Комп’ютерра Чиста напруга джерела безперебійного живлення
Для когось це абсолютно непотрібний прилад, а для когось - предмет першої необхідності: електричні мережі в нашій країні відрізняються вражаючим розкидом параметрів.
Комп'ютерні комплектуючі відрізняються високою вимогливістю до якості електроживлення, причому навіть самий наворочений блок живлення далеко не завжди здатний впоратися з проблемами, що виникають у розетці. Що ж такого жахливого може відбуватися?
Головна проблема українських електромереж, типова для сільської місцевості та нерідка в містах, - це занижена напруга, яка місцями не дотягує і до 200 вольт. Електронні пристрої дуже погано переносять знижену напругу, тому без стабілізатора тут не обійтися.
"Варіації на тему" - провали чи стрибки напруги, тобто короткочасні, на десяті частки секунди, перепади на 15-20 відсотків від номінального та більше. Подібні явища можуть призвести до збоїв у роботі комп'ютера, пошкодження даних в оперативній пам'яті. Крім того, часті перепади напруги із задоволенням виводять з ладу блоки живлення як у комп'ютері, так і в будь-яких периферійних пристроях. Зрозуміло, це відноситься і до іншої домашньої електроніки - від телевізорів до мікрохвильових печей.
Серед інших рідкісних, але все ж таки проблем, що зустрічаються, варто згадати високовольтні викиди, при яких в мережу потрапляють імпульси до декількох десятків кіловольт тривалістю до 100 мс. Ці явища відбуваються при подачі струму на підстанції або при розрядах блискавки в грозу і можуть призводити до вибитих пробок, так і до пожеж - все залежить від тривалості і величини такого імпульсу.
На тлі всього перерахованого високочастотні перешкоди від радіостанцій, промисловихпідприємств та взагалі всілякого "сміття" в діапазоні радіохвиль виглядають дрібним непорозумінням. Підмішуючись до синусоїди змінного струму, вони вносять спотворення її форму, що виявляється у паразитних перешкодах у звуці й зображенні. У поодиноких випадках можливі зависання системи, але тоді перешкоди повинні бути дуже сильними - настільки, що на екрані телевізора, що стоїть поруч, ви не побачите ніякої осмисленої картинки.
Як же боротися із цими проблемами? Зрозуміло, залежно від їхньої небезпеки є сенс використовувати ті чи інші засоби. У найпростіших випадках буде достатньо звичайного мережевого фільтра, який за кумедні гроші надійно захистить вашу техніку від імпульсних та високочастотних перешкод. Можливості фільтра залежать від конкретної моделі: найпростіші фільтрують лише імпульсні перешкоди, дорожчі - високочастотні, а ще дорожчі роблять те й інше набагато ефективніше. Найкращі фільтри здатні пригнічувати високочастотні перешкоди в діапазоні 1-5 МГц на 60 дБ, хороший показник – 40 дБ у діапазоні 1-100 МГц.
Більш запущені випадки лікуються радикальними засобами - джерелами безперебійного живлення (ДБЖ). Вони бувають трьох типів: Off-line (або Standby), Line-Interactive або On-line. Про ці різновиди ми поговоримо трохи пізніше, а насамперед необхідно засвоїти, що головний критерій вибору ДБЖ - це максимальна потужність, з якою він може працювати.
Підрахувати необхідну потужність нескладно: складемо потужність блоку живлення комп'ютера, монітора та всієї необхідної периферії. У результаті ми отримаємо деяке значення у ВАТ, яке необхідно перевести в вольт-ампери: зазвичай потужність ДБЖ вказується в цих одиницях, оскільки тут описується не активна потужність, а повна потужність навантаження. У нашому випадку достатньо розділити отримануцифру у Ват на 1,4, і ми отримаємо приблизне значення у вольт-амперах. Додамо до нього для запасу ще 15-20 відсотків і отримаємо оптимальну потужність ДБЖ, за якої комп'ютер з усією периферією зможе опрацювати від акумуляторної батареї протягом півгодини - у звичайному режимі енергоспоживання ПК не перевищує половини максимального значення.
Найдешевший тип джерел безперебійного живлення – Off-line (або Standby). Єдина функція цього пристрою полягає в тому, що, якщо напруга, що подається, виходить за певні межі, ДБЖ перемикається на живлення від акумулятора. Типовий час перемикання становить близько 10 мс, що не позначається на роботі комп'ютера. Однак якщо в мережі завжди знижена напруга або спостерігаються постійні стрибки, то такий ДБЖ практично некорисний: доведеться або постійно слухати тріск реле, що переклацаються, або просто вимкнути комп'ютер. "Запас ходу" у таких блоків обмежується 5-10 хвилинами, тому єдиний вихід полягає в заниженні напруги, при якому ДБЖ повинен перемикатися на батарею - не вище 200 В.
Виходить, що "офлайновий" ДБЖ насправді не може забезпечити безперебійного живлення та його не можна використовувати у проблемних мережах. Сенс у ньому лише один - застрахуватися від раптового відключення енергії: за 5-10 хвилин можна зберегти відкриті файли, у тому числі і на флешку, і коректно завершити роботу комп'ютера. Ціни на такі пристрої починаються приблизно з 800 рублів.
Наступний клас джерел безперебійного живлення – Line-Interactive, тобто лінійно-інтерактивні. На відміну від Off-line, які при відхиленнях напруги за допустимі межі тупо перемикають живлення на батарею, інтерактивні спочатку (при відхиленні не більше 10-15 відсотків)підключають стабілізатор напруги, тобто автотрансформатор, який здатний витягнути до номінальної напруги, що коливається в межах 25-30 відсотків. Якщо напруга продовжує "відходити" від номіналу, то вже тоді навантаження підключається до акумуляторної батареї. Час підключення становить близько 3-4 мс. У такій ДБЖ зазвичай також вбудований якісний мережевий фільтр, що захищає від імпульсних та високочастотних перешкод.
Серед інших особливостей - величезний діапазон робочої напруги автотрансформатора (нерідко 150-270), в якому блок здатний працювати, не перемикаючись на живлення від акумулятора. При цьому, як нескладно здогадатися, ККД такого джерела досить низький, оскільки сам ДБЖ споживає неабияку потужність, що доходить до 10% від мережі, що надходить. Тепловиділення таких моделей настільки велике, що вони вимагають постійного активного охолодження, тому джерела класу On-Line помітно шумлять.
Ще одна характерна риса "онлайнових" джерел безперебійного живлення - практично миттєве перемикання на акумулятори у разі різкого падіння або зникнення напруги. Однак і тут є зворотний бік: для оперативності підключення батареї ДБЖ знаходяться під напругою і постійно заряджаються, що не може не позначитися на їх довговічності.
У джерелах безперебійного живлення будь-яких типів використовуються важкі свинцево-кислотні (Lead-Acid) акумуляторні батареї - по суті, такі самі по конструкції, як автомобільні акумулятори, герметичні і необслуговуються. Це означає, що їх періодично доведеться міняти - у найкращому разі раз на п'ять років, а в гіршому (особливо в блоках класу On-Line) - раз на два-три роки. При цьому ціни "рідних" змінних батарей можна порівняти з ціною не найдешевших лінійно-інтерактивних ДБЖ.
Як правило, джерела безперебійного живлення оснащуються "комп'ютерними" розетками типу IEC-320, але є й моделі зі звичайними "євророзетками", тому якщо ви хочете запитати від ДБЖ, наприклад, телевізор або аудіосистему, переконайтеся в тому, що в ньому є такі розетки. Втім, можна скористатися і кабелями-перехідниками.
Серед корисних додаткових функцій ДБЖ, які можуть стати в нагоді, варто назвати можливість "холодного старту", тобто завантаження комп'ютера від акумуляторної батареї без напруги в мережі. Завдяки цій функції можна встигнути, наприклад, скопіювати на флешку потрібний файл або перевірити електронну пошту, перш ніж батарея джерела остаточно розрядиться.
ДБЖ починаючи із середнього цінового діапазону часто оснащуються портом USB для підключення до комп'ютера, з якого можна здійснювати моніторинг стану мережі та режим роботи джерела, а також робити необхідні налаштування.
У другій частині ми познайомимося з кількома сучасними джерелами безперебійного живлення найпопулярнішого - лінійно-інтерактивного типу, які призначені для роботи з персональними комп'ютерами.