Зачем ИБП/UPS компьютеру?

Источник Бесперебойного Питания (ИБП) - представляет собой автономный источник питания, устройство, обеспечивающее выходное напряжение пригодное для подключения компьютера и другой оргтехники. В составе ИБП имеется мощная, как правило, свинцово-цинковая, аккумуляторная батарея и преобразователь напряжения постоянного тока в напряжение переменного тока с аппроксимацией синусоидальной формы напряжения, по типу промышленной силовой электрической сети.

В обычном режиме, когда имеется питание в бытовой сети 220 Вольт с параметрами, допустимыми для работы бытовых устройств, преобразователь напряжения находится в отключённом состоянии, а питание поступает напрямую: от источника питания – силовой сети, к бытовому прибору, в частности – компьютеру. В таком случае ИБП ведёт мониторинг входящего напряжения и в случае выхода параметров за предельные величины, переключает питание на аккумуляторную батарею через импульсный преобразователь напряжения.

Преобразователь может задействоваться постоянно. В таком случае трансформаторный или импульсный блок питания, подключённый к силовой сети, преобразует переменное напряжение в постоянное, которое, в свою очередь подаётся на преобразователь частоты и подзарядку аккумуляторной батареи.

В ИБП часто применяются автоматические регуляторы напряжения. Работают эти устройства по принципу стабилизаторов напряжения. Не вдаваясь в подробности, можно сказать, что выходное напряжение поддерживается в допустимых для питания бытовой техники, пределах, пока это возможно.

При выходе параметров напряжения силовой сети за допустимые пределы происходит переключение ИБП на питание преобразователя напряжения от аккумуляторной батареи. Так обеспечивается питание компьютера, подключённого через ИБП к сети, что компьютер не отключается, а продолжает работать, будто ничего не произошло.

В отсутствие ИБП компьютер бы экстренно выключился и мог выйти из строя из-за скачков напряжения в сети или по причине частого аварийного выключения. Режимы такого экстренного воздействия на компьютер губительны. В составе любого блока питания компьютера имеется свой высокочастотный импульсный преобразователь напряжения.

Во время включения - запуска блок питания работает не стабильно, он находится в так называемом «переходном режиме». В кратковременном, пусковом промежутке, времени, это критически отражается на работе электронной схемы компьютера из-за нестабильности выходных параметров.

При нарушении параметров силовой сети: кратковременном исчезновении напряжения и резком возобновлении питания, такие скачки провоцируют сложные переходные процессы в элементах схемы импульсного преобразователя блока питания компьютера. Происходит перегрев элементов из-за нетипичной нагрузки, переходящих за пределы расчётных параметров. Это может легко приводить к мгновенному выходу из строя отдельных элементов или снижению их надёжности.

Дабы не подвергать ненужным испытаниям схемы блоков питания, компьютеры чаще всего подключают к бытовой сети через специальные фильтры. Иногда, в дорогих блоках питания, элементы частотных фильтров встраиваются непосредственно в основные схемы устройств. Но фильтры не спасают от пропадания входящего напряжения силовой сети.

Функция фильтров – сглаживание пульсаций и высоковольтных выбросов, случающихся в сети. Фильтры необходимы, но их одних недостаточно для полной защиты электронной техники от нестабильности подачи питающих напряжений из силовой электрической сети. Как раз нестабильность питания и приводит к фатальным последствиям, когда компьютеры и другая бытовая техника выходит из строя.

Если прочитать внимательно, хорошо и грамотно написанное руководство по эксплуатации бытового прибора, то можно обнаружить важное замечание, предостерегающее от порчи устройства. Включать прибор, можно после выключения, не раньше чем через десять секунд.

Предупреждение о необходимости выдерживания паузы зиждется на том, что переходные процессы в момент включения электронного прибора происходят с перегрузками отдельных электронных компонент. Но, поскольку, такие стрессы происходят редко и не регулярно, схемы не успевают перегреваться и постепенно приходят в равновесное состояние, десяти секунд оказывается достаточно. ИБП служит для того, чтобы подобных стрессовых ситуаций могла избежать любая электроника, подключаемая через это устройство.