Fontes de alimentação ininterruptas para o servidor. Fonte de alimentação ininterrupta para um servidor O que acontece quando a energia do UPS está “baixa”

Os requisitos que uma fonte de alimentação ininterrupta atende para um computador pessoal e para um servidor são diferentes. As condições impostas a um UPS de servidor são muito mais elevadas do que a um UPS de computador pessoal. Ainda assim, não apenas os dispositivos periféricos estão sempre conectados ao servidor (servidores), mas também os computadores cujos usuários podem se conectar remotamente a esta rede.

Além das tarefas comuns que são resolvidas por qualquer fonte de alimentação ininterrupta, os UPSs de servidor possuem várias funções mais específicas. Estes incluem: controle remoto usando uma rede local, teste automático de UPS e diagnóstico automático de bateria.

Como a energia que o UPS fornece a um servidor é muito grande, o sistema de energia geralmente consiste em unidades instaladas em um rack de servidor. Esse UPS tem outra vantagem real: torna-se possível realizar “reparos a quente”, testar e substituir uma unidade de sistema defeituosa sem desconectar a fonte de alimentação ininterrupta da rede. Na verdade, substituir a unidade defeituosa por uma de reserva (funcional) e depois fazer os reparos sem pressa (ou entrar em contato com o departamento de serviço) é sempre mais conveniente e simples.

Online ou não Online?

Um UPS de classe on-line, ou seja, um sistema de dupla conversão, oferece o mais alto grau de proteção para os aparelhos elétricos a ele conectados.

A principal desvantagem dos UPSs de backup (off-line), bem como dos UPSs interativos em linha, continua sendo a necessidade de comutar a carga fornecida da tensão da rede para um gerador (inversor) alimentado por bateria. O tempo dessa comutação de carga, entretanto, não pode ser considerado “zero”, pois a própria comutação causará um processo transitório, com presença de “bursts” indesejados. Tudo isso leva a pelo menos um mau funcionamento, uma perda de energia de curto prazo em cada dispositivo conectado ao UPS.

O poder de conversão dupla elimina esse problema. Nesses UPSs, a carga do inversor (gerador de tensão alternada) será constantemente alimentada. Como você pode entender, a entrada do inversor está conectada à tensão direta (não alternada) de uma bateria carregada ou retificador. O retificador aqui converte tensão alternada de 220 V em tensão contínua (12 V ou 24). Quando a tensão do “retificador” desaparecer, o inversor continuará operando, alimentado apenas pela bateria.

Na verdade, é possível criar um UPS de grande potência (até 500 kVA) apenas usando um esquema de dupla conversão. É claro que esse no-break fornece energia não para um computador, mas para uma sala de servidores, escritório ou para todo o edifício. Na hora de escolher, lembre-se que UPSs com potência igual ou superior a 10 kVA são destinados ao uso em conjunto com rede trifásica.

Disposição

UPSs de potência não muito alta (até 1000 VA) geralmente operam com baterias por 7 a 20 minutos. UPSs com alta potência de saída podem não ter baterias como padrão. Dependendo das condições de operação, eles são equipados adicionalmente com baterias de diferentes capacidades. O número de baterias, ou seja, a capacidade total, afeta o tempo de operação de emergência. Via de regra - proporcionalmente.

Como deveria ser? Uma opção comum de utilização de um UPS para alimentar a carga antes de ligar o motor do gerador (diesel) envolverá uma escolha dependendo das características do motor diesel. Para encerramento emergencial (de programas e serviços) - agora, em geral, bastam 10 ou 15 minutos, na velocidade “moderna” do processador.

Funções adicionais relacionadas especificamente à parte elétrica dos sistemas UPS incluem a capacidade de operar sem o uso de baterias quando a rede está em alta ou baixa tensão (modos SmartTrim e SmartBoost, respectivamente). O valor limite (no qual a transição para “bateria” ainda ocorrerá) pode ser configurado (para ambos os modos – separadamente).

Ao controle

Qualquer UPS APC Smart montado em rack possui uma função de desligamento ou inicialização programada, para a qual é usado um servidor (conectado ao UPS através da porta COM) ou uma placa de rede de gerenciamento Web/SNMP.

Como regra, uma função é necessária: desligar a estação de trabalho, digamos, 10 minutos após ligar o modo “bateria”. Ou seja, damos ao sistema operacional 10 minutos completos para se extinguir. E para ligá-lo quando aparecer tensão na rede 220V, você pode configurar o BIOS da placa-mãe - Ligar quando o PC estiver ligado (quando ligado). Na verdade, é necessário mais alguma coisa?

Essa configuração é típica. E aqui não se usa horário: se tem luz o servidor está funcionando, se não tem luz não tem trabalho.

O adaptador UPS da APC é denominado Power Net SNMP (exemplo: AP9617). Na verdade, o adaptador SNMP APC Power Net desempenha o papel de agente SNMP e de placa Ethernet para todos os Smart-UPS desta empresa. A própria placa adaptadora possui apenas um conector RJ (LAN 10 MBit) e os computadores que recebem o sinal do UPS estão localizados no mesmo segmento de rede local Base 100 (ou 1000 MBit) que o próprio UPS.

Um sinal de alerta é enviado a todas as estações de trabalho (o sinal possui um IP “comum”), após o qual cada uma que receber este sinal realizará automaticamente as seguintes ações: interromper todos os serviços; desligamento (usando o sistema operacional).

Para controlar essas funções (desligamento do software - ativação), é necessário lembrar duas “palavras”: Quando falta energia (“quando falta energia”) - quando exatamente iniciar o desligamento; Quando a energia retornar (“quando a eletricidade aparecer”) – ligue o UPS imediatamente ou após o especificado (“nunca” significa ligar manualmente).

O parâmetro Quando a energia falha pode ser configurado para o tempo até que as baterias estejam completamente descarregadas (por exemplo, “iniciar o desligamento 7 minutos antes da descarga”), mas você pode selecionar o valor imediato (“imediatamente”) para fornecer o tempo máximo para parar e desligar os servidores usando ferramentas do sistema operacional.

Nota: o tempo de descarga é definido com base no consumo total (máximo) de energia.

Configuração usando botões (e defeitos típicos)

A maioria dos parâmetros UPS necessários para o servidor podem ser configurados “hardware” (usando botões no painel do dispositivo). Por exemplo, na série APC Smart, existe um “Botão de definições de configuração”.

No APC, com um botão você pode definir o limite no qual o UPS mudará para baterias, ou seja, os limites superior e inferior de tensão (o indicador LED exibe o valor da configuração atual com seu brilho). Pressionar o mesmo botão com a tecla “On” permitirá alterar o parâmetro Quando a energia falha.

Falhas de conexão (estamos falando de rede local) são diagnosticadas pela placa SNMP:

A lâmpada verde está acesa – o agente SNMP está funcionando normalmente;
A lâmpada verde está piscando – o agente SNMP não está configurado;
A lâmpada vermelha está acesa - falha de hardware;
A lâmpada vermelha está piscando – o cabo LAN está quebrado.

Gestão "suave"

Como já mencionado, a placa de rede APC Smart UPS é um servidor web, ou seja, é fornecida uma interface web para gerenciar (definir parâmetros) o UPS. Para a APC, é denominado Desligamento de rede do Power Chute.

Digitando o nome desejado no navegador, chegamos ao Assistente de Configuração:

A página Assistente de configuração: Segurança permite definir um login e uma senha. Ao clicar em “Avançar”, vemos a página Configuração Elétrica:

O software UPS também pode funcionar com um servidor que possui duas fontes de alimentação internas (o programa “vê” 2-3 UPS como um). Em cada caso, um servidor em execução (ou vários) receberá as mensagens corretamente. Então:

UPS único. Tudo está claro aqui, há um UPS, uma linha de energia.
Redundante – um esquema de backup que utiliza 2 ou mais UPSs conectadas a uma máquina com 2 ou mais fontes de alimentação (pode haver várias dessas “máquinas”);
Uma matriz de UPS cuja saída é “paralela” (é possível fazer isso? E, em caso afirmativo, com quais empresas UPS?).

O padrão é um UPS. Ao clicar em “Avançar”, vemos os “detalhes” da conexão IP (UPS-Details):

Clique em “Avançar”, “Avançar” e finalmente chegaremos à página de configurações do dispositivo:

Podemos configurar a reação aos eventos (eventos) como quisermos. Configuramos o UPS para “desligar” quando a carga da bateria estiver em 15% e o gabinete estiver superaquecido (a placa ap9631 vem com sensor de temperatura externo).

Examinamos apenas uma marca de UPS, porém, outras não diferirão tanto em função. Ao escolher um UPS, fica claro o que procurar: a presença de sensores; custo da placa de controle Ethernet.

Conexão paralela do UPS

Uma ligação “paralela” é uma solução técnica que visa aumentar a fiabilidade global (redundância de hardware da UPS) e aumentar a potência de saída de um determinado sistema. É possível a conexão elétrica paralela de vários UPSs peer-to-peer. Ao mesmo tempo, suas entradas e saídas são combinadas.

Claro, é impossível colocar fontes de tensão em paralelo “simplesmente assim”. A funcionalidade de tais sistemas é garantida pela presença de um circuito de sincronização de fase da tensão de saída. A APC possui uma tecnologia chamada “Active Sync”.

Obtemos: distribuição uniforme de carga entre todas as fontes; Se um falhar, a energia será redistribuída entre os que podem ser reparados. Normalmente, é usado um esquema de redundância N+1 (você precisa de 3.000 VA - usamos 4 UPSs de 1.000 VA cada).

Observe que nem todos os UPSs (mesmo os de servidor) suportam esse recurso.

Nota: o número máximo de UPS utilizados em paralelo é sempre limitado. Geralmente 3 ou 4 (para alguns modelos de UPS é 8).

Cálculo de potência

No site de cada fabricante de equipamento, eles oferecem o cálculo automático da potência do UPS (e a seleção dos modelos de UPS necessários). Para APC, este site: www.apc.com/tools/ups_selector/index.cfm.

A capacidade da bateria também será calculada (dependendo do tempo de operação especificado).

Como você pode ver, existem duas opções para cálculo automático. A primeira é “substituir” a configuração existente do seu computador (processador, número/tipo de discos rígidos, presença de impressora). Em geral, este cálculo é bastante preciso. Mas isso é feito em abundância.

Outro método de cálculo é quando você mesmo sabe quantos Volt-Amperes cada estação de trabalho precisa. Conhecendo o seu “número”, é fácil calcular a potência total.

Sobre a influência do fator de potência da fonte de alimentação na potência calculada

Como você sabe, o consumo de energia (em Volt-Amps) é igual à potência máxima em Watts multiplicada pelo fator de correção (fator de potência):

O valor do fator de potência (Pf) é diferente para diferentes tipos de fontes de alimentação de computador. Para uma fonte de alimentação pulsada que não possui correção Pf (cuja entrada é uma ponte de diodos e capacitores), é igual a 0,6. A utilização de sistemas de correção do fator de potência em fontes de alimentação modernas permite “aproximar” o valor do coeficiente de 1. Mas também com os sistemas PFC (correção Pf) nem tudo é tão simples.

Primeiro, correção passiva (PPFC). O coeficiente para cálculos pode ser considerado igual a 0,9 (0,85 para fontes de alimentação “potentes”). Em princípio, isso funciona. Mas UPS baratos (não online) não toleram tal correção e podem falhar (o que é causado pela presença de indutâncias na entrada da fonte de alimentação).

Com a correção ativa também não é fácil. Parece que podemos considerar Pf = 1 (para não incomodar). No entanto, as sutilezas são as seguintes.

Pergunta: Há algum problema com o funcionamento conjunto do UPS e da fonte de alimentação APFC? O formato do sinal de saída do UPS (onda senoidal ou aproximação) afeta a operação dessa fonte de alimentação?

Responder: sim, há um problema. Manifesta-se em maior medida apenas com fontes de alimentação APFC que possuem “autovoltagem” (Full Range). UPS até 1000VA (e talvez um pouco mais) com tal fonte de alimentação se comportam de forma inadequada: se o computador for suficientemente “glutão” (acima de 300W), ocorre uma queda de tensão de curto prazo (o PC reinicia).

Pergunta: por que esse problema é possível?

Responder: devido ao consumo excessivo de corrente de curto prazo pelo módulo APFC, que possui “autotensão”.

Por exemplo, na fonte Hiper R HPU-580W está escrito:

110 a 120 V (8 A) e 200 a 240 V (5 A). 5A é um pouco demais (para 580 Watts), é bom que seja dito honestamente.

Existem fontes de alimentação com APFC sem a opção “autotensão” (ou seja, com chave). Por exemplo:

Hiper HPU 3S425 – provavelmente outras fontes de alimentação desta empresa (não encontramos fontes de alimentação Hiper com autotensão);
FSP Optima Pro 500W, 550W (230V) (e fontes de alimentação desta série 600W e superiores, infelizmente, possuem voltagem automática).

As fontes de alimentação acima (mas não apenas elas) não causam problemas ao trabalhar em conjunto com um UPS Online.

O que acontece quando a energia do UPS está “baixa”?

Se a potência de saída da fonte de alimentação ininterrupta for insuficiente, é possível o seguinte:

Um desligamento de curto prazo do computador (que implica imediatamente uma “reinicialização” com perda de dados).
Exceder a corrente em 1,5-2 vezes colocará o UPS no modo de proteção. Mesmo que o “excesso” durasse 20-30 ms.

É claro que um computador, servidor ou estação de trabalho nem sempre funciona em plena capacidade. No entanto, ao escolher uma fonte de alimentação ininterrupta UPS (ou conjunto UPS), você deve proceder a partir dos valores máximos possíveis.

O tempo necessário para desligar corretamente o servidor

A estação de trabalho para sob o controle do sistema operacional, que recebe o comando apropriado “de fora”. Em cada caso específico, o valor do intervalo de tempo necessário para parar completamente todas as aplicações e serviços é estritamente individual.

Para calculá-lo, você não precisa comprar um UPS. Você pode calcular tudo sozinho. Para isso, pode-se carregar artificialmente o servidor, simulando a pior das situações (a maior carga computacional), para então detectar quantos minutos se passam antes de desligar.

Ao adicionar 20-30% a este intervalo, fique à vontade para escolher um sistema UPS com esses parâmetros.

Às vezes, o tempo de operação “com baterias” é deliberadamente escolhido para ser um pouco mais longo, para não “desligar” as máquinas toda vez que a tensão cai (diminui) por um minuto. A escolha aqui depende mais dos parâmetros medidos da rede elétrica.

O backup de um pequeno banco de dados MS SQL leva alguns segundos. Copiar e salvar (carregar) infobases 1C Enterprise pode levar 10 minutos (ou mais), dependendo do tamanho e configuração do servidor.

Podemos dizer: ainda vale a pena focar no fato de que com o tempo, os recursos de todas as “bases” do servidor aumentam, e o tempo de backup nunca depende linearmente do “volume”...

Portanto, ao escolher um UPS, eles focam em modelos que proporcionam dimensionamento da vida útil da bateria (instalação de baterias adicionais).

Resumidamente sobre empresas

LIEBERT (certificação ISO 9001, certificados Russo e CIS)

Desde 1975, a Liebert GmbH fornece soluções profissionais poderosas para o nosso complexo industrial militar. A Liebert ganhou maior popularidade há 7 anos, ao entrar no mercado de UPS de média e baixa potência. Usando produtos Liebert, são criados sistemas de fornecimento de energia para servidores, estações de trabalho e fontes de alimentação centralizadas para edifícios.

Esta empresa produz apenas fontes de aulas online. Foi Liebert quem primeiro usou o controle por microprocessador. Agora a empresa oferece uma ampla gama de produtos, fontes de alimentação projetadas para toda a faixa de consumo de energia (a partir de 700 VA).

EATON-POWERWARE (fornecimento de soluções completas turnkey)

As fontes de alimentação ininterruptas da Eaton são especialmente projetadas para funcionar com servidores e cargas de computador e são altamente eficientes (eficiência de 0,9). No mercado, os produtos da empresa são representados por diversos modelos projetados para diferentes potências. A empresa tem mais de 40 anos de experiência trabalhando com clientes corporativos.

APC (sistemas de energia de computador)

Desde 2007, a empresa americana APC faz parte da Schneider Electric e, juntamente com a empresa MGE UPS, forma uma divisão da empresa global Critical Power. Às vezes você verá o seguinte emblema: “APC em colaboração com Schneider Electric”.

A história da APC começa em 1981. Foi fundada por três graduados do MIT. Inicialmente, o objetivo da empresa era pesquisar o uso da energia solar. Contudo, a APC rapidamente mudou os seus interesses e, desde 1984, tem estado envolvida apenas na protecção de energia. O primeiro UPS da empresa foi o modelo 450AT+, lançado no mesmo ano (84).

A informatização generalizada leva gradualmente ao facto de em 1988 o orçamento da APC já ser de um milhão e meio de dólares. A primeira fábrica internacional na Irlanda iniciou operações em 1994. Agora, o orçamento da empresa é várias ordens de grandeza maior. Mas o principal segmento de produtos vendidos são soluções de “servidor”, projetadas para potência a partir de 1000VA.

IPPON (produto da empresa taiwanesa Centralion Industrial)

Fontes de alimentação ininterruptas para uso doméstico e no escritório e outros dispositivos de proteção de energia constituem o núcleo do segmento de mercado da IPPON. A linha inclui UPSs projetados especificamente para as condições russas.

A marca surgiu no mercado russo em 2002, hoje a IPPON é uma das três empresas líderes no fornecimento varejista de UPS.

Hoje, são oferecidas ao comprador sete linhas de modelos, de todas as classes (Off-Line, Interativo, On-Line). Sob a marca IPPON, são produzidos 25 modelos diferentes, cuja faixa de potência vai de 400 a vários milhares de VA. A linha mais “cara” é a Smart Power Pro. No início de 2012, a empresa entrou no mercado online com um poderoso modelo voltado para equipamentos industriais (racks de servidores): Innova RT.

A confiabilidade do IPPON UPS é confirmada por uma garantia de dois anos e certificados de qualidade.

Concluindo, podemos dizer que as “tendências” do mercado para soluções econômicas (UPS baratos para residências e escritórios) e sistemas de alimentação profissionais são diferentes. Poderíamos até dizer que, em alguns aspectos, estes dois mercados são opostos. Empresas experientes e testadas ao longo do tempo podem passar para o segmento mais caro de soluções de servidores, enquanto UPS “de baixo custo” são agora oferecidas por um número crescente de “novas” empresas.

Uma breve visão geral das fontes de alimentação

Passiva(stand-by, o nome “standby” também pode ser usado, o nome oficial do tipo é VFD, Dependente de Tensão e Frequência) - o tipo de UPS mais acessível, assim chamado porque a bateria e o inversor (o circuito que converte direto tensão em tensão alternada) estão em estado normal quando operando na rede, estão completamente desconectados da carga na saída, e a comutação para eles ocorre apenas em caso de perda de energia na entrada (ou sua tensão ultrapassa o aceitável limites), o tempo de comutação da operação da rede para a operação da bateria é geralmente décimos de segundo, e o sinal de saída tem a forma de uma onda quadrada ou a aproximação mais simples de uma senóide.

UPS deste tipo, via de regra, não protegem os equipamentos conectados de interferências quando operam na rede; também é estritamente proibido conectar-lhes dispositivos que possuam um componente significativo de carga indutiva, a saber: fontes de alimentação de transformadores (exceto fontes de alimentação de baixa potência para modems, etc.) e motores elétricos CA, uma vez que fornecer um sinal não senoidal a tais dispositivos está repleto de falhas, ou seja, Eles funcionam corretamente apenas com fontes chaveadas, que são equipadas com todos os PCs, monitores modernos e uma parte significativa dos periféricos e equipamentos domésticos.

No entanto, mesmo no caso de fontes de alimentação comutadas, a alimentação de um meandro ou trapézio em vez de uma onda senoidal leva a um aumento da quantidade de ruído nas saídas internas das fontes de alimentação dos dispositivos que operam a partir de tais UPSs. Portanto, não é recomendado conectar equipamentos de áudio e vídeo a esses UPSs, bem como PCs caros ou sensíveis; seu principal uso são PCs domésticos e de escritório.

Entre os produtos APC, este tipo inclui as seguintes séries de UPS que são ideais em termos de critérios de “capacidades/preço”:

No início de 2010, a APC lançou um modelo atualizado da série RS - Back-UPS RS 550 ().Este dispositivo possui um novo recurso interessante de economia de energia. É implementado na forma de tomadas de saída UPS “dependentes”, que são desenergizadas se desligar o computador conectado às tomadas “principais” do dispositivo. Dessa forma, você pode economizar energia desligando automaticamente equipamentos como hubs, modems, roteadores e outros periféricos que normalmente são desnecessários quando o computador não está funcionando. Outra inovação importante que torna o uso do UPS mais conveniente é a presença de um display de cristal líquido que exibe informações detalhadas sobre o status do UPS e da rede elétrica.

Dupla conversão(conversão dupla, também chamada de “UPS online”, o nome oficial do tipo é VFI, Independente de Tensão e Frequência) - um UPS no qual a bateria é constantemente carregada da rede elétrica e fornece corrente ao inversor, devido ao qual a carga conectado a ele é completamente isolado galvanicamente da rede elétrica para uso geral e é constantemente alimentado por uma onda senoidal pura.

Esses UPSs não têm nenhuma restrição quanto aos tipos de equipamentos conectados se o consumo máximo de energia não exceder as capacidades do UPS. Sua principal aplicação é em equipamentos de controle e medição, equipamentos críticos de comunicação, servidores de alta confiabilidade e outras aplicações onde é necessária a mais alta qualidade e fornecimento de energia confiável. A APC oferece as seguintes séries de UPS deste tipo:

(Às vezes chamado de Smart Online) é uma série de UPS para as aplicações mais críticas, fornecendo a tensão de saída mais estável em quaisquer condições.

Ao operar qualquer servidor e equipamento de telecomunicações, é aconselhável utilizar um conjunto de medidas de proteção contra diversas influências negativas: tanto de rede (vírus, ataques de hackers, etc.) quanto físicas (superaquecimento, danos mecânicos, umidade, etc.). A segurança física completa dos equipamentos de TI também é impossível sem um sistema de alimentação de reserva, geralmente organizado com base em fontes de alimentação ininterruptas (UPS).

Ao escolher um UPS para equipamento de servidor, é necessário responder a uma série de questões importantes causadas pelas especificidades da aplicação. Vejamos cada um deles com mais detalhes (as recomendações gerais para a seleção de uma fonte de alimentação ininterrupta foram discutidas anteriormente neste artigo).

Com base no princípio de funcionamento e topologia (diagrama de construção), existem três tipos principais de fontes de alimentação ininterruptas:

backup (UPS off-line/standby);
UPS de linha interativa;
UPS de dupla conversão (UPS on-line).

Nos dispositivos do primeiro tipo, a carga em operação normal é conectada a uma rede externa. Quando os parâmetros da rede ultrapassam os limites estabelecidos, o circuito elétrico passa para um inversor alimentado por baterias recarregáveis (AB).

Os UPSs de backup são relativamente baratos, mas apresentam uma série de sérias desvantagens:

atrasos ao mudar para AB - de 5 ms;
tensão de saída não senoidal em modo autônomo;
filtragem fraca e falta de correção do sinal de rede;
Mudanças abruptas na tensão e na frequência ao alternar a energia de reserva.

Essas deficiências causam consequências extremamente indesejáveis para o equipamento microprocessador (até falhas). Conseqüentemente, um UPS de topologia off-line não é a solução ideal para proteger equipamentos de servidores modernos.

Os UPSs line-interativos possuem um circuito semelhante à versão anterior, complementado por um estabilizador de tensão. É implementado com base em um autotransformador com enrolamentos comutáveis e permite, em caso de pequenos picos de tensão na rede, regular a tensão de saída sem a participação da bateria.

Devido à sincronização do inversor com o sinal de entrada, a transição para o modo offline para UPSs interativos de linha ocorre mais rapidamente do que para dispositivos offline, mas mesmo assim o tempo de comutação permanece diferente de zero. Além disso, a topologia linha interativa não permite que o sinal elétrico seja completamente filtrado de diversas interferências e não garante 100% de independência dos parâmetros de saída do UPS em relação aos de entrada. Assim, estes dispositivos não podem garantir a segurança energética completa dos equipamentos de TI suscetíveis a quaisquer flutuações eletromagnéticas!

UPS de dupla conversão é a classe mais avançada de fontes de alimentação ininterruptas. Em seu esquema, as baterias são ligadas independente do modo de rede, o que garante tempo zero de transição para fonte de alimentação de reserva e, como resultado, alimentação contínua da carga com tensão de formato senoidal ideal!

Os UPSs on-line são resistentes a todos os desvios na qualidade da energia e garantem a operação estável de equipamentos sensíveis, independentemente dos parâmetros da rede de alimentação externa.

Os UPSs de dupla conversão atendem aos mais recentes requisitos de confiabilidade de fornecimento de energia e são recomendados para funcionar com qualquer equipamento de servidor, rede e telecomunicações!

UPS monofásico ou trifásico?

A resposta a esta pergunta depende da rede elétrica no local de instalação do dispositivo e da carga planejada:

Os UPSs monofásicos operam em redes com tensão de 220 V, sua potência geralmente não ultrapassa 10 kVA. São utilizados para conectar um servidor individual, um grupo de servidores, um ou mais racks de servidores, bem como outros equipamentos de telecomunicações com potência dentro dos limites especificados;
Os UPSs trifásicos são alimentados por uma rede de 380 V, são altamente potentes e fornecem proteção para salas de servidores, grandes complexos de TI e data centers.

Ao conectar consumidores monofásicos (quase todos os equipamentos de TI) a um UPS trifásico, qualquer uma das fases de alimentação não pode ser carregada com mais de 1/3 da potência nominal do dispositivo. Por exemplo, um UPS trifásico de 15 kVA é capaz de alimentar 5 kVA em cada fase, mas uma carga de 7 kVA em uma fase, mesmo com carga zero nas demais, causará um desligamento de emergência do dispositivo!

Dispositivos com configuração 3:1 eliminam tais problemas, permitindo que as três fases de alimentação sejam carregadas uniformemente devido a uma saída monofásica (220 V) com uma entrada trifásica (380 V).

Este artigo é dedicado a fontes de alimentação ininterruptas monofásicas - seu uso é mais comum em equipamentos de servidor e pequenos sistemas de TI. As características dos esquemas de fornecimento de energia para data centers implementados com base em UPSs trifásicos serão discutidas em um artigo separado.

Como determinar a potência UPS necessária para equipamentos de servidor?

A potência de uma fonte de alimentação ininterrupta para equipamentos de TI é determinada de acordo com o mesmo princípio de qualquer outro equipamento. É necessário somar a potência de todos os consumidores conectados ao aparelho e, ainda por cima, fornecer uma reserva que compense possíveis sobrecargas operacionais (o valor atual é de 30%). A seleção de um UPS adequado é feita de acordo com o valor obtido como resultado das ações acima (arredondado).

A documentação técnica e as etiquetas do fabricante dos equipamentos de TI geralmente indicam a potência máxima da fonte de alimentação, em vez do consumo real de energia do dispositivo. Recomenda-se esclarecer a potência real consumida pela carga, os dados podem ser solicitados ao fabricante, ou podem-se fazer medições independentes utilizando equipamentos elétricos de medição (multímetros, wattímetros).

A nomenclatura (linhas de energia) da maioria dos fabricantes de UPS é baseada na potência total medida em volt-amperes - VA. Se a potência da carga elétrica for apresentada apenas em watts - W (potência ativa), então a conversão para volt-amperes é feita dividindo-se pelo fator de potência - P (pode ser designado como cosφ ou PF), igual para o equipamento de TI mais simples - 0,6 - 0, 8.

Modernos servidores e equipamentos de rede podem ser equipados com fonte de alimentação com correção de fator de potência (PFC), aproximando seu valor da unidade – 0,99. Se não houver confiança na presença desta função, será usado um valor típico do intervalo especificado.

Observe que as características da fonte de alimentação ininterrupta indicam os fatores de potência de entrada e saída, dependendo do circuito eletrônico do próprio dispositivo:

entrada - reflete a influência do UPS na rede externa e não está diretamente relacionada à carga conectada.
saída - necessária para determinar a carga máxima em watts que o dispositivo é capaz de alimentar; para isso multiplicamos a potência total do UPS pelo fator de potência de saída.

O cálculo da potência total do equipamento protegido deve ser realizado utilizando o fator de potência correspondente, e não os valores dos coeficientes de entrada e saída do UPS (na prática, cosφ é prescrito no manual de operação para a maioria dos consumidores de energia elétrica )!

A potência total (VA) e ativa (W) de um UPS corretamente selecionado não deve ser inferior às potências correspondentes dos receptores elétricos conectados e, para garantir um funcionamento confiável, deve excedê-las.
Vejamos como calcular a potência do UPS usando exemplos específicos:

Exemplo 1
É necessário selecionar uma fonte de alimentação ininterrupta para um servidor com consumo real de energia de 600 W e uma fonte de alimentação com PFC:
(600W/0,99) + 30% (margem necessária) ≈ 773 VA.
De acordo com a linha de energia padrão, selecionamos um UPS com classificação de 1000 VA e fator de potência de saída de pelo menos 0,8, já que 1000 VA * 0,8 = 800 W.

Exemplo 2
É necessário selecionar uma fonte de alimentação ininterrupta para conectar um gabinete de servidor, que inclui equipamentos de servidor com potência de 2.400 W (fontes de alimentação com PFC) e uma unidade de ventilador com potência de 1.000 W (conforme documentação operacional cosφ=0,7 ):
((2400W/0,99) + (1000W/0,7)) +30% = 5008,6 VA.
Reunimos e selecionamos um UPS com classificação de 6 kVA.

A Tabela 1 mostra valores típicos de potência de fontes de alimentação ininterruptas monofásicas e sua aplicação em diversos equipamentos de coleta, armazenamento e processamento de dados.
tabela 1

ATENÇÃO! Os exemplos de utilização dados são condicionais, na hora de fazer uma escolha real guie-se pela potência específica do seu equipamento!

O fornecimento de energia a elementos particularmente críticos do sistema informático é organizado de acordo com um esquema com duas linhas paralelas, em cada uma das quais está instalada uma fonte de alimentação ininterrupta separada.
No modo normal, a energia é dividida igualmente entre as linhas de alimentação, embora cada UPS deva suportar a carga total do sistema!

Qual tempo de backup é necessário para o hardware do servidor?

O método de cálculo da vida útil da bateria para uma fonte de alimentação ininterrupta foi fornecido no artigo, não possui diferenças fundamentais para dispositivos utilizados na área de TI.

A regra básica que deve ser seguida é que o tempo de conclusão de todos os processos de informação não deve exceder o período de descarga da bateria.

UPSs com baterias embutidas com 80% de carga mantêm a alimentação por 5 a 10 minutos (valor médio, depende do modelo específico), esse intervalo geralmente é suficiente para desligar corretamente e salvar os dados necessários. Observe que conforme a carga aumenta, o tempo de backup diminui!

Para backup de sistemas de TI poderosos e equipamentos críticos, cujo desligamento pode levar a consequências críticas, são projetadas fontes de alimentação ininterruptas com módulos de bateria externos. Ao aumentar o número e a capacidade das baterias conectadas, a vida útil da bateria pode ser estendida até o necessário para solucionar problemas na rede ou para ligar um circuito de alimentação de reserva, por exemplo, de um grupo gerador a diesel (DGS).

Alguns UPS, quando operam em modo autônomo, têm a capacidade de eliminar gradualmente o desligamento automático da carga, desenergizando consumidores menos importantes, resultando em backup prolongado de equipamentos mais críticos.

Recomenda-se a seleção de baterias recarregáveis externas após consulta com um especialista, pois em cada caso individual é necessário levar em consideração um grande número de fatores: potência de carga, qualidade da fonte de alimentação externa, tipo de carregador, etc.

Quais funções adicionais um UPS de servidor deve ter?

As modernas fontes de alimentação ininterrupta possuem ampla funcionalidade e estão equipadas com um grande número de opções, algumas das quais são necessárias para UPS que operam com servidores sensíveis e equipamentos de telecomunicações, nomeadamente:

desligamento automático de equipamentos protegidos– permite desligar o sistema operacional e fechar todos os aplicativos ativos em tempo hábil quando as baterias estão profundamente descarregadas usando um sinal de controle especial. Um sinal é gerado quando o nível de carga da bateria atinge um valor especificado.
desviar– serve para comutar a tensão da rede contornando o UPS e permite a manutenção do dispositivo sem interromper o fornecimento de energia à carga. Existem bypass automático e mecânico. O primeiro geralmente está embutido no dispositivo e é acionado em caso de sobrecargas e quebras, o segundo é implementado como módulo externo e é projetado para comutação manual;
início "frio"– O UPS arranca com baterias na ausência de tensão externa. A opção permite ligar o equipamento protegido durante uma longa queda de energia;
substituição de bateria "quente"– as baterias são substituídas sem interromper os processos de trabalho;
suporte de operação paralela– permite, ao conectar vários UPS do mesmo tipo, aumentar a confiabilidade geral e a potência do sistema. Os fabricantes têm restrições quanto ao número de dispositivos conectados em paralelo;
diagnóstico automático de bateria– o dispositivo monitora o estado técnico, a temperatura e outras características das baterias e gera alarmes se necessário.

Além do acima exposto, ao escolher um UPS, você deve prestar atenção à faixa máxima de tensão de entrada. Quanto mais amplos os valores limite, mais flutuações de rede o dispositivo pode suportar sem ficar off-line. Uma grande faixa de tensão de entrada reduz o número de ciclos de carga e descarga das baterias e preserva seus recursos!

Qual software é necessário para um UPS de servidor?

O software UPS servidor deve atender a determinados requisitos, sendo o principal deles a disponibilidade de meios de troca de informações com o equipamento de TI protegido. Por exemplo, o protocolo SNMP padrão, que permite integrar um UPS a uma rede local.

Existem duas funções, cuja presença no software de fonte de alimentação ininterrupta melhora a qualidade da proteção dos equipamentos de TI:

envio de notificações em caso de situações de emergência– é implementado, dependendo do modelo e fabricante do dispositivo, através de vários canais: desde contactos “secos” até mensagens de e-mail e SMS.
suporte para conexão remota– permite monitorar e analisar remotamente as características de desempenho, bem como configurar alguns parâmetros do dispositivo.

Observe que se houver hardware e software disponíveis para troca remota de dados, devem ser tomadas medidas para evitar influência não autorizada no UPS. Somente pessoas autorizadas devem ter acesso ao equipamento!

O Shtil UPS é uma excelente solução para proteger qualquer equipamento de servidor!

Todos os dispositivos são fabricados segundo um esquema de dupla conversão de energia (on-line) e possuem uma gama completa de funções modernas que garantem uma alimentação ininterrupta de alta qualidade:

ampla faixa máxima de tensão de entrada;
correção do fator de potência de entrada;
proteção contra situações anormais de rede (sobrecarga, curto-circuito, pulsos de alta tensão, distorção não linear, etc.);
reinicialização automática após um desligamento de emergência, incluindo descarga profunda da bateria;
controle totalmente automático de baterias;
partida "fria";
desvio integrado;
suporte para conexão de gabinetes e módulos de bypass externos;
substituição “quente” da bateria (para alguns modelos);
operação paralela de até quatro UPSs (para modelos a partir de 6 kVA).

A empresa produz UPS com e sem baterias incorporadas, mas com um potente carregador concebido para uma vasta gama de módulos de baterias externas (existe uma grande selecção de soluções para colocação de baterias: armários, módulos, racks, prateleiras).

Os equipamentos Shtil estão disponíveis nas versões de piso (Torre) e de montagem em rack (Rack); os modelos são fabricados em caixa universal que permite tanto a instalação vertical quanto a instalação em rack de 19 polegadas.

Se necessário, cada UPS Shtil pode ser equipado com uma placa de expansão de interface com amplos recursos para organizar o monitoramento remoto e local. Dependendo do tipo de placa, o dispositivo é integrado tanto em redes locais como externas (protocolos: protocolo SNMP/SMTP/NTP/Stil) e em sistemas de despacho de engenharia (protocolo Modbus RTU). São suportadas as seguintes interfaces para acesso remoto ao UPS: USB, contatos secos, Ethernet, RS-485. É possível organizar o monitoramento ambiental instalando um sensor de temperatura.

O uso de uma placa de expansão de interface abre as seguintes oportunidades para os usuários do UPS Shtil:

monitoramento remoto, teste e configuração de parâmetros;
envio de notificações sobre o status do sistema de energia via e-mail ou mensagens trap;
reinicialização remota de equipamentos conectados ao UPS;
correto desligamento do servidor e salvamento de dados em caso de queda de energia ou em caso de descarga profunda da bateria;
manter um registro de eventos e registrar dados indicando a hora exata;
Atualizações de firmware pela rede.

Além de UPSs confiáveis e de alta tecnologia, o grupo de empresas Shtil oferece software moderno que oferece amplos recursos para gerenciar um sistema de fonte de alimentação ininterrupta: desde a configuração e monitoramento de parâmetros básicos até a organização do controle remoto de muitos UPSs geograficamente dispersos, incluindo aqueles de fabricantes terceirizados.

Andrey Novikov, engenheiro líder do Shtil Group of Companies.

Fazendo medições

No processo de teste de fontes de alimentação ininterruptas, utilizamos um PC simulando a carga, além de equipamentos de medição.

A seguinte configuração de PC foi usada:

Processador Intel Core i7-4770K;
Placa-mãe Intel DZ87KLT-75K;
16 GB de RAM (dois módulos GEIL DDR3-1600 de 8 GB);
Unidade de estado sólido Intel SSD série 520 de 240 GB para o sistema operacional;
Disco rígido Seagate ST4000DM000 com capacidade de 4 TB;
Placa de vídeo Gigabyte GTX 780 Edição de 1 GHz;
Fonte de alimentação Hyper M1000 de 1 kW

Este PC foi conectado à saída do UPS e funcionou como uma carga ativa. Para aumentar o consumo de energia, foram lançados no PC os pacotes de teste de estresse FurMark e AIDA64 Fpu, que garantiram carga máxima tanto no processador central quanto no subsistema gráfico. De acordo com o wattímetro de hardware, no momento de carga máxima, o PC descrito acima consumiu em média 350 W.

Para simular problemas na rede elétrica, conectamos o UPS à tomada através de um autotransformador de laboratório (LATR). Assim, foi possível alterar a tensão na entrada do UPS. Medimos o valor atual deste parâmetro usando um multímetro digital conectado à saída LATR.

Antes de realizar as medições, a tensão de saída foi definida nas configurações do UPS para 220 V.

Para avaliar a forma de onda da tensão na saída do UPS foi utilizado um osciloscópio digital BORDO B-421, produzido pela empresa de pesquisa e produção AURIS, e o software Osciloscópio versão 2.0.7.74. Para reduzir a influência do ruído externo, o osciloscópio foi conectado a um laptop alimentado por baterias. A tensão da saída do UPS foi fornecida à entrada de um dos canais do osciloscópio através de um divisor. Ao mudar manualmente o UPS para o modo bypass, obtivemos um oscilograma da tensão na fonte de alimentação do escritório. Devido à presença de muitos dispositivos conectados a ele, o formato da curva resultante difere marcadamente de uma onda senoidal regular.

Depois de colocar o UPS no modo online, registramos a forma de onda de tensão gerada pelo inversor integrado.

O modelo faz parte da série Online S, que apresenta cerca de duas dezenas de UPSs online em diversos designs, projetados para garantir a operação estável de servidores críticos, data centers, estações de trabalho e sistemas de telecomunicações.

O pacote UPS CyberPower OLS2000ERT2U inclui: suportes de montagem em rack, suporte para instalação do gabinete na posição vertical, cabos de alimentação para conexão à rede elétrica e dispositivos protegidos, cabo de interface USB, cabos telefônicos com conectores RJ-11, cartão de garantia, e um manual de instruções, além de um CD com software.

O UPS CyberPower OLS2000ERT2U é fabricado em uma caixa de metal preta, projetada para instalação em um rack padrão de 19 polegadas. Suas dimensões são 88x438x610 mm; peso - cerca de 30 kg. Quando colocado em rack, a altura do chassi corresponde a um tamanho padrão 2U.

O painel frontal contém um pequeno display LCD e quatro botões de controle. O painel frontal é feito de plástico grosso durável, pintado de preto. Possui grelha de ventilação com furos longitudinais para passagem de ar externo.

Os conectores para conexão de cargas e cabos de interface estão localizados no painel traseiro do CyberPower OLS2000ERT2U. À esquerda estão oito soquetes IEC C13 para conectar dispositivos protegidos, bem como um soquete IEC C20 para conectar o UPS à rede elétrica. Ao lado deste último existe um botão do disjuntor (Reset). As tomadas de saída estão divididas em dois grupos, um dos quais pode ser selecionado como principal e o outro como adicional. As tomadas do grupo adicional são projetadas para conectar cargas não críticas que podem ser desenergizadas quando a alimentação externa é desligada.

Para troca de dados com um PC existe uma interface USB e uma porta serial RS-232. Além disso, existe um slot especial (Slot Inteligente) para instalação de uma placa de expansão opcional, que permite controlar o dispositivo a partir de uma estação de trabalho remota através da rede usando protocolos SNMP/HTTP. Perto está um bloco verde com um jumper de desligamento de emergência (EPO). Existem também dois conectores RJ-45 para conexão direta de uma rede ou cabo telefônico através de um filtro que protege a linha de ruídos de impulso.

Ao lado do Slot Inteligente, fechado com plugue, existe um conector para conexão de módulos de bateria externa BPSE72V45ART2U.

Há também uma ventoinha de 80 mm instalada no painel traseiro para evacuar o ar aquecido do gabinete do UPS. A velocidade de rotação muda automaticamente dependendo do modo de operação, temperatura e nível de carga.

A tela integrada do UPS exibe informações sobre a carga atual, nível de carga da bateria, temperatura, etc. O display também exibe mensagens sobre diversas falhas - assim, o administrador do sistema pode responder rapidamente aos problemas que surgirem.

À direita da tela há dois pequenos orifícios que contêm parafusos. Ao desparafusá-los, você pode remover parte do painel frontal e ter acesso ao compartimento da bateria.

Sob a tampa há um conector através do qual as baterias são conectadas ao UPS. Ao desconectá-lo e desparafusar mais três parafusos, você pode remover o recipiente de plástico com as baterias do gabinete.

Este modelo está equipado com baterias seladas isentas de manutenção, o que permite a sua substituição pelo utilizador. A amostra OLS2000ERT2U fornecida para teste foi equipada com seis baterias recarregáveis BBSH1228W com capacidade de 7 Ah e tensão nominal de 12 V. As baterias da unidade são conectadas em série.

O design deste UPS oferece a capacidade de conectar até três módulos de bateria externos CyberPower BPSE72V45ART2U, cada um contendo 12 baterias, agrupadas em duas seções (seis em cada). Isto aumenta a vida útil da bateria do UPS em plena carga (1800 W) em mais de 1 hora.

Como mostram as medições feitas com um osciloscópio, ao operar com baterias, o UPS fornece energia aos dispositivos conectados às saídas com uma tensão de formato senoidal correto. Alterar a carga não distorce o formato do sinal de saída. Como outros modelos online, o CyberPower OLS2000ERT2U fornece comutação de modos de energia (da rede elétrica e das baterias) sem quaisquer processos transitórios (pulsos, quedas de energia de curto prazo, etc.).

Existe uma função para comutação de emergência do UPS para modo bypass em caso de sobrecarga de saída (mais de 120%) ou qualquer mau funcionamento.

Uma das características deste modelo são os baixos valores de limite para alternar para o modo bateria e vice-versa. De acordo com os resultados das medições, com uma carga de 10% da carga nominal, o UPS muda para alimentação da bateria quando a tensão da rede cai para 140 V. A operação da rede é restaurada quando a tensão da rede aumenta para 155 V.

Com uma carga mais elevada (cerca de 80%), o UPS muda para energia da bateria quando a tensão da rede cai para 185 V.

Quanto à duração da bateria, este modelo funcionou com baterias por 39 minutos quando conectado a um PC de teste. Isso corresponde totalmente às características declaradas.

O modelo CyberPower OLS2000ERT2U usa tecnologia proprietária GreenPower UPS de economia de energia, que reduz o consumo de energia e o aquecimento dos componentes internos.

Este modelo é fornecido com o software CyberPower PowerPanel Business Edition. Usando-o, você pode controlar várias configurações do UPS, incluindo definir o valor da tensão de saída, selecionar a faixa de tensão para alternar para o modo bypass, etc.

Uma das características do software CyberPower PowerPanel Business Edition é a capacidade de ser instalado em diferentes versões. Para gerenciar um UPS conectado a um PC, este software é instalado como um agente.

Se o UPS for usado para proteger vários PCs, a versão do servidor do CyberPower PowerPanel Business Edition será instalada em um deles (aquele ao qual o UPS está conectado via USB) e os aplicativos clientes serão instalados nos computadores restantes.

Com uma placa SNMP opcional, é possível gerenciar as configurações do UPS a partir de uma estação de trabalho remota usando o software CyberPower PowerPanel Business Edition ou um navegador da web comum.

Dentre as vantagens do modelo CyberPower OLS2000ERT2U, vale destacar praticidade e facilidade de operação, display informativo do painel de controle, alta confiabilidade e amplas opções de gerenciamento de configurações.

O modelo faz parte da linha Eaton 9130, que inclui UPSs com potência de 700 a 6000 VA em diversos designs (torre e rack), além de módulos de baterias externas para os mesmos. Isso inclui dispositivos da série Eaton 9130 RM com potência de 1.000 a 3.000 VA, fabricados em caixas para instalação em um rack padrão de 19 polegadas. A linha de UPSs Eaton 9130 foi projetada para proteger fontes de alimentação de estações de trabalho, servidores de arquivos, equipamentos de comunicação e outras cargas críticas.

O UPS Eaton 9130 3000RM (índice de modelo PW9130i3000R-XL2U) está alojado em uma caixa de 438x86,5x600 mm projetada para instalação em um rack padrão de 19 polegadas. A potência deste modelo é de 3.000 VA (2.700 W).

O conjunto de entrega inclui: cabos de alimentação (um para conexão à rede elétrica e duas conexões para dispositivos protegidos), um cabo de extensão em T com três soquetes Schuko (conectados a uma saída do UPS), um conjunto de suportes de montagem em rack, USB e RS-232 cabos de interface, manual do usuário, breves instruções de comissionamento, além de CD com software e documentação em formato eletrônico.

O painel frontal do gabinete do UPS possui um display LCD monocromático equipado com luz de fundo, quatro botões e indicadores LED. A tela pode exibir os valores atuais de vários parâmetros (tensão e frequência na entrada e saída, nível de carga, etc.). O menu integrado permite gerenciar as configurações e modos de operação do UPS.

No caso de falha de energia ou desvio dos parâmetros da fonte de alimentação externa além dos limites aceitáveis, o UPS muda para alimentação por bateria. Como as baterias recarregáveis estão constantemente em processo de autodescarga, para compensar esse fenômeno indesejável, as baterias são continuamente carregadas com uma corrente baixa. Uma corrente fraca que passa constantemente pela bateria provoca alterações na composição química das substâncias ativas, corrosão da grade e desprendimento da massa ativa das placas positivas. A consequência destes processos é a diminuição da capacidade real das baterias e a redução da sua vida útil. O Eaton 9130, como muitos modelos modernos de UPS Eaton, possui tecnologia de gerenciamento de carga de bateria ABM (Advanced Battery Management), que permite maior vida útil da bateria. Segundo o fabricante, esta solução pode prolongar a vida útil das baterias em 50%. Graças à sua tecnologia patenteada de carregamento de três estágios, a tecnologia ABM otimiza o tempo de recarga e elimina a sobrecarga além da capacidade nominal das baterias, além de fornecer aviso prévio (até 60 dias) sobre possível falha da bateria. Simplificando, num UPS com tecnologia ABM as baterias não são recarregadas constantemente, mas apenas nos casos em que é necessário.

Como muitos modelos online modernos, o UPS da linha Eaton 9130 possui uma função de economia de energia. Quando ativado, o dispositivo muda automaticamente para o modo bypass quando a fonte de alimentação externa atende aos critérios especificados. Assim que ocorrer alguma anormalidade, o UPS muda para o modo online. Esta solução permite reduzir perdas improdutivas de energia elétrica em condições onde a frequência e a tensão da rede elétrica não apresentam desvios significativos da norma.

Este modelo também oferece a capacidade de alternar automaticamente para o modo bypass quando sobrecarregado ou em caso de mau funcionamento.

Para conectar dispositivos protegidos, um total de 9 soquetes são instalados no painel traseiro do UPS: oito IEC C13 e um IEC C19. Eles estão divididos em dois grupos, cujos critérios de alimentação podem ser definidos separadamente. O primeiro combina quatro soquetes IEC C13 localizados na linha superior e um soquete IEC C19. O segundo grupo inclui quatro soquetes IEC C13 localizados na linha inferior.

Para troca de dados com um PC existe uma porta serial RS-232 e uma interface USB. Se for necessário gerenciamento e monitoramento remotos, o UPS pode ser equipado com uma placa SNMP opcional. O slot para sua instalação está localizado sob um plugue no lado direito do painel traseiro do gabinete.

Ao lado do conector para conectar uma bateria adicional há um bloco verde claro com um jumper de desligamento de emergência (EPO).

A amostra Eaton 9130 3000RM apresentada para teste foi equipada com seis baterias CSB HR1234W F2 livres de manutenção com capacidade de 9 Ah e tensão nominal de 12 V, que são conectadas em série e colocadas em um recipiente de plástico transparente.

O acesso ao compartimento da bateria é feito através do painel frontal do gabinete. O design do modelo Eaton 9130 permite a substituição da bateria no modo bypass sem desconectar a energia da carga.

Para aumentar a vida útil da bateria, é possível conectar uma bateria externa adicional que pode ser adquirida. Para conectá-lo, existe um conector especial no painel traseiro.

Durante os testes, constatou-se que o UPS passa para operação com bateria quando a tensão da rede cai para 155 V. Quando este parâmetro aumenta para 165 V, o dispositivo volta para a alimentação da rede.

Quando conectado à saída de carga na forma de um PC de teste, o tempo de operação deste UPS com baterias foi de 42 minutos.

Conforme mostrado pelas medições realizadas com um osciloscópio, ao operar on-line, o UPS gera uma tensão de saída com formato senoidal correto, sem qualquer distorção. Tal como acontece com outros modelos deste tipo, nenhum processo transitório refletido na forma do sinal de saída foi observado no momento da mudança para a alimentação da bateria e de volta à operação da rede elétrica.

O CD incluído permite instalar o Intelligent Power Protector, o Intelligent Power Manager, o Eaton UPS Companion e o Eaton Network Management Card Utility.

O software Intelligent Power Protector permite trabalhar com UPSs conectadas diretamente a um PC (via USB ou RS-232) e a outros computadores na rede. Este software permite que você execute um desligamento normal de equipamentos protegidos no caso de uma queda prolongada de energia, evitando assim perda de dados e danos aos sistemas de arquivos. Além disso, são fornecidas funções de monitoramento de condição e alarme. Foi implementado suporte para configuração de fontes de alimentação redundantes e UPSs paralelos. As configurações são acessadas através de um navegador normal.

O aplicativo Intelligent Power Manager foi projetado para monitorar e gerenciar remotamente um ou mais UPSs. Uma interface gráfica web simples e conveniente fornece informações sobre o status da energia e vários parâmetros do UPS em manutenção em tempo real. A função de descoberta automática permite descobrir automaticamente dispositivos na rede. É possível integrar com vCenter, Microsoft SCVMM e XenCenter.

O software Eaton UPS Companion foi projetado para monitorar e gerenciar um UPS conectado diretamente a um PC doméstico ou de escritório.

Finalmente, o utilitário Network Management Card da Eaton fornece monitoramento e gerenciamento remoto de sistemas UPS equipados com uma placa de rede SNMP.

Galeão FSP 2K

Os editores gostariam de expressar sua gratidão à empresa de pesquisa e produção AURIS pela gentileza de fornecer o osciloscópio digital BORDO B-421 para a realização das medições necessárias.

UPS IMPULSE série FREESTYLE 11

Como o mercado de fontes de alimentação ininterruptas permanece praticamente inalterado ao longo do tempo, decidimos complementar nossa análise com um novo produto interessante. O UPS em questão foi fabricado pela jovem empresa russa TsRI "IMPULSE", que, juntamente com a China e a Turquia (nível de localização superior a 70%), desenvolve e produz fontes de alimentação ininterruptas. A sua gama inclui não só modelos domésticos, mas também dispositivos destinados à instalação em salas de servidores de grandes e médias empresas. Além disso, também existem soluções industriais.

Neste review veremos o novo modelo de UPS On-Line com dupla conversão da série FREESTYLE com potência de 3.000 VA (2.700 W), que pode ser instalado não só no chão, mas também montado em racks, já que como padrão é fabricado em um gabinete Rack/Tower universal.

O modelo FREESTYLE 11-3 é fabricado em uma caixa de 440x720x86,5 mm, o que permite sua montagem em rack de 19 polegadas. Além disso, este UPS pode ser instalado separadamente nas posições horizontal e vertical. No rack, o dispositivo ocupa uma altura de 2U.

Vista externa do gabinete UPS FREESTYLE 11-3

No painel frontal do gabinete, típico desses dispositivos, há um display LCD monocromático para monitoramento do funcionamento do UPS e três botões para controle do dispositivo. O display retroiluminado azul mostra os valores dos parâmetros principais e o modo de operação.

Painel de controle UPS FREESTYLE 11-3

Embora o painel de exibição em si não gire, por ter um formato quadrado, você pode usar as teclas de controle para girar a imagem exibida em 90°.

O pacote de entrega deste modelo inclui: o próprio UPS, cabo de rede (IEC-C19), cabos de carga IEC-C13 (2 unid.), plugue universal IEC-C20, cabo USB, disco com software, suportes para instalação no chão (2 unid. .), suportes frontais para instalação em rack de 19" (2 unid.), manual de instruções, cartão de garantia (dois anos de garantia).

Painel traseiro do UPS FREESTYLE 11-3

Tal como acontece com todos os UPSs deste tipo, todos os conectores para conectar dispositivos externos estão localizados no painel traseiro do gabinete.

Parte superior do painel traseiro da caixa do UPS FREESTYLE 11-3

Na parte superior do painel traseiro do gabinete há: uma porta de desligamento de emergência EPO, uma porta RS-232, uma porta USB, dois conectores de rede RJ-45 com proteção integrada, uma tampa de slot universal para conectar um SNMP ou Cartão RELAY, que é adquirido separadamente. Além disso, em uma versão especial deste dispositivo, está disponível uma placa de contato de relé integrada para manter a possibilidade de instalação em conjunto com SNMP.

A parte central do painel traseiro do UPS FREESTYLE 11-3

Existem duas ventoinhas AB8025M12 localizadas no meio do painel traseiro, que proporcionam um bom fluxo de ar. Seu nível de ruído é de até 49 dB, que é significativamente menor que o ruído reproduzido pelo servidor e não cria interferência de ruído significativa. Ressalta-se que o funcionamento desses ventiladores é controlado pela eletrônica interna, portanto sua velocidade de rotação depende da carga atual. No modo bateria, os ventiladores quase sempre giram em velocidade máxima para garantir uma operação confiável do inversor. Sob os ventiladores há um parafuso de aterramento e um fusível automático.

A parte inferior do painel traseiro da caixa do UPS FREESTYLE 11-3

Na parte inferior estão: um conector de entrada - C20, um conector de saída de 16 A e dois blocos verticais de conectores (segmentos), sendo um deles destinado a carga de baixa prioridade (esquerda), e o segundo para carga de alta prioridade ( certo). Ambos os segmentos possuem quatro conectores cada.

Estrutura interna do UPS FREESTYLE 11-3

O layout interno da placa do elemento garante a máxima compactação, mantendo a facilidade de manutenção e reparo e garante as condições de temperatura mais confortáveis para a operação de todos os componentes do UPS. A placa principal está localizada na parte superior do gabinete. Todas as placas auxiliares, bem como as placas de controle e bobinas de regulação, são colocadas separadamente e em caso de reparo podem ser substituídas rapidamente. Existem também dois radiadores de alumínio localizados aqui, que garantem uma dissipação eficaz do calor gerado pelos elementos de potência do UPS durante a operação em quaisquer modos permitidos. Um deles é adicionalmente soprado por uma ventoinha interna, o que garante um regime de temperatura estável dentro do gabinete.

Instalação de placas individuais e base de elementos do UPS FREESTYLE 11-3

Os UPSs são construídos com base nos elementos mais modernos. Os circuitos de monitoramento e controle usam processadores de sinais digitais (DSPs) de alta velocidade para fornecer controle de alta velocidade e precisão dos estágios de potência. Os transistores MOSFET e IGBT são utilizados como elementos semicondutores de potência do retificador e inversor, o que corresponde à alta confiabilidade exigida para dispositivos deste tipo. Pequenos radiadores adicionais são instalados quando necessário.

A bateria está localizada na parte inferior do gabinete, em um compartimento separado (quando o no-break é instalado verticalmente). É composto por seis baterias de 12 V, a tensão total do barramento CC é de 72 V. O fabricante da bateria é a Yellow Battery, que produz esses produtos há muitos anos. Elas são caracterizadas pela alta confiabilidade, confirmada pelo uso dessas baterias como parte de sistemas de proteção de energia de carga crítica em muitas instalações importantes. Sujeitas a condições ideais de temperatura no local de instalação do UPS, as baterias oferecem a capacidade de fornecer energia de forma autônoma à carga durante interrupções na rede durante toda a sua vida útil. Portanto, é aconselhável instalar o UPS FREESTYLE 11-3 em salas equipadas com ar condicionado.

Bateria UPS FREESTYLE 11-3

O compartimento da bateria é acessível pela parte frontal do no-break. Ao mesmo tempo, é possível substituir as baterias “a quente”. Para substituir as baterias, é necessário remover a tampa frontal, desconectar o cabo de alimentação das baterias e desapertar os parafusos do painel de proteção. Após essas etapas, a bateria pode ser facilmente removida mesmo sem desligar o no-break. Aqui, sob a tampa frontal, existem 2 conectores para conectar baterias externas e internas. Um total de até quatro baterias externas podem ser conectadas ao no-break. Cada bateria subsequente é conectada à anterior. Desta forma você pode aumentar a vida útil da bateria do dispositivo.

O UPS FREESTYLE 11-3 é do tipo OnLine (dupla conversão), a saída do dispositivo fornece uma tensão nominal estável que não depende dos parâmetros da rede de alimentação. A fonte também possui um circuito de bypass eletrônico integrado, acionado automaticamente quando o modo de aumento de eficiência é ligado, em caso de sobrecarga ou mau funcionamento do dispositivo, ou manualmente.

Durante os testes, constatou-se que o UPS passa para operação com bateria quando a tensão da rede cai para 125 V. Quando este parâmetro aumenta para 155 V, o dispositivo volta para a alimentação da rede. Observe que este modelo é caracterizado por um valor limite muito baixo para mudar para energia da bateria, o que é muito adequado para redes elétricas russas, famosas por problemas com quedas de tensão.

Quando conectado à carga de saída na forma de um PC de teste (um servidor multiprocessador padrão 2U com consumo de energia de cerca de 800 W), a duração da bateria foi de 21 minutos.

Oscilograma de tensão na saída do UPS quando operando online (alimentado por bateria)

Medições realizadas com um osciloscópio confirmaram que, ao operar on-line, o UPS gera uma tensão de saída de onda senoidal correta, sem qualquer distorção. Tal como acontece com outros modelos deste tipo, não foi observada influência de processos transitórios na forma do oscilograma no momento da mudança para a alimentação da bateria e de volta à operação da rede elétrica.

Para controlar os modos de operação e configurações do UPS a partir de um PC, o software Upsilon2000 está incluído no pacote. Esta solução suporta conexão direta e capacidade de controle a partir de uma estação de trabalho remota por meio de uma rede local.

Com base nos diagramas apresentados, a tensão de saída do UPS FREESTYLE 11 está em total conformidade com as características declaradas.

É importante notar que o UPS FREESTYLE 11-3 está disponível com e sem baterias. O produto custa US$ 550 sem baterias e US$ 680 com baterias embutidas.

A escolha de uma fonte de alimentação ininterrupta torna-se relevante para todos os proprietários de eletrodomésticos caros em condições de fornecimento de energia instável.

As seguintes falhas e mau funcionamento na rede elétrica podem levar você à pergunta “como escolher uma fonte de alimentação ininterrupta”:

queda repentina de energia completa;
uma “queda” acentuada na tensão – o sinal desaparece por um curto período de tempo;
aumento de tensão - salto para cima;
redução de tensão para valor nominal;
ocorrência de radiofrequência e interferência eletromagnética;
aparecendo pulsos de alta tensão;
sinais de pulso de alta frequência;
comutação transitória;
várias distorções em um sinal de tensão senoidal.

Uma fonte de alimentação ininterrupta pode eliminar as consequências negativas desses fenômenos. Devido aos problemas generalizados com o fornecimento de energia, muitos estão se perguntando qual fonte de alimentação ininterrupta escolher para uma caldeira e como escolher um UPS para um computador. Quais requisitos um UPS ideal deve atender para que não seja um desperdício de dinheiro? Fornecemos 9 dicas simples nas quais você pode confiar ao decidir qual UPS escolher.

Dica 1: Determine quais problemas de energia você está enfrentando

Ao decidir qual UPS escolher para uma caldeira a gás ou como escolher o UPS certo para um servidor, o primeiro passo que lhe é exigido é identificar os problemas mais comuns na rede elétrica. As fontes de alimentação ininterruptas produzidas no mercado moderno apresentam uma variação significativa nas características técnicas e no custo. Portanto, a chance de cometer um erro e pagar a mais por uma unidade excessivamente potente é a mesma que a chance de escolher uma fonte de alimentação ininterrupta que não seja confiável o suficiente.

Observe:

As lâmpadas do apartamento/casa/escritório estão piscando?
Com que frequência ocorrem interrupções completas de energia não planejadas?
se a tensão aumenta tanto que os aparelhos elétricos são desligados ou reiniciados.

Dica 2: Decida o nível de confiabilidade do UPS que você precisa

Existem 3 topologias de produção de UPS, dependendo da variação da tensão de saída, do tempo que leva para o dispositivo mudar para o modo bateria e da mudança de tensão ao mudar para operação com bateria. Para garantir que o funcionamento do equipamento não seja interrompido por falhas repentinas de energia, a escolha do UPS para um computador ou outros dispositivos deve ser uma fonte de alimentação ininterrupta com tempo de comutação para modo bateria inferior a 10 ms.

1. Fontes de alimentação ininterruptas de backup (Standby, Off-line, Back-UPS).
A resposta à questão de qual UPS escolher para o seu computador. Se você não possui uma estação de jogos ou uma unidade complexa de equipamento de escritório, o tipo mais simples de UPS - um backup - será uma excelente opção econômica. Ele fornecerá ao equipamento de 5 a 7 minutos após uma queda de energia, e esse tempo é suficiente para encerrar corretamente programas e processos simples e desligar o PC com segurança.

Antes de escolher um UPS de backup, certifique-se de que sua rede não sofra grandes flutuações de tensão (175-190 V). Neste caso, o UPS, sem estabilizador, mudará constantemente para o modo bateria, o que encurtará a vida útil da bateria.

2. UPS de linha interativa equipado com um regulador automático de tensão. Esta é a escolha de uma fonte de alimentação ininterrupta para um computador ou mesmo para uma sala inteira de servidores em caso de fortes picos de tensão. O dispositivo corrige o formato da tensão de saída e a estabiliza. Comparados aos UPSs de backup, os lineares são mais caros, mas também mais confiáveis na proteção do seu equipamento. Ao escolher esta opção, você pode escolher uma fonte de alimentação ininterrupta para uma bomba de aquecimento, bem como para equipamentos e aplicações críticas superdimensionados, mas complexos e sensíveis.

3. UPS com topologia de conversão de dupla tensão (On-line, conversação dupla)– dispositivos com o mais alto grau de confiabilidade e proteção do seu equipamento. Não há melhor maneira de garantir uma fonte de alimentação ininterrupta para uma caldeira a gás do que escolher um dispositivo online. Ele converte continuamente a energia recebida em uma tensão CC estável (flutuações não superiores a 1%). A desvantagem de tais dispositivos é seu alto custo: é aconselhável utilizar tais dispositivos em grandes data centers, instituições médicas e empresas.

Dica 3: A potência do UPS deve ser 20-30% maior que a potência do sistema

O melhor conselho possível sobre como escolher uma fonte de alimentação ininterrupta é levar em consideração a reserva de energia. Se o UPS for selecionado incorretamente com base na potência e equipamentos mais potentes forem conectados à fonte de alimentação ininterrupta, isso fará com que a fonte de alimentação ininterrupta seja desligada devido à sobrecarga do próprio equipamento. Como escolher uma fonte de alimentação ininterrupta para um computador: calcule a potência máxima de toda a carga (incluindo dispositivos periféricos) e selecione um UPS com potência nominal 20-30% superior ao valor obtido. Usando o mesmo princípio, você pode calcular como escolher um UPS para uma caldeira a gás.

Procurando uma fonte de alimentação ininterrupta? Qual você deve escolher para garantir que o equipamento protegido não seja danificado devido a picos de energia? Se você está pensando em como escolher um UPS para o seu PC, então, para um computador normal, 5 a 7 minutos são suficientes para salvar os documentos atuais e fechar corretamente todos os aplicativos e programas. Este é o tempo médio fornecido por qualquer fonte de energia moderna. Mas se estamos falando de programas mais complexos e pesados, então não há mais nada a fazer a não ser escolher um UPS com bateria de maior duração.

O tempo de backup pode ser estendido com a instalação de baterias adicionais. Se necessário, você pode decidir qual UPS comprar: os modelos com suporte para baterias externas são equipados com conectores especiais.

Dica 5: Certifique-se de ter o software

Antes de escolher um UPS para o seu computador, é lógico certificar-se de que este próprio computador executará software especial para instalação, configuração, gerenciamento e monitoramento do UPS. O software permitirá que você salve dados ao concluir programas não padrão e aplicativos complexos. Mesmo que você não esteja presente na sala próxima ao computador durante uma falha de energia, seus dados e equipamentos estarão completamente seguros sob a proteção confiável de uma fonte de alimentação ininterrupta.

Como escolher o no-break certo? Certifique-se de que possui recursos suficientes para proteger não apenas o computador, mas também os dispositivos periféricos. Se o UPS estiver equipado com conectores para linhas telefônicas, seu fax e modem também não terão medo de picos de tensão. Interferências destrutivas podem ocorrer mesmo durante uma tempestade: se o modem estiver conectado a uma fonte de alimentação ininterrupta, ele resistirá facilmente a esse teste.

Dica 7: Prefira UPS com controles claros

Esta nuance é especialmente relevante para uso doméstico de fontes de alimentação ininterruptas. Além da questão de como escolher, você também terá que enfrentar a necessidade de gerenciar esta unidade de forma independente posteriormente. Escolha modelos com interface intuitiva e display LCD conveniente para exibir informações. Você pode pelo menos encontrar o significado dos símbolos na tela nas instruções de operação do UPS e entender o que o dispositivo está tentando comunicar.

Ao decidir qual UPS escolher para caldeira, computador ou outros eletrodomésticos, escolha um modelo com baterias substituíveis. A vida útil da bateria do UPS não passa de 3 a 5 anos, e o módulo de bateria é responsável por quase 50% do custo de todo o dispositivo. É mais barato comprar uma bateria nova do que substituir todo o no-break!

Dica 9: Encontre um local adequado para o UPS em seu apartamento

As fontes de alimentação ininterruptas são muito barulhentas durante a operação (40-45 decibéis), portanto, colocar o dispositivo no quarto não é a melhor ideia. Mesmo na hora de escolher uma fonte de alimentação ininterrupta para uma caldeira e colocá-la, podem surgir dificuldades. É importante que o equipamento (UPS e externo) não superaqueça, caso contrário irá falhar antes do previsto. Procure colocar cada equipamento a uma distância de pelo menos 1 metro de outro prédio para que o funcionamento das baterias não provoque superaquecimento da unidade adjacente.