Источники бесперебойного питания OFF-LINE (STAND-BY), LINE-INTERACTIVE и ON-LINE.

Источники бесперебойного питания OFF-LINE (STAND-BY), LINE-INTERACTIVE и ON-LINE.

Источники бесперебойного питания различают по классам (режимам работы). Существуютблоки OFF-LINE (STAND-BY), LINE-INTERACTIVE и ON-LINE.

В OFF-LINEUPS (рис.1) нагрузка в норме, получает питание от сети, выпрямитель обеспечивает подзарядку аккумулятора. При пропадании входного напряжения включается инвертор и нагрузка переключается на него за несколько миллисекунд. По восстановлении входного напряжения происходит обратное переключение, аккумулятор снова подзаряжается. К этому классу относятся, например, BackUPS фирмы АРС.

Рис. 1. Блок-схема UPS Off-Line

UPSLINE-INTERACTIVE работает аналогично OFF-LINE, но имеет дополнительную возможность ступенчатой стабилизации при длительных «проседаниях» входного напряжения с помощью бустера (обычно посредством перекоммутации первичных обмоток входного трансформатора). К этому классу относятся Smart и MatrixUPS фирмы АРС.

ON-LINEUPS (рис. 2) обладают наилучшими характеристиками, в них нагрузка получает питание всегда от инвертора. Инвертор получает постоянное напряжение от сетевого выпрямителя или аккумулятора, схема обеспечивает высокую стабильность выходного напряжения при питании как от сети, так и от аккумулятора. Для данной структуры естественна гальваническая развязка входа и выхода и отсутствие переходных процессов на выходе при переключении на резервное питание. К этому классу относятся UPS серии Prestige фирмы EXIDE.

Рис. 2. Блок-схема UPS On-Line

 Для работы в условиях сильных колебаний питающего напряжения хорошую защиту обеспечат только UPS классов ON-LINE или LINE-INTERACTIVE. От класса, мощности устройства и емкости батареи, определяющей время автономной работы при максимальной нагрузке, существенно зависит цена UPS.

При пропадании сетевого напряжения UPS переключается на резервное питание и обычно подает звуковой сигнал. Для защиты данных компьютера UPS должен иметь возможность передать сигнал о грядущем отключении питания. Сигнал может подаваться аппаратным прерыванием через специальную плату сопряжения с PC или разъем PS/2 Mouse (как варианты у SmartUPS), через СОМ-порт или встроенный в UPS адаптер ЛВС. Два последних варианта более универсальны и обеспечивают двунаправленный обмен развернутой управляющей и диагностической информацией. При восстановлении питания происходит обратное переключение и батареи подзаряжаются. Если питание не восстановилось за время работы батарей, UPS отключается, а его повторное включение после подачи напряжения может быть ручным или автоматическим. Аккумуляторные батареи требуют периодической тренировки — циклов заряда и разряда. Если UPS питает устройство от сети, напряжение в которой никогда не пропадает, это может привести к потере работоспособности батарей.

Наиболее совершенные модели имеют встроенные средства автоматического запуска тестовых и профилактических процедур, при которых нагрузка на некоторое время переключается на питание от батарей. Некоторые UPS выполняют эту процедуру по команде от модуля программной поддержки, исполняемого на защищаемом компьютере. В этом случае UPS должен соединяться с компьютером специальным интерфейсным кабелем. Современные модели UPS имеют в своем составе микроконтроллер, который в совокупности со специализированным ПО серверов и станций, поставляемым для конкретных моделей, может предоставлять широкий спектр услуг в зависимости от интерфейса связи UPS с системой:

1.) Телеметрия.

Информация о состоянии питающей сети, батареи и других узлов, температуре внутри UPS, величине нагрузки и т. д. передается в систему сбора, обработки и отображения информации. Система может прогнозировать время работы от батарей и соответственно корректировать задержку закрытия сервера.

2.) Телеуправление.

Двунаправленный интерфейс с UPS обеспечивает подачу управляющих команд — отключение, запуск диагностических тестов и т. д.

3.) Планирование включения и выключения.

Администратор может задать график работы сервера, указывая время включения и отключения питания на каждый день недели. Программа при наступлении времени отключения посылает предупреждение всем клиентам, через некоторое время инициирует закрытие сервера и программирует UPS на отключение питания через определенный интервал времени и повторное включение в заданное время. После отключения по команде UPS переходит в режим ожидания и своим внутренним таймером отсчитывает время до включения. В заданное время UPS включает питание нагрузки, сервер автоматически загружается, и следующее запланированное отключение произойдет по инициативе программы, работающей на сервере.

Рис. 3. Кабели подключения UPS к СОМ-порту

Возможности взаимодействия по сети оператора с UPS определяются его ПО. Популярный PowerChute («парашют») для SmartUPS фирмы АРС, Onli-NetBasic для UPS фирмы EXIDE обеспечивают вышеперечисленные функции для различных ОС, они вполне удовлетворительны для систем с одним UPS. В системах с более сложным питанием желательно использовать сетевые варианты ПО, обеспечивающие централизованное управление сетями UPS. Для UPS фирмы EXIDE - это OnliNet Network, OnliNet NVX идр. Диалог UPS с программным модулем возможен, естественно, только при связи компьютера и UPS двунаправленным интерфейсом. Наиболее распространенный вариант связи — через СОМ-порт. Многие модели UPS имеют разъем DB9, который обычно и используется интерфейсом RS-232. Однако зачастую назначение его контактов сильно отличается от стандартного. На рис. 3 приведены схемы кабелей подключения UPSFiskars и SmartUPS фирмы АРС к СОМ-порту.

Некоторую специфику защиты от пропадания питания имеет коммуникационное оборудование. Для обеспечения бесперебойности работы сети все коммуникационные устройства, естественно, должны иметь бесперебойное питание. Для таких элементов сети, как хабы, концентраторы, маршрутизаторы и т. д., обычно невозможно запустить программную поддержку конкретного UPS. В этом случае питающий их UPS должен обеспечить резервное питание на время до аварийного закрытия сервера, для того чтобы можно было успеть аккуратно завершить работу приложений. Весьма полезным свойством внутреннего ПО UPS (или специального адаптера, подключающего один или несколько UPS с интерфейсом RS-232 к среде передачи локальной сети) является поддержка протокола SNMP. Это обеспечивает централизованное управление UPS, питающих коммуникационное оборудование.