sotikteam.ru Смартфоны. Антивирусы. Программы. Инструкции. Браузеры.
Компания АРС уже давно стала чуть ли не монополистом на рынке источников Почти каждый пользователь, имеющий ИБП, использует продукцию именно этой фирмы. Это показатель того, что компания выпускает действительно качественную технику. Строго говоря, АРС - дочерняя компания гиганта Shneider Electric. Так что правильнее считать производителем именно эту контору.
Что касается продукции АРС, то она традиционно качественная и выносливая. Компания специализируется на выпуске источников бесперебойного питания, а значит, основным критерием в оценке продукции служит время автономной работы и защита от всплесков напряжения. И с этим у продукции АРС все в порядке. Относительно недавно компания выпустила ИБП APC Back-UPS 650. О нем и пойдет речь.
Немного об устройстве
APS Back-UPS 650 является логическим продолжением серии линейно-интерактивных источников бесперебойного питания. Устройство обладает всеми необходимыми характеристиками, при этом оно лишено опций, совершенно ненужных для такого девайса. Некоторые топовые модели снабжаются и миниатюрным ЖК-экраном, но для такого устройства он не особо и нужен, поскольку на питание экрана тоже затрачивается запас энергии. И в плане длительности автономной работы это не очень хорошо. Большинство ИБП снабжаются простыми светодиодными индикаторами, которые отображают уровень заряда батареи и режим работы.
Существует несколько модификаций этого продукта с префиксами CS, RS и Pro. Все они отличаются друг от друга, но незначительно. Отличие состоит, как правило, в некоторых технических характеристиках. Стоит отметить, что одинаковое напряжение выхода - визитная карточка всех устройств бесперебойного питания APC Back-UPS 650, 230 В - это предел для них. Даже внешне эти устройства почти одинаковы. Но нужно разобрать их все для полноты картины.
Версия CS
Линейка CS получается чуть ли не самой дешевой среди устройств АРС 650-й серии. Аккумулятор отличается скромными (относительно) характеристиками и стандартным для устройств такого класса внешним видом. Ничего лишнего. Все строго для того, чтобы обеспечивать бесперебойное питание элементов компьютера в случае исчезновения напряжения.
APC Back-UPS CS 650 доступен только в черном цвете. Это даже хорошо, поскольку черный - универсальный цвет. Он никоим образом не способен испортить внешний вид рабочего места. Аскетизм ИБП АРС CS-версии даже хорош. Поскольку такие устройства должны работать, а не привлекать внимание ярким внешним видом. Теперь посмотрим, что у этого «бесперебойника», так сказать, под капотом.
Технические характеристики версии CS
Основными критериями, по которым принято оценивать источники бесперебойного питания, являются емкость батареи и наличие защиты от скачков напряжения. Все остальное отходит на второй план. Теперь посмотрим, что может нам предложить APC Back-UPS CS 650. В принципе, как и все линейно-интерактивные источники бесперебойного питания, продукция от АРС имеет типовые характеристики, и особо углубляться в них не стоит. Но различия все же есть. Поэтому уклониться от разбора этих самых отличий мы не можем. Так что поехали.
Мощность ИБП
Этот параметр отвечает за стабильное питание всех компонентов компьютера. Если циферок не хватает, то компьютер просто не будет работать. Мощность данного ИБП составляет 650 ВА. Этого вполне достаточно для ПК средней конфигурации. Для игровой машины придется искать что-нибудь мощнее.
Емкость батареи
В этом ИБП установлен элемент питания емкостью 7,2 А/ч с рабочим напряжением 12 В. Надолго ли его хватит при Строго говоря, все зависит от конфигурации компьютера. Чем мощнее ваша машина, тем меньше времени у вас имеется, чтобы правильно выключить ПК в случае сбоя. Однако средним временем для компьютеров умеренной конфигурации (коих большинство) является 1-3 минуты. В зависимости от нагрузки на компоненты компьютера. Неплохой результат. Время полного заряда батареи (после первого включения) составляет 22 часа. Многовато, но что поделать? Приходится чем-то жертвовать во имя стабильности.
Защита от перепадов напряжения
Эта опция присутствует в ИБП APC Back-UPS 650 версии CS. Причем справляется этот компонент со своей работой на ура. Многочисленные тесты показывают, что источник бесперебойного питания умеет выравнивать напряжение и подавать его на компьютер. Таким образом, все компоненты вашего компьютера оказываются надежно защищены от скачков напряжения.
Разъемы и интерфейсы версии CS
APS Back-UPS 650 версии CS обладает четырьмя разъемами для вилок питания стандарта «евро». Причем три из них служат для подключения устройств непосредственно к аккумулятору. Они нужны в первую очередь для устройств, которым критично наличие постоянного питания (системный блок, монитор). Четвертый разъем - для подключения устройства, которое не нуждается в постоянном питании (принтер, сканер). Последний же оснащен только стабилизатором напряжения.
Кроме того, в ИБП присутствуют разъемы для защиты телефонной линии и еще один для подключения бесперебойника к ПК. Разъемы для телефонной линии нужны тем, кто хочет обезопасить свои устройства связи от перепадов напряжения. Также ИБП можно подключить к компьютеру и настроить правильный процесс выключения ПК при потере питания. Для этого в комплекте поставки имеется диск с фирменным программным обеспечением APC Back-UPS CS 650. Инструкция, идущая в комплекте, поможет в выполнении этого процесса. Несмотря на заявления некоторых пользователей о том, что в руководстве по эксплуатации ничего не понятно, на наш взгляд, инструкция весьма подробная. Она очень точно описывает приемы работы с устройством и особенности работы самого девайса. Присутствует даже схема расположения компонентов.
Версия RS
APC Back-UPS RS 650 является почти полным клоном версии CS. Незначительное различие наблюдается только в технических характеристиках обоих устройств. По внешнему виду эти два девайса неразличимы, как родные братья. Почему так? Видимо, в компании решили сэкономить на дизайне. В принципе, он для такого устройства не важен. Главное, чтобы аппарат хорошо выполнял свою работу. И с этим источник бесперебойного питания версии RS справляется не хуже своего «брата-близнеца».
Если версия CS предназначалась для работы с компьютерами средней мощности, то RS потянет разве что офисные ПК. Для других задач мощности у него маловато. Но это не значит, что он хуже. Просто он сделан не для этого. Если нужен источник бесперебойного питания мощнее, то есть смысл обратить внимание на версию Pro (о ней чуть ниже). Получится неплохой прирост мощности практически за те же деньги.
Технические характеристики RS
APC Back-Ups 650 версии RS имеет свои технические характеристики, которые, впрочем, не сильно отличаются от присущих девайсам версии CS. Так и должно быть, поскольку эти устройства находятся в одной ценовой нише. Поэтому существенных различий между ними быть не может. Давайте посмотрим, что собой представляет версия RS.
Мощность
Источник бесперебойного питания версии RS имеет полную мощность 650 VA, но она кратковременная. Постоянная же равна 390 Вт. Для офисных компьютеров этого достаточно. Но не более того. И все же ИБП способен обеспечить профессиональную защиту от скачков напряжения и внезапного отключения питания.
Емкость аккумулятора
Аккумулятор здесь установлен точно такой же, как и в версии CS. Но почему-то время автономной работы сильно уменьшилось. Теперь у пользователя есть всего 1-1,5 минуты для того, чтобы выключить свой ПК так, как требуется. Возможно, это связано с пониженной мощностью устройства. Как бы то ни было, но для офисных ПК и этого достаточно.
Защита от перепадов напряжения. Строго говоря, эта опция есть во всех источниках бесперебойного питания от АРС. И работает она так, как нужно. Ибо без нее бесперебойник был бы просто аккумулятором. Версия RS не стала исключением. Защита присутствует и работает хорошо. Скачки напряжение выравниваются, и в ПК посылается уже совершенно ровный импульс.
Разъемы и интерфейсы версии RS
Здесь вообще нет никаких различий. Те же четыре разъема стандарта «евро» с заземлением, те же входы для защиты телефонного соединения. Та же классификация с разделением на важные (с питанием от аккумулятора) и «не очень» (только с выпрямителем). Разъем для подключения ИБП к компьютеру тоже на месте. А в комплекте поставки - традиционно диск с фирменным ПО и инструкция по эксплуатации. Причем в последней присутствует адекватный русский язык. Это - еще один плюс в копилку компании АРС.
Ключ аккумулятора
Во всех версиях устройств от АРС существует также так называемый ключ аккумулятора. Он представляет собой вилку с плоскими контактами. Она нужна для того, чтобы активировать аккумулятор и начать его зарядку при включении источника бесперебойного питания в сеть. При покупке ИБП она вынута. Сделано это для того, чтобы предотвратить цикл разрядки аккумулятора. Так он дольше прослужит. Чтобы активировать устройство, следует перед включением источника бесперебойного питания в сеть воткнуть эту вилку в находящийся тут же разъем. После включения ИБП начнется процесс зарядки аккумулятора.
Версия Pro
APC Back-UPS 650 BX650CI Pro версии предназначен специально для тех, кто хочет, чтобы его компьютер дольше проработал от аккумулятора при прекращении подачи электроэнергии. В отличие от версий RS и CS, время автономного питания в версии Pro составляет 5,5 минуты. И это в режиме полной нагрузки. А в режиме частичной ИБП способен обеспечить ПК питанием на протяжении 14-15 минут. Это абсолютный рекорд среди устройств данной ценовой категории.
Отличия Pro от CS и RS
Версия Pro идентична RS и CS. То же количество разъемов и функций. Те же выпрямители напряжения. Даже аккумулятор от того же производителя, только большей емкости. Понятно, что ИБП Pro-версии будет стоить несколько дороже, однако разница не критична. Да, и его так же можно подключить к ПК и выполнить синхронизацию. APC Back-UPS Pro 650 - идеальный линейно-интерактивный источник бесперебойного питания для среднего пользователя. Плюс ко всему, налицо замечательный баланс «цена-качество».
Источник бесперебойного питания, или как в простонародье его называют ЮПС (BACK UPS) — это по сути повышающий преобразователь и зарядное устройство в одном корпусе. Устройство очень полезное, особенно для владельцев ПК. Устройство может автономно питать компьютер, если по каким-то причинам внезапно выключили электричество. К сожалению, встроенный аккумулятор не позволяет питать компьютер в течении долгого времени, поскольку его емкость ограничена 7-ю амперами (в некоторых мощных моделях стоит АКБ до 15-20А). Перейдем к самому аккумулятору.
В источниках бесперебойного напряжения используется закрытый гелиевый или кислотный аккумулятор. Встроенный аккумулятор рассчитан обычно на емкость от 7 до 8 Ампер/час, напряжение — 12 вольт. Аккумулятор полностью герметичен, это позволяет использовать устройство в любом состоянии. Помимо аккумулятора, внутри можно разглядеть громадный трансформатор, в данном случае на 400-500 ватт. Трансформатор работает в двух режимах —
1) как повышающий трансформатор для преобразователя напряжения.
2) как понижающий сетевой трансформатор для зарядки встроенного аккумулятора.
При работе в обычном режиме нагрузка питается отфильтрованным напряжением сети. Для подавления электромагнитных и помех во входных цепях используются фильтры. Если входное напряжение становится ниже или выше установленной величины или вообще исчезает, то включается инвертор, который в нормальном режиме находится в отключенном состоянии. Преобразуя постоянное напряжение батарей в переменное, инвертор осуществляет питание нагрузки от батарей. BACK UPS класса Off-line неэкономично работают в электросетях с частыми и значительными отклонениями напряжения от номинальной величины, поскольку частый переход на работу от батарей уменьшает срок службы последних. Мощность выпускаемых производителями Back-UPS находится в диапазоне 250-1200 ВА. бесперебойного напряжения BACK UPS достаточно сложна. В архиве вы можете скачать большой сборник принципиальных схем, а ниже приведены несколько уменьшенных копий — клик для увеличения.
Тут можно встретить специальный контроллер, который отвечает за правильную работу устройства. Контроллер активирует реле, когда сетевое напряжение отсутствует и если бесперебойник включен, то он будет работать как преобразователь напряжения. Если напряжение в сети снова появляется, то контролер отключает преобразователь и устройство превращается в зарядное устройство. Емкость встроенного аккумулятора может хватать до 10 — 30 минут, если, разумеется, устройство питает компьютер. Подробнее почитать про работу и назначение узлов бесперебойника можно почитать в этой книге .
BACK UPS может быть использован в качестве резервного источника питания, вообще рекомендуется иметь каждому дому по бесперебойнику. Если бесперебойный ИП предназначен для бытовых потребностей, то желательно выпаять с платы сигнализатор, он напоминает, что устройство работает как преобразователь, напоминание писком он делает в каждые 5 секунд, а это надоедает. На выходе преобразователя чистые 210-240 вольт 50 герц, но что касается формы импульсов, там явно не чистый синус. BACK UPS может питать любую бытовую технику, в том числе и активную, разумеется, если мощность устройства позволит этого.
Современный персональный компьютер - это набор компонентов, которые стоят довольно дорого. Именно поэтому, если что-нибудь сгорит из-за скачка напряжения, виноват в этом будет сам пользователь, а не электросети. И рвать волосы на голове придется нерадивому владельцу ПК. Ведь стоило всего лишь купить источник и все компоненты системы остались бы в целости и сохранности. ИБП не только поддерживает работу компьютера при отключении подачи питания, но и стабилизирует входящий ток, не допуская резких скачков напряжения. И сейчас мы поговорим об ИБП APC Back-UPS ES 700. Это неплохое бюджетное решение для дома.
Немного о компании
Компания АРС была основана еще в 1981 году на базе Массачусетского технологического института. Она специализировалась на выпуске стабилизаторов напряжения и источников бесперебойного питания. В таком виде фирма просуществовала до 2007 года. А потом ее выкупила французская машиностроительная компания Shneider Electric. И теперь АРС является дочерним предприятием, выпускающим бесперебойники для нужд пользователей.
Вход компании в концерн Шнайдер никак не отразился на ее продуктивности. Ее товары все так же поставляются на рынок и пользуются такой же популярностью у владельцев персональных компьютеров. В арсенале разработчика имеются самые разные модели для различных нужд: от простеньких блоков до многофункциональных комбайнов. Источник бесперебойного питания АРС Back-UPS ES 700 относится к бюджетным вариантам и подходит практически всем. Разберем его подробнее.
Комплект поставки
Бесперебойник поставляется в неприметной коробке из переработанного картона. Внутри находится сам блок, руководство пользователя, гарантийный талон, куча ненужных бумажек о безопасной эксплуатации, соединительный кабель для подключения к компьютеру, телефонный кабель 62РС и диск с драйверами и программным обеспечением. Как видите, все довольно строго. Выдержано в фирменном минималистическом стиле АРС. Интересная штука - пожизненная страховка от производителя. Она в комплекте тоже есть. Согласно этому документу, компания дает пожизненную гарантию на свою продукцию. И в случае выхода из строя какого-либо компонента следует отослать все устройство производителю (за свой счет) и вам пришлют новое. И кто у нас этим будет заниматься? Проще новое купить.
Самое интересное то, что руководство пользователя включает в себя русский язык. Это признак того, что компания-производитель действительно солидная и хочет чтобы люди ей доверяли. Многие пренебрегают языковой поддержкой. Но только не АРС.
Внешний вид и дизайн
Бесперебойник АРС Back-UPS ES 700 выглядит как черная пластиковая коробка с кучей разъемов для подключения кабелей питания ПК. Корпус полностью выполнен из прочного пластика. В нижней части корпуса скрывается аккумулятор устройства. Благодаря ему девайс получился тяжелым. Во внешнем облике сего ИБП нет ничего интересного. Чувствуется фирменный стиль АРС. Но не более того. Из дизайна многого выжать не получится. Так что лучше сразу перейти к техническим характеристикам.
Технические характеристики
Максимальное входное напряжение, идущее на устройство должно составлять 230 Вольт. Никак не больше. Иначе источник бесперебойного питания не выдержит. И никакой выпрямитель напряжения не поможет. При этом ИБП выдает постоянный ток в 230 Вольт со всеми исправлениями. Выходная мощность блока - 405 Ватт. Время работы персонального компьютера от аккумулятора ИБП зависит от конфигурации системного блока. Но средние цифры такие: при половинной нагрузке - 15 минут, при полной нагрузке - 4 минуты. Показатели средние. Что было ожидаемо при такой-то цене.
Если Back-UPS ES 700 пищит, то это означает, что с батареей что-то не так. Блок оснащен специальным индикатором, который тоже показывает наличие проблем с аккумулятором. Но его можно легко заменить на новый. Найти такой же картридж не составит труда. Некоторые "умельцы" даже умудряются устанавливать в этот ИБП автомобильные аккумуляторы. А что? Отличное решение. Они живут дольше. Но лучше все-таки использовать оригинальные компоненты.
Отзывы владельцев
Отзывы невероятно важны при выборе того или иного товара. Именно они могут показать, как ведет себя девайс в реальных условиях и насколько он надежен. А в случае с источниками бесперебойного питания последний фактор особенно важен. Так что говорят пользователи об ИБП АРС Back-UPS ES 700. Цена - вот первое, что порадовало людей. Стоит он действительно немного. Многие владельцы отмечают долгий срок службы аккумулятора и встроенную технологию, которая не дает батарее быстро изнашиваться. Работает блок тихо, не напрягает. Начинает он шуметь только в том случае, когда переключается на автономное питание. В целом почти все владельцы данного устройства довольны его работой. А это - самое главное.
Однако нашлись и недовольные товарищи. У некоторых сразу же "сдохла" батарея. Видимо, им попался девайс с заводским браком. Были и еще некоторые жалобы на UPS ES 700. Аккумулятор, к примеру, не желал заряжаться. Но это все единичные случаи. Особо насмешили владельцы древних компьютеров, которые заявили, что у них не устанавливаются драйверы. Конечно, если они до сих пор сидят на Windows 2000, то это очень даже вероятно. Нужно внимательно читать спецификации устройства. И тогда таких вопросов возникать не будет. А еще нужно правильно и безопасно эксплуатировать источник бесперебойного питания. И тогда с ним вообще проблем не будет.
Правила эксплуатации
Для того чтобы источник бесперебойного питания АРС Back-UPS ES 700 прослужил как можно дольше и не сжег вашу квартиру, нужно выполнять элементарные правила безопасной эксплуатации. Запомните, никогда не устанавливайте бесперебойник возле батарей отопления. Особенно зимой. Оказывается, аккумуляторы бесперебойников - весьма нежная штука. При перегреве они текут, заливают те части ИБП, которые находятся под напряжением и те, в свою очередь, сгорают. И хорошо, если при этом не плавится корпус. Так что не ставьте к батареям свой Back-UPS ES 700. Инструкция на русском языке вас наверняка предупредит об этом. Но кто ж ее читает?
Еще одим правилом является недопуск домашних животных к источнику бесперебойного питания. Если ваш котейка или песик вздумает погрызть провода бесперебойника, то есть два варианта развития этой ситуации. В первом из них вашего питомца неслабо шарахнет электрическим током и все последующие действия по его реанимации окажутся бесполезными. Во втором варианте произойдет короткое замыкание и затем пожар. В соответствии со всеми законами жанра. Не давайте животным играть с приборами под напряжением. Это важно.
Особенности замены устройства по гарантии
У компании АРС весьма специфическое видение процедуры гарантийного обслуживания. Они строго запрещают пользователям обращаться к продавцу источника бесперебойного питания. Они предлагают пользователям самим отсылать им испорченное устройство, а компания взамен вышлет другое. Новое. Ну и кто у нас этим будет заниматься? Особенно если учесть, что отсылать бесперебойник придется за свой счет. А цены на почтовые услуги у нас не особо радуют. Тем более что отсылать придется аж в США.
Так что, можно с уверенностью сказать, что гарантийного обслуживания как такового у продукции АРС нет. По крайней мере, для нашей страны. Ведь представить себе нашего человека, отсылающего куда-то за свой счет неисправное устройство просто фантазии не хватает. Но обычно проблем с источниками бесперебойного питания от АРС не возникает. А если и возникают, то продавцы идут навстречу клиенту и сами меняют бракованный товар.
Заключение
Источник бесперебойного питания АРС Back-UPS ES 700 является оптимальным решением для дома и офиса. Он прост в использовании, неприхотлив в эксплуатации и стоит дешево. А последний фактор для многих может оказаться решающим. Бесперебойник прекрасно показал себя при работе в реальных условиях. Также радует наличие инструкции пользователя на русском языке. Нужно только соблюдать правила безопасной эксплуатации. И тогда устройство проработает верой и правдой довольно долго.
Компания APC - мировой лидер в производстве источников бесперебойного питания как для персональных компьютеров, так и для производственного оборудования. Каждое новое устройство от этой компании устанавливает новые стандарты в области защиты от всплесков напряжения, сглаживания различных помех электрической сети и увеличения сроков работы ИБП от батарей. В данной статье рассматриваются ИБП компании APC серии Back-UPS ES: Back-UPS ES 525, Back-UPS ES 550VA и Back-UPS ES 700VA. Эти модели ориентированы на установку дома или в малых офисах для защиты нескольких персональных компьютеров и других приборов от всплесков напряжения в электрической сети и обеспечивают автономную работу от батареи при отсутствии напряжения во внешней сети. Стоит отметить, что программное обеспечение, входящее в комплект поставки большинства ИБП, значительно расширяет их функциональные возможности.
Для российских потребителей электроэнергии всегда было актуальным обеспечение непрерывности ее подачи, поскольку даже кратковременное отключение питания или всплеск напряжения может привести к серьезным последствиям у такого оборудования, как компьютеры, оргтехника и устройства с тонкой электроникой. Для обеспечения резервного электропитания в домах и небольших офисах больше всего подходят источники бесперебойного питания (ИБП), которые в случае отсутствия электроэнергии питают подключенное к ним оборудование от встроенного аккумулятора, а при неожиданном понижении или повышении входного напряжения выравнивают его до нормы. ИБП подразделяются на типы offline и online. ИБП типа offline бывают двух видов: Standby и Line-Interactive.
Источники бесперебойного питания типа online предназначены для защиты тонкой электроники и редко применяются в домашних условиях. В таких ИБП весь поступающий из электросети переменный ток (или его часть в ИБП c дельта-преобразованием) сначала преобразуется в постоянный, а затем выполняется обратное преобразование для питания нагрузки. Таким образом, обеспечиваются точная стабилизация величины и формы выходного напряжения и защита подключенного оборудования от любых помех, возникающих в электросети.
В источниках типа Standby и Line-Interactive питание нагрузки в основном происходит от сети электропитания, и только при очень сильном отклонении входного напряжения от номинала источник переходит на питание от батарей. При питании от сети осуществляется фильтрация входного напряжения. Источники типа Line-Interactive, как правило, имеют более качественные блоки анализа состояния сети, но их главной особенностью является наличие блока автоматического регулирования напряжения (Automatic Voltage Regulator, AVR), который ступенчато изменяет напряжение на выходе ИБП в случае отклонения входного напряжения, за счет чего в какой-то мере происходит стабилизация выходного напряжения.
Методика тестирования
Учитывая возможности нашего стенда и ограниченное время тестирования, в течение которого невозможно проверить такие показатели, как надежность и ресурс, мы выбрали для тестирования следующие параметры:
- максимальное время работы от батарей без подзарядки;
- работа системы автоматического регулирования напряжения;
- напряжение перехода на батареи и обратно на сеть;
- время переключения на работу от батарей;
- форма выходного напряжения при работе от батарей;
- характер отключения при разряде батарей;
- возможность холодного старта;
- автоматическое завершение работы при отключении питания.
Для регистрации формы выходного напряжения при различных режимах работы ИБП использовался стенд, составленный из устройства синхронизации и компьютера с установленным программно-аппаратным комплексом BORDO B-211A, состоящим из PCI-карты и комплекта ПО и представляющим собой цифровой осциллограф общего назначения с диапазоном измеряемых сигналов от 0 до 50 МГц.
Устройство синхронизации обеспечивало отключение ИБП от сети во время достижения вершины положительного полупериода сетевого напряжения и своевременный запуск ждущей развертки осциллографа. Осциллограмма перехода на питание от батарей снималась при номинальном (220 В) и пониженном (180 В) входном напряжении.
Проверка работы блока автоматического регулирования напряжения проводилась при помощи автотрансформатора (ЛАТР). Сначала на входе ИБП устанавливалось напряжение 250 В, которое плавно снижалось до перехода ИБП на питание нагрузки от батарей. При этом регистрировались все точки срабатывания автоматического регулятора напряжения - по скачкообразному изменению напряжения на нагрузке. Для каждой точки фиксировались показатели входного и выходного напряжения - как установившиеся сразу после переключения, так и действовавшие перед самым переключением. Затем проводилось повышение входного напряжения до 250 В. Предельное значение входного напряжения в 257-260 В определялось фактической возможностью нашей электросети и автотрансформатора (более высокое напряжение удавалось получить не всегда).
В качестве нагрузки ИБП использовался компьютер с процессором Pentium 4 3,0 ГГц и ЭЛТ-монитором LG FLATRON 795FT с диагональю 17 дюймов. Все возможности по управлению потребляемой мощностью на компьютере были отключены. По данным программного обеспечения APC PowerChute Personal Professional 2.0, которое входило в комплект тестируемых ИБП, средняя нагрузка составляла от 63 до 89 Вт (для модели APC Back-UPS ES525, остальные две модели не поддерживают функцию определения потребляемой мощности нагрузки). Перед началом тестирования каждого ИБП проводилась зарядка его аккумулятора от сети в течение не менее 12 ч.
Результаты тестирования
Для большинства новых моделей ИБП для дома и небольшого офиса характерно деление выходных розеток на две группы, одна из которых предназначена только для защиты от различных помех в электросети и мгновенных скачков напряжения и выполняет функции сетевого фильтра, а вторая наряду с фильтрацией обеспечивает резервное питание нагрузки при низком напряжении в сети или в случае его отсутствия.
Все протестированные ИБП компании APC обладают возможностью холодного старта, а в ситуациях, требующих внимания пользователя, подают звуковые сигналы, частота и продолжительность которых зависит от модели и изменяется в зависимости от обстоятельств.
Все источники бесперебойного питания имеют порты для подключения к компьютеру и позволяют автоматически завершить работу компьютера с закрытием приложений и сохранением рабочих файлов при длительном отключении электропитания. Входящие в комплект утилиты мониторинга состояния электросети и питания нагрузки довольно точно показывают напряжение и весьма приблизительно - мощность подключенной к ИБП нагрузки (только для модели APC Back-UPS ES 525).
Все модели ИБП при стандартной нагрузке демонстрируют хорошую работу, однако при покупке данных устройств необходимо учитывать некоторые их особенности. В частности, APC Back-UPS ES 550VA и APC Back-UPS ES 700VA не имеют функции автоматической регулировки напряжения (AVR), поэтому их рекомендуется применять только в тех местах, где не случается длительных снижений напряжения в электросети.
Следует отметить и ошибку в программном обеспечении APC PowerChute Personal Professional 2.0, которая проявилась на всех трех тестируемых устройствах. После полной разрядки батарей вследствие питания нагрузки при возобновлении питания от внешней электрической сети программа показывает процентное соотношение заряда батарей неверно, поскольку с течением времени процент заряда всегда уменьшается, а не увеличивается. Этой ошибки можно избежать, переподключив ИБП к компьютеру.
Участники тестирования
ИБП APC Back-UPS ES 550VA относится к типу Standby с выходным напряжением практически несинусоидальной формы и имеет выходную мощность 550 В·А (330 Вт).
ИБП APC Back-UPS ES 550VA изготовлен в пластиковом корпусе непривычной для источников бесперебойного питания форме. Внешне он напоминает обычный удлинитель - утолщенный «пилот». Эта модель может либо устанавливаться на пол, либо крепиться к стене - для этого снизу предусмотрены специальные крепежные отверстия. На верхней панели расположены кнопка включения, многоцветный светодиодный индикатор, указывающий на источник питания нагрузки (сеть или батарея), и восемь выходных розеток Schuko. Шнур подключения к внешней сети расположен сбоку устройства и имеет несъемную конструкцию. Первые четыре розетки обеспечивают защиту от падения напряжения вплоть до его полного исчезновения, а еще четыре - защиту электрооборудования лишь от скачков напряжения. Розетки ИБП разделены на два сегмента, которые разнесены в разные стороны. На боковой части ИБП расположен специальный разъем управления для подключения APC Back-UPS ES 550VA к компьютеру, который другим концом подключается к USB-порту. Рядом находятся два разъема RJ-45 (вход и выход) для подключения телефонной линии или локальной сети, для них также осуществляется фильтрация от скачков. В ИБП используется аккумуляторная необслуживаемая герметичная свинцово-кислотная батарея с загущенным электролитом APC RBC2 с напряжением 12 В, замену которой пользователь может производить самостоятельно через нижнюю панель, которая закрывается на защелки. С целью повышения безопасности ИБП перевозится с отключенной батареей (клемма «–» отключена), соответственно перед началом эксплуатации ее необходимо подключить.
С помощью программного обеспечения осуществляется настройка ИБП под условия конкретной электросети, что дает возможность уменьшить количество переключений и тем самым увеличить продолжительность безотказной работы. Момент срабатывания первой ступени повышения и понижения входного напряжения можно выбрать из диапазонов 160-196 В и 256-276 В соответственно (с шагом до 4 В).
В комплекте поставки имеются кабель управления (USB), телефонный кабель (RJ 11), руководство пользователя и компакт-диск с программным обеспечением APC PowerChute Personal 2.0.
Программное обеспечение PowerChute Personal Edition (рис. 1) позволяет контролировать рабочие параметры (входное и выходное напряжение, емкость аккумулятора, уровень нагрузки и т.д.) и настраивать ИБП. Программа может выдавать пользователю предупреждения при возникновении сбоев в питании и корректно закрывать операционную систему в случае перебоев питания. При этом можно вручную указать время, через которое необходимо завершить работу системы при отключенном внешнем питании (работе от батареи), - по умолчанию в программе установлено значение 5 мин до окончания работы от аккумулятора.
Рис. 1. Программное обеспечение PowerChute Personal Edition 2.0
Во время тестирования при понижении напряжения до 185 В ИБП автоматически переходил на работу от батареи, а при повышении напряжения во внешней сети до 190 В - в режим работы от внешней сети. При повышении входного напряжения до 250 В выходное напряжение тоже поднялось до 250 В; при 257 В сработал режим защиты и ИБП перешел на питание от батареи, а при снижении напряжения внешнего питания ИБП перешел в режим питания от внешнего источника. В режиме работы от батареи при нагрузке выходное напряжение составляло 185 В, а в отсутствие нагрузки - 215 В.
Рис. 2. Переключение на питание
от аккумуляторной батареи
В конце заряда батарей параметры выходного сигнала практически не изменялись (рис. 3), отключение выполнялось без всплесков, а возврат с питания от батарей на питание от сети произошел без задержек.
Рис. 3. Режим питания от аккумуляторной батареи APC Back-UPS ES 550VA
Время работы до полной разрядки батареи при нагрузке с одним компьютером и 17-дюймовым монитором - 27 мин 21 с, чего вполне достаточно для корректного завершения работы системы.
Следует подчеркнуть, что данная модель имеет невысокую цену и потому вполне подходит для использования в домашних условиях ИБП и в небольшом офисе. Необходимо также отметить отличное программное обеспечение, поставляемое с APC Smart-UPS ES 550VA, а кроме того, простоту и удобство смены батареи. Разделение розеток под различные типы защиты тоже упрощает эксплуатацию и, что немаловажно, продлевает жизнь встроенному аккумулятору, поскольку больше четырех устройств при питании от батареи подключить нельзя. Данное решение может стать хорошим выбором для защиты настольных персональных компьютеров от всплесков электрической сети.
Источник бесперебойного питания APC Back-UPS ES 700VA принадлежит к типу Standby с выходным напряжением почти синусоидальной формы и обладает выходной мощностью 700 В·А (405 Вт). Данный ИБП изготовлен в пластмассовом корпусе оригинальной формы и похож на удлинитель. В целом эта модель ничем не отличается от уже рассмотренной Back-UPS ES 550VA. На передней панели расположены кнопка включения и отключения ИБП и индикаторы, указывающие на источник питания нагрузки (сеть или батарея) и на необходимость замены аккумулятора. Под крышкой, закрепляемой на защелках, снизу ИБП находится ниша для аккумуляторной батареи. При транспортировке плюсовая клемма отключена от аккумуляторной батареи, а следовательно, перед использованием ее необходимо подключить. По сравнению с Back-UPS ES 550VA эта модель имеет более высокую выходную мощность и укомплектована другой моделью аккумулятора, за счет чего увеличивается время работы от батареи.
На лицевой части (верхней) ИБП находятся разъемы для подключения нагрузки - восемь розеток IEC, которые разделены на два сегмента, и кнопка включения/выключения питания. Четыре розетки обеспечивают фильтрацию скачков напряжения без возможности перехода на питание от батареи. Остальные четыре поддерживают переход на резервное питание от батареи. Такое разделение позволяет отделять наиболее важные устройства, которым необходимо время для завершения работы, от тех, которым необходима лишь защита от скачков и перепадов напряжения.
В комплект поставки входят кабель для подключения APC Back-UPS ES 700VA к компьютеру через USB-порт, телефонный кабель с разъемами RJ-11, руководство по эксплуатации и компакт-диск с электронной версией руководства по эксплуатации, а также программное обеспечение APC Powerchute Personal 2.0. Комплект поставки не отличается от комплекта, который идет с младшей моделью Back-UPS ES 550VA.
Программное обеспечение PowerChute Personal Edition 2.0 (см. рис. 1) позволяет контролировать рабочие параметры (входное и выходное напряжение, емкость аккумулятора, уровень нагрузки и т.д.) и настраивать ИБП. Программа информирует пользователя при возникновении сбоев в питании и корректно закрывает операционную систему при перебоях питания. При этом предусмотрена возможность вручную указывать время, через которое необходимо завершить работу системы в отсутствие внешнего питания (при работе от батареи), - по умолчанию 5 мин до окончания работы от аккумулятора.
В ходе тестирования при понижении напряжения во внешней сети до 183 В ИБП автоматически переходил на работу от батареи, а в случае повышения напряжения до 200 В он начинал работать от внешней сети. Повышение входного напряжения до 250 В повлекло за собой рост выходного напряжения до 250 В, при напряжении в 266 В сработал режим защиты и ИБП перешел на питание от батареи, а при снижении напряжения стал работать от внешнего источника. В режиме работы от батареи при нагрузке выходное напряжение составляло 176 В, а при ее отключении - 215 В.
Рис. 4. Переключение на питание
от аккумуляторной батареи
По окончании заряда батарей параметры выходного сигнала практически не изменялись (рис. 5); отключение происходило без всплесков; возврат с питания от батарей на питание от сети произошел без задержек.
Рис. 5. Режим питания от аккумуляторной батареи APC Back-UPS ES 700VA
Время работы до полной разрядки батареи при нагрузке с одним компьютером и 17-дюймовым монитором составило 41 мин 22 с - этого более чем достаточно, чтобы корректно завершить работу системы. Из всех трех моделей APC Back-UPS ES 700VA имеет самое продолжительное время работы от батареи, поэтому ее можно рекомендовать для применения в тех местах, где внешнее питание отключается часто и на продолжительное время.
Данная модель стоит немного дороже двух других, но, тем не менее, может быть рекомендована для использования в домашних условиях и в небольшом офисе. Помимо этого необходимо также отметить, что ИБП APC Back-UPS ES 700VA оснащен отличным программным обеспечением, а также то, что смена батареи выполняется легко и просто. Разделение розеток под различные типы защит тоже облегчает эксплуатацию и обеспечивает более длительную работу встроенного аккумулятора, так как при питании от батареи невозможно подключение больше четырех устройств. В целом это отличное решение для защиты нескольких настольных персональных компьютеров от всплесков напряжения в электрической сети.
Модель APC Back-UPS ES 525 относится к ИБП типа Line-Interactive, имеет выходное напряжение несинусоидальной формы и обладает выходной мощностью 525 В·А (300 Вт). Данная модель выполнена в пластмассовом корпусе оригинальной формы и несколько отличается от двух других моделей. Верхняя панель имеет кнопку включения/выключения ИБП, четыре розетки EIC для подключения нагрузки, а также световой индикатор, сигнализирующий о состоянии устройства на данный момент. Четыре розетки нагрузки делятся на две части: три из них позволяют защитить подключенное оборудование от всплесков напряжения и поддерживать его работу в отсутствие внешнего питания от встроенной в ИБП батареи, а четвертая служит лишь для защиты от перепадов напряжения во внешней сети. Батарея находится в специальной нише в нижней части ИБП под крышкой, которая крепится на защелках и по своему устройству не отличается от конструкции в двух других моделях. На боковой части ИБП расположены разъемы RJ-45 (вход и выход) для защиты от всплесков в компьютерной или телефонной сети. Рядом с ними находится еще один специальный разъем (RJ-45 с десятью контактами), к которому подключается кабель управления ИБП. Другой конец кабеля подключается к компьютеру через USB-порт.
В комплект поставки устройства, помимо Back-UPS ES 525, входят кабель для подключения к компьютеру, телефонный кабель (RJ-11), руководство по эксплуатации, а также CD-диск с программным обеспечением.
Программное обеспечение APC PowerChute Personal 2.0 позволяет контролировать рабочие параметры (входное и выходное напряжение, емкость аккумулятора (в процентном соотношении), уровень нагрузки и т.д.) и настраивать ИБП. Отметим, что модель Back-UPS ES 525, в отличие от двух других тестируемых ИБП, поддерживает режим мониторинга мощности подключенной нагрузки (рис. 6). Кроме того, она поддерживает функцию самодиагностики (тест внутренних цепей ИБП) и позволяет изменять параметры AVR (автоматической регулировки напряжения). По желанию пользователь может задать номинальное выходное напряжение при работе от батарей, а также режим работы AVR, выбрав моменты включения режимов повышения и понижения напряжения (шаг - 4 В). Изменение этих параметров дает возможность настроить ИБП на работу с сетью электропитания, что сокращает количество переключений и продлевает срок службы как самого ИБП, так и батарей. Остальные параметры не отличаются по своим настройкам от других протестированных моделей.
Рис. 6. Мониторинг потребляемой нагрузкой мощности
В процессе тестирования ступени повышения напряжения блока AVR включились при понижении входного напряжения до 200 и 185 В, выходное напряжение при этом составляло 230 В. При повышении входного напряжения до 250 В выходное напряжение тоже подросло до 250 В; при 255 В сработал AVR, а напряжение понизилось до 225 В. Переключение на режим питания от батареи происходило при снижении входного напряжения до 165 В. В режиме работы от батареи при нагрузке выходное напряжение составляло 176 В, а в ее отсутствие - 220 В. Режим питания от батареи отключался при повышении входного напряжения до 190 В. Следует отметить, что наличие блока автоматического регулирования напряжения AVR очень полезно в условиях российских электросетей, где напряжение очень часто может сильно «проседать» или, наоборот, быть очень завышенным по сравнению с номиналом. Кстати, у этой модели выходное напряжение выше, чем у двух других протестированных ИБП.
Переключение на питание от батареи выполнялось быстро (менее 6 мс) - рис. 7.
Рис. 7. Переключение на питание
от аккумуляторной батареи APC Back-UPS ES 525
В конце заряда батарей параметры выходного сигнала практически не изменялись (рис. 8), отключение выполнялось без всплесков, возврат на питание от сети произошел без задержек.
Рис. 8. Режим питания от аккумуляторной батареи APC Back-UPS ES 525
Время работы до полной разрядки батареи при нагрузке с одним компьютером и 17-дюймовым монитором составило 27 мин 36 с, что вполне достаточно для корректного завершения работы системы.
Данная модель имеет невысокую цену и поэтому вполне подходит для использования в домашних условиях ИБП и в небольшом офисе. В отличие от двух других рассмотренных моделей, она оснащена встроенным блоком AVR, что положительно сказывается на работе в российских электросетях и дает ей преимущество по сравнению с другими моделями. Устройство APC Back-UPS ES 525 обладает отличным программным обеспечением и рядом дополнительных возможностей по настройке, а кроме того, смена батареи осуществляется просто и удобно. Разделение розеток под различные типы защиты также упрощает эксплуатацию и удлиняет срок службы встроенного аккумулятора.
ИБП APC Back-UPS ES 525 отмечен знаком «Редакция рекомендует» за его широкие функциональные возможности, стабильность работы во всех режимах и долговременную работу от батареи при отсутствии питания.
Вместо заключения
Рассмотрев три модели от компании APC, можно с уверенностью сказать, что эти ИБП будут пользоваться спросом на рынке. Удобство и простота эксплуатации, высокая надежность и приятный внешний вид - все это должно понравиться конечным пользователям. Из трех моделей, ориентированных на конечного потребителя, стоит обратить внимание на модель APC Back-UPS ES 525, которая имеет встроенный блок автоматической регуляции выходного напряжения (AVR), что очень актуально для российских электросетей, где напряжение может как сильно «проседать», так и внезапно подскакивать выше допустимых норм.
Редакция выражает признательность компании APC за предоставление для тестирования источников бесперебойного питания APC Back-UPS ES 550VA, APC Back-UPS ES 700VA и APC Back-UPS ES 525.
Удивляет полное отсутствие информации о таких распространенных приборах, как источники бесперебойного питания. Мы прорываем информационную блокаду и приступаем к публикации материалов по их устройству и ремонту. Из статьи Вы получите общее представление о существующих типах бесперебойников и более подробное, на уровне принципиальной схемы, - о наиболее распространенных моделях Smart-UPS.
Надежность работы компьютеров во многом определяется качеством электрической сети. Последствиями таких перебоев электропитания, как скачки, подъемы, спады и потеря напряжения, могут оказаться блокировка клавиатуры, потеря данных, повреждение системной платы и пр. Для защиты дорогостоящих компьютеров от неприятностей, связанных с силовой сетью, используют источники бесперебойного питания (ИБП). ИБП позволяет избавиться от проблем, связанных с плохим качеством электропитания или его временным отсутствием, но не является долговременным альтернативным источником электропитания, как генератор.
По данным экспертно-аналитического центра «СК ПРЕСС», в 2000 г. объем продаж ИБП на российском рынке составил 582 тыс. шт. Если сравнить эти оценки с данными о продажах компьютеров (1,78 млн. штук), то получается, что в 2000 г. каждый третий приобретенный компьютер оснащается индивидуальным ИБП.
Подавляющую часть российского рынка ИБП занимает продукция шести компаний: APC, Chloride, Invensys, IMV, Liebert, Powercom. Продукция компании APC уже который год сохраняет лидирующую позицию на российском рынке ИБП.
ИБП делятся на три основных класса: Off-line (или stand-by), Line-interactive и On-line. Эти устройства имеют различные конструкции и характеристики.
Рис. 1. Блок-схема ИБП класса Off-line
Блок-схема ИБП класса Off-line приведена на рис. 1. При работе в нормальном режиме нагрузка питается отфильтрованным напряжением электросети. Для подавления электромагнитных и радиочастотных помех во входных цепях используются фильтры EMI/RFI Noise на металло-оксидных варисторах. Если входное напряжение становится ниже или выше установленной величины или вообще исчезает, то включается инвертор, который в нормальном режиме находится в отключенном состоянии. Преобразуя постоянное напряжение батарей в переменное, инвертор осуществляет питание нагрузки от батарей. Форма его выходного напряжения - прямоугольные импульсы положительной и отрицательной полярности с амплитудой 300 В и частотой 50 Гц. ИБП класса Off-line неэкономично работают в электросетях с частыми и значительными отклонениями напряжения от номинальной величины, поскольку частый переход на работу от батарей уменьшает срок службы последних. Мощность выпускаемых фирмой АРС ИБП класса Off-line модели Back-UPS находится в диапазоне 250...1250 ВА, а модели Back-UPS Pro -в диапазоне 2S0...1400 ВА.
Рис. 2. Блок-схема ИБП класса Line-interactive
Блок-схема ИБП класса Line-interactive приведена на рис. 2. Так же, как и ИБП класса Off-line, они ретранслируют переменное напряжение электросети в нагрузку, поглощая при этом относительно небольшие всплески напряжения и сглаживая помехи. Входные цепи используют фильтр EMI/RFI Noise на металло-оксидных варисторах для подавления электромагнитных и радиочастотных помех. Если в электросети произошла авария, то ИБП синхронно, без потери фазы колебания, включает инвертор для питания нагрузки от батарей, при этом синусоидальная форма выходного напряжения достигается фильтрацией ШИМ-колебания. Схема использует специальный инвертор для подзарядки батареи, который работает и во время скачков сетевого напряжения. Диапазон работы без подключения батареи расширен за счет использования во входных цепях ИБП автотрансформатора с переключаемой обмоткой. Переход на питание от батареи происходит, когда напряжение электросети выходит за границы диапазона. Мощность выпускаемых фирмой АРС ИБП класса Line-interactive модели Smart-UPS составляет 250...5000 ВА.
Рис. 3. Блок-схема ИБП класса On-line
Блок-схема ИБП класса On-line приведена на рис. 3. Эти ИБП преобразуют переменное входное напряжение в постоянное, которое затем с помощью ШИМ-инвертора преобразуется снова в переменное со стабильными параметрами. Поскольку нагрузку всегда питает инвертор, то нет необходимости в переключении с внешней сети на инвертор, и время переключения равно нулю. За счет инерционного звена постоянного тока, каким является батарея, происходит изоляция нагрузки от аномалий сети и формируется очень стабильное выходное напряжение. Даже при больших отклонениях входного напряжения ИБП продолжает питать нагрузку чистым синусоидальным напряжением с отклонением не более +5% от устанавливаемого пользователем номинального значения. ИБП класса On-line фирмы АРС имеют следующие выходные мощности: модели Matrix UPS - 3000 и 5000 ВА, модели Symmetra Power Array - 8000, 12000 и 16000 ВА.
Модели Back-UPS не используют микропроцессор, а в моделях Back-UPS Pro, Smart-UPS, Smart/VS, Matrix и Symmetna микропроцессор используется.
Наибольшее распространение получили устройства: Back-UPS, Back-UPS pro, Smart-UPS, Smart-UPS/VS.
Такие устройства, как Matrix и Symmetna, используются в основном для банковских систем.
В этой статье рассмотрим конструкцию и схему моделей Smart-UPS 450VA...700VA, применяемых для питания персональных компьютеров (ПК) и серверов. Их технические характеристики приведены в табл. 1.
Таблица 1. Технические характеристики моделей Smart-UPS фирмы АРС
| Модель | 450VA | 620VA | 700VA | 1400VA |
|---|---|---|---|---|
| Допустимое входное напряжение, В | 0...320 | |||
| Входное напряжение при работе от сети *, В | 165...283 | |||
| Выходное напряжение *, В | 208...253 | |||
| Защита входной цепи от перегрузки | Возвращаемый в исходное положение автоматический выключатель | |||
| Диапазон частоты при работе от сети, Гц | 47...63 | |||
| Время переключения на питание от батареи, мс | 4 | |||
| Максимальная мощность в нагрузке, ВА (Вт) | 450(280) | 620(390) | 700(450) | 1400(950) |
| Выходное напряжение при работе от батареи, В | 230 | |||
| Частота при работе от батареи, Гц | 50 ± 0,1 | |||
| Форма сигнала при работе от батареи | Синусоида | |||
| Защита выходной цепи от перегрузки | Защита от перегрузки и короткого замыкания, при перегрузке выключение с фиксацией | |||
| Тип батареи | Свинцовая герметичная, необслуживаемая | |||
| Количество батарей х напряжение, В, | 2 x 12 | 2 x 6 | 2 x 12 | 2 x 12 |
| Емкость батарей, Ач | 4,5 | 10 | 7 | 17 |
| Срок службы батареи, лет | 3...5 | |||
| Время полного заряда, ч | 2...5 | |||
| Размеры ИБП (высота х ширина х длина), см | 16,8x11,9x36,8 | 15,8x13,7x35,8 | 21,6х17х43,9 | |
| Масса нетто (брутто), кг | 7,30(9,12) | 10,53(12,34) | 13,1(14,5) | 24,1(26,1) |
* Регулируется пользователем с помощью программного обеспечения PowerChute.
ИБП Smart-UPS 450VA...700VA и Smart-UPS 1000VA...1400VA имеют одинаковую электрическую схему и отличаются емкостью батарей, количеством выходных транзисторов в инверторе, мощностью силового трансформатора и габаритами.
Рассмотрим параметры, характеризующие качество электроэнергии, а также терминологию и обозначения.
Проблемы с электропитанием могут выражаться в виде:
В Росси провалы, пропадания и скачки напряжения как вверх, так и вниз составляют приблизительно 95% отклонений от нормы, остальное - шумы, импульсные помехи (иголки), высокочастотные выбросы.
В качестве единиц измерения мощности используются Вольт-Амперы (ВА, VA) и Ватты (Вт, W). Они отличаются коэффициентом мощности PF (Power Factor):
Коэффициент мощности для компьютерной техники равен 0,6...0,7. Число в обозначении моделей ИБП фирмы АРС означает максимальную мощность в ВА. Например, модель Smart-UPS 600VA имеет мощность 400 Вт, а модель 900VA - 630 Вт.
Структурная схема моделей Smart-UPS и Smart-UPS/VS показана на рис. 4. Сетевое напряжение поступает на входной фильтр EM/RFI, служащий для подавления помех электросети. При номинальном напряжении электросети включены реле RY5, RY4, RY3 (контакты 1, 3), RY2 (контакты 1, 3), RY1, и входное напряжение проходит в нагрузку. Реле RY3 и RY2 используются для режима подстройки выходного напряжения BOOST/TRIM. К примеру, если напряжение сети увеличилось и вышло за допустимый предел, реле RY3 и RY2 подключают дополнительную обмотку W1 последовательно с основной W2. Образуется автотрансформатор с коэффициентом трансформации
K = W2/(W2 + W1)
меньше единицы, и выходное напряжение падает. В случае уменьшения сетевого напряжения дополнительная обмотка W1 реверсируется контактами реле RY3 и RY2. Коэффициент трансформации
К = W2/(W2 - W1)
становится больше единицы, и выходное напряжение повышается. Диапазон регулировки составляет ±12%, величина гистерезиса выбирается программой Power Chute.
При пропадании напряжения на входе выключаются реле RY2...RY5, включается мощный ШИМ-инвертор, питающийся от батареи, и в нагрузку поступает синусоидальное напряжение 230 В, 50 Гц.
Многозвенный фильтр подавления помех электросети состоит из варисторов MV1, МV3, MV4, дросселя L1, конденсаторов С14...С16 (рис. 5). Трансформатор СТ1 анализирует высокочастотные составляющие напряжения сети. Трансформатор СТ2 является датчиком тока нагрузки. Сигналы с этих датчиков, а также датчика температуры RTH1 поступают на аналого-цифровой преобразователь IC10 (ADC0838) (рис. 6).
Трансформатор Т1 является датчиком входного напряжения. Команда на включение устройства (АС-ОК) подается с двухуровневого компаратора IC7 на базу Q6. Трансформатор Т2 - датчик выходного напряжения для режима Smart TRIM/BOOST. С выводов 23 и 24 процессора IC1 2 (рис. 6) сигналы BOOST и TRIM подаются на базы транзисторов Q43 и Q49 для переключения реле RY3 и RY2 соответственно.
Сигнал синхронизации по фазе (PHAS-REF) с вывода 5 трансформатора Т1 поступает на базу транзистора Q41 и с его коллектора на вывод 14 процессора IC12 (рис. 6).
В модели Smart-UPS используется микропроцессор IC12 (S87C654), который:
В микросхеме памяти EEPROM IC13 хранятся заводские установки, а также калиброванные установки уровней сигналов частоты, выходного напряжения, границ перехода, напряжения зарядки батареи.
Цифро-аналоговый преобразователь IC15 (DAC-08CN) формирует на выводе 2 эталонный синусоидальный сигнал, который используется как опорный для IC17 (АРС2010).
ШИМ-сигнал формируется IC14 (АРС2020) совместно с IC17. Мощные полевые транзисторы Q9...Q14, Q19...Q24 образуют мостовой инвертор. Во время положительной полуволны ШИМ-сигнала открыты Q12...Q14 и Q22...Q24, a Q19...Q21 и Q9...Q11 закрыты. Во время отрицательной полуволны открыты Q19...Q21 и Q9...Q11, a Q12...Q14 и Q22...Q24 закрыты. Транзисторы Q27...Q30, Q32, Q33, Q35, Q36 образуют двухтактные драйверы, формирующие сигналы управления мощными полевыми транзисторами, имеющими большую входную емкость. Нагрузкой инвертора является обмотка трансформатора, она подключается проводами W5 (желтый) и W6 (черный). На вторичной обмотке трансформатора формируется синусоидальное напряжение 230 В, 50 Гц для питания подключенного оборудования.
Работа инвертора в «обратном» режиме используется для зарядки батареи пульсирующим током во время нормальной работы ИБП.
ИБП имеет встроенный слот SNMP, который позволяет подключать дополнительные платы для расширения возможностей ИБП:
В ИБП имеется несколько напряжений, необходимых для нормальной работы устройства: 24 В, 12 В, 5 В и -8 В. Для их проверки можно воспользоваться табл. 2. Измерять сопротивление с выводов микросхем на общий провод следует при выключенном ИБП и разряженном конденсаторе С22. Типовые неисправности ИБП Smart-Ups 450VA...700VA и способы их устранения приведены в табл. 3.
Таблица 3. Типовые неисправности ИБП Smart-Ups 450VA...700VA
| Краткое описание дефекта | Возможная причина | Способ отыскания и устранения неисправности |
|---|---|---|
| ИБП не включается | Не подключены батареи | Подключить батареи |
| Плохая или неисправная батарея, мала ее емкость | Заменить батарею. Емкость заряженной батареи можно проверить лампой дальнего света от автомобиля (12 В, 150 Вт) | |
| Пробиты мощные полевые транзисторы инвертора | В этом случае на выводах батареи, подключенной к плате ИБП, нет напряжения. Проверить омметром и заменить транзисторы. Проверить резисторы в цепях их затворов. Заменить IC16 | |
| Обрыв гибкого кабеля, соединяющего дисплей | Эта неисправность может быть вызвана замыканием выводов гибкого кабеля на шасси ИБП. Заменить гибкий кабель, соединяющий дисплей с основной платой ИБП. Проверить исправность предохранителя F3 и транзистора Q5 | |
| Продавлена кнопка включения | Заменить кнопку SW2 | |
| ИБП включается только от батареи | Сгорел предохранитель F3 | Заменить F3. Проверить исправность транзисторов Q5 и Q6 |
| ИБП не стартует. Светится индикатор замены батареи | Если батарея исправна, то ИБП неверно отрабатывает программу | Сделать калибровку напряжения батареи при помощи фирменной программы от АРС |
| ИБП не включается в линию | Оторван сетевой кабель или нарушен контакт | Соединить сетевой кабель. Проверить омметром исправность пробки-автомата. Проверить соединение шнура «горячий-нейтраль» |
| Холодная пайка элементов платы | Проверить исправность и качество паек элементов L1, L2 и особенно Т1 | |
| Неисправны варисторы | Проверить или заменить варисторы MV1...MV4 | |
| При включении ИБП происходит сброс нагрузки | Неисправен датчик напряжения Т1 | Заменить Т1. Проверить исправность элементов: D18...D20, С63 и С10 |
| Мигают индикаторы дисплея | Уменьшилась емкость конденсатора С17 | Заменить конденсатор С17 |
| Вероятна утечка конденсаторов | Заменить С44 или С52 | |
| Неисправны контакты реле или элементы платы | Заменить реле. Заменить IC3 и D20. Диод D20 лучше заменить на 1N4937 | |
| Перегрузка ИБП | Мощность подключенного оборудования превышает номинальную | Уменьшить нагрузку |
| Неисправен трансформатор Т2 | Заменить Т2 | |
| Неисправен датчик тока СТ1 | Заменить СТ1 . Сопротивление более 4 Ом указывает на неисправность датчика тока | |
| Неисправна IC15 | Заменить IC15. Проверить напряжение -8 В и 5 В. Проверить и при необходимости заменить: IC12, IC8, IC17, IC14 и мощные полевые транзисторы инвертора. Проверить обмотки силового трансформатора | |
| Не заряжается батарея | Неверно работает программа ИБП | Откалибровать напряжение батареи фирменной программой от АРС. Проверить константы 4, 5, 6, 0. Константа 0 критична для каждой модели ИБП. Проверку константы делать после замены батареи |
| Вышла из строя схема заряда батареи | Заменить IC14. Проверить напряжение 8 В на выв. 9 IC14, если его нет, то заменить С88 или IC17 | |
| Неисправна батарея | Заменить батарею. Ее емкость можно проверить лампой дальнего света от автомобиля (12 В, 150 Вт) | |
| Неисправен микропроцессор IC12 | Заменить IC12 | |
| При включении ИБП не стартует, слышен щелчок | Неисправна схема сброса | Проверить исправность и заменить неисправные элементы: IC11, IC15, Q51...Q53, R115, С77 |
| Дефект индикаторов | Неисправна схема индикации | Проверить и заменить неисправные Q57...Q60 на плате индикаторов |
| ИБП не работает в режиме On-line | Дефект элементов платы | Заменить Q56. Проверить исправность элементов: Q55, Q54, IC12. Неисправна IC13, или ее придется перепрограммировать. Программу можно взять с исправного ИБП |
| При переходе на работу от батареи ИБп выключается и включается самопроизвольно | Пробит транзистор Q3 | Заменить транзистор Q3 |
Во второй части статьи будет рассмотрено устройство ИБП класса On-line,
УСТРОЙСТВО ИБП КЛАССА OFF-LINE
К ИБП класса Off-line фирмы АРС относятся модели Back-UPS. ИБП этого класса отличаются низкой стоимостью и предназначены для защиты персональных компьютеров, рабочих станций, сетевого оборудования, торговых и кассовых терминалов. Мощность выпускаемых моделей Back-UPS от 250 до 1250 ВА. Основные технические данные наиболее распространенных моделей ИБП представлены в табл. 3.
Таблица 3. Основные технические данные ИБп класса Back-UPS
| Модель | BK250I | BK400I | BK600I |
|---|---|---|---|
| Номинальное входное напряжение, В | 220...240 | ||
| Номинальная частота сети, Гц | 50 | ||
| Энергия поглощаемых выбросов, Дж | 320 | ||
| Пиковый ток выбросов, А | 6500 | ||
| Пропущенные в нормальном режиме значения выбросов напряжения по тесту IEEE 587 Cat. A 6kVA, % | <1 | ||
| Напряжение переключения, В | 166...196 | ||
| Выходное напряжение при работе от аккумуляторов, В | 225 ± 5% | ||
| Выходная частота при работе от аккумуляторов, Гц | 50 ± 3% | ||
| Максимальная мощность, ВА (Вт) | 250(170) | 400(250) | 600(400) |
| Коэффициент мощности | 0,5. ..1,0 | ||
| Пик-фактор | <5 | ||
| Номинальное время переключения, мс | 5 | ||
| Количество аккумуляторов х напряжение, В | 2x6 | 1x12 | 2x6 |
| Емкость аккумуляторов, Ач | 4 | 7 | 10 |
| Время 90-% подзарядки после разрядки до 50%, час | 6 | 7 | 10 |
| Акустический шум на расстоянии 91 см от устройства, дБ | <40 | ||
| Время работы ИБП на полную мощность, мин | >5 | ||
| Максимальные габариты (В х Ш х Г), мм | 168x119x361 | ||
| Вес, кг | 5,4 | 9,5 | 11,3 |
Индекс «I» (International) в названиях моделей ИБп означает, что модели рассчитаны на входное напряжение 230 В, В устройствах установлены герметичные свинцовые необслуживаемые аккумуляторы со сроком службы 3...5 лет по стандарту Euro Bat. Все модели оснащены фильтрами-ограничителями, подавляющими скачки и высокочастотные помехи сетевого напряжения. Устройства подают соответствующие звуковые сигналы при пропадании входного напряжения, разрядке аккумуляторов и перегрузке. Пороговое значение напряжения сети, ниже которого ИБп переходит на работу от аккумуляторов, устанавливается переключателями на задней панели устройства. Модели BK400I и BK600I имеют интерфейсный порт, подключаемый к компьютеру или серверу для автоматического самостоятельного закрытия системы, тестовый переключатель и выключатель звукового сигнала.
Структурная схема ИБП Back-UPS 250I, 400I и 600I показана на рис. 8. Сетевое напряжение поступает на входной многоступенчатый фильтр через прерыватель цепи. Прерыватель цепи выполнен в виде автоматического выключателя на задней панели ИБП. В случае значительной перегрузки он отключает устройство от сети, при этом контактный столбик выключателя выталкивается вверх. Чтобы включить ИБП после перегрузки, необходимо вернуть в исходное положение контактный столбик выключателя. Во входном фильтре-ограничителе электромагнитных и радиочастотных помех используются LC-звенья и металлооксидные варисторы. При работе в нормальном режиме контакты 3 и 5 реле RY1 замкнуты, и ИБП передает в нагрузку напряжение электросети, фильтруя высокочастотные помехи. Зарядный ток поступает непрерывно, пока в сети есть напряжение. Если входное напряжение падает ниже установленной величины или вообще исчезает, а также если оно сильно зашумлено, контакты 3 и 4 реле замыкаются, и ИБП переключается на работу от инвертора, который преобразует постоянное напряжение аккумуляторов в переменное. Время переключения составляет около 5 мс, что вполне приемлемо для современных импульсных блоков питания компьютеров. Форма сигнала на нагрузке - прямоугольные импульсы положительной и отрицательной полярности с частотой 50 Гц, длительностью 5 мс, амплитудой 300 В, эффективным напряжением 225 В. На холостом ходу длительность импульсов сокращается, и эффективное выходное напряжение падает до 208 В. В отличие от моделей Smart-UPS, в Back-UPS нет микропроцессора, для управления устройством используются компараторы и логические микросхемы.
Принципиальная схема ИБП Back-UPS 250I, 400I и 600I практически полностью приведена на рис. 9...11. Многозвенный фильтр подавления помех электросети состоит из варисторов MOV2, MOV5, дросселей L1 и L2, конденсаторов С38 и С40 (рис. 9). Трансформатор Т1 (рис. 10) является датчиком входного напряжения. Его выходное напряжение используется для зарядки аккумуляторов (в этой цепи используются D4...D8, IC1, R9...R11, С3 и VR1) и анализа сетевого напряжения.
Если оно пропадает, то схема на элементах IC2...IC4 и IC7 подключает мощный инвертор, работающий от аккумулятора. Команда ACFAIL включения инвертора формируется микросхемами IC3 и IC4. Схема, состоящая из компаратора IC4 (выводы 6, 7, 1) и электронного ключа IC6 (выводы 10, 11, 12), разрешает работу инвертора сигналом лог. «1», поступающим на выводы 1 и 13 IC2.
Делитель, состоящий из резисторов R55, R122, R1 23 и переключателя SW1 (выводы 2, 7 и 3, 6), расположенного на тыловой стороне ИБП, определяет напряжение сети, ниже которого ИБП переключается на батарейное питание. Заводская установка этого напряжения 196 В. В районах, характеризующихся частыми колебаниями напряжения сети, приводящими к частым переключениям ИБП на батарейное питание, пороговое напряжение должно быть установлено на более низкий уровень. Точная настройка порогового напряжения выполняется резистором VR2.
Во время работы от батареи микросхема IC7 формирует импульсы возбуждения инвертора PUSHPL1 и PUSHPL2. В одном плече инвертора установлены мощные полевые транзисторы Q4...Q6 и Q36, в другом -Q1...Q3 и Q37. Своими коллекторами транзисторы нагружены на выходной трансформатор. На вторичной обмотке выходного трансформатора формируется импульсное напряжение с эффективным значением 225 В и частотой 50 Гц, которое используется для питания подключенного к ИБП оборудования. Длительность импульсов регулируется переменным резистором VR3, а частота - резистором VR4 (рис. 10). Включение и выключение инвертора синхронизируется с напряжением сети схемой на элементах IC3 (выводы 3...6), IC6 (выводы 3...5, 6, 8, 9) и IC5 (выводы 1...3 и 11...13). Схема на элементах SW1 (выводы 1 и 8), IC5 (выводы 4...В и 8...10), IC2 (выводы 8...10), IC3 (выводы 1 и 2), IC10 (выводы 12 и 13), D30, D31, D18, Q9, BZ1 (рис. 11) включает звуковой сигнал, предупреждающий пользователя о проблемах с электропитанием. Во время работы от батареи ИБП каждые 5 с издает одиночный звуковой сигнал, указывающий на необходимость сохранения файлов пользователя, т.к. емкость аккумуляторов ограничена. При работе от батареи ИБП осуществляет контроль за ее емкостью и за определенное время до ее разряда подает непрерывный звуковой сигнал. Если выводы 4 и 5 переключателя SW1 разомкнуты, то это время составляет 2 минуты, если замкнуты - 5 минут. Для отключения звукового сигнала надо замкнуть выводы 1 и 8 переключателя SW1.
Все модели Back-UPS, за исключением BK250I, имеют двунаправленный коммуникационный порт для связи с ПК. Программное обеспечение Power Chute Plus позволяет компьютеру осуществлять как текущий контроль ИБП, так и безопасное автоматическое закрытие операционной системы (Novell, Netware, Windows NT, IBM OS/2, Lan Server, Scounix и UnixWare, Windows 95/98), сохраняя файлы пользователя. На рис. 11 этот порт обозначен как J14. Назначение его выводов:
1 - UPS SHUTDOWN. ИБП выключается, если на этом выводе появляется лог. «1» в течение 0,5 с.
2 - AC FAIL. При переходе на питание от батарей ИБП генерирует на этом выводе лог. «1».
3 - СС AC FAIL. При переходе на питание от батарей ИБП формирует на этом выводе лог. «0». Выход с открытым коллектором.
4, 9 - DB-9 GROUND. Общий провод для ввода/вывода сигналов. Вывод имеет сопротивление 20 Ом относительно общего провода ИБП.
5 - СС LOW BATTERY. В случае разряда батареи ИБП формирует на этом выводе лог. «0». Выход с открытым коллектором.
6 - ОС AC FAIL При переходе на питание от батарей ИБП формирует на этом выводе лог. «1». Выход с открытым коллектором.
7, 8 - не подключены.
Выходы с открытым коллектором могут подключаться к ТТЛ-схемам. Их нагрузочная способность до 50 мА, 40 В. Если к ним нужно подключить реле, то обмотку следует зашунтировать диодом.
Обычный «нуль-модемный» кабель для связи с этим портом не подходит, соответствующий интерфейсный кабель RS-232 с 9-штырьковым разъемом поставляется в комплекте с программным обеспечением.
КАЛИБРОВКА И РЕМОНТ ИБП
Установка частоты выходного напряжения
Для установки частоты выходного напряжения подключить на выход ИБП осциллограф или частотомер. Включить ИБП в режим работы от батареи. Измеряя частоту на выходе ИБП, регулировкой резистора VR4 установить 50 ± 0,6 Гц.
Установка значения выходного напряжения
Включить ИБП в режим работы от батареи без нагрузки. Подключить на выход ИБП вольтметр для измерения эффективного значения напряжения. Регулировкой резистора VR3 установить напряжение на выходе ИБП 208 ± 2 В.
Установка порогового напряжения
Переключатели 2 и 3, расположенные на тыловой стороне ИБП, установить в положение OFF. Подключить ИБП к трансформатору типа ЛАТР с плавной регулировкой выходного напряжения. На выходе ЛАТРа установить напряжение 196 В. Повернуть резистор VR2 против часовой стрелки до упора, затем медленно поворачивать резистор VR2 по часовой стрелке до тех пор, пока ИБП не перейдет на батарейное питание.
Установка напряжения заряда
Установить на входе ИБП напряжение 230 В. Отсоединить красный провод, идущий к положительному выводу аккумулятора. Используя цифровой вольтметр, регулировкой резистора VR1 установить на этом проводе напряжение 13,76 ± 0,2 В относительно общей точки схемы, затем восстановить соединение с аккумулятором.
Типовые неисправности
Типовые неисправности и методы их устранения приведены в табл. 4, а в табл. 5 - аналоги наиболее часто выходящих из строя компонентов.
Таблица 4. Типовые неисправности ИБП Back-UPS 250I, 400I и 600I
| Проявление дефекта | Возможная причина | Метод отыскания и устранения дефекта |
|---|---|---|
| Запах дыма, ИБП не работает | Неисправен входной фильтр | Проверить исправность компонентов MOV2, MOV5, L1, L2, С38, С40, а также проводники платы, соединяющие их |
| ИБП не включается. Индикатор не светится | Отключен автомат защиты на входе (прерыватель цепи) ИБП | Уменьшить нагрузку ИБП, отключив часть аппаратуры, и затем включить автомат защиты, нажав контактный столбик автомата защиты |
| Неисправны батареи аккумуляторов | Заменить аккумуляторы | |
| Неправильно подключены аккумуляторы | Проверить правильность подключения аккумуляторных батарей | |
| Неисправен инвертор | Проверить исправность инвертора. Для этого отключить ИБП от сети переменного тока, отсоединить аккумуляторы и разрядить емкость С3 резистором 100 Ом, прозвонить омметром каналы «сток-исток» мощных полевых транзисторов Q1...Q6, Q37, Q36. Если сопротивление составляет несколько Ом или меньше, то транзисторы заменить. Проверить резисторы в затворах R1 ...R3, R6...R8, R147, R148. Проверить исправность транзисторов Q30, Q31 и диодов D36...D38 и D41. Проверить предохранители F1 и F2 | |
| Заменить микросхему IC2 | ||
| При включении ИБП отключает нагрузку | Неисправен трансформатор Т1 | Проверить исправность обмоток трансформатора Т1. Проверить дорожки на плате, соединяющие обмотки Т1. Проверить предохранитель F3 |
| ИБП работает от аккумуляторов несмотря на то, что есть напряжение в сети | Напряжение в электросети очень низкое или искажено | Проверить входное напряжение с помощью индикатора или измерительного прибора. Если это допустимо для нагрузки, уменьшить чувствительность ИБП, т.е. изменить границу срабатывания при помощи переключателей, расположенных на задней стенке устройства |
| ИБП включается, но напряжение в нагрузку не поступает | Неисправно реле RY1 | Проверить исправность реле RY1 и транзистора Q10 (BUZ71). Проверить исправность IC4 и IC3 и напряжение питания на их выводах |
| Проверить дорожки на плате, соединяющие контакты реле | ||
| ИБП жужжит и/или отключает нагрузку, не обеспечивая ожидаемого времени резервного электропитания | Неисправен инвертор или один из его элементов | См. подпункт «Неисправен инвертор» |
| ИБП не обеспечивает ожидаемого времени резервного электропитания | Аккумуляторные батареи разряжены или потеряли емкость | Зарядите аккумуляторные батареи. Они требуют перезарядки после продолжительных отключений сетевого питания. Кроме того, батареи быстро стареют при частом использовании или при эксплуатации в условиях высокой температуры. Если приближается конец срока службы батарей, то целесообразно их заменить, даже если еще не подается тревожный звуковой сигнал замены аккумуляторных батарей. Емкость заряженной батареи проверить автомобильной лампой дальнего света 12 В, 150 Вт |
| ИБП перегружен | Уменьшить количество потребителей на выходе ИБП | |
| После замены аккумуляторов ИБП не включается | Неправильное подключение аккумуляторных батарей при их замене | Проверьте правильность подключения аккумуляторных батарей |
| При включении ИБП издает громкий тональный сигнал, иногда с понижающимся тоном | Неисправны или сильно разряжены аккумуляторные батареи | Зарядить аккумуляторные батареи в течение не менее четырех часов. Если после перезарядки проблема не исчезнет, следует заменить аккумуляторные батареи |
| Аккумуляторные батареи не заряжаются | Неисправен диод D8 | Проверить исправность D8. Его обратный ток не должен превышать 10 мкА |
| Напряжение заряда ниже необходимого уровня | Откалибровать напряжение заряда аккумулятора |
Таблица 5. Аналоги для замены неисправных компонентов
| Схемное обозначение | Неисправный компонент | Возможная замена |
|---|---|---|
| IC1 | LM317T | LM117H, LM117K |
| IC2 | CD4001 | К561ЛЕ5 |
| IC3, IC10 | 74С14 | Составляется из двух микросхем К561ТЛ1, выводы которых соединить согласно цоколевке на микросхему |
| IC4 | LM339 | К1401СА1 |
| IC5 | CD4011 | К561ЛА7 |
| IC6 | CD4066 | К561КТ3 |
| D4...D8, D47, D25...D28 | 1N4005 | 1N4006, 1N4007, BY126, BY127, BY133, BY134, 1N5618... 1N5622, 1N4937 |
| Q10 | BUZ71 | BUZ10, 2SK673, 2SK971, BUK442...BUK450, BUK543...BUK550 |
| Q22 | IRF743 | IRF742, MTP10N35, MTP10N40, 2SK554, 2SK555 |
| Q8, Q21, Q35, Q31, Q12, Q9, Q27, Q28, Q32, Q33 | PN2222 | 2N2222, BS540, BS541, BSW61...BSW 64, 2N4014 |
| Q11, Q29, Q25, Q26, Q24 | PN2907 | 2N2907, 2N4026...2N4029 |
| Q1...Q6, Q36, Q37 | IRFZ42 | BUZ11, BUZ12, PRFZ42 |
Геннадий Яблонин
"Ремонт электронной техники"
