ИБП Vertiv Liebert itON 600 VA: компактная и недорогая модель с линейно-интерактивной топологией
Продукция компании Vertiv в тестовую лабораторию нашего сайта до сих пор не попадала, да и название это «не на слуху» — по крайней мере, у массового российского потребителя. Тем не менее, фирма уже много лет предлагает решения в области энергоснабжения, охлаждения, контроля доступа, управления, а также мониторинга и диспетчеризации. Прежде всего ее продукты предназначены для центров обработки данных, макроузлов коммуникационных сетей, коммерческих и промышленных предприятий. Однако есть продукция и для менее «глобальных» целей — несколько линеек источников бесперебойного питания, как линейно-интерактивных, так и с двойным преобразованием, которые предназначены для защиты отдельных компьютеров и электронного оборудования малых офисов.
Представителя одной из таких линеек Vertiv Liebert itON мы и рассмотрим. В линейку входят шесть линейно-интерактивных моделей с мощностью от 400 до 2000 вольт-ампер. Младшие из них относятся даже не к бюджетным, а к весьма и весьма недорогим; познакомимся с ними на примере ИБП Vertiv Liebert itON 600 VA.
Описание
Официальные онлайн-источники очень скупы на информацию — мало того, что спецификация в русскоязычном разделе предельно краткая, так еще и для скачивания брошюр с техническими описаниями требуется регистрация, к тому же и в них многих важных параметров не обнаруживается. Кое-что удалось найти в материалах, которыми комплектовался ИБП, но они доступны лишь после покупки.
Начнем с того, что удалось почерпнуть. Для всей линейки заявлено:
- выходное напряжение в виде ступенчатой аппроксимации синусоиды (в батарейном режиме),
- наличие AVR (Auto Voltage Regulation),
- защита от перегрузок и аварийная сигнализация,
- функция холодного старта.
В старших моделях (от 1 кВ·А) имеется коммуникационный порт USB, в младших он не предусмотрен.
Количество выходных розеток разное: два типа CEE7/4 (или Schuko, с двумя боковыми плоскими контактами защитного заземления) у ИБП мощностью 400—800 В·А, в модели на 1000 В·А к ним добавляются две C13 (IEC320), в старших источниках по три тех и других — комбинация розеток двух типов очень удобна, но почему-то редко встречается.
Кроме того, в устройствах с мощностью от 1000 В·А предусмотрены разъемы RJ-11 с защитой для телефонных линий. Отличается и система индикации — от единственного светодиода, встроенного в кнопку Power, у младших моделей, до более продвинутого и функционального набора индикаторов у старших.
Кабель для подключения к сети переменного тока у моделей до 1 кВ·А включительно несъемный.
О чем не сказано прямо — о совместимости с нагрузками, источники питания которых имеют активную коррекцию фактора мощности (Active PFC). Про поддержку стандарта Smart Battery для младших моделей, не имеющих коммуникационного порта, говорить нет смысла.
Параметры и комплектация
В таблице представлены заявленные характеристики рассматриваемой модели, взятые из официальных источников.
| Входное напряжение (номинальное) | 230 В |
|---|---|
| Диапазон входного напряжения | 170—280 В |
| Частота входного напряжения | 50/60 Гц (автоопределение) |
| Выходная мощность | 600 В·А / 360 Вт |
| Выходное напряжение (номинальное) при работе от батареи | 230 В ±10% |
| Автоматическая регулировка напряжения (AVR) | есть |
| Форма выходного сигнала при работе от батарей | ступенчатая аппроксимация синусоиды |
| Время работы от батареи на нагрузку 50% | 6 минут |
| Время переключения | 2–6 мс |
| Функция запуска оборудования без подключения к электросети (холодный старт) | есть |
| Тип, напряжение и емкость батареи | свинцово-кислотная необслуживаемая 1 × 12 В, 7 А·ч |
| Возможность подключения дополнительной батареи | нет |
| Максимальный ток заряда | н/д |
| Типовое время заряда | 4 часа до 90% |
| КПД | н/д |
| Звуковая сигнализация | есть (не отключается) |
| Фильтрация импульсных помех | есть |
| Перегрузочная способность | н/д |
| Выходные разъемы | 2 × CEE7/4 (Schuko) |
| Дополнительные разъемы | нет |
| Интерфейс | нет |
| Защита линий передачи данных | нет |
| Размеры (Ш×Д×В) | 101×279×142 мм |
| Вес нетто/брутто | 4,2 / 4,7 кг |
| Шум | н/д |
| Условия работы | влажность 0—90% (без конденсации) температура от 0 до +40 °C |
| Стандартная гарантия | н/д |
| Описание на сайте производителя | vertiv.com |
| Розничные предложения |
В комплекте только немного печатной продукции (инструкции на русском или английском нам не досталось), а также компакт-диск с программой ViewPower (для данной модели она не нужна, но диск общий для всей линейки) и краткими руководствами по эксплуатации на нескольких языках, на этот раз включая русский.
ИБП поставляется в небольшой коробке из качественного картона с хорошим полиграфическим оформлением.
Внешний вид и органы управления
Экстерьер ИБП самый обычный: черный вытянутый брусок, вполне компактный — это следствие и довольно скромной мощности, и малого количества выходных розеток.
Корпус целиком выполнен из пластика матового черного цвета, отсутствие металлических внешних деталей и шасси стало уже стандартом для недорогих ИБП, причем нередко и более мощных.
Выходные розетки расположены сзади, как и у большинства аналогов. Кроме них, из задней стенки лишь выходит кабель для подключения к сети переменного тока (длина 1,35 м, отверстие снабжено защитой от перетирания), а еще имеется шток автоматического предохранителя.
Наклейка с информацией, включая серийный номер, находится в задней части верхней плоскости.
На лицевой панели единственный орган — кнопка Power со встроенным индикатором, он горит синим непрерывно при питании нагрузок от сети и мигает во время работы от батарей.
Сочетание звуковых сигналов и режима свечения индикатора позволяет судить о происходящем, на всякий случай мы воспроизведем таблицу из инструкции, поскольку ее нельзя скачать с официального сайта — она имеется лишь на диске из комплекта.
| Состояние | Индикатор | Звуковой сигнал |
|---|---|---|
| Нормальный режим | горит | (отсутствует) |
| Режим работы от батарей | мигает | один раз в 10 секунд |
| Низкий заряд батареи | один раз в секунду | |
| Перегрузка в нормальном режиме | горит | два раза в секунду |
| Перегрузка в режиме работы от батарей | мигает | ИБП немедленно выключается |
| Неисправность | выключен | постоянно до выключения ИБП |
| Замена батарей | один раз в 2 секунды |
Вентиляционные прорези имеются на боковых плоскостях с заходом на верхнюю, охлаждение у младших моделей линейки пассивное, без вентилятора.
Ножки есть, но «условные» — четыре небольших кольцевых выступа на днище (подобное скорее является правилом, чем исключением). Отдельной крышки для батарейного отсека не предусмотрено.
Внутреннее устройство
Чтобы вскрыть корпус, нужно перевернуть его «вверх ногами» и удалить четыре самореза в колодцах на днище. Затем надо вернуть ИБП в нормальное положение и снять верхнюю крышку вместе с фронтальной панелью, задняя стенка с розетками останется в нижней части, в которой еще находятся: сзади — трансформатор с сердечником на Ш-образных пластинах, спереди — аккумуляторная батарея. Плата с электронными компонентами прикреплена к верхней крышке.
Инвертор выполнен на четырех МОП-транзисторах CS150N03, закрепленных на алюминиевом радиаторе в виде небольшого бруска с проточками и боковыми выступами.
Радиатор расположен ближе к трансформатору, то есть все нагревающиеся элементы сосредоточены в задней части источника.
Как уже говорилось, вентилятора в конструкции не предусмотрено.
Коммутация осуществляется пятью реле — тремя Golden GH-1C-12L и двумя YLE YL303H-S-12VDC-1H, защита от импульсных помех содержит варистор и конденсатор.
Батарея
В нашем экземпляре была установлена свинцово-кислотная аккумуляторная батарея MHB MS7–12 с заявленными напряжением 12 В и емкостью 7 А·ч.
Обозначенные на корпусе батареи 7 А·ч действительны для 20-часового разряда, то есть для токов порядка 0,3–0,4 А, что соответствует всего нескольким ваттам отдаваемой в нагрузку мощности. А для нагрузок, близких к максимальной заявленной для ИБП, токи исчисляются десятками ампер, и емкость будет существенно меньше.
Для защиты цепи заряда-разряда чаще всего используют плавкие предохранители вилочного типа, в данном случае на плате распаян один такой с номиналом 40 А. При работе на нагрузки, близкие к заявленному максимуму, нами зафиксированы токи ближе к 50 А; понятно, что предохранитель никогда не сгорает сразу после превышения номинала — ток гарантированного срабатывания в течение 10 секунд в несколько раз выше, однако обычно в ИБП все же используют два параллельно включенных предохранителя, и на плате даже есть посадочное место для второго, однако установлен только один.
Батарея начинает заряжаться, как только кабель питания ИБП подключается к розетке, в том числе когда источник не включен кнопкой.
В общем случае оптимальным для заряда считается ток порядка 0,1·С, где С — обозначенная емкость аккумулятора, то есть в данном случае 0,7 А. В нашем случае в самом начале процесса зафиксирован немного больший ток, но он очень быстро спадает.
Чтобы наглядно показать влияние потребляемого от батареи тока на глубину разряда и соответственно на время последующего восстановления энергии, мы сделали два цикла замеров для заряда после отключения при автономной работе с нагрузками 300 Вт и 25 Вт и последующего восстановления напряжения на входе ИБП. Результаты замеров зарядного тока, сделанные внешним прибором, приведены в таблице.
| Начальный ток | 15 минут | 30 минут | 45 минут | 1 час | 1,5 часа | 2 часа | 3 часа | 4 часа | 5 часов | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| После 300 Вт | 0,8 А | 0,5 А | 0,4 А | 0,3 А | 0,2 А | 0,15 А | 0,1 А и менее | |||
| После 25 Вт | 0,9 А | 0,8 А | 0,7 А | 0,5 А | 0,4 А | 0,3 А | 0,25 А | 0,2 А | 0,15 А | менее 0,1 А |
Судя по току, вполне можно считать, что в первом случае для заряда потребовалось около 2 часов, во втором ближе к 4,5–5 часам. То есть можно сделать вывод, что заявленные в спецификации »4 часа до 90%» соответствуют действительности, причем для большинства реальных нагрузок даже с немалым запасом.
Нагрев корпуса во время заряда заметный: задняя часть верхней крышки в максимуме нагревается на 17–19 градусов относительно температуры в помещении.
Тестирование
Уточнения к спецификации
Сначала уточним несколько достаточно важных моментов.
Входной автоматический предохранитель имеет номинал 7 А, вполне соответствующий заявленной мощности (с запасом на возможные пусковые токи), а с некоторой натяжкой и сечению проводов входного кабеля (0,75 мм²).
Работа от батарей при малых нагрузках: много нареканий в некоторых моделях ИБП вызывает «режим экономии заряда» (или Green Mode), не позволяющий использовать их для работы с устройствами, потребляющими небольшую мощность (компьютер в режиме энергосбережения, сетевой роутер): источник считает, что если нагрузки нет (или почти нет), то лучше выключиться, чтобы сэкономить электроэнергию и/или заряд батареи.
В данном случае ничего подобного нет: мы попробовали автономную работу вообще без нагрузки, в течение получаса источник не отключился.
Холодный старт: проверили — работает, подать напряжение на подключенные нагрузки в отсутствие питания на входе ИБП вполне можно.
Совместимость с нагрузками, БП которых оснащен APFC: для проверки мы ограничиваемся подключением компьютера среднего класса, имеющего блок питания be quiet! Straight Power 10 с заявленной мощностью 500 Вт и с APFC. При работе в офисных приложениях он потребляет 150—230 В·А (вместе с монитором), никаких проблем не наблюдалось.
Проводить тесты с разными блоками питания и в диапазоне потребляемых мощностей нет смысла: все равно это будут лишь частные случаи, не дающие однозначного ответа на животрепещущий вопрос «А будет ли нормально работать именно с моим компьютером?».
Звуковые сигналы не отключаются, поэтому в батарейном режиме приходится постоянно слушать истошный писк. При работе на значительные нагрузки это не критично — время работы исчисляется максимум минутами, потерпеть вполне можно. Но если к ИБП подключено устройство с малым потреблением (роутер, камера), то сигналы очень хочется отключить, однако подобное бывает доступно лишь в более дорогих моделях, да и то не всегда, как вариант — только через программу, которую надо запускать на компьютере.
Собственное потребление: при полностью заряженном (с вечера до утра) аккумуляторе выключенный кнопкой источник потребляет 17 В·А (или 9,5 Вт, PF = 0,56), при включении, но без нагрузок, получается чуть больше: 18 В·А / 10 Вт.
В начале процесса зарядки встроенной батареи, разряженной до автоотключения ИБП при нагрузке 25 Вт, его собственное потребление ожидаемо выше: 31 В·А (PF = 0,91, то есть также заметно больше), но постепенно снижается: через час до 28 В·А, через три часа до 26 В·А (PF = 0,87), но близким к приведенному в предыдущем абзаце значению для включенного ИБП становится лишь через 8–9 часов.
Если же разряд был на нагрузку 300 Вт, потребление спадает гораздо быстрее: с начальных 30 В·А до 18 В·А всего за 2–2,5 часа.
Форма выходного напряжения
Выходное напряжение при работе от батареи — вполне обычная для подобных ИБП «ступенчатая аппроксимация синусоиды», ничего общего с синусоидой не имеющая, но вполне пригодная для работы c нагрузками, оснащенными импульсными блоками питания.
Вот ее внешний вид на холостом ходу и на нагрузке 400 В·А (PF = 0,7), цена деления по горизонтали здесь и далее — 5 мс:
Без нагрузки
Нагрузка 400 В·А (PF = 0,7)Температурный режим, шум
Главной «печкой» является трансформатор системы AVR, температура его сердечника может достигать 63–65 °C (замер сделан при снятой верхней крышке, в помещении 21–22 °C). Поэтому самое нагретое место корпуса находится над ним, но здесь температура заметно ниже: за полчаса работы повышающей ступени с нагрузкой 300 Вт (значение при 220 В) нагрев составил 18–19 °C относительно температуры в помещении, то есть крышка стала ощутимо теплой, но не более того.
Автономная работа со средними и большими нагрузками длится от десятков секунд до нескольких минут, за такое время не только внешние части корпуса, но даже радиатор транзисторов инвертора сколь-нибудь существенно нагреться просто не успевают. При малых нагрузках и токи небольшие, соответственно нагрев не слишком большой даже на длительных промежутках времени.
Таким образом, отсутствие вентилятора можно считать вполне оправданным, тем более, что подобное решение делает источник довольно тихим, разве что гудит трансформатор — в очень тихом помещении этот звук слышен, но в нормальном режиме при наличии даже одного компьютера офисного класса с работающей системой охлаждения он теряется.
Замер мы все же сделали (фоновый уровень шума менее 30 дБА), сначала для работы от сети в режиме прямой трансляции: если микрофон находится непосредственно у корпуса ИБП сбоку, замер показывает 35–35,5 дБА, а с расстояния в полметра уже не фиксируется нашим измерителем, пороговое значение у которого 30 дБА.
При срабатывании AVR шумность возрастает, при этом заметна зависимость от нагрузки и входного напряжения. Так, для 100 Вт в диапазоне 200–240 В максимальные значения составили: возле корпуса 36,5–37 дБА, с полуметра 31–31,5 дБА, лишь с метра уровень опускается ниже 30 дБА.
При работе от батареи на нагрузку 100 Вт шум еще заметнее: возле корпуса 46–47 дБА, с расстояния в полметра 34–35 дБА, с метра — 31–31,5 дБА.
Автономная работа
Перейдем к тестированию автономной работы с разными нагрузками. Вот результаты в виде графика:
Более точные значения приведены в таблице (мощность нагрузки дана для напряжения 220 ±3 В).
| Нагрузка, Вт | Время работы от батарей, ч: мм: сс |
|---|---|
| 25 | 1:41:50 |
| 60 | 0:37:30 |
| 125 | 0:13:16 |
| 200 | 0:05:05 |
| 300 | 0:00:41 |
| 360 | 0:00:18 |
| 400 | 0:00:02 |
Нижняя строчка — работа с перегрузкой около 10–12%, которая при работе от сети переменного тока сопровождается частыми звуковыми сигналами (отметим: при нагрузке 375–385 Вт сигналов еще не было). При переходе в батарейный режим ИБП почти сразу отключился, двухсекундной задержки явно мало для каких-либо операций, она может выручить разве что при очень кратковременных провалах в питающей сети.
С максимально допустимой нагрузкой 360 Вт источник отработал от батареи заметное время. Понятно, что 16–20 секунд, скорее всего, не хватит даже на завершение работы ОС компьютера, но если предполагается регулярная работа с нагрузками, близкими к заявленному для данной модели пределу, следует выбирать ИБП помощнее, благо линейка Vertiv Liebert itON предоставляет такую возможность.
Полученное нами значение для нагрузки, близкой к 50% от максимума, неплохо соответствует цифре, приведенной в спецификации.
Отклонение по частоте на выходах в автономном режиме не превышало ±1 Гц.
Автоматическая регулировка выходного напряжения
ИБП серии оснащены двухступенчатой системой AVR, одна ступень (повышающая) срабатывает при уменьшении входного напряжения, а вторая (понижающая) при увеличении.
Имеющийся у нас автотрансформатор при текущем напряжении питающей сети выдавал не более 252 В, поэтому поведение ИБП при более высоких напряжениях не исследовалось.
Приводим результаты при работе на нагрузку 100 Вт (номинальное значение при 220 В).
| Входное напряжение (при понижении от 252 до 0 В) | Выходное напряжение | Режим работы |
|---|---|---|
| 252—246 В | 213—207 В | от сети с понижением (AVR) |
| 245—205 В | 245—205 В | напрямую от сети |
| 204—166 В | 240—195 В | от сети с повышением (AVR) |
| 165 В и менее | 229—231 В | от батареи |
| Входное напряжение (при повышении от 0 до 252 В) | Выходное напряжение | Режим работы |
| менее 172 В | 229—231 В | от батареи |
| 172—209 В | 202—245 В | от сети с повышением (AVR) |
| 210—248 В | 206—240 В | напрямую от сети |
| 249—252 В | 211—213 В | от сети с понижением (AVR) |
Для оценки ИБП мы ориентируемся на ГОСТ 32144–2013, который допускает отклонения в пределах ±10% (в спецификации та же величина обозначена только для батарейного режима), то есть для заявленного номинального выходного напряжения 230 В «законным» будет диапазон от 207 до 253 вольт.
Из таблицы видно: «в минус» напряжение на выходе ИБП может уходить до 202 В, что на 12% меньше номинальных 230 В, то есть не совсем в рамках ГОСТа. Превышение: зафиксированный нами максимум составил 245 В, здесь разница по сравнению с номиналом чуть меньше 7% (но с учетом того, что мы не смогли проверить работу понижающей ступени до верхнего заявленного предела 280 В).
При работе от батареи выходное напряжение в диапазоне нагрузок держится в пределах 227–233 В, то есть отклонение от номинала не превышает ±1,5% — если вспомнить, что в спецификации для такого режима говорится о ±10%, да и ГОСТ требует того же, то это очень хороший результат.
Разница между значениями для перехода в какой-то режим и возвратом из него (или гистерезис) является необходимой — без нее при небольших колебаниях входного напряжения вокруг значения переключения источник постоянно переходил бы из режима в режим.
Переходные процессы
Спецификация гласит: «Время переключения — 2–6 мс». Но при этом не уточняется, о каком именно переключении идет речь, а вариантов много — с AVR на прямую трансляцию входной сети, с инвертора на трансляцию, обратные операции, да еще и переход с инвертора на повышающую ступень AVR, когда входное напряжение не пропало совсем, а сначала понизилось ниже 160 и потом поднялось до 180–190 В.
Поэтому придется считать, что любой переходной процесс должен длиться не более 6 мс. Рассмотрим некоторые варианты, сначала с нагрузкой 100 Вт. Напомним: одно деление по горизонтали — это 5 мс.
Входное напряжение понизилось, включается повышающая ступень AVR:
Дребезга контактов реле не видно, переключение происходит примерно за 2 мс.
Теперь обратный переход — с повышающего AVR на прямую трансляцию:
Здесь переходной процесс длится чуть дольше, около 3 миллисекунд.
Задействуем инвертор в ситуации перехода с повышающей ступени AVR на батарею.
Здесь переход занял максимум 2 мс.
Возвращаемся с автономной работы к трансляции с повышением:
Переключение заняло около 10 мс, к тому же наблюдается выраженный дребезг контактов.
Срабатывание понижающей ступени длилось не более 2 мс:
С обратным переключением ситуация хуже — продолжительность около 7 мс, дребезг контактов:
Теперь нагрузка с реактивной составляющей 200 В·А, PF = 0,7.
Переход с повышающей ступени AVR к прямой трансляции
Переход с батареи на трансляцию с повышением
Переход на батарею при сильном снижении входного напряженияНа этих осциллограммах переключение занимает не более 9–10 мс.
Таким образом, переходные процессы зачастую не укладываются в декларированный интервал 2–6 мс, однако вспомним: для очень многих ИБП данной категории заявляют два диапазона — типовой (он действительно обычно лежит в пределах 2–6 мс), а также максимальный, до 10 мс. Поскольку упоминание времени переключения мы нашли в единственном источнике из числа официальных, то можно предположить, что имеется в виду именно типовой интервал. А если сравнивать с аналогами, то зафиксированные в наших тестах максимальные значения находятся на общем для подобных ИБП уровне.
Итог
Источник бесперебойного питания Vertiv Liebert itON 600 VA по всем проверенным нами параметрам можно считать соответствующим заявленным значениям и требованиям ГОСТ. Да, мы выявили отдельные отклонения от обозначенных этими документами рамок, но они не являются сколь-нибудь существенными и часто встречаются у аналогичных устройств.
Небольшое количество выходных розеток позволит подключить системный блок и монитор — типовой набор нагрузок, к тому же соответствующий мощности источника (если, конечно, речь идет не об игровых или иных особо производительных компьютерах).
Если же требуется обеспечить бесперебойным питанием значительное количество устройств с очень небольшим потреблением, то ничто не мешает использовать самый обычный удлинитель, оснащенный колодкой с нужным количеством гнезд. И надо заметить, что отсутствие режима Green Mode позволит использовать источник для бесперебойного питания даже единичных малых нагрузок.
Серьезным минусом многие могут назвать отсутствие коммуникационного порта и соответственно возможности корректно завершить работу ОС компьютера в случае необходимости. Однако для ряда устройств из перечня офисного оборудования, которому требуется бесперебойное питание, такая функция попросту не нужна, и даже для компьютеров она порой бывает лишь желательной, но не абсолютно необходимой.
Зато низкая цена младших моделей линейки делает их очень привлекательными, а если связь между ИБП и ПК все же нужна, то можно выбрать старшие, более дорогие источники Liebert itON, которые не только оснащены портом USB, но к тому же обеспечат для той же нагрузки более продолжительное время автономной работы либо позволят работать с более мощными устройствами.
Таким образом, наличие в линейке нескольких моделей дает потенциальным покупателям возможность выбора ИБП в соответствии со своими потребностями, не переплачивая при этом.
Полный текст статьи читайте на iXBT
