Источники бесперебойного питания

Исто́чник бесперебо́йного пита́ния, (ИБП) — источник вторичного электропитания, автоматическое устройство, назначение которого - обеспечить подключенное к нему электрооборудование бесперебойным снабжением электрической энергией в пределах нормы.

Неполадками в питающей сети считаются:

· авария сетевого напряжения (напряжение в питающей сети полностью пропало);

· высоковольтные импульсные помехи (резкое увеличение напряжения до 6 кВ продолжительностью от 10 до 100 мс);

· долговременные и кратковременные подсадки и всплески напряжения;

· высокочастотный шум (высокочастотные помехи, передаваемые по электросети);

· побег частоты (отклонение частоты более чем на 3 Гц).

Схемы построения ИБП

Существует три схемы построения ИБП:

Резервная

Резервная схема— в нормальном режиме питание подключенной нагрузки осуществляется напрямую от первичной электрической сети, которое ИБП фильтруют (высоковольтные импульсы и электромагнитные помехи) пассивными фильтрами. При выходе электропитания за нормированные значения напряжения (или его пропадании) нагрузка автоматически переподключается к питанию от схемы, получающей электрическую энергию от собственных аккумуляторов с помощью простого инвертора. При появлении напряжения в пределах нормы, снова переключает нагрузку на питание от первичной сети.

Интерактивная

Интерактивная схема— устройство аналогично предыдущей схеме; дополнительно на входе присутствует ступенчатый стабилизатор напряжения на основеавтотрансформатора, позволяя получить регулируемое выходное напряжение. (VI по классификации МЭК). При работе в нормальном режиме такие ИБП не корректируют частоту, пассивные фильтры фильтруют входящее переменное напряжение. При пропадании напряжения ИБП переходит на питание от инвертора, аналогично предыдущему.

Двойное преобразование

Режим двойного преобразования— используется для питания нагруженных серверов (например, файловых), высокопроизводительных рабочих станцийлокальных вычислительных сетейПринцип работы состоит в двойном преобразовании (double conversion) рода тока. Сначала входное переменное напряжение преобразуется в постоянное, затем обратно в переменное напряжение с помощью обратного преобразователя (инвертора). При пропадании входного напряжения переключение нагрузки на питание от аккумуляторов не требуется, поскольку аккумуляторы включены в цепь постоянно, поэтому для этих ИБП параметр "время переключения" не имеет смысла.

Характеристики ИБП

· выходная мощность, измеряемая в вольт-амперах (VA) или ваттах (W);

· выходное напряжение, (измеряется в вольтах, V);

· время переключения, то есть время перехода ИБП на питание от аккумуляторов (измеряется в миллисекундах, ms);

· время автономной работы, определяется ёмкостью батарей и мощностью подключённого к ИБП оборудования (измеряется в минутах, мин.), у большинства офисных ИБП оно равняется 4-15 минутам;

· ширина диапазона входного (сетевого) напряжения, при котором ИБП в состоянии стабилизировать питание без перехода на аккумуляторные батареи (измеряется в вольтах, V);

· срок службы аккумуляторных батарей (измеряется годами, обычно свинцовые аккумуляторные батареи значительно теряют свою ёмкость уже через 3 года).

Составные части ИБП

Реализация основной функции достигается работой устройства от аккумуляторов, установленных в корпусе ИБП, под управлением электрической схемы, поэтому в состав любого ИБП, кроме схемы управления, входит зарядное устройство, которое обеспечивает зарядку аккумуляторных батарей при наличии напряжения в сети, обеспечивая тем самым постоянную готовность к работе ИБП в автономном режиме. Для увеличения автономного режима работы, можно оснастить ИБП дополнительной (внешней) батареей.

Режим байпас (англ. Bypass, «обход») — питание нагрузки отфильтрованным напряжением электросети в обход основной схемы ИБП.

«Бустер» (англ. booster) — ступенчатый автоматический регулятор напряжения (англ. Automatic Voltage Regulation, AVR), имеющий автотрансформатор в своей основе. Используется в ИБП, которые работают по интерактивной схеме.

Инвертор — устройство, которое преобразует род напряжения из постоянного в переменное (аналогично переменное в постоянное).

Шифрование заменой

Шифрование методом замены

Шифрование заменой (подстановкой) заключается в том, что символы шифруемого текста заменяются символами того же или другого алфавита в соответствие с заранее оговоренной схемой замены.Принято делить шифры замены на моноалфавитные и многоалфавитные.

При моноалфавитной замене каждой букве алфавита открытого текста ставится в соответствие одна и та же буква шифротекста из этого же алфавита одинаково на всем протяжении текста.

Рассмотрим наиболее известные шифры моноалфавитной замены.

Шифрование методом Цезаря

При шифровании исходного текста по данному методу каждая буква заменяется на другую букву того же алфавита путем ее смещения в используемом алфавите на число позиций, равное K. При достижении конца алфавита выполняется циклический переход к его началу.

Шифрующие таблицы Трисемуса

Для получения данного шифра замены им было предложено использовать таблицу для записи букв алфавита и ключевого слова или фразы. В таблицу сначала вписывалось по строкам ключевое слово, причем повторяющиеся буквы отбрасывались. Затем эта таблица дополнялась не вошедшими в нее буквами алфавита по порядку. При шифровании в построенной таблице находят очередную букву открытого текста и записывают в шифротекст букву, расположенную ниже ее в том же столбце. Если буква открытого текста оказывается в нижней строке таблицы, тогда для шифротекста берут самую верхнюю букву из того же столбца.

Для русского алфавита шифрующая таблица может иметь размер 4х8.

Шифр Гронсфельда

Данный шифр представляет собой модификацию шифра Цезаря с числовым ключом. При реализации данного шифра под буквами исходного сообщения записывают цифры числового ключа. Если ключ короче сообщения, то его запись циклически повторяют. Получение символа шифротекста осуществляют также, как это делается в шифре Цезаря, при этом смещение символа открытого текста производят на количество позиций, соответствующего цифре ключа, стоящей под ним.

Система шифрования Вижинера

Отличие системы Вижинера от шифра Гронсфельда заключается в том, что элементами ключа в данном случае могут быть не только цифры от 0 до 9, но и произвольные символы некоторого алфавита.

При шифровании исходного сообщения его, как и в шифре Гронсфельда, выписывают в строку, а под ним записывают ключевое слово или фразу. Если ключ оказался короче сообщения, то его циклически повторяют. Все символы используемого алфавита пронумерованы от 0 до M-1, где M – размер алфавита. Преобразование символа открытого текста осуществляется по формуле

Сi=Pi+Ki (mod M), где Pi - номер символа открытого текста, Ki – номер расположенного под ним символа ключа, Сi – номер символа шифротекста.

Преобразование символа закрытого текста в символ открытого осуществляется по формуле

Pi=Ci -Ki (mod M)

Шифрование методом Вернама

Система шифрования Вернама является частным случаем системы шифрования Вижинера при значении модуля M=2 .

При шифровании открытого текста, каждый его символ представляется в двоичном виде. Ключ шифрования также представляется в двоичной форме. Шифрование исходного текста осуществляется путем сложения по модулю 2 двоичных символов открытого текста с двоичными символами ключа согласно (5.7).

Y=P?K

Дешифрование состоит в сложении по модулю 2 символов шифротекста с ключом.

G-контурная многоалфавитная замена

Данный метод шифрования предполагает многократное использование системы шифрования Вижинера при использовании различных ключей. n-контурная многоалфавитная замена предполагает наличие n различных ключей – K1, K2,..., Kn. Открытый текст T вначале шифруется с помощью ключа K1, затем результат шифрования обрабатывается с помощью ключа K2 и.т.д. до ключа Kn. Полученный в результате шифрования на ключе Kn текст и является искомым шифротекстом.

Кодирование

Код — это набор условных обозначений (или сигналов) для записи (или передачи) некоторых заранее определенных понятий.

Кодирование информации – это процесс формирования определенного представления информации. В более узком смысле под термином «кодирование» часто понимают переход от одной формы представления информации к другой, более удобной для хранения, передачи или обработки.
Обычно каждый образ при кодировании (иногда говорят — шифровке) представлении отдельным знаком.

Знак - это элемент конечного множества отличных друг от друга элементов

Способы кодирования информации:

- Кодирование символьной (текстовой) информации

- Кодирование числовой информации

- Кодирование графической информации

- Кодирование звуковой информации