Источники бесперебойного питания

Источники бесперебойного питания

Современный компьютер – сложное устройство, которое, к сожалению, очень чувствительно к сбоям электропитания.

При внезапном отключении электропитания во время работы компьютера могут даже физически повреждаться его отдельные комплектующие. Например, если отключение питания произошло при обращении к жесткому диску, часть данных на диске может быть потеряна.

Другие комплектующие также чувствительны к потере питания. Многим элементам после отключения перед повторным включением необходима пауза в 10-20 сек. Если же питание пропало в сети всего на секунду, компьютер успеет отключиться, однако тут же может произойти его повторный запуск, что нежелательно.

Кроме того, большинство современных операционных систем не допускают внезапного завершения работы. Часть данных, в том числе важных для самой ОС и файловой системы жесткого диска, при работе может находиться в оперативной памяти или кэш-памяти, или же на жестком диске, но совсем не там, где нужно. Таким образом, при завершении работы система должна сначала записать все данные куда надо, и только потом отключить все устройства и завершить работу компьютера. Если ей не дать этого сделать, то возможны следующие неприятности:

? потеря данных в рабочих программах;

? невозможность нормального запуска программ, которые работали в момент отключения;

? неправильная работа или невозможность запуска операционной системы;

? повреждение файловой системы на диске (нельзя считать данные с жесткого диска).

Таким образом, для спокойной работы на компьютере требуется обеспечить бесперебойное питание. Для этого выпускаются специальные устройства – источники бесперебойного питания (ИБП).

Источник бесперебойного питания оснащается мощным аккумулятором. В случае пропадания питания в сети энергии этого аккумулятора обычно хватает, чтобы обеспечить работу компьютера в течение нескольких минут. Иногда на ИБП можно проработать даже 15 мин.

Этого вполне достаточно, чтобы сохранить данные, корректно завершить запущенные программы и работу операционной системы. Кроме того, часто питание в сети через 15-20 сек восстанавливается. В таких случаях ИБП позволяет спокойно продолжить работу.

Обычно ИБП (рис. 8.17) содержит один входной разъем, предназначенный для подключения к розетке питания, и несколько выходных, через которые питание можно направить на различные устройства. Простейшие ИБП мощностью 250-300 ВА позволяют подключить один пользовательский компьютер (не сервер!) и его монитор. Более мощные ИБП предназначены для подключения сразу нескольких компьютеров.

Рис. 8.17. Источники бесперебойного питания.

ИБП также защищает аппаратуру от внезапных всплесков напряжения питания, к которым компьютерные комплектующие могут быть очень чувствительны. Поэтому настоятельно рекомендуется при отсутствии ИБП подключать компьютерное оборудование через сетевой фильтр.

При наличии ИБП сетевого фильтра, естественно, не требуется. Однако если подключить лазерный принтер к обычному выходному разъему ИБП, то может возникнуть ситуация, когда при отключении напряжения в сети принтер «съест» весь заряд аккумуляторов ИБП за несколько секунд. Поэтому во многих ИБП сейчас делаются специальные разъемы для подключения лазерного принтера. На них питание от аккумулятора при отключении напряжения в сети не подается.

ИБП могут быть Back UPS и Smart UPS. В последнем случае помимо сетевого подключения используется специальное подключение ИБП к последовательному порту компьютера.

При этом UPS может посылать информацию о текущем напряжении в сети и другие данные, которые выводятся по желанию пользователя на экран компьютера с помощью специальной программы мониторинга состояния ИБП. Более того, при пропадании напряжения питания в сети больше, чем на указанное время (как правило, критическим интервалом считаются 30 сек), источник бесперебойного питания может послать запрос на завершение работы операционной системы.

При получении подтверждения от пользователя, или даже без него (в зависимости от настроек управляющей программы), будут последовательно закрыты все работающие программы, затем произведено завершение работы ОС и отключение компьютера.

Если же напряжение в сети восстановилось до завершения работы операционной системы, то этот процесс может быть приостановлен. При соответствующих настройках BIOS можно сделать так, что ИБП сам пошлет компьютеру запрос на повторное включение, но не менее, чем, например, через 30 сек после отключения, если питание в электросети восстановлено во время или после отключения компьютера.

Подобные ИБП хорошо использовать для компьютеров, которые часто остаются без присмотра пользователя. В остальных случаях для домашнего использования вполне подойдет Back UPS.

Кроме того, различают источники бесперебойного питания, которые работают в подключенном (Online) и отключенном (Offline) режимах.

В отключенном режиме ИБП обычно функционирует следующим образом. При нормальном значении напряжения питания в электросети аккумулятор заряжается, и при этом одновременно напряжение со входа подается на выходные разъемы ИБП через сетевой фильтр. Если напряжение упало ниже установленного уровня, то на выходные разъемы начинает подаваться питание от аккумулятора. При этом переключение на питание от батареи занимает некоторое время, которое и является одной их важнейших характеристик ИБП. Чем этот интервал меньше, тем надежнее ИБП обеспечивает работу компьютера.

Если время переключения на питание от батареи слишком велико, то при слишком резком падении напряжения ИБП может не успеть переключиться в режим питания от аккумулятора.

В большинстве случаев все же переключение успевает произойти за приемлемое время. Тем не менее, более надежными считаются ИБП, которые работают в подключенном режиме, так как они всегда подают питание на выходные разъемы от аккумулятора. При этом, если напряжение в сети присутствует, происходит одновременная зарядка аккумулятора.

В заключение добавлю несколько слов о настройке ИБП. Одним их самых важных его параметров является установка порогового значения напряжения, при достижении которого происходит переключение на питание от аккумулятора.

Например, для номинального напряжения 220 В по умолчанию часто устанавливается пороговое значение 196 В. Это значит, что пока напряжение находится в пределах от 196 В и выше, на выход ИБП будет подаваться питание от сети. Как только значение окажется 195 В или ниже, ИБП переключится на питание от батареи.

Как показывает практика, пороговое значение напряжения лучше опустить до 184 В (или близкого значения, в зависимости от шкалы значений конкретного ИБП). Это можно сделать с помощью системы микропереключателей на задней стенке ИБП. Нужное положение микропереключателей следует устанавливать в соответствии с инструкцией, прилагаемой к ИБП.

Обычно при переключении на питание от батареи ИБП начинает одновременно подавать сигналы – прерывисто пищать. Как правило, при желании с помощью тех же микропереключателей можно установить такой режим, при котором не будут подаваться звуковые сигналы при обычном переключении на питание от батареи.

Продолжительный громкий звуковой сигнал, который возвещает о том, что подходит к концу заряд аккумулятора, выключить обычно нельзя. Как только вы услышите его, следует тут же завершить работу операционной системы и отключить компьютер.

Если такой сигнал подается слишком часто, то проверьте, не пора ли сменить аккумулятор и не завышено ли пороговое напряжение. Возможно, компьютер работает на аккумуляторе большую часть времени и просто не успевает зарядиться.