Серьезные проблемы в работе средств вычислительной техники могут возникать из-за некачественного электропитания и наличия статического электричества. Согласно статистике, по причинам, связанным со сбоями электросети, в75 % случаев происхо-дит потеря информации и в 40 % случаев выходит из строя электронное оборудование. Для предотвращения последствий, вызванных неполадками в электросети, необходимы:
1. Правильная разводка линий электропитания. Розетки для подключения средств вычислительной техники и периферийных устройств должны быть подключены к отдельной фазе.
2. Отдельный щит с автоматами защиты и общим рубильником для отключения компьютерного оборудования.
3. Оборудование защитного заземления.
4. Специальные устройства защиты (подавители всплесков (surgeprotector), источники бесперебойного питания (ИБП) (UPS—Uninterruptible Power Supply).
Источники бесперебойного питания (ИБП) позволяют обеспечить работу нагрузки при полном отключении электропитания и защитить средства вычислительной техники от вредного действия сетевых помех.
Функционально такой прибор практически всегда состоит из устройства подавления помех, зарядного устройства, батареи аккумуляторов и преобразователя напряжения (постоянное—переменное).
В зависимости от принципа действия различают три типа ИБП.
Дежурные ИБП (резервные) (off-line). В сетевом режиме ИБП этого типа питает компьютер через ветвь, содержащую только входной фильтр (рис. 3.2, а). Одновре-менно зарядное устройство подзаряжает аккумуляторные батареи. Если подача элек-троэнергии прекратилась или напряжение в сети стало ниже некоторой допустимой величины, то ИБП включает питание от батарей. Поскольку питание компьютера и периферийных устройств обеспечивается напряжением промышленной сети переменного тока, постоянное напряжение аккумуляторной батареи должно быть преобразовано в переменное. Для этого используется инвертор.
Постоянно включенные ИБП (on-line). ИБП этого типа иногда называют источниками с двойным преобразованием. В них входное переменное напряжение с помощью выпрямителя преобразуется в постоянное и поступает на высокочастотный преобразователь (рис. 3.2, б). С выхода ВЧ преобразователя напряжение высокой частоты поступает на инвертор и с него на выход устройства. Необходимость применения ВЧ преобразователя обусловлена тем, что значительные изменения напряжения сети преобразуются в относительно небольшие изменения частоты ВЧ сигнала на его выходе. Дело в том, что электронные устройства более критичны к изменению уровня питающего сетевого напряжения, чем к его частоте. Зарядное устройство и аккумулятор подключены непосредственно к выходу ИБП. Этим достигаются малое время переключения и стабильность параметров выходного переменного напряжения ИБП. Кроме того, конструкция постоянно включенного ИБП обеспечивает гальваническую развязку между промышленной сетью и блоком питания компьютера.
Гибридные ИБП (line interactive). По существу эти источники бесперебойного питания являются усовершенствованием резервных ИБП. У таких источников инвертор непрерывно подключен к выходу (рис. 3.2, в), благодаря чему обеспечивается гальваническая развязка.
Современные модели ИБП имеют в своем составе микроконтроллер, который в совокупности со специализированным программным обеспечением серверов и станций, поставляемых для конкретных моделей, может предоставлять широкий спектр услуг в зависимости от интерфейса связи источника бесперебойного питания с системой, куда входят:
• Телеметрия. Информация о состоянии питающей сети, батареи и других узлов, температуре внутри ИБП, величине нагрузки и т.д. передается в систему сбора, об-работки и отображения информации. Система может прогнозировать время работы от батарей и, следовательно, корректировать задержку завершения работы компьютера.
• Телеуправление. Двунаправленный интерфейс с источником бесперебойного питания обеспечивает подачу управляющих команд — отключение, запуск диагностических тестов и т.п.
• 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 предупрежде-ние всем клиентам, через некоторое время инициирует закрытие сервера и програм-мирует ИБП на отключение питания через определенный интервал времени и пов-торное включение в заданное время. После отключения по команде ИБП переходит в режим ожидания и своим внутренним таймером отсчитывает время до включения. В заданное время ИБП включает питание нагрузки, и сервер автоматически загружается.
При выборе источника бесперебойного питания можно руководствоваться следующими рекомендациями.
1. Определить мощность подключаемой к ИБП нагрузки. Мощность ИБП должна превышать потребляемую мощность как ми нимум на 25...30 %. Потребляемая мощность устройств, подключаемых к источнику бесперебойного питания, указывается в ваттах, мощность ИБП — в вольт-амперах. Для пересчета этих значений необходимо значение мощности в ваттах умножить на 1,5 или 1,6. Принтеры, особенно лазерные, подключать к ИБП не рекомендуется в связи с тем, что они потребляют большую стартовую мощность (в десятки раз превышающую их номинальную мощность), а их бесперебойная работа не так важна.
2. Определить время автономной работы. Существуют таблицы, которые по соотношению потребляемой и номинальной мощности ИБП позволяют определить минимальное время работы ИБП при отключении электропитания.
3. В том случае, если источник бесперебойного питания предполагается использовать в локальной вычислительной сети, необходимо знать, какие операционные системы поддерживает специальное программное обеспечение, поставляемое вместе с ним.