Na čo sa zamerať pri voľbe UPS
Článok uvádza základné informácie týkajúce sa napájanie počítačov PC elektrickou energiou , problémy s tým spojené a možné riešenia .
Väčšina užívateľov PC už asi niekedy zažila ten nepríjemný pocit , keď sedí pri počítači , zaujato pracujú a zrazu z ničoho nič počítač zhasne a stíchne . Prvé podozrenie pri pohľade na temnú obrazovku býva , že “ vypli elektrinu “ , a väčšinou je to pravda . Nepríjemné je , že potom, čo je dodávka elektriny obnovená a počítač znova zapnut , užívateľ spravidla zistí , že v počítači nemá všetky dáta, ktoré do neho pred výpadkom vložil . Takže si zrejme prvýkrát uvedomí , že napájanie PC vyžaduje asi niečo viac , než len zasunúť zástrčku prívodnej šnúry do zásuvky na stene . Tento článok by mal poskytnúť pre spomínané úvahy isté vodítko .
Poruchy v napájaní
Problematika napájania PC je však trochu zložitejšie , než obyčajné výpadky napájania . Javov , ktoré nepriaznivo ovplyvňujú napájanie počítača , totiž existuje celý rad . K tým hlavným patrí rušenia , napäťové špičky , krátkodobé prepätia a dočasné , dlhodobé či úplné výpadky napájacieho napätia .
Rušenie ( noise ) je v podstate parazitné elektromagnetický signál , ktorý sa nejakým spôsobom indukoval do napájacej siete . Prejavuje sa zmenou tvaru sínusovky napájacieho napätia , na osciloskopu možno vidieť , že sínusoida v tomto prípade stráca svoju hladkú podobu . Uvedený jav je spôsobovaný činnosťou vysielačov a rôznych priemyselných zariadení . Môže mať dočasný alebo aj trvalý charakter . Rušenie spôsobuje náhodné chyby v činnosti programov a zmeny v dátach uložených v pamäti počítača .
V prípade napäťové špičky ( spike ) sa jedná o ihlový impulz , ktorý sa objaví na sinusovce napájacieho napätia . Býva vyvolaný blízkym úderom blesku , prepínaním vetví v elektrorozvodnej sieti apod Môže v počítači spôsobiť stratu dát alebo zničenie niektorých súčiastok alebo celých obvodov .
Ako krátkodobé prepätia ( surge ) je označované krátke zvýšenie napájacieho napätia . Táto situácia vzniká napríklad pri vypnutí blízko umiestnených výkonných elektrických motorov ( klimatizácia , výťahy ) . Uvedený jav vedie k znižovaniu životnosti alebo až k prípadnému zničeniu hardvérových súčastí počítača .
Dočasný pokles napätia ( sag ) je predstavovaný krátkodobým zmenšením hodnoty napájacieho napätia . Dochádza k nemu pri zapnutí zariadenia s vysokým odberom , ako sú napríklad laserové tlačiarne alebo kopírky . Môže spôsobiť neočakávané ukončenie činnosti počítačového programu . Spravidla nehrozí priamym zničením súčasťou počítača , môže však skracovať ich životnosti ( predovšetkým motorčekov ) .
Obdobné účinky má aj dlhodobý pokles napätia ( brownout ) , čo je zmenšenie hodnoty napájacieho napätia po dlhú dobu . Túto poruchu spôsobuje predovšetkým poddimenzovaniu a trvalé preťaženie elektrických rozvodných okruhov .
Všeobecne sa za nebezpečné hodnoty považujú špičky vyšší ako 100 % nominálnej hodnoty napájacieho napätia , prepätia vyšší ako 10 % a poklesy napätia o viac než 20 % .
Až na konci tohto zoznamu sa dostávame k tomu , čím som začal , a síce k úplnému výpadku napätia ( blackout ) . V takom prípade sa jedná o totálnu stratu napájania, ktorá býva zavinená poruchou v elektrárni , v rozvodni , v transformačnej stanici alebo najčastejšie vyhodenými poistkami v miestnej rozvodnej skrini . Táto udalosť vedie k okamžitému zastaveniu činnosti počítača , pričom bežného užívateľa spravidla najviac bolí totálna strata dát , ktorá bola práve uchovávaná v operačnej pamäti počítača . Ak však takáto udalosť postihne server siete , potom nielen že končí okamžite svoju prácu všetci užívatelia , ktorí sú na ňom závislí a ich posledná práca je v nedefinovanom stave , ale niekedy dochádza ik narušeniu súborového systému alebo dokonca samotného operačného systému servera , čo v najhorších prípadoch vedie až k nutnosti jeho nového vygenerovania .
možné ochrany
Z toho , čo som doteraz uviedol , je asi zrejmé , že napájanie počítača nie je úplne bezproblémová záležitosť . Takže sa ponúka otázka, čo s tým dá robiť. Na ňu sa pokúsim teraz odpovedať .
Začnem od toho najjednoduchšieho a preto sa vrátim opäť k úvodnej situácii s výpadkom napájania . Aj bežný užívateľ , ktorý nemá zatiaľ vybavené svoje PC žiadnymi ( ďalej uvedenými ) ochranami , môže svojím vhodným správaním zmenšiť škody , ktoré spôsobujú výpadky siete . Ako som už uviedol , hlavnou škodou je v tomto prípade strata práve spracovávaných dát . Niekedy to môže byť veľmi nepríjemné , pretože sa môže jednať o stratu niekoľkohodinovej práce . Takže na tomto mieste možno výrazne odporučiť priebežné ukladanie spracovávaných dát . Ako príklad by som uviedol prácu s editorom T602 , kedy je vhodné občas text , ktorý je už vytvorený , uložiť na pevný disk , z ktorého sa už dáta pri výpadku nestratia . V spomínanom editora k tomu slúži funkcia “ Uloženie “ a horúca klávesa F2 . Túto možnosť ponúka všetky mne známe textové editory a vôbec väčšina aplikačných programov . Sám môžem naviac odporučiť nevyužívať automatické ukladanie dát v pravidelných intervaloch (čo mnohé aplikácie tiež ponúkajú ) , ale rozhodovať o okamihu ukladaní sám . Užívateľ potom síce musí na túto činnosť pamätať , ale ak vykonáva ukladanie vždy po dokončení ucelené časti práce ( napr. po vykonaní opráv celej kapitoly ) , nemá problémy so zisťovaním , čo už je vlastne v zachránených dátach vykonané a čo ešte nie .
Pozornosť si tiež zasluhuje výber zásuvky , do ktorej počítač pripojíme . Obvykle nie sú všetky pripojené na jediný elektrický okruh , pričom niektorý okruh môže byť vhodný viac a iný menej . Okruhom , ktoré sú preťažené , na ktorých dochádza často k výpadkom alebo ktoré sú zarušené , je lepšie sa vyhýbať .
Teraz si však už všimnime toho , aké technické prostriedky chrániace počítač pred poruchami v napájaní , sú k dispozícii . Asi najbežnejšie je použitie lišty s vstavaným odrušovacím filtrom . Spomínaný filter neprepúšťa vyššie kmitočty a odstraňuje teda rušenie , ktoré je eventuálne naindukovanou na napájacom napätí . Tento prostriedok chráni pred niektorými náhodnými chybami v činnosti počítača , proti výpadku napájania je však pochopiteľne úplne neúčinný .
Vyšší stupeň ochrany predstavujú prepäťové chrániče . Tie poskytujú ochranu pred napäťovými špičkami a prepätím . Tieto zariadenia zamedzujú priechodu špičiek či krátkodobých prepätia a v prípade dlhšie trvajúceho prepätia napájaná zariadenie dokonca odpojí . Bežne sú k dispozícii vo forme vhodnej pre montáž do rozvádzačov .
Záložné zdroje
Teraz sa už konečne dostávame do oblasti prostriedkov , ktoré poskytujú ochranu aj pred výpadkami napájania . Sú to rôzne formy záložných zdrojov , počnúc špeciálnymi prídavnými doskami a končiac inteligentnými a na diaľku ovládateľnými zdroji UPS ( Uninterruptible Power Supply ) .
Spomínané prídavné dosky predstavujú zaujímavú možnosť riešenia problému s výpadkami napájania . Ak takáto situácia nastane , dokáže táto doska vďaka akumulátorom , ktoré má umiestnené priamo na sebe , udržať počítač ešte po krátku dobu v chode , a počas nej uložiť všetky potrebné informácie ( tzn. dáta z operačnej pamäte , procesora , videobufferu apod ) na pevný disk . Takže potom, čo je napájanie obnovené , môže doska uviesť počítač do rovnakého stavu , v akom bol tesne pred výpadkom . Ako príklad takéhoto prostriedku možno uviesť prídavnú dosku LCS – 1800 UPS Card firmy Longshine .
Problémy s výpadkami napájania sa však u nás už bežne rieši pomocou plnohodnotných záložných zdrojov UPS . Ide o neveľké jednotky vybavené akumulátory a príslušnou elektronikou , ktoré sa zapájajú medzi elektrickú zásuvku na stene a napájaný počítač a v prípade výpadku napájania dodávajú po určitú dobu elektrickú energiu samy . Líšia sa medzi sebou jednak výkonom , ktorý sú schopné dodávať , jednak kvalitou a presnosťou výstupného napätia a tiež komfortom obsluhy a rozsahom funkcií , ktoré poskytujú .
Z hľadiska výkonu bývajú tieto zdroje bežne k dispozícii vo variantoch od 250 VA vyššie . V tejto súvislosti je významný nielen výkon , ktorý sú schopné poskytnúť , ale aj doba, po ktorú je tento výkon zaistený . Bežne sa dá očakávať , že spomínané zdroje zaručujú dodávku menovitého výkonu po dobu cca 10 min .
Kvalita výstupného napätia je daná zabudovaným princípom činnosti zdroja . Jednoduchšie typy pracujú tak , že po dobu, kedy je k dispozícii bežné sieťové napätie , toto napätie len prepúšťajú a filtrujú , takže napájacie napätie sa dostáva k počítaču v podstate vo svojej pôvodnej podobe ( vrátane menšieho kolísania úrovne a pod ) . Vlastné napätie tieto zdroje “ vyrábajú “ len v čase, keď úroveň štandardného napätia nie je v zadaných medziach alebo v prípade úplného výpadku . Čím je taký zdroj kvalitnejší , tým viac sa priebeh ním vyrobeného napätie podobá sinusovce . Zdroje určené pre náročné použitie potom pracujú tak , že napájacie napätie vytvárajú neustále , takže odstraňujú aj prípadné kolísanie úrovne napájacieho napätia .
Čo sa týka komfortu obsluhy a poskytovaných funkcií , najnižšou úrovňou je zvuková a svetelná signalizácia výpadku štandardného napájacieho napätia . Tá je ponúkaná vždy . Takže napríklad používateľ pracujúci na počítači napájanom z UPS – ky v prostredí operačného systému MS DOS sa dozvie o výpadku napájania zrejme vďaka jej pískanie . Asi bude ešte chvíľu pracovať s nádejou , že výpadok bude rýchlo odstránený . Ak však pískanie neprestane , mal by ukončiť svoju prácu a vypnúť počítač . Tak prekoná výpadok napájania bez všetkých nepriaznivých dôsledkov .
Často sú užívateľovi k dispozícii aj informácie o stave nabitia akumulátorov , o odoberanom výkonu alebo aspoň o prekročenie povolených hraníc . V ideálnych prípadoch možno dokonca sledovať činnosť zdroja na diaľku , ovládať ho a naopak , na základe informácií , ktoré zdroj poskytuje , je možné automaticky ukončovať činnosť počítača . Tieto funkcie však spravidla vyžadujú spustenie špeciálnych programov a sú k dispozícii len pre niektoré operačné systémy ( napr. UNIX , NetWare ) .
Za nevyhnutné sa dá považovať použitie kvalitných zdrojov UPS k ochrane serverov v prostredí počítačových sietí . Napríklad u serverov NetWare možno bežnými prostriedkami dosiahnuť stav , kedy v prípade výpadku napájania server automaticky bez zásahu obsluhy istú zadanú dobu počká , či nebude napájanie obnovené , a ak sa tak nestane , rozošle všetkým ešte pracujúcim užívateľom výzvu na ukončenie činnosti , niekoľkokrát ju zopakuje , a potom sám korektne ukončí svoju činnosť .
Produkty firmy APC
Výrobou zdrojov UPS sa zaoberá mnoho firiem , ako príklad možno menovať firmy APC , Best Power Technology , Fairstone , Inovatec , VICTRON apod Ja osobne mám najviac skúseností s výrobkami firmy APC ( American Power Conversion ) , a preto by som sa tu v rámci konkretizovanie informácií o svete zdrojov UPS , spomenul práve o nich .
Firma APC vyrába nasledujúce rady zdrojov UPS :
– Back – UPS
– Smart – UPS
– Matrix – UPS
– Line – R
Zdroje radu Back – UPS predstavujú jednoduchší a lacnejší variant . Sú vybavené signalizáciou výpadku napájania , vybitia batérií a preťaženia výstupu . Dodávajú sa modely s výkonom 250 , 400 , 600 , 900 a 1250 VA . V rámci uvedenej radu sa možno stretnúť nielen so štandardným prevedením , ale aj s prevedením EC a Pro . Zdroje Back – UPS EC majú navyše možnosť užívateľskej výmeny akumulátorov a poskytujú ochranu proti prepätiu . Prevedenie Back – UPS Pro predstavuje v súčasnosti najdokonalejšie riešenie v rámci tejto rady , je totiž vybavené aj regulátorom napätia .
Rad Smart – UPS predstavuje vyšší typ záložných zdrojov , ktoré ponúkajú rad ďalších významných funkcií . Na svojom výstupe poskytujú čistú sínusovku , majú skrátené prechodové stavy , ponúkajú kvalitnejšie filtráciu a disponujú regulátorom napätia . Napríklad ešte ani pri poklese vstupného napätia na 160 V nemusí prepínať na prevádzku z akumulátorov . Zdroje tohto radu sú určené predovšetkým pre ochranu citlivých elektronických zariadení a sieťových serverov . Ich kvality vyniknú predovšetkým v prípade ochrany serverov v spolupráci s programom PowerChute . V tejto rade je navyše zaradený aj model s výkonom 2000 VA .
Technicky najdokonalejším a najvýkonnejším riešením sú produkty radu Matrix – UPS . Tieto zdroje sú určené na ochranu zariadenia , u ktorých sa vyžaduje nepretržitú prevádzku . Uvedené zdroje teda umožňujú výmenu akumulátorov priamo za chodu chránených zariadení . Sú k dispozícii modely s výkonom 3000 a 5000 VA .
Ako posledný sa uvádza niekoľko Line – R . V tomto prípade sa v podstate nejedná o zálohovacie zdroje , tieto zariadenia totiž neobsahujú akumulátory . Sú to v skutočnosti len stabilizátory napätia . Napriek tomu však korigujú v širokom rozsahu podpätia a prepätia , odstraňujú napäťové špičky a filtrujú rušenia . Sú dodávané v prevedení pre 600 a 1250 VA .
Popri uvedených technických prostriedkov je potrebné sa na tomto mieste spomenúť ešte o jednom dôležitom produkte firmy APC , a síce o programe PowerChute . Tento program spolupracuje so spomínanými záložnými zdrojmi a v prostredí systémov NetWare , UNIX , OS / 2 , Windows NT a LANtastic je schopný zabezpečiť úplnú automatickú obsluhu výpadkov napájania ( uzavretie rozpracovaných súborov , ukončenie činnosti systému apod ) . Pri použití zdrojov Smart – UPS a Matrix – UPS možno navyše testovať v pravidelných intervaloch správnu činnosť zdroja , merať napätie a stupeň nabitia akumulátorov , upozorňovať obsluhu na nutnosť ich výmeny , zachytávať priebeh napätia v čase atď
Domáce použitie zdrojov UPS
Cenové úrovne najlacnejších typov záložných zdrojov ( rádovo 5000 , – Sk ) už umožňujú , aby o ich kúpe uvažovali užívatelia ik ochrane svojich domácich PC . Popri tom , že potom budú mať svoj počítač a dáta chránené spôsobom , ako tu bolo uvedené , možno uvažovať aj o ďalších možnostiach využitia týchto zdrojov ( keď už sú kúpené ) . Zrejme výhodné môže byť ich využitie aj na trvalé napájanie rôznych videomagnetofóny , telefónnych záznamníkov , číslicových hodín apod , predovšetkým ich lacnejších variantov , ktoré majú často tú necnosť , že pri výpadku napájania všetko zabudnú a užívateľ je teda musia znovu a znovu nastavovať . V situácii , kedy sú už bežne na trhu aj nízkopríkonové žiarivky ( napr. príkon 7 W a svieti ako žiarovka 40 W ) , sa ponúka aj využitie týchto záložných zdrojov k realizácii kvalitného núdzového osvetlenia v byte .
Autor: Oldřich Přichystal
