По мере собственного развития цивилизация начинает потреблять больше энергии, а именно, электрической — станки, фабрики, электронасосы, фонари на улицах, лампы в квартирах… Возникновение радио, телевизоров, телефонов, компов отдало населению земли возможность убыстрить обмен информацией, но, еще посильнее привязало его к источникам электроэнергии, так как сейчас, во почти всех вариантах, пропадание электро энергии равносильно потере канала доставки информационного потока.
Более критична таковая ситуация для Издавна подсчитано, что через пару-тройку месяцев работы стоимость инфы, ряда более современных отраслей, а именно, там, где главным инвентарем производства являются компьютерные сети. лежащей на компе, превосходит стоимость самого ПК. Уже издавна информация стала разновидностью продукта — ее делают, оценивают, продают, приобретают, накапливают, преобразуют... и иногда теряют по самым различным причинам. Очевидно, до половины заморочек, связанных с потерей инфы, возникает из-за программных либо аппаратных сбоев компами. Во всех других вариантах, обычно, трудности соединены с плохим электроснабжением компа. Обеспечение высококачественного питания компонентов ПК — залог стабильной работы хоть какой компьютерной системы. От формы и высококачественных черт сетевого питания, от успешного выбора компонентов питания иногда зависит судьба целых месяцев работы. Исходя из этих суждений, была разработана изложенная ниже методика исследования, призванная в предстоящем стать основой тестирования высококачественных черт бесперебойных блоков питания. Классификация ИБП (описание, схема) Оборудование, использованное при тестировании a. Виды мощности, формулы расчета: Положения ГОСТ Все, что соединено с электрическими сетями, в Рф регламентируется положениями ГОСТ 13109-97 (принят Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации взамен ГОСТ 13109-87). Нормативы этого документа на сто процентов соответствуют интернациональным эталонам МЭК 861, МЭК 1000-3-2, МЭК 1000-3-3, МЭК 1000-4-1 и публикациям МЭК 1000-2-1, МЭК 1000-2-2 в части уровней электромагнитной сопоставимости в системах электроснабжения Обычными показателями для электросетей и способов измерения электромагнитных помех. в Рф, установленными ГОСТ, являются последующие свойства: Оговорены в документе и обычные трудности электроснабжения. Почаще всего нам приходится сталкиваться со последующими из их: Проседания (кратковременное понижение напряжения в сети до величины наименее 80% от номинального значения на время наиболее 1 периода (1/50 секунды) являются следствием включения массивных нагрузок, снаружи проявляется как мерцание ламп освещения) и всплески (кратковременные увеличения напряжения в сети на величину наиболее 110 % от номинального на время наиболее 1 периода (1/50 секунды); возникают при выключении большой перегрузки, снаружи появляются как мерцание ламп освещения) напряжения разной длительности (типично для огромных городов) Частотный шум — радиочастотные помехи электромагнитного либо другого происхождения, итог работы массивных высокочастотных устройств, коммуникационных устройств Высоковольтные выбросы — кратковременные импульсы напряжения величиной до 6000В и продолжительностью до 10 мс; возникают при грозах, как итог статического электро энергии, из-за искрения переключателей, наружных проявлений не имеют Выбег частоты — изменение частоты на 3 и поболее Гц от номинального (50 Гц), возникают при нестабильной работе источника электроэнергии, снаружи могут Все эти причины могут привести к выходу из строя довольно «тонкой» электроники, не проявляться. и, как это нередко бывает, к потере данных. Вообщем, люди издавна научились защищаться: фильтры сетевого напряжения, «гасящие» скачки, дизель-генераторы, обеспечивающие подачу электроэнергии системам при пропадании напряжения в «глобальном масштабе», в конце концов, источники бесперебойного питания — основной инструмент защиты индивидуальных ПК, серверов, мини-АТС и др. Как раз о крайней категории устройств и пойдет речь. Классификация ИБП «Разделять» ИБП можно по различным признакам, а именно, по мощности (либо сфере внедрения) и по типу деяния (архитектуре/устройству). Оба этих способа тесновато соединены вместе. По мощности ИБП делятся на Источники бесперебойного питания малой мощности (с полной мощностью 300, 450, 700, 1000, 1500 ВА, до 3000 ВА — включая и on-line) Малой и средней мощности Средней мощности Большой мощности Исходя из принципа деяния устройств, в литературе в текущее время употребляется два типа классификации источников бесперебойного питания. Согласно первому типу, ИБП делятся на две категории: on-line и off-line , которые, в свою очередь, делятся на резервные и линейно-интерактивные . Согласно второму типу, ИБП делятся на три категории: резервные (off-line либо standby), линейно-интерактивные (line-interactive) и ИБП с двойным преобразованием напряжения (on-line). Разглядим для начала разницу типов ИБП. Мы будем воспользоваться вторым типом классификации. Источники резервного типа выполнены по схеме с коммутирующим устройством, которое в обычном режиме работы обеспечивает подключение перегрузки конкретно к наружной питающей сети, а в аварийном — переводит ее на питание от аккумуляторных батарей. Достоинством ИБП такового типа можно считать его простоту, недочетом — ненулевое время переключения на питание от аккумов (около 4 мс). Линейно-интерактивные ИБП выполнены по схеме с коммутирующим устройством, дополненной стабилизатором входного напряжения на базе автотрансформатора с переключаемыми обмотками. Основное преимущество таковых устройств — защита перегрузки от завышенного либо пониженного напряжения без перехода в аварийный режим. Недочетом таковых устройств также является ненулевое (около 4 мс) время переключения на батареи. ИБП с двойным преобразованием напряжения различается тем, что в нем поступающее на вход переменное напряжение поначалу преобразуется выпрямителем в неизменное, а потом — при помощи инвертора — опять в переменное. Аккумуляторная батарея повсевременно подключена к выходу выпрямителя и входу инвертора и питает его в аварийном режиме. Таковым образом, достигается довольно высочайшая стабильность выходного напряжения независимо от колебаний напряжения на входе. Не считая того, отлично подавляются помехи и возмущения, которыми изобилует питающая Фактически, ИБП данного класса при подключении к сети переменного тока сеть. ведут себя как линейная перегрузка. Плюсом данной конструкции можно считать нулевое время переключения на питание от аккумов, минусом — понижение КПД за счет утрат при двукратном преобразовании напряжения. активная , Физика Во всех справочниках по электротехнике различаются четыре вида мощности: моментальная , реактивная и полная . Моментальная мощность рассчитывается как произведение моментального значения напряжения и моментального значения тока для произвольно избранного момента времени, другими словами Среднюю за период мощность переменного тока именуют активной . Потому что в цепи с сопротивлением r u=ir, то Единица активной мощности вольт-ампер именуется ватт (Вт). Традиционно конкретно активную мощность соображают под потребляемой мощностью устройства. Соответственно и сопротивление r именуют активным. Потому что U=Ir, то Реактивная мощность — величина, характеризующая перегрузки, создаваемые в электротехнических устройствах колебаниями энергии электромагнитного поля. Для синусоидального тока равна произведению работающих тока и напряжения Полная мощность — потребляемая перегрузкой суммарная на синус угла сдвига фазы меж ними. мощность (учитываются как активная, так и реактивная ее составляющие). Рассчитывается как произведение среднеквадратичных значений входного тока и напряжения. Единица измерения — ВА (вольт-ампер). Для синусоидального тока равна Фактически на любом электрическом приборе находится этикетка с указанием или полной мощности устройства, или активной мощности. Тестирование Основная цель тестирования — показать поведение тестируемых ИБП в настоящих критериях, отдать представление о доп свойствах, которые не находят отражения в общей документации на устройства, на практике найти влияние разных причин на работу ИБП и, может быть, посодействовать определиться с выбором того либо другого источника бесперебойного питания. Невзирая на то, что советов по выбору ИБП в текущее время существует великое множество, в процессе тестирования мы рассчитываем, во-1-х, разглядеть ряд доп характеристик, которыми стоит поинтересоваться перед покупкой оборудования, во-2-х, по необходимости скорректировать набор избранных способов и характеристик тестирования и выработать базу для грядущего анализа всего тракта питания систем. Общий план проведения тестирования смотрится последующим образом: Описание комплектности поставки (наличие управления, доп шнуров, ПО) Короткое описание внешнего облика ИБП (функции, вынесенные на контрольную Тип аккумов (с указанием емкости аккумов, обслуживаемые/необслуживаемые, панель и список разъемов) наименование, может быть — взаимозаменяемость, возможность подключения доп аккумуляторных блоков) В процессе тестирования планируется проверить последующие характеристики: Спектр входного напряжения, при котором ИБП работает от сети, не переключаясь на батареи. Больший спектр входного напряжения уменьшает количество переходов ИБП на батарею и наращивает срок ее Время переключения на питание от аккума. Чем меньше время службы переключения, тем меньше риск выхода из строя перегрузки (устройства, присоединенного через ИБП). Продолжительность и нрав процесса переключения во многом определяют возможность обычного продолжения работы оборудования. Для компьютерной перегрузки допустимое время прерывания питания 20-40 мс. Время работы в автономном режиме. Этот параметр определяется только емкостью батарей, установленных в ИБП, которая, в свою очередь, возрастает при росте наибольшей выходной мощности ИБП. Для обеспечения автономным питанием 2-ух современных компов SOHO обычной конфигурации в течение 15-20 мин, наибольшая выходная мощность ИБП обязана быть порядка 600-700 ВА. Спектр выходного напряжения ИБП при изменении входного напряжения. Чем этот спектр уже, тем меньше влияние конфигурации входного напряжения на питаемую нагрузку Вычисление КПД ИБП. Определяется как отношение выходной мощности устройства к потребляемой мощности от источника питания Коэффициент нелинейных искажений, характеризующий степень отличия формы напряжения либо тока от синусоидальной Оборудование При тестировании мы будем воспользоваться не настоящими рабочими станциями и серверами, а эквивалентными перегрузками, которые имеют стабильный нрав употребления и коэффициент использования мощности, близкий к 1. В качестве основного оборудования, которое Регулируемая перегрузка (блок из 20 100 Ом ПЭВР-50, три параллельных будет употребляться при проведении тестирований, в текущее время рассматривается последующий набор: блока с сопротивлением 184-214 Ом, 398-486 Ом, 500-594 Ом) Библиография ГОСТ 721-77 Системы энергоснабжения, сети, источники, преобразователи и приемники электрической энергии. Номинальные напряжения выше 1000 В ГОСТ 19431-84 Энергетика и электрификация. Определения и определения ГОСТ 21128-83 Системы энергоснабжения, сети, источники, преобразователи и приемники электрической энергии. Номинальные напряжения до 1000 В ГОСТ 30372-95 Сопоставимость технических средств электромагнитная. Определения Теоретическая электротехника, изд. 9-е, исправленное, М.-Л., издательство и определения "Энергия", 1965
Более критична таковая ситуация для Издавна подсчитано, что через пару-тройку месяцев работы стоимость инфы, ряда более современных отраслей, а именно, там, где главным инвентарем производства являются компьютерные сети. лежащей на компе, превосходит стоимость самого ПК. Уже издавна информация стала разновидностью продукта — ее делают, оценивают, продают, приобретают, накапливают, преобразуют... и иногда теряют по самым различным причинам. Очевидно, до половины заморочек, связанных с потерей инфы, возникает из-за программных либо аппаратных сбоев компами. Во всех других вариантах, обычно, трудности соединены с плохим электроснабжением компа. Обеспечение высококачественного питания компонентов ПК — залог стабильной работы хоть какой компьютерной системы. От формы и высококачественных черт сетевого питания, от успешного выбора компонентов питания иногда зависит судьба целых месяцев работы. Исходя из этих суждений, была разработана изложенная ниже методика исследования, призванная в предстоящем стать основой тестирования высококачественных черт бесперебойных блоков питания. Классификация ИБП (описание, схема) Оборудование, использованное при тестировании a. Виды мощности, формулы расчета: Положения ГОСТ Все, что соединено с электрическими сетями, в Рф регламентируется положениями ГОСТ 13109-97 (принят Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации взамен ГОСТ 13109-87). Нормативы этого документа на сто процентов соответствуют интернациональным эталонам МЭК 861, МЭК 1000-3-2, МЭК 1000-3-3, МЭК 1000-4-1 и публикациям МЭК 1000-2-1, МЭК 1000-2-2 в части уровней электромагнитной сопоставимости в системах электроснабжения Обычными показателями для электросетей и способов измерения электромагнитных помех. в Рф, установленными ГОСТ, являются последующие свойства: Оговорены в документе и обычные трудности электроснабжения. Почаще всего нам приходится сталкиваться со последующими из их: Проседания (кратковременное понижение напряжения в сети до величины наименее 80% от номинального значения на время наиболее 1 периода (1/50 секунды) являются следствием включения массивных нагрузок, снаружи проявляется как мерцание ламп освещения) и всплески (кратковременные увеличения напряжения в сети на величину наиболее 110 % от номинального на время наиболее 1 периода (1/50 секунды); возникают при выключении большой перегрузки, снаружи появляются как мерцание ламп освещения) напряжения разной длительности (типично для огромных городов) Частотный шум — радиочастотные помехи электромагнитного либо другого происхождения, итог работы массивных высокочастотных устройств, коммуникационных устройств Высоковольтные выбросы — кратковременные импульсы напряжения величиной до 6000В и продолжительностью до 10 мс; возникают при грозах, как итог статического электро энергии, из-за искрения переключателей, наружных проявлений не имеют Выбег частоты — изменение частоты на 3 и поболее Гц от номинального (50 Гц), возникают при нестабильной работе источника электроэнергии, снаружи могут Все эти причины могут привести к выходу из строя довольно «тонкой» электроники, не проявляться. и, как это нередко бывает, к потере данных. Вообщем, люди издавна научились защищаться: фильтры сетевого напряжения, «гасящие» скачки, дизель-генераторы, обеспечивающие подачу электроэнергии системам при пропадании напряжения в «глобальном масштабе», в конце концов, источники бесперебойного питания — основной инструмент защиты индивидуальных ПК, серверов, мини-АТС и др. Как раз о крайней категории устройств и пойдет речь. Классификация ИБП «Разделять» ИБП можно по различным признакам, а именно, по мощности (либо сфере внедрения) и по типу деяния (архитектуре/устройству). Оба этих способа тесновато соединены вместе. По мощности ИБП делятся на Источники бесперебойного питания малой мощности (с полной мощностью 300, 450, 700, 1000, 1500 ВА, до 3000 ВА — включая и on-line) Малой и средней мощности Средней мощности Большой мощности Исходя из принципа деяния устройств, в литературе в текущее время употребляется два типа классификации источников бесперебойного питания. Согласно первому типу, ИБП делятся на две категории: on-line и off-line , которые, в свою очередь, делятся на резервные и линейно-интерактивные . Согласно второму типу, ИБП делятся на три категории: резервные (off-line либо standby), линейно-интерактивные (line-interactive) и ИБП с двойным преобразованием напряжения (on-line). Разглядим для начала разницу типов ИБП. Мы будем воспользоваться вторым типом классификации. Источники резервного типа выполнены по схеме с коммутирующим устройством, которое в обычном режиме работы обеспечивает подключение перегрузки конкретно к наружной питающей сети, а в аварийном — переводит ее на питание от аккумуляторных батарей. Достоинством ИБП такового типа можно считать его простоту, недочетом — ненулевое время переключения на питание от аккумов (около 4 мс). Линейно-интерактивные ИБП выполнены по схеме с коммутирующим устройством, дополненной стабилизатором входного напряжения на базе автотрансформатора с переключаемыми обмотками. Основное преимущество таковых устройств — защита перегрузки от завышенного либо пониженного напряжения без перехода в аварийный режим. Недочетом таковых устройств также является ненулевое (около 4 мс) время переключения на батареи. ИБП с двойным преобразованием напряжения различается тем, что в нем поступающее на вход переменное напряжение поначалу преобразуется выпрямителем в неизменное, а потом — при помощи инвертора — опять в переменное. Аккумуляторная батарея повсевременно подключена к выходу выпрямителя и входу инвертора и питает его в аварийном режиме. Таковым образом, достигается довольно высочайшая стабильность выходного напряжения независимо от колебаний напряжения на входе. Не считая того, отлично подавляются помехи и возмущения, которыми изобилует питающая Фактически, ИБП данного класса при подключении к сети переменного тока сеть. ведут себя как линейная перегрузка. Плюсом данной конструкции можно считать нулевое время переключения на питание от аккумов, минусом — понижение КПД за счет утрат при двукратном преобразовании напряжения. активная , Физика Во всех справочниках по электротехнике различаются четыре вида мощности: моментальная , реактивная и полная . Моментальная мощность рассчитывается как произведение моментального значения напряжения и моментального значения тока для произвольно избранного момента времени, другими словами Среднюю за период мощность переменного тока именуют активной . Потому что в цепи с сопротивлением r u=ir, то Единица активной мощности вольт-ампер именуется ватт (Вт). Традиционно конкретно активную мощность соображают под потребляемой мощностью устройства. Соответственно и сопротивление r именуют активным. Потому что U=Ir, то Реактивная мощность — величина, характеризующая перегрузки, создаваемые в электротехнических устройствах колебаниями энергии электромагнитного поля. Для синусоидального тока равна произведению работающих тока и напряжения Полная мощность — потребляемая перегрузкой суммарная на синус угла сдвига фазы меж ними. мощность (учитываются как активная, так и реактивная ее составляющие). Рассчитывается как произведение среднеквадратичных значений входного тока и напряжения. Единица измерения — ВА (вольт-ампер). Для синусоидального тока равна Фактически на любом электрическом приборе находится этикетка с указанием или полной мощности устройства, или активной мощности. Тестирование Основная цель тестирования — показать поведение тестируемых ИБП в настоящих критериях, отдать представление о доп свойствах, которые не находят отражения в общей документации на устройства, на практике найти влияние разных причин на работу ИБП и, может быть, посодействовать определиться с выбором того либо другого источника бесперебойного питания. Невзирая на то, что советов по выбору ИБП в текущее время существует великое множество, в процессе тестирования мы рассчитываем, во-1-х, разглядеть ряд доп характеристик, которыми стоит поинтересоваться перед покупкой оборудования, во-2-х, по необходимости скорректировать набор избранных способов и характеристик тестирования и выработать базу для грядущего анализа всего тракта питания систем. Общий план проведения тестирования смотрится последующим образом: Описание комплектности поставки (наличие управления, доп шнуров, ПО) Короткое описание внешнего облика ИБП (функции, вынесенные на контрольную Тип аккумов (с указанием емкости аккумов, обслуживаемые/необслуживаемые, панель и список разъемов) наименование, может быть — взаимозаменяемость, возможность подключения доп аккумуляторных блоков) В процессе тестирования планируется проверить последующие характеристики: Спектр входного напряжения, при котором ИБП работает от сети, не переключаясь на батареи. Больший спектр входного напряжения уменьшает количество переходов ИБП на батарею и наращивает срок ее Время переключения на питание от аккума. Чем меньше время службы переключения, тем меньше риск выхода из строя перегрузки (устройства, присоединенного через ИБП). Продолжительность и нрав процесса переключения во многом определяют возможность обычного продолжения работы оборудования. Для компьютерной перегрузки допустимое время прерывания питания 20-40 мс. Время работы в автономном режиме. Этот параметр определяется только емкостью батарей, установленных в ИБП, которая, в свою очередь, возрастает при росте наибольшей выходной мощности ИБП. Для обеспечения автономным питанием 2-ух современных компов SOHO обычной конфигурации в течение 15-20 мин, наибольшая выходная мощность ИБП обязана быть порядка 600-700 ВА. Спектр выходного напряжения ИБП при изменении входного напряжения. Чем этот спектр уже, тем меньше влияние конфигурации входного напряжения на питаемую нагрузку Вычисление КПД ИБП. Определяется как отношение выходной мощности устройства к потребляемой мощности от источника питания Коэффициент нелинейных искажений, характеризующий степень отличия формы напряжения либо тока от синусоидальной Оборудование При тестировании мы будем воспользоваться не настоящими рабочими станциями и серверами, а эквивалентными перегрузками, которые имеют стабильный нрав употребления и коэффициент использования мощности, близкий к 1. В качестве основного оборудования, которое Регулируемая перегрузка (блок из 20 100 Ом ПЭВР-50, три параллельных будет употребляться при проведении тестирований, в текущее время рассматривается последующий набор: блока с сопротивлением 184-214 Ом, 398-486 Ом, 500-594 Ом) Библиография ГОСТ 721-77 Системы энергоснабжения, сети, источники, преобразователи и приемники электрической энергии. Номинальные напряжения выше 1000 В ГОСТ 19431-84 Энергетика и электрификация. Определения и определения ГОСТ 21128-83 Системы энергоснабжения, сети, источники, преобразователи и приемники электрической энергии. Номинальные напряжения до 1000 В ГОСТ 30372-95 Сопоставимость технических средств электромагнитная. Определения Теоретическая электротехника, изд. 9-е, исправленное, М.-Л., издательство и определения "Энергия", 1965