Руководство для покупателей источников бесперебойного питания

Источник бесперебойного питания (ИБП) предлагает простое решение: это батарея в коробке с достаточной емкостью для работы устройств, подключенных к розетке переменного тока, от нескольких минут до нескольких часов, в зависимости от ваших потребностей и сочетания оборудования. Это может позволить вам поддерживать интернет-службу активной во время длительного отключения электроэнергии, дать вам пять минут, необходимых для автоматического выключения вашего настольного компьютера с жестким диском, и избежать потери работы (или, в худшем случае, запустить программное обеспечение для восстановления диска) .

С точки зрения развлечения, это может дать вам достаточно времени, чтобы сохранить свою игру после отключения электроэнергии или, что, возможно, более важно, уведомить других в командной многопользовательской игре о том, что вам нужно выйти, чтобы вас не оценивали раньше времени. отказаться от штрафа.

Эта статья была обновлена ​​в июле 2022 года, чтобы добавить ссылку на наш обзор ИБП IOGear GBB1000N.

ИБП также служит защитой от перенапряжения и помогает вашему оборудованию и времени безотказной работы, поддерживая временные провалы напряжения и другие капризы электрических сетей, некоторые из которых могут повредить компьютерные блоки питания. При стоимости от 80 до 200 долларов США для большинства систем ИБП может обеспечить значительное спокойствие в сочетании с дополнительным временем безотказной работы и меньшими потерями.

ИБП не новы. Они датируются десятилетиями. Но стоимость никогда не была ниже, а обилие вариантов никогда не было больше. В этом введении я помогу вам понять, что может предложить ИБП, разобраться в ваших потребностях и дать предварительные рекомендации по покупке. Позже в этом году TechHive предложит обзоры моделей ИБП, подходящих для дома и небольших офисов, из которых вы сможете сделать осознанный выбор.

Бесперебойный — ключевое слово

ИБП появились в эпоху, когда электроника была хрупкой, а приводы легко выходили из строя. Они были разработаны для обеспечения непрерывного или «бесперебойного» питания для предотвращения множества проблем. Сначала они были обнаружены в серверных стойках и использовались с сетевым оборудованием, пока цена и формат не упали, чтобы их можно было использовать с домашним оборудованием и оборудованием для небольших офисов. .

Этот недорогой резервный ИБП AmazonBasics (80 долларов США) имеет 12 розеток с защитой от перенапряжения, но только шесть из них также подключены к его внутренней батарее для резервного питания.

Любое ваше устройство, которое внезапно потеряло питание и имело внутри жесткий диск, может оказаться с поврежденным каталогом или даже с физическим повреждением из-за того, что головка диска врезается в другую часть механизма. Другое оборудование, которое загружало свою прошивку с чипов и работало с использованием энергозависимого хранилища, также может потерять ценные кэши информации и потребовать некоторого времени для их повторной сборки.

Жесткие диски эволюционировали, чтобы лучше справляться с перебоями питания (и ускорением в ноутбуках), а все портативные устройства и большинство новых компьютеров перешли на твердотельные накопители (SSD), которые не имеют внутренних шпинделей и головок чтения/записи. Встроенные устройства — от модемов и маршрутизаторов до интеллектуальных устройств и цифровых видеорегистраторов — стали более отказоустойчивыми и быстрее загружались. Большинство продаваемых сегодня устройств имеют SSD, флэш-память или карты памяти.

По-прежнему возможно, что если ваш настольный компьютер без батареи внезапно отключится, он может остаться в состоянии, при котором документ будет поврежден, потеряется последнее состояние электронной таблицы, или это произойдет в такой неподходящий момент, что вам придется восстановить диск или переустановить операционную систему.. Избегание этих возможностей, особенно если вы регулярно сталкиваетесь с незначительными проблемами с питанием дома, может сэкономить вам как минимум время на воссоздание потерянной работы и, возможно, стоимость программного обеспечения для восстановления диска, даже если ваше оборудование останется неповрежденным.

Более распространенная проблема может возникнуть из-за сетевого оборудования с умеренными требованиями к питанию. Потеря питания означает потерю доступа к Интернету, даже если ваш кабель, DSL или волоконно-оптическая линия остаются запитанными или активными от физического предприятия интернет-провайдера или соседней точки подключения, а не от трансформатора в вашем здании или квартале. ИБП может поддерживать вашу сеть в рабочем состоянии, пока энергетическая компания восстанавливает питание, даже если на это уходят часы.

При отключении электроэнергии включается батарея ИБП. Он подает ожидаемое количество энергии на все подключенные устройства до тех пор, пока батарея не разрядится. Современный ИБП также может сигнализировать компьютеру о ряде факторов, включая оставшееся время или вызывать отключение с помощью встроенного программного обеспечения (как в случае с Energy Saver в macOS) или установленного программного обеспечения.

В случае отключения электроэнергии программное обеспечение CyberPower изящно выключит компьютер, пока он работает от батареи от своего ИБП CP800AVR.

Одним из ключевых отличий ИБП, предназначенных для дома и отдельных устройств в офисе, является емкость аккумулятора. Вы можете приобрести блоки с огромным диапазоном размеров батарей, и чем выше емкость батареи, тем дольше вы получите время работы или больше оборудования, которое вы сможете поддерживать с помощью одного ИБП. В некоторых случаях может иметь смысл приобрести два или более ИБП, чтобы покрыть все необходимое оборудование, которое у вас есть, каждый из которых соответствует нужной мощности.

Батареи необходимо заменить, хотя это может быть после очень длительного периода времени. ИБП обычно имеет свет или будет использовать звук, чтобы указать на батарею, которую необходимо заменить, и это может указывать на это с помощью программного обеспечения, работающего на компьютере, к которому он подключен.

С большой мощностью приходит большое преобразование мощности

ИБП для потребителей и малого бизнеса выпускаются в резервном и интерактивном вариантах. Резервные блоки держат свою батарею готовой к автоматическому использованию по запросу, но в остальном она находится в режиме ожидания, как следует из ее названия. Линейно-интерактивная версия подает питание через инвертор от стены к подключенным устройствам, а также заряжает аккумулятор. Он может регулировать мощность, сглаживая максимумы и минимумы, и переключаться на батарею в течение нескольких миллисекунд. (Другие разновидности намного дороже или предназначены для критически важных систем и более высокого энергопотребления.)

Несколько лет назад разница в цене была настолько высока, что вам приходилось действительно балансировать между необходимостью определенных функций и стоимостью. Теперь вы можете выбрать ИБП с линейным взаимодействием из-за его преимуществ, в том числе меньшего износа батареи, что продлевает срок ее службы. Батареи относительно дороги в замене, что составляет значительную долю от покупной цены исходного элемента, поэтому поддержание их в исправном состоянии дольше снижает общую стоимость владения.

Тем не менее, ИБП предназначен не только для обеспечения питания, когда оно прерывается, и это еще одна область, в которой различаются подходы в режиме ожидания и интерактивный режим.

Веб-сайт APC предлагает удобный инструмент, который поможет вам решить, какие из ее ИБП соответствуют вашим требованиям, исходя из общей потребляемой мощности и того, как долго вам потребуется питание от батарей для ваших компонентов.

Эти три колебания напряжения могут происходить регулярно или нечасто при подаче электроэнергии вашей коммунальной службой:

• Всплески: коммунальные услуги иногда имеют кратковременные скачки электроэнергии, которые могут повлиять на электронику, иногда перегорая блок питания или поджаривая все устройство. Защита от перенапряжения эффективно снижает напряжение выше определенного безопасного диапазона.
• Провалы: в вашем доме или офисе может произойти кратковременное падение напряжения, когда включается что-то с большим двигателем, например, сушилка для белья или тепловой насос, иногда даже в соседней квартире, доме или здании.
• Пониженное напряжение («отключения»): в некоторых случаях при высоком потреблении электроэнергии в районе коммунальное предприятие может снизить напряжение на длительный период, чтобы избежать полного отключения электроэнергии. Это может привести к поломке промышленного и бытового оборудования с электроприводом — у многих приборов есть двигатели, часто приводящие в действие компрессор, как в холодильнике или морозильной камере. Для электроники продолжительное пониженное напряжение может привести к повреждению некоторых блоков питания.

В резервной модели обычно используется защита от избыточного напряжения за счет встроенных металлооксидных варисторов (MOV), как и в автономных устройствах защиты от перенапряжений. Эти MOV переключают питание на землю, но в конечном итоге перегорают после интенсивного использования. В этот момент все модели ИБП, которые я проверял, перестают пропускать питание. (В отличие от большинства устройств защиты от перенапряжений, которые гасят «защищенный» светодиод на передней панели, но продолжают подавать питание.)

При пропадании питания и пониженном напряжении резервная модель будет отключать аккумулятор. Если это происходит часто или в быстрой последовательности, ваш ИБП может не справиться с задачей и обеспечить достаточную задержку, чтобы настольная система или жесткий диск потеряли питание достаточно долго, чтобы остановить его операционную систему или сбой.

Линейный интерактивный ИБП непрерывно подает питание через кондиционер, который заряжает батарею и регулирует мощность. Это автоматическое регулирование напряжения, известное как AVR, может преобразовывать напряжение по мере необходимости, чтобы обеспечить чистое питание подключенных розеток, не полагаясь на батарею. В линейной интерактивной модели батарея используется только в крайнем случае.

Есть еще одна характеристика мощности ИБП, которую можно найти как в резервных, так и в линейно-интерактивных моделях: плавность генерации переменного тока, производимого моделью из постоянного тока, выдаваемого ее аккумулятором. Переменный ток плавно меняет направление потока мощности 60 раз в секунду, и ИБП должен имитировать этот поток, который можно представить в виде волнообразной синусоиды.

Tripp Lite Smart1500LCDT — это линейно-интерактивный ИБП, то есть он питает подключенные устройства кондиционированным питанием и одновременно заряжает аккумулятор. В случае отключения электроэнергии он переключится на питание от батареи в течение нескольких миллисекунд.

ИБП может генерировать чистую синусоидальную волну, которая увеличивает стоимость, или ступенчатую, в которой мощность переключается более резко вверх и вниз по мере ее чередования. Грубая смоделированная синусоида может стать помехой для некоторых типов компьютерных блоков питания, компоненты которых плохо взаимодействуют с изменениями напряжения. Это может привести к преждевременному износу компонентов, их полному отключению или дополнительному повреждению.

Если ваше устройство имеет активную коррекцию коэффициента мощности (PFC) или содержит хрупкую или чувствительную электронику, особенно для записи звука, вам, вероятно, понадобится чистая синусоида. Не всегда легко определить, есть ли на вашем устройстве активная PFC; если вы сомневаетесь, выберите чистую синусоиду — дополнительные расходы значительно снизились.

Даже для оборудования, которое не подвержено проблемам с электропитанием, ступенчатая синусоида может привести к тому, что источник питания будет издавать пронзительный вой, когда он работает от батареи.

Еще одна функция ИБП, которая также может оказаться полезной: менее дорогие модели имеют один или несколько светодиодов для индикации определенных элементов состояния, таких как работа от резервного источника питания или необходимость замены внутренней батареи. У других есть ЖК-экран (иногда с подсветкой), который предоставляет разнообразную информацию, иногда чрезмерную, которую можно просмотреть с помощью программного обеспечения, установленного на подключенном компьютере.

Все ИБП имеют встроенную звуковую сигнализацию при перебоях в работе, а некоторые из них довольно громкие.

ИБП, выдающий чистую синусоиду, такой как этот APC SMC1000, — ваш лучший выбор, если вы работаете с чувствительным оборудованием, например, с аудиозаписывающим оборудованием. ЖК-дисплей также полезен для контроля состояния ИБП.

Определение ваших потребностей в ИБП

У большинства из нас есть два основных сценария для планирования: поддерживать сеть в рабочем состоянии и предотвращать внезапное отключение наших компьютеров с питанием от сети переменного тока. Они включают в себя очень разные варианты аппаратного обеспечения и конфигурации.

Однако есть один общий элемент между ними: наличие достаточного количества розеток, правильно расположенных для прямого подключения всех ваших устройств. Большинство ИБП имеют как розетки с резервным питанием от батареи, так и розетки с защитой от перенапряжения, которые не подключены к батарее. Вам необходимо изучить количество и расположение, так как настоятельно рекомендуется не подключать удлинитель или другие удлинители ни к одной из розеток ИБП, так как это увеличивает риск возгорания.

Это может быть особенно сложно, если у вас есть большие адаптеры переменного тока в стиле «настенных бородавок» или вилки переменного тока шире, чем в среднем.

Сценарий 1: Поддерживайте сеть в рабочем состоянии

Изучите все устройства, которые составляют вашу сеть. Это может быть широкополосный модем, адаптер VoIP для телефонных звонков, один или несколько маршрутизаторов Wi-Fi, один или несколько коммутаторов Ethernet и/или концентратор для умного дома. Поскольку они могут быть разбросаны по всему дому или офису, вам может потребоваться два или более ИБП для поддержания работы сети.

Если у вас есть модем, маршрутизатор и коммутатор (а также адаптер VoIP, если он вам нужен) в непосредственной близости, вы можете обходиться без других частей вашей сети, работающих во время сбоя. Также возможно, что это оборудование уже подключено к сетевому фильтру. (Эти устройства, как правило, не выигрывают от помощи ИБП при просадке/понижении напряжения, поскольку их адаптеры постоянного тока, как правило, обеспечивают питание в более широком диапазоне обстоятельств.)

Возможно, у вас уже есть простая резервная батарея, встроенная или включенная в одно или несколько устройств. Многие концентраторы умного дома имеют встроенные резервные батареи. А поскольку государственные регулирующие органы обычно требуют многочасового резервного аккумулятора для услуги VoIP, по этой причине ваш широкополосный модем или адаптер VoIP может включать внутреннюю батарею.

Чтобы узнать размер ИБП, который вам нужен, проверьте характеристики всего вашего оборудования. Обычно он отлит из пластика черным на черном 4-точечным шрифтом на нижней стороне шестерни или на преобразователе постоянного тока, который вы подключаете непосредственно к розетке или который состоит из двух частей с блоком между адаптером и вашим устройством. и стандартный сетевой шнур. Числа, которые вы ищете, представляют собой либо напряжение постоянного тока и силу тока, например, 12 вольт и 1,5 ампера, либо общую мощность, например 18 Вт.

Сложите эти количества, и это позволит вам использовать инструменты планирования, чтобы найти правильную единицу. Например, APC предлагает расширенную диаграмму времени работы, в которой указаны мощность и время работы для каждого из своих устройств. Вы также можете использовать калькулятор на сайте, в котором вы добавляете устройства или ватты, и он дает руководство по тому, какие устройства покупать и сколько времени каждое из них может работать при этой нагрузке.

Для большинства комбинаций оборудования и доступных устройств вы должны иметь возможность поддерживать работу сетевого оборудования в течение как минимум часа полностью от батареи. Потратьте больше или купите несколько единиц, и вы можете увеличить это время до двух-восьми часов.

Чтобы определить размер ИБП, который вам понадобится, сложите количество ватт, которое будет потреблять каждое устройство. Вы можете найти эту информацию на каждом блоке питания или адаптере переменного тока.

Сценарий 2. Преодоление скачков напряжения и выключение компьютера

Ваша цель здесь — убедиться, что все ваши устройства, которые должны продолжать работать, имеют достаточную мощность для этого при кратковременном отключении и отключаются — предпочтительно автоматически — во время любого отключения, которое длится более нескольких минут.

Необходимо учитывать два отдельных вопроса питания: электрическая нагрузка, которую суммируют устройства, подключенные к розеткам ИБП с резервным питанием от батарей, и емкость внутренней батареи ИБП, которая определяет, как долго может передаваться мощность при данной подключенной нагрузке. (Розетки, защищенные только от скачков напряжения, имеют гораздо более высокий предел мощности, который компьютерное оборудование не превысит.)

Начните с расчета общей мощности всего оборудования, которое вы собираетесь подключать, как и в случае с сетевым оборудованием. Большинство аппаратных средств будут отображать одно число для ватт или максимальное потребляемое количество ватт; если он показывает только ампер (или ампер), умножьте на 120 (для вольт) количество ампер, указанное для получения ватт. В моем офисе есть iMac, внешний дисплей, USB-концентратор и два внешних жестких диска. В сумме получается около 250 Вт.

С помощью этого числа вы можете проверить максимальную нагрузку на ИБП, которая часто запутанно указывается либо в вольт-амперах (ВА), либо в ваттах, либо в обоих случаях. Хотя вольты, умноженные на амперы и ватты, должны быть равны, производители ИБП используют другую формулу, что, вероятно, является плохой идеей. Ватт на ИБП — это вольт, умноженный на ампер, умноженный на коэффициент мощности, или эффективность, с которой блок питания на компьютере или другом устройстве подает питание от входа переменного тока к его компонентам.

ИБП использует USB-кабель для связи с подключенным компьютером, запуская программное обеспечение на машине для плавного отключения при работе от батареи.

На практике вы по-прежнему можете суммировать все свои устройства в ваттах и ​​использовать это в качестве меры для поиска ИБП, который превышает эту мощность с некоторым запасом: вы не можете превысить коэффициент нагрузки ИБП с вашим оборудованием, иначе он не будет функция. (Если ИБП рассчитан только на ВА, умножьте это число на коэффициент мощности 0,6 или 60%, чтобы получить нижний уровень в ваттах.)

Имея это число на руках, вы можете затем просмотреть время работы, доступное на моделях, которые могут поддерживать вашу общую нагрузку, сверяясь с цифрами, диаграммами или калькуляторами, указанными выше, которые производители предоставляют, чтобы оценить, сколько минут вы получаете при питании только от батареи.

С моим iMac, установленным выше 250 Вт, у меня есть несколько вариантов в диапазоне от 100 до 150 долларов, которые имеют максимальную нагрузку по мощности, намного превышающую это число, и которые могут обеспечить пять или более минут времени работы.

Также очень важно выбрать модель ИБП, которая включает USB-соединение с вашим настольным компьютером, а также совместимое программное обеспечение для вашей операционной системы. Хотя macOS и Windows имеют встроенные параметры управления питанием, которые могут автоматически распознавать совместимое оборудование ИБП, вам может понадобиться дополнительное программное обеспечение для настройки параметров ИБП (например, звуковых сигналов) или предоставления подробных отчетов и диаграмм о качестве электроэнергии и инцидентах.

Средства управления питанием операционной системы и программное обеспечение от производителей ИБП позволяют создавать безопасные условия автоматического отключения. Вы можете определить такой сценарий, как «Если сбой длится более трех минут или если заряд батареи составляет менее 50 процентов, начать немедленное безопасное отключение».

Также важно быть уверенным, что все ваши работающие приложения могут выйти без потери данных и не остановить завершение работы. Например, несохраненный файл Word может помешать завершению работы Windows. В macOS приложение «Терминал» по умолчанию отказывается выходить, если есть активный удаленный сеанс, но его можно настроить так, чтобы это игнорировалось.

Правильный выбор ИБП

Имея все это в виду, вот контрольный список для оценки ИБП:

• Какое время с питанием во время отключения вам требуется? Долго для сетевого оборудования; сокращение от выключения компьютера.
• Сколько ватт потребляет ваше оборудование? Рассчитайте общую потребляемую мощность подключенных устройств.
• У вас бывают частые или длительные просадки мощности? Выберите интерактивную линию вместо режима ожидания.
• С компьютером он полагается на активный PFC? Если это так, выберите модель с чистой синусоидой на выходе.
• Сколько розеток нужно для резервного питания? Будут ли все ваши текущие вилки соответствовать доступной раскладке?
• Вам необходимо достаточно часто или подробно проверять состояние ИБП, что требуется ЖК-экран или подключенное программное обеспечение?

Мы находимся в процессе рассмотрения нескольких источников бесперебойного питания и будем обновлять эти статьи ссылками на эти обзоры по мере их завершения. Следите за обновлениями.