Источники бесперебойного питания компании APC для офисов и домашнего использования
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
APC Back-UPS ES 550VA
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.
Переключение на питание от батареи выполнялось быстро (менее 8 мс), но сопровождалось переходным процессом с возникновением паразитных импульсов (рис. 2).
Рис. 2. Переключение на питание
от аккумуляторной батареи
APC Back-UPS ES 550VA
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.
APC Back-UPS ES 700VA
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.
Переключение на питание от батареи выполнялось быстро (менее 8 мс), но сопровождалось переходным процессом с возникновением паразитных импульсов (рис. 4).
Рис. 4. Переключение на питание
от аккумуляторной батареи
APC Back-UPS ES 700VA
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.
APC Back-UPS ES 525
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.
 |
|
