Источники резервного питания
Почти каждый
пользователь персонального компьютера сталкивался с ситуацией, когда уже готовый
текст или рисунок, над которыми он долго работал, терялись при пропадании напряжения
питания 220 В, когда, например, сосед выключил рубильник на лестнице или сгорели
электрические пробки. К такому же результату приводит и кратковременное исчезновение
питания, т. е. электролампочка в комнате только слегка мигнет, но операционная
система почти обязательно зависнет или начнет перегружаться.
Для того чтобы
успеть сохранить данные, которые вводятся в компьютер, да и обезопасить персональный
компьютер и операционную систему от аварийных ситуаций, используют источник
бесперебойного питания, ИБС (Uninterruptible Power Supply, UPS). Но следует сразу заметить, ИБП обеспечивает
нормальную работу компьютера и монитора только при кратковременном пропадании
напряжения питания, т. к. электроэнергии, запасенной в аккумуляторах, которые
в нем установлены, хватает на 5—8 минут функционирования. Если сетевое напряжение
выключено надолго, то пользователь должен немедленно сохранить все уникальные
данные и запустить процедуру прекращения работы операционной системы.
Промышленностью
выпускаются самые разнообразные источники резервного питания, различающиеся
как конструкцией, так и принципами действия. Внешне они почти всегда выполняются
в виде отдельного прямоугольного блока, весьма тяжелого из-за аккумуляторной
батареи, на корпусе которого имеются несколько розеток для подключения компьютера,
монитора и других устройств, требующих бесперебойного питания.
Основной принцип
работы ИБП заключается в том, что компьютер получает питание от аккумуляторов,
когда возникает аварийная ситуация, а в остальное
время электроэнергия поступает от сети переменного тока. При работе от аккумуляторов
напряжение 12 В преобразуется в переменное напряжение 220 В, которое может быть
в простейшем случае прямоугольной формы или ступенчатой, близкой к синусоидальной.
Когда не используется
энергия аккумулятора, питание на компьютер поступает из сети переменного тока.
В большинстве случаев для переключения между сетью и преобразователем (инвертором)
применяется быстродействующий переключатель, который переключает источники быстрее,
чем могут разрядиться электролитические конденсаторы в блоке питания компьютера.
В наиболее сложных ИБП внутренний преобразователь используется постоянно, что
позволяет ИБП выполнять функции стабилизатора переменного напряжения.
Наиболее дешевый
вариант ИБП основан на архитектуре off-line (иногда используют название Back-UPS).
В этом случае в ИБС имеются следующие узлы — сетевой
фильтр, зарядное устройство, инвертор и коммутатор, выполненные по самым простым
схемам. Компьютер питается от сети переменного тока через сетевой фильтр. Аккумулятор,
находящийся внутри ИБС, постоянно подзаряжается от зарядного устройства. При
работе от аккумуляторов включается преобразователь напряжения. Время переключения
между режимами примерно 4—5 мс. Наибольший недостаток подобных устройств — компьютер
питается непосредственно от сети переменного тока и подвержен перепадам напряжения,
которые всегда имеют место в реальных условиях, что иногда вызывает ложное переключение
ИБС в режим генерации.
Чтобы ввести функцию стабилизации напряжения в линейно-интерактивных ИБП, используют трансформатор или автотрансформатор с переключающимися отводами. Входное сетевое напряжение регулируется ступенями, а время переключения не превышает 4—5 мс.
Наиболее сложные ИБС выполняются по схеме с двойным преобразованием напряжения, иногда применяют термин on-line. При такой схемотехнике компьютер постоянно питается от вторичного преобразователя напряжения, который получает энергию либо от аккумулятора, либо от первичного преобразователя, питаемого от сети. Подобные ИБС обеспечивают наиболее стабильное напряжение питания компьютера, но, в то же время, они наиболее дорогие. Также в них предусмотрена возможность переключения на питание компьютера непосредственно от сети и предусмотрена возможность для "горячей" замены аккумулятора.
В настоящее время почти во все модели ИБП вводятся схемы управления его режимом, а также датчики контроля напряжения. Для подключения к компьютеру применяется интерфейс RS-232 или USB, и для таких ИБП используют термин Smart-UPS. В наиболее интеллектуальных ИБП имеется функция управления через локальную сеть.
При покупке ИБП следует помнить, что его мощность не безгранична, поэтому следует выбирать ту модель, мощности которой хватит для питания вашего компьютера, монитора и тех устройств, которым "вредно" отключение питания. Например, принтер редко подключают к выходной цепи ИБП, поэтому для принтера используются розетки, хоть и установленные на ИБП, но на которые непосредственно подводится входное напряжение сети. Для ориентировочного расчета мощности ИБП можно воспользоваться цифрами из табл. 6.3, но в магазине обязательно следует проконсультироваться с продавцом.
При использовании источников бесперебойного питания надо помнить, что в них пименяются различные типы аккумуляторов, за которыми надо ухаживать. Например, для свинцово-кислотных аккумуляторов опасен глубокий разряд, а никель-кадмиевые имеют эффект памяти.
Ориентировочная мощность, потребляемая различными устройствами
|
Название оборудования |
Ориентировочная
потребляемая мощность, VA |
||
|
Компьютер с процессором Celeron Компьютер с процессором
К-6-3 |
170 185 |
||
|
Компьютер с процессором
Pentium III |
200 |
||
|
Дополнительный
винчестер |
+14 |
||
|
Монитор 14" |
125 |
||
|
Монитор 15" |
150 |
||
|
Монитор 17" |
160 |
||
|
Монитор LCD |
85 |
||
