Источники бесперебойного питания и сетевые фильтры

Сетевые фильтры

Простейшими (и поэтому самыми дешевыми) устройствами для защиты компьютеров от недостатков питания являются так называемые сетевые фильтры. Они представляют собой удлинитель со встроенным конденсирующим блоком, предохранителем и выключателем, который имеет обычно от 3 до 6 розеток для подключения компьютерных устройств. Сетевые фильтры предназначены для отфильтровывания высокочастотных импульсных помех, которые довольно часто случаются в сети (особенно российской сети) электропитания. На мой взгляд, применение сетевых фильтров не очень оправдано, так как блок питания компьютера уже имеет необходимую защиту от импульсных перенапряжений и единственное, что способен здесь сделать сетевой фильтр, так это продлить его (блока питания) срок службы.

При длительных (более 0.5 s) и серьезных отклонениях напряжения от нормы сетевые фильтры не помогут. Однако с этой задачей могут справиться стабилизаторы. Они не только отфильтровывают кратковременные помехи, но также выдерживают на выходе стабильное напряжение (например, 230 V), при его падении или повышении на 30-50%. Но при наличии возможности действительно больших нарушениях стабильности электропитания обычно применяют не стабилизаторы и фильтры, а источники бесперебойного питания.

Источники бесперебойного питания (UPS)

Источники бесперебойного питания (Uninterruptible Power System, UPS; часто также встречается расшифровка Uninterruptible Power Supply) предназначены для обеспечения питания компьютера при любых сетевых помехах вплоть до полного исчезновения напряжения. Существует три основных типа UPS: Stand-By (или Off-Line), Line-Interactive и On-Line. Их мы и рассмотрим ниже.

UPS типа Stand-By (Off-Line)

В сетевом режиме UPS этого типа питает компьютер через ветвь, содержащую только сетевой фильтр, одновременно подзаряжая аккумуляторные батареи. Если напряжение в сети отклонилось от допустимой нормы, то UPS при помощи специального электронного переключателя переводит РС на питание от батарей. Время переключения составляет обычно 3-5 ms, чего, учитывая, что у практически всей современной аппаратуры блоки питания импульсные, вполне достаточно.

Среди достоинств источников бесперебойного питания этого типа можно отметить простоту, дешевизну, минимальные габариты и вес. Зато недостатков значительно больше: из-за попыток удешевления UPS этого типа при работе от батарей не у всех моделей напряжение синусоидальное (трапецеидальное и т. д.), источник защищает не от всех типов помех и тому подобное. Поэтому их используют только в случае редких перебоев с питанием или если для вас не очень важна стабильная работа системы.

UPS типа Line-Interactive

По существу, эти UPS являются усовершенствованием UPS типа off-line. У таких источников инвертор непрерывно подключен к выходу, благодаря чему обеспечивается гальваническая развязка. Кроме того, источники питания этого типа также оснащены трансформатором (стабилизатором), который сглаживает скачки напряжения, в результате чего UPS реже переходит на питание от батарей. UPS типа Line-Interactive обычно также оснащены более качественным, чем у источников off-line, сетевым фильтром.

Достоинствами источников Line-Interactive являются достаточно большая надежность, оптимальное соотношение цена/качество. Недостатком - защита не от всех помех. Если у вас достаточно денег, то рекомендуется использовать именно UPS типа Line-Interactive, так как они обеспечивают хорошую защиту при относительно небольших затратах.

UPS типа On-Line

Источники этого типа также часто называют источниками с двойным преобразованием. В них входное напряжение с помощью выпрямителя преобразуется в постоянное и поступает на высокочастотный преобразователь. С выхода высокочастотного преобразователя напряжение поступает на инвертор и с него на выход устройства. Необходимость применения преобразователя обусловлена тем, что значительные изменения напряжения в сети преобразуются в относительно малые изменения высокочастотного сигнала на выходе (электроника РС более чувствительна к изменению уровня питающего напряжения, чем к его частоте). В случае выхода напряжения за допустимые пределы инвертор начинает питать компьютер от батарей безо всяких переключений. Этим достигается высокая стабильность параметров выходного тока. UPS типа On-Line применяются тогда, когда необходима чрезвычайно надежная защита (серверы, медицинское оборудование и т. п.) электроники. Обеспечивают напряжение в виде идеальной синусоиды.

Достоинства: очень высокая надежность, полная защита от всех недостатков электропитания.

Недостатки: высокая цена, из-за двойного преобразования низкий КПД по сравнению с UPS типа Stand-By и Line-Interactive.