батарей, когда напряжение в сети падает ниже определенного уровня. Подключение системы резервного питания происходит через две-три миллисекунды, и для большинства компьютеров этот переход незаметен. Инвертор внутри ИБП преобразовывает постоянный ток батарей в переменный, который может быть использован для питания компьютера.
Как правило, такие ИБП выглядят как сетевые фильтры в большом корпусе.
Line-interactive
Line-interactive технология представляет собой гибрид: с одной стороны, она предлагает более высокий уровень защиты, чем off-line технология; с другой — она имеет меньшую стоимость, чем on-line технология. Она предполагает защиту в случае отключения сети питания, а также поддерживает параметры электропитания, сглаживая всплески и провалы питания. Например, если напряжение падает ниже определенного уровня, ИБП повышает его до прежнего значения. В этой разработке предусмотрена функция управления инвертором в реверсивном режиме до тех пор, пока входной переменный ток достаточен для заряда батарей. Если мощность источника питания падает, подается команда на переключение (при этом возможно прерывание цепи питания на две-три миллисекунды), и батареи подключаются на выход ИБП для запитки оборудования.
Приводимые выше в пример ИБП Powerware в этом классе защищают уже от 5 основных неисправностей (соответственно, серия 5000, самый популярный ИБП 5125): три неисправности от предыдущего класса, и еще две — понижение напряжения и шум в линии.
ИБП класса Line-interactive лучше всего использовать, когда параметры сети питания не являются критичными для эффективной работы оборудования.
Такого класса ИБП уже находятся в корпусах вытянутой формы и весят от 5-7 килограмм.
On-line
Источники бесперебойного питания, выполненные по Оn-line технологии, включаются в сеть между входной линией электропитания и оборудованием, которое нуждается в защите. Они непрерывно отслеживают и регулируют параметры электропитания электронного оборудования, одновременно осуществляя защиту от сбоев в сети питания. On-line ИБП считаются незаменимыми в тех случаях, когда параметры питающей сети являются критичными для оборудования. Хотя эта технология и более дорогая, чем две предыдущие, она гарантированно обеспечивает защиту от проблем с электропитанием благодаря так называемому методу двойного преобразования энергии. Происходит непрерывное преобразование переменного тока входной цепи в постоянный, который течет через батареи и затем снова преобразовывается в переменный ток для питания оборудования (таким образом осуществляется защита оборудования). В идеальном случае имеем на выходе чистую синусоиду электрического тока. Когда электропитание поступает непосредственно от основной магистральной электрической линии, синусоида неизбежно искажается. Задача ИБП класса on-line заключается в очистке и фильтрации напряжения питания, в результате чего питание оборудования осуществляется чистым синусоидальным током — это и есть функция on-line с двойным преобразованием энергии.
Одними из самых популярных on-line источников в мире являются Powerware серии 9000. Они защищают от 9 основных сбоев: пяти уже упомянутых плюс защита от колебаний частоты, высоковольтных выбросов напряжения, импульсной помехи при переключении нагрузки и гармонических искажений.
Это единственная серия ИБП, которая способна обеспечить бесперебойность даже в случае попадания молнии.
Такие устройства весят от 20 килограмм, как правило, оборудуются ЖКИ-индикатором и имеют управляющие клавиши, а также функцию самотестирования.
Гарантирует ли ИБП типа on-line 100% гарантию сохранности питания?
Нет. Отдельно взятый on-line источник максимально может гарантировать до 98% бесперебойности питания.
Для 100% гарантии применяются различные схемы включения нескольких on-line источников, но такое решение настолько же дорогое, насколько и надежное. Об этих схемах давайте поговорим в следующей статье.
Артем Герасимович при поддержке директора
по маркетингу Powerware в Европе Джормы Маннеркоского
Что знает пользователь об ИБП?
Первое то, что ИБП — это Источник Бесперебойного Питания, в английской терминологии — UPS. Второе то, что они должны обеспечивать бесперебойное питание компьютеру. Каким образом они это делают, понятно не совсем. Некоторые знают, что источники содержат в себе батареи, которые и обеспечивают постоянную подачу энергии в случае ее пропадания в основной сети. От заряда батарей зависит, как долго сможет оставаться защищаемое устройство включенным.
Почему тогда комплект батареек стоит так дорого?
Согласитесь, возникает этот логичный вопрос. И особенно сильно, когда в фирмы продают ИБП, отличающиеся по цене на порядок.
Самое главное, что ИБП — это очень сложные и по определению надежные устройства. Функция обеспечения питанием не единственная, которую должны выполнять ИБП. Важнее всего — именно бесперебойность, обеспечение постоянного качества питания, защита от всех возможных неполадок в сети, в том числе и фильтрация помех.
Что, помимо обыкновенного отключения напряжения, может произойти в сети?
Ежедневно в пределах офисного помещения происходит множество событий, влияющих на качество подаваемого конкретно вашим устройствам питания.
Массовое включение компьютеров в начале рабочего дня, движение лифтов, разогрев лазерных принтеров.
В результате попадания молнии или ошибок при проведении сварочных работ возможны мгновенные всплески в сети питания — напряжением до 6000 тысяч вольт и длительностью до 100 микросекунд.
Не следует забывать и о помехах. Некоторые из них появляются в сети несколько раз в день при перераспределении нагрузки между крупными потребителями (заводами, троллейбусными депо). В критических случаях это может быть импульс до 20 тысяч вольт продолжительностью несколько миллисекунд.
Такие крайности, естественно, случаются весьма редко, но вам едва ли будет легче, если от одного из таких дефектов у вас сгорит блок питания или материнская плата.
Существуют в сети и проблемы, которые напрямую не могут вывести из строя устройства, но способны значительно снизить их срок службы. Это постоянные незначительные повышения либо понижения напряжения в сети — от 80% до 110% от номинального. Дешевый ИБП при таком состоянии напряжения в сети переключится на работу от батарей и минут через 5-10 отключит вас, исчерпав запас энергии. А подобные изменения напряжения могут продолжаться часами.
Часто неполадки в сети могут приводить не только к обыкновенным сбоям, вроде потери части документа, испорченной CD-матрицы или внеочередному запуску Scandisk, но и к выходу из строя сервера, принтера, высокоточного прибора. Вероятность невысока, но достаточно всего одного случая...
Какое оборудование нужно защищать?
Самые дорогие ИБП покупаются компаниями, для которых вероятность сбоя в результате проблем с питанием приведет к катастрофе, к примеру, ИБП Powerware устанавливаются в авианосцах и подлодках ВМФ США.
Постоянно вынуждены заботиться о качестве и бесперебойности питания те организации, которые вынуждены работать круглосуточно: мобильные операторы, хостинговые компании, банки, телекоммуникационные компании.
Для домашнего пользователя будет достаточно защитить системный блок, звукоусилительную аппаратуру, сканер, принтер.
Защита имеет и оборотную, денежную сторону. Чем больше устройств вы решите защитить, тем более мощный ИБП вам понадобиться. Чем мощнее — тем дороже. Самый потребляющий из компьютерных составляющих — это монитор (речь идет о классических мониторах с электронно-лучевой трубкой; жидкокристаллические мониторы потребляют гораздо меньше энергии). Чем больше устройств включено в ИБП, тем меньше времени ИБП сможет обеспечивать необходимое напряжение.
Дорогие модели ИБП имеют программное обеспечение, которое в случае завершения заряда батарей автоматически сохраняют все работающие программы.
Как классифицируются ИБП?
Существует три класса ИБП: off-line, line-interactive, on-line. Отличаются друг от друга ценой и сложностью, а также количеством дефектов сети, от которых данный тип ИБП спасает.
Off-line
Off-line технология, ее иногда называют резервирующей технологией, разработана для защиты отдельного ПК или рабочей станции. Эти самые дешевые ИБП предусматривают наличие единственной функции включения системы резервного питания в случае полного отключения сети. Как правило, у них нет специальных функций для регулировки параметров питания. Однако ведущие производители оборудуют off-line модели некоторой защитой. Так Powerware в off-line ИБП (серия 3000) обеспечивает защиту от 3 неисправностей: полного исчезновения питания, перенапряжения в сети и провалов питания.
Технология называется Off-line потому, что система резервного питания ИБП включается в работу только после отключения сети питания. ИБП класса off-line используют механическую коммутацию для подключения к питанию от батарей, когда напряжение в сети падает ниже определенного уровня. Подключение системы резервного питания происходит через две-три миллисекунды, и для большинства компьютеров этот переход незаметен. Инвертор внутри ИБП преобразовывает постоянный ток батарей в переменный, который может быть использован для питания компьютера.
Как правило, такие ИБП выглядят как сетевые фильтры в большом корпусе.
Line-interactive
Line-interactive технология представляет собой гибрид: с одной стороны, она предлагает более высокий уровень защиты, чем off-line технология; с другой — она имеет меньшую стоимость, чем on-line технология. Она предполагает защиту в случае отключения сети питания, а также поддерживает параметры электропитания, сглаживая всплески и провалы питания. Например, если напряжение падает ниже определенного уровня, ИБП повышает его до прежнего значения. В этой разработке предусмотрена функция управления инвертором в реверсивном режиме до тех пор, пока входной переменный ток достаточен для заряда батарей. Если мощность источника питания падает, подается команда на переключение (при этом возможно прерывание цепи питания на две-три миллисекунды), и батареи подключаются на выход ИБП для запитки оборудования.
Приводимые выше в пример ИБП Powerware в этом классе защищают уже от 5 основных неисправностей (соответственно, серия 5000, самый популярный ИБП 5125): три неисправности от предыдущего класса, и еще две — понижение напряжения и шум в линии.
ИБП класса Line-interactive лучше всего использовать, когда параметры сети питания не являются критичными для эффективной работы оборудования.
Такого класса ИБП уже находятся в корпусах вытянутой формы и весят от 5-7 килограмм.
On-line
Источники бесперебойного питания, выполненные по Оn-line технологии, включаются в сеть между входной линией электропитания и оборудованием, которое нуждается в защите. Они непрерывно отслеживают и регулируют параметры электропитания электронного оборудования, одновременно осуществляя защиту от сбоев в сети питания. On-line ИБП считаются незаменимыми в тех случаях, когда параметры питающей сети являются критичными для оборудования. Хотя эта технология и более дорогая, чем две предыдущие, она гарантированно обеспечивает защиту от проблем с электропитанием благодаря так называемому методу двойного преобразования энергии. Происходит непрерывное преобразование переменного тока входной цепи в постоянный, который течет через батареи и затем снова преобразовывается в переменный ток для питания оборудования (таким образом осуществляется защита оборудования). В идеальном случае имеем на выходе чистую синусоиду электрического тока. Когда электропитание поступает непосредственно от основной магистральной электрической линии, синусоида неизбежно искажается. Задача ИБП класса on-line заключается в очистке и фильтрации напряжения питания, в результате чего питание оборудования осуществляется чистым синусоидальным током — это и есть функция on-line с двойным преобразованием энергии.
Одними из самых популярных on-line источников в мире являются Powerware серии 9000. Они защищают от 9 основных сбоев: пяти уже упомянутых плюс защита от колебаний частоты, высоковольтных выбросов напряжения, импульсной помехи при переключении нагрузки и гармонических искажений.
Это единственная серия ИБП, которая способна обеспечить бесперебойность даже в случае попадания молнии.
Такие устройства весят от 20 килограмм, как правило, оборудуются ЖКИ-индикатором и имеют управляющие клавиши, а также функцию самотестирования.
Гарантирует ли ИБП типа on-line 100% гарантию сохранности питания?
Нет. Отдельно взятый on-line источник максимально может гарантировать до 98% бесперебойности питания.
Для 100% гарантии применяются различные схемы включения нескольких on-line источников, но такое решение настолько же дорогое, насколько и надежное. Об этих схемах давайте поговорим в следующей статье.
Артем Герасимович при поддержке директора
по маркетингу Powerware в Европе Джормы Маннеркоского
Компьютерная газета. Статья была опубликована в номере 28 за 2002 год в рубрике hard :: tower
