При всем богатстве выбора - как найти альтернативу?

Сравнительный анализ однофазных ИБП малой и средней мощности

Александр Лагутин ,
внештатный эксперт
Экспертно-аналитического
центра "СК Пресс"

    В обзоре мы рассматриваем однофазные ИБП малой и средней мощности, т. е. предназначенные для электросети напряжением 220 В, 50 Гц.
    Большинство моделей этого класса работают в диапазоне мощностей до 10 кВ·А, хотя выпускаются и устройства мощностью до 20 кВ·А. Правда, применение последних ограничивается требованиями к эффективности использования электросети, и в этом случае выгоднее устанавливать трехфазную систему, чтобы избежать проблем.
    При подробном анализе каждого класса ИБП, составляются таблицы технических характеристик конкретных моделей источников питания. При выборе ИБП для конкретного случая применения ИБП изучают определенный набор параметров и останавливаются на нужной модели. Наша цель - помочь пользователю сориентироваться в многообразии характеристик, которыми обладают ИБП.
    В таблицах вся информация сгруппирована по разделам: рабочие характеристики, эксплуатационные параметры и дополнительные особенности. В первом разделе приводятся данные, особенно важные для нормальной работы защищаемого оборудования, далее идут такие характеристики устройств, как, например, вес, габариты и т. п. В последнем разделе содержатся сведения об особенностях, которые не являются определяющими при оценке функционирования устройства, но расширяют возможности по защите оборудования и облегчают эксплуатацию ИБП.

        Классификация
    Для того чтобы обосновать приведенную в обзоре ИБП классификацию, обратимся к нормативным документам: стандарту IEC 62040-3 и его европейскому эквиваленту ENV 50091-3. В них определены основные типы ИБП - резервные (passive standby), линейно-интерактивные (line-interactive) и ИБП с двойным преобразованием энергии, а также методы измерения их технических характеристик. Данная классификация отражает то, как внутренние узлы ИБП включены по отношению к источнику электроснабжения.

       Резервные ИБП
    Слово "резервные" говорит само за себя, - эти ИБП служат для резервирования источника основного электроснабжения (электросети) на случай аварии (отключения или понижения/повышения напряжения выше установленной величины). Если это происходит, срабатывает переключатель, и нагрузка переходит на резервное питание от инвертора, питающегося от батарей. В штатном режиме питание нагрузки осуществляется напрямую от электросети, как правило, через помехоподавляющий фильтр. Хотя в тексте стандарта упоминается только переключатель на резервное питание, тем не менее нормативные документы допускают наличие узлов, Осуществляющих фильтрацию и регулирование выходного напряжения ИБП (например, феррорезонансные трансформаторы или автотрансформаторы с переключающимися обмотками).
    ИБП этого класса - наиболее простые и дешевые устройства (табл. 1). Они предназначены в первую очередь для защиты такого оборудования, как персональные компьютеры, рабочие станции, офисные АТС, кассовые аппараты, домашняя видео/аудиотехника. Основные параметры, на которые следует обращать внимание при их покупке, - мощность, диапазон входного напряжения без перехода на питание от батарей, время резервирования и время переключения на работу от батарей.

    Рекомендации по выбору подходящего по мощности ИБП приведены в приложении, поэтому перейдем к рассмотрению других параметров.
    Со временем резервирования ясно: чем оно больше, тем лучше. Многие производители указывают время резервирования не для 100%-ной нагрузки, а для какого-то стандартного, с их точки зрения, набора оборудования, например компьютера с процессором типа Pentium и 15-дюйм монитором. В этом есть своя доля истины, поскольку ИБП рекомендуется выбирать с некоторым запасом мощности по отношению к подключаемому к нему оборудованию (20-30%-ный запас в большинстве случаев достаточен). При этом ИБП работает не на полную мощность, и время резервирования увеличивается. Как видно из таблицы, этот параметр имеет наибольшее значение для трех устройств: PW 3115 300 В·А (Invensys), Pulsar Ellipse 350 В·А (MGE) и UPS 250 В·А (Powercom). Однако, если взглянуть на такой параметр этих устройств, как мощность, то видно, что у Pulsar Ellipse ее едва хватает для подключения обычного компьютера с блоком питания мощностью 230 Вт, не говоря уже о двух. У всех остальных моделей время резервирования примерно одинаковое и составляет от 4 до 6 мин при полной нагрузке.
    Следующий параметр - дапазон входного напряжения без перехода на батареи. Чем он шире, тем реже ИБП будет переходить на питание от батарей в случае понижения или повышения напряжения сети. Некоторые производители предусматривают даже возможность расширения диапазона входного напряжения. Это может благоприятно сказаться на сроке службы батарей, но нужно помнить, что у резервных ИБП входное напряжение является и выходным, поскольку питание от электросети подается в нагрузку только через фильтр. В то же время следует отметить, что для большинства устройств существует определенный диапазон входного напряжения, при котором гарантируется их нормальная работа (этот параметр приводится в паспорте устройства), а если напряжение выходит за его рамки, то возможен выход оборудования из строя. При этом известны случаи, когда пользователям, подключающим приборы к некачественной электросети, отказывают в гарантийном ремонте. Подумайте, прежде чем соберетесь расширять диапазон входного напряжения.
    Что касается времени переключения на питание от батарей, отметим, что большинство блоков питания современного оборудования вполне безболезненно переносят перерыв в электропитании до 100 мс. Как видно из таблицы, у всех ИБП значение интересующего нас параметра примерно одинаковое (2-4 мс). Правда, для устройств этого класса в зависимости от характера нагрузки оно может достигать 10 мс, поэтому для защиты питания старого или особенно важного (например, медицинского) оборудования резервные ИБП лучше не использовать.
    Еще на что следует обратить внимание, так это на количество и тип выходных розеток. Если к ИБП подключаются компьютер и монитор, то двух розеток вполне достаточно, если же вы планируете защищать еще какое-нибудь дополнительное оборудование, лучше приобрести ИБП с тремя или четырьмя выходными розетками. У некоторых моделей ИБП - Back-UPS (APC), Patriot (Invensys), Pulsar Ellipse (MGE) - есть розетки, которые можно использовать для защиты только от помех и выбросов в электросети. Их можно применять для подключения лазерного принтера или сканера. При работе по коммутируемому доступу не лишним будет наличие у ИБП розеток для защиты модема от выбросов в телефонной линии.
    Для данного класса ИБП, при относительном сходстве рабочих характеристик, на выбор конкретной модели существенное влияние оказывают дополнительные особенности, размер и дизайн, а также цена. Сейчас производители стали предлагать довольно оригинальные решения, например, ИБП серии Patriot можно с легкостью разместить как на полу, так и на столе. При этом масса этих ИБП чрезвычайно мала, поскольку корпус выполнен из пластика. Еще меньше масса у моделей серий PowerSure Personal (Liebert) и Pulsar Ellipse. Они почти в два раза легче самых тяжелых моделей соответствующей мощности. Устройства Patriot и PowerSure Personal можно монтировать на стене, a Pulsar Ellipse можно легко установить как вертикально, так и горизонтально.
    Если говорить о габаритных размерах, то здесь пальму первенства держат ИБП Patriot и PowerSure Personal. Нужно отметить Pulsar Ellipse, который по размеру напоминает книгу.
    Наличие у ИБП интерфейсного разъема в данной категории желательно, но необязательно. Тем не менее при использовании соответствующего ПО мягкое свертывание операционной системы с сохранением всех результатов работы в случае пропадания сетевого напряжения и истечении времени резервирования будет совсем не лишним. При подключении ИБП к вашему компьютеру может оказаться, что оба последовательных порта уже заняты (например, мышью и модемом). Неплохо, если ИБП окажется оснащенным USB-разъемом, как устройства Back-UPS CS и Pulsar Ellipse. Что касается самого ПО, то политика его предоставления компаниями-производителями все время меняется: иногда оно поставляется бесплатно вместе с ИБП, а иногда - как отдельный коммерческий продукт.
    Несколько слов нужно сказать о возможностях ИБП по индикации режимов работы и сигнализации при возникновении каких-либо нештатных ситуаций. Обычно устройства данного класса оснащают простой светодиодной индикацией (ИБП в нормальном режиме, работа от батарей, состояние батарей и т. п.). При пропадании сетевого напряжения почти все ИБП издают звуковой сигнал, однократно или прерывисто. Аналогично, ИБП может сообщить, что время резервирования заканчивается или батареи пора заменить. Описанными возможностями в той или иной мере обладают все рассматриваемые устройства.
    В Функция "холодного старта" окажется полезной, если вам вдруг срочно нужно скопировать на дискету какой-нибудь файл или отправить электронную почту, а напряжение в сети вдруг пропало. Она предусмотрена у Patriot, PW 3115, Pulsar Ellipse и Powercom UPS.
    Из всех моделей, рассмотренных в обзоре, нет ни одной, которая была бы специально предназначена для установки в стойку. Тем не менее ИБП Pulsar Ellipse с помощью дополнительных креплений можно разместить в стойке.

        Линейно-интерактивные ИБП
    По принципу работы линейно-интерактивные ИБП схожи с резервными ИБП, - они также служат для резервирования основного источника электроснабжения, "туша" небольшие всплески напряжения и сглаживая помехи. Вместе с тем они обладают рядом существенных различий. Так, описанная в стандарте топология подразумевает, что инвертор ИБП включен параллельно электросети и работает в двухстороннем режиме: осуществляет мониторинг линии электропитания и в определенных пределах обеспечивает регулирование и стабилизацию выходного напряжения ИБП, а также производит заряд батарей. Кроме этого, многие производители устанавливают в ИБП этого класса дополнительные узлы (феррорезонансные трансформаторы или автотрансформаторы), позволяющие расширить диапазон входного напряжения, при котором напряжение на выходе поддерживается на приемлемом уровне без перехода на питание от батарей. В нашем случае под линейно-интерактивным ИБП мы будем подразумевать устройство, реагирующее на изменения во входной сети и регулирующее в соответствии с ним свое выходное напряжение.
    Для рассмотрения ИБП данного класса разбиваем их на две большие группы по конструктивному исполнению: модели для монтажа в 19-дюйм стойку (Rack Mount - RM) и в так называемом башенном исполнении. Модельный ряд в RM-исполнении по техническим характеристикам в большинстве случаев представляет собой аналоги моделей в башенном варианте.
    Внутри каждой группы ИБП делятся на две подгруппы по форме волны напряжения при питании от батарей: аппроксимированная (или ступенчатая) синусоида и чистая синусоида.

- 1 -