Непрекъсваемите токозахранващи устройства, или UPS, често предизвикват смесени чувства: от една страна е желанието ни за защита на ценно оборудване и данни, а от друга – страхът от объркване в техническите спецификации.
В действителност обаче всичко се оказва много по-просто: при избора са важни само три основни параметъра – видът на UPS, неговата мощност и капацитет на батерията.
Видове UPS и техните роли
Всички непрекъсваеми токозахранващи устройства са разделени на три основни категории в зависимост от дизайна.
Свързвайки резервен UPS, получавате най-простото устройство: когато захранването е изключено, оборудването превключва на батерията. Такова непрекъсваемо захранване е евтино и е доста подходящо за обикновен домашен компютър или монитор, ако няма сериозни пренапрежения в мрежата.
Линейно-интерактивният UPS се различава от резервния по това, че вграденият автотрансформатор регулира напрежението, без да превключва към батерията по време на леки спадове и пренапрежения, изглаждайки смущенията. Това е най-добрият избор, ако прекъсванията на захранването са редки, но напрежението в мрежата е „плаващо”.
Онлайн UPS (с двоен конвертор) е изграден на принципа на двойното преобразуване: първо, променливият ток се изправя в постоянен ток, а след това отново се формира променлив ток с образцова синусоида. Превключването към батерията е мигновено, качеството на сигнала е идеално. Такива устройства се препоръчват за сериозни работни станции, сървъри или медицинска електроника, но цената и консумацията на енергия са по-високи.
Практически казус: кой UPS е подходящ за моя РС
Да разгледаме примерна компютърна конфигурация с процесор Ryzen 5 5600 и графична карта RTX 3060. Домашен или работен РС в такава конфигурация представлява сериозна мултимедийна станция: шест Zen 3 ядра, мощна графична карта с Ampere GPU от Nvidia, няколко DDR4 модула и бърз NVMe диск.
Искаме този добър хардуер да не се повреди, поради пренапрежение или внезапно прекъсване на захранването. Кой UPS би бил идеален за тази система, защо захранване от 600 W на компютъра не означава, че UPS трябва да е същият, и как да разберем колко минути автономност можем да получим?
Колко вата всъщност консумира компютърът
Производителите обикновено посочват топлинната проектна мощност (TDP) или „номиналната” мощност на компонентите, въпреки че в реална игра или рендеринг числата леко се колебаят. Нека започнем с процесора: Ryzen 5 5600 номинално се вписва в 65 W, но при синтетичен стрес тест достига 78 W.
Видеокартата RTX 3060 е известна с умерената си лакомия: 170 W е максималният ѝ TDP. DDR4 RAM паметта е скромна: два 16 GB модула консумират около 4 W всеки под товар. 512 GB NVMe SSD рядко надвишава 7 W при работа с големи файлове.
Добавете дънната платка (≈15 W за нейните контролери и захранване на слота), охладителя на процесора (около 4 W за 120 мм вентилатор) и няколко вентилатора за кутията със същия размер (още 8 W на слот). Получаваме:
- Ryzen 5 5600 78W
- RTX 3060 370W
- DDR4 32 GB (2 модула по 16 GB) 8W
- NVMe-SSD 512 GB 7W
- Дънна платка B550 15W
- Охладител за процесор 4W
- Вентилатори за кутията x2 8W
- Общо 290W
Защо резервът на мощност е от съществено значение
Компютърът не работи монотонно: стартиране на игра, кратък пик по време на компилация на видео или смяна на графична памет водят до моментни пикове на консумация на компонентите. За да се предотврати тревожното бипкане на UPS-а и преминаването му в режим на защита, е обичайно да се добавят 20-30% мощност отгоре. За нашите 290 W това дава диапазон от 348-377 W на UPS-а.
Производителите на UPS често работят във волт-ампери (VA), като се има предвид, че компютрите имат фактор на мощност (PF) от около 0,6. Делим 377 W на 0,6 и закръгляваме нагоре – получаваме 630-650 VA. Всеки линейно-интерактивен UPS от 800 VA (активна мощност 480 W) ще осигури стабилна работа: той има резерв и вграден AVR трансформатор, който изравнява битовото напрежение без преждевременно „изтощаване” на батерията.
Колко дълго ще продължат тези „няколко минути”?
Имаме формула: t=Eакбхη/Pтовар, където Eакб е капацитетът на батерията (W h), η е ефективността на инвертора (≈ 0,9). За стандартна батерия от 9 Ah при 12 V получаваме E = 108 Wh. Заместваме: t ≈ 0,34 h = 20 минути.
Производителите смятат по-консервативно, така че от маркетинговите таблици виждаме 10-14 минути. Разликата се обяснява с полезния цикъл на батерията: UPS-ът не се разрежда до 100% – оставя 15-20% от капацитета, за да не се деградира оловната плоча.
Водени от използваната по-рано конфигурация, вземаме за основа три числа: 290 W средна реална консумация, 377 W желана пикова мощност и 800 VA от конвенционалния „капацитет” на непрекъсваемото захранване. Всеки линейно-интерактивен UPS от 800-1000 VA с вградена батерия 9 Ah ще осигури 10-12 минути работа, което означава, че е повече от достатъчно, за да се запази „кубче” в Blender.
Заключение
Основното, което трябва да запомним, е, че мощността на захранването изобщо не е равна на това, което системата черпи всяка секунда от мрежата. Изчислете действителната консумация и оставете резерв, а останалото поверете на висококачествен UPS.
