ИБП APC Easy UPS SMV 1000VA (SMV1000CAI): линейно-интерактивная модель с синусоидой на выходе
В линейку APC Easy UPS SMV входят источники бесперебойного питания мощностью от 750 до 3000 вольт-ампер, относящиеся к средней ценовой категории и ориентированные на использование в домах и небольших офисах для обеспечения бесперебойной работы критически важных элементов инженерной инфраструктуры в условиях нестабильной сети.
Главная их особенность — синусоидальная форма выходного напряжения при работе от батареи, что позволит подключать не только устройства с импульсными блоками питания, но и критичные к этому параметру нагрузки. Причем используется топология не с двойным преобразованием (или on-line), а линейно-интерактивная, что позволило существенно снизить стоимость. Правда, линейка была представлена только в конце сентября 2019 года, так что в рознице эти модели до сих пор представлены не слишком широко, и цены еще могли не устояться.
Мы рассмотрим одну из младших моделей — ИБП APC Easy UPS SMV 1000VA (SMV1000CAI).
Параметры и комплектация
В таблице представлены заявленные характеристики рассматриваемой модели, взятые из руководства пользователя и из русскоязычного раздела сайта производителя.
| Топология | линейно-интерактивный |
|---|---|
| Входное напряжение | 220/230/240 В |
| Частота входного напряжения | 45—65 Гц (автоопределение) |
| Выходная мощность | 1000 В·А / 700 Вт |
| Выходное напряжение | 220, 230, 240 В |
| Частота выходного напряжения | 50/60 Гц ±1 Гц |
| Пик-фактор нагрузки | 03:01 |
| Автоматическая регулировка напряжения (AVR) | есть, по одной ступени на повышение и понижение |
| Диапазон входного напряжения при работе от сети | 160—295 В ±5 В |
| Форма выходного сигнала при работе от батарей | синусоида |
| Время работы от батареи | диаграмма |
| Время переключения | стандартно 2–6 мс, макс. 12 мс |
| Функция запуска оборудования без подключения к электросети (холодный старт) | есть |
| Тип, напряжение и емкость батареи | свинцово-кислотная необслуживаемая с загущенным электролитом 2 × 12 В, 7 А·ч |
| Возможность подключения дополнительной батареи | нет |
| Максимальный ток заряда | н/д |
| Время заряда | 4—6 часов на восстановление до 90% емкости |
| Индикация | монохромный ЖК-дисплей |
| Звуковая сигнализация | есть (нами установлено: неотключаемая) |
| Фильтрация импульсных помех | есть |
| Перегрузочная способность | н/д |
| Выходные разъемы | 6 × C13 (IEC320) с батарейной поддержкой |
| Интерфейс | USB, RS232, SmartSlot |
| Защита линий передачи данных | нет |
| Размеры (Ш×Д×В) | 160×410×220 мм |
| Вес нетто/брутто | 13,6 / 16,6 кг |
| Шум | < 45 дБА на расстоянии 1 м |
| Условия работы | влажность 0%—95% (без конденсации) температура от 0 до +40 °C |
| Стандартная гарантия | 2 года |
| Описание на сайте производителя | apc.com |
| Цена | примерно 33 тысячи рублей на момент подготовки обзора |
По некоторым параметрам есть разночтения. Так, для типового времени переключения на сайте компании приведено значение 2 мс, а в руководстве пользователя имеются другие данные, которые мы отобразили в таблице. Время перезаряда: на сайте — типовое 4 часа, в инструкции даны более подробные сведения (см. таблицу). На сайте почему-то не упомянуто наличие порта RS232.
Возможные отклонения выходного напряжения в доступных материалах производителя не указаны.
Диаграмма времени автономной работы, ссылку на которую мы привели в таблице, начинается с нагрузки в 70 Вт. Поскольку у читателей обзоров, посвященных ИБП, регулярно возникает вопрос о времени автономной работы с еще меньшими нагрузками вроде роутеров, приводим позаимствованный с официального сайта график зависимости КПД от нагрузки:
Нагрузка 100% — это 700 Вт, для нее КПД, по данным производителя, составляет вполне приличные 98%. Но для устройств с потреблением порядка 15–20 Вт (т. е. 2–3 процента от максимума) КПД источника снизится до 55–60 процентов, поэтому ожидать для них рекордно долгой работы в батарейном режиме не приходится.
В комплекте, помимо самого ИБП, имеются:
- интерфейсный USB-кабель,
- компакт-диск с ПО,
- инструкция на нескольких языках, включая русский.
Силовые кабели (для нагрузок и для подключения к сети переменного тока самого ИБП) отсутствуют, в инструкции они упоминаются как дополнительные изделия. Нам еще достался запасной плавкий предохранитель, который в перечне поставки не упомянут.
ИБП поставляется в коробке из качественного картона с хорошим полиграфическим оформлением.
Внешний вид и органы управления
Внешне источник не отличается от сотен подобных изделий: черный брусок, вытянутый в горизонтальном направлении. Подобную форму часто называют tower.
Шасси и крышка (П-образная, закрывает корпус сверху и с боков) металлические, лишь лицевая панель сделана из пластика.
По бокам имеются ряды вентиляционных отверстий, днище сплошное. Ножки есть — небольшие округлые штампованные выступы без каких-либо амортизирующих наклеек.
В верхней части фронтальной панели находится ЖК-индикатор, под ним единственная кнопка с двумя функциями. Главная из них — при длительном нажатии источник включается или выключается, точнее, подается или снимается напряжение с выходных разъемов, потому что заряд батареи начинается сразу после подключения ИБП к сети переменного тока, а на индикаторе при этом появляются символы и цифры.
Короткое нажатие кнопки задействует подсветку индикатора, которая автоматически отключается через 10 секунд.
Нижнюю часть задней стенки занимают разъемы питания: входной и шесть выходных C13 (IEC320). Все выходные гнезда обеспечивают подключенные нагрузки защитой от импульсных помех и питанием от батареи (через инвертор).
Над входным разъемом находится колодка для предохранителя — не автоматического, а плавкой вставки с номиналом 8 ампер, еще чуть выше — набор «сухих» контактов.
В центре верхней половины задней стенки находится решетка, явно предназначенная для установки вентилятора, но в нашем ИБП его не было, вероятно, он появляется в более мощных моделях линейки.
По бокам решетки имеются закрытое крышечкой гнездо SmartSlot для подключения дополнительных модулей, расширяющих возможности использования, управления и мониторинга ИБП, а также перемычка, замыкающая цепь батареи — при длительной транспортировке или во время хранения источника ее следует извлечь.
В самом верху расположены интерфейсные разъемы USB и RS232, используемые для подключения к компьютеру.
ЖК-дисплей имеет диагональ около 5 см и оснащен подсветкой белого цвета. На нем отображаются:
- уровни нагрузки и степени заряда батареи в виде диаграмм,
- символы, обозначающие различные режимы — работа от батареи или сети, включение AVR (системы автоматической регулировки выходного напряжения),
- цифровые значения: при работе от сети — для входного и выходного напряжений, в автономном режиме — для напряжений на батарее (постоянного) и на выходе (переменного),
- коды ошибок, которые могут возникнуть в процессе работы (перечислены в инструкции).
Углы обзора невелики — например, при установке ИБП на полу придется присесть, чтобы нормально увидеть происходящее. Но иного от недорогой модели ожидать и не приходится.
Некоторые состояния (например, переход на работу от батарей) сопровождаются звуковыми сигналами, отключить которые с панели управления нельзя; чуть позже посмотрим, можно ли это сделать с помощью прилагаемого ПО.
Программное обеспечение
Сначала проверим поддержку стандарта Smart Battery, хотя она и не заявлена производителем.
Smart Battery
Подключаем ИБП к компьютеру с Windows 10 — операционной системой, наиболее актуальной и в данный момент, и в обозримом будущем. В диспетчере устройств появляется «Батарея ИБП HID».
А в области уведомлений панели задач — иконка батареи, после наведения на нее курсора раскрывается окно с дополнительными параметрами.
Соответственно и в настройках схем управления электропитанием появляются две строчки для значений основных настроек — «От батареи» и «От сети»:
Понятно, что возможности управления и мониторинга при этом минимальны; посмотрим, что предложит нам в этом плане ПО на прилагаемом диске.
Программа UPSCAPO
Установка с диска занимает всего несколько секунд, мы получаем программу в версии 3.2.5. Она включается в автозагрузку.
Для интерфейса можно выбрать и русский язык, а на диске есть инструкции по использованию программы, также в том числе на русском.
Даже при первом взгляде на окно программы уже становится интересно: оказывается, в ИБП отслеживается частота входного напряжения и температура (вероятно, по датчику внутри корпуса), с разрядностью до одного знака после запятой — напряжения на входе и выходе, емкость аккумулятора (в процентах; не очень корректное название параметра, лучше было бы написать «уровень заряда»), с разрядностью до единиц процентов — уровень загрузки (очевидно, от заявленного максимума).
Заметьте: мы специально пишем «с разрядностью», а не «с точностью» — точность измерений вовсе не синоним количеству цифр до и после запятой на индикации, о чем часто забывают.
А уровень заряда (или «емкость аккумулятора») и вообще величина достаточно эфемерная: по показаниям в программе, эта величина при переходе на батарею падает со 100 до 80 процентов буквально за несколько секунд — и это в отсутствие нагрузки на выходе! Объяснение простое: степень заряженности может определяться лишь косвенно, по напряжению на выводах батареи, в этом плане отображение этого напряжения на ЖК-дисплее гораздо честнее, и остается пожалеть, что такие показания есть только при питании от батареи, но не во время ее заряда.
На схеме простенькой анимацией наглядно отображается, куда и откуда течет ток.
В правом поле («Расчетная информация» и «Данные ИБП») менять ничего нельзя.
Подразумевается, что программа может контролировать не один, а несколько ИБП — в верхнем поле окна явно должен отображаться полный список с возможностью выбора. Правда, пока не очень понятно, откуда могут взяться дополнительные источники.
Можно изменить способ показа данных:
В нижней части здесь появляются дополнительные значки, назначение которых, если оно не понятно без комментариев, можно посмотреть в инструкции для программы.
Третий вариант — графики (пункт меню «Осциллограф») для входного и выходного напряжений, частоты на входе и уровня заряда, который и здесь называется емкостью аккумулятора.
Можно выбирать отображаемые данные — все перечисленные или какой-то один параметр, задавать временной диапазон отображения от 1 минуты до 24 часов и время начала отсчета, а также выбирать дату. Все изменения — по нажатию кнопки «ОК»; если на входе и выходе напряжения одинаковые, как на приведенном скриншоте, отображается только красная линия для выходного напряжения.
Но речь все еще идет лишь об отображении; посмотрим, что имеется из настроек («Настройки ИБП — Общие настройки»).
Здесь становится понятно, что дополнительные ИБП для контроля через UPSCAPO — это подключенные к другим компьютерам в сети.
Настроек много, но они в основном связаны с вариантами завершения работы компьютера и его операционной системы при сбоях питания. Меньшая часть настроек относится к функционированию самой программы (выбор языка, ведение журнала), причем «вычеркнуть» программу из списка автозагрузки здесь нельзя, при необходимости придется пользоваться средствами Windows.
Эти настройки можно экспортировать и импортировать, а также задавать конфигурацию электронной почты для рассылки оповещений.
Однако хотелось бы иметь возможность управлять и хоть какими-то параметрами ИБП; смотрим пункт меню «Управление»:
Возможности, мягко говоря, небогатые: только пара тестов и принудительное выключение с установкой задержек.
Пункт меню «Протоколирование» задает параметры журналов событий и данных, «Расписание» позволит определить проведение автоматической самодиагностики (с завершением работы ОС или без) — других настроек нет, не упоминает их и инструкция по UPSCAPO.
Таким образом, мы выяснили, что звуковые сигналы отключить нельзя, и это довольно грустно.
Еще один момент остался под вопросом: спецификация упоминает три возможных выходных напряжения — 220, 230 и 240 вольт, и остается непонятным, каким образом осуществляется выбор. Можно только предположить, что эта установка заводская, в пользу этого говорит информация на этикетке, приклеенной к упаковке: у нашего экземпляра там было обозначено »230V», а пользователь/владелец оперативно изменить ее не может.
Нельзя менять и частоту выходного напряжения — например, для подключения к отечественным электросетям оборудования, предназначенного для стран со стандартом 60 Гц. Но такая функция может быть реализована только в более дорогих ИБП с двойным преобразованием.
Добавим: при наступлении каких-то событий на экран компьютера выводятся соответствующие оповещения.
Внутреннее устройство
Чтобы вскрыть корпус, нужно удалить два винта сзади и по три с каждого бока, затем немного сдвинуть лицевую панель вниз, чтобы освободить зацепы на внутренней верхней части, и снять ее (отложить далеко в сторону не получится: помешает подходящий к индикатору и кнопке пучок проводов). Затем можно будет удалить и П-образную металлическую крышку.
Сразу за лицевой панелью находится отсек с батареями, и если нужен доступ только к ним, то можно ограничиться удалением двух винтов в нижних частях боковых поверхностей панели, что позволит снять ее.
Шасси достаточно жесткое — это не просто каркас из тонких металлических уголков:
Как видите, свободного места внутри довольно много. Вероятно, при заявленной мощности данной модели это как раз и позволило обойтись без активного охлаждения с помощью вентиляторов, то есть снизить шумность.
На днище установлены уже упоминавшиеся батареи и закреплен трансформатор системы AVR.
На «потолке» размещена плата с электронными компонентами. Мощные транзисторы инвертора и другие компоненты, имеющие значительный нагрев, закреплены на двух алюминиевых радиаторах в виде брусков без каких-либо проточек или ребер.
Вскрытие показало правильность нашего предположения о том, что выходное напряжение — это заводская установка: на плате есть поля с нанесенными метками, соответствующими модели и установленному напряжению. Рядом можно заметить и разъем для подключения вентилятора.
Заявленная в описании защита нагрузок от импульсных помех не фикция: имеется еще одна небольшая плата, на которой размещены полноценный LC-фильтр и варистор, через нее входной разъем питания подключается к остальным схемам ИБП.
Наконец, есть еще две платки: на задней стенке — для компонентов, управляющих «сухими» контактами, на лицевой панели — для индикатора с его схемой управления и кнопки.
Батарея
В нашем экземпляре были установлены две свинцово-кислотные аккумуляторные батареи Leoch DJW12–7.0 с заявленными напряжением 12 В и емкостью 7 А·ч, соединенные последовательно.
Напомним, что 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 подключенную к выходу ИБП нагрузку мощности. А для нагрузок, близких к максимальной заявленной для данной модели, токи исчисляются десятками ампер, и емкость будет существенно меньше.
Для защиты применяются параллельно включенные предохранители с ножевыми контактами номиналом по 30 А; они распаяны на плате, то есть оперативная их замена не предусмотрена, но это вполне обычно для большинства ИБП, включая существенно более продвинутые и дорогие.
Как уже говорилось, 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 0,1С, где С — обозначенная емкость аккумулятора, то есть в данном случае 0,7 А. После отключения по исчерпанию заряда с нагрузкой 600 Вт и последующего восстановления напряжения в питающей сети начальный ток составил 0,9 А, но уже через 2–3 минуты начал снижаться, еще через 12–15 минут стабилизировался на уровне 0,6–0,65 А на время около 2 часов, а затем вновь стал медленно уменьшаться, в течение еще примерно двух часов не опускаясь ниже 0,3 А, после чего последовал быстрый спад практически до нуля.
Всего от начала заряда до этого момента прошло чуть больше 4 часов. При разряде на меньшие нагрузки разряд получился бы более глубоким, соответственно время заряда возрастет, но в целом вполне можно считать, что заявленные в спецификации »4—6 часов до 90%» подтверждаются.
Тестирование
Уточнения к спецификации
Сначала уточним несколько достаточно важных моментов. Один из них, совместимость с Smart Battery, мы уже рассмотрели выше.
Работа от батареи 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. Конечно, это происходит не сразу, а через интервал примерно в 15 минут.
В данном случае не говорится ни про наличие, ни про отсутствие подобных алгоритмов экономии. Поэтому мы опробовали работу в автономном режиме без подключенных нагрузок; в течение часа ИБП не отключился, то есть никаких Green Mode в этой модели нет, и устройства со сверхмалым потреблением подключать 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.
Собственное потребление: при полностью заряженном (с вечера до утра) аккумуляторе выключенный кнопкой источник потребляет 96–97 В·А при PF = 0,06; после включения, но без нагрузок, получается практически столько же — 98–99 В·А, лишь PF повышается до 0,09.
В начале процесса зарядки встроенной батареи, разряженной до автоотключения ИБП при нагрузке 600 Вт, его собственное потребление ожидаемо выше: 107–109 В·А (PF = 0,27–0,28), но довольно быстро снижается: через 20 минут до ≈100 В·А (PF = 0,25), и держится на этом уровне более 3 часов. Когда ток заряда батареи уменьшился до 0,25–0,3 А, потребление в вольт-амперах почти не изменилось, зато коэффициент мощности PF снизился до 0,16–0,17.
Подчеркиваем: речь в двух предыдущих абзацах идет о вольт-амперах, не о ваттах. Если перевести в ватты, которые как раз и «крутят» счетчик (с достаточной для нашего случая точностью это можно сделать, умножив приведенные значения на соответствующие им величины PF), то для собственного потребления ИБП получатся совсем не столь страшные цифры: от 6–9 до 25–30 Вт. Однако сам по себе низкий коэффициент мощности свидетельствует о значительной реактивной составляющей, которую обычно стараются компенсировать, по возможности приближая значение PF к единице — например, используя APFC в упомянутом чуть выше компьютерном блоке питания be quiet! (объяснение причин легко найти в интернете), то есть в данной модели ИБП средства PFC отсутствуют.
Для сравнения: у исследованного нами ранее ИБП APC Easy UPS On-line SRV2KI коэффициент мощности при заряде батареи был на уровне 0,5–0,55, и лишь по окончании заряда и в отсутствие нагрузки опускался до 0,25.
Холодный старт, то есть включение питания нагрузок при отсутствии внешнего напряжения: в официальных источниках написано, что он есть, и это подтверждается практикой.
Форма выходного напряжения
Заявленная форма выходного напряжения при работе от батареи — синусоида, что как раз и является одной из основных привлекательных особенностей линейки. Проверим, как дело обстоит на практике.
Вот осциллограмма выходного напряжения в автономном режиме без нагрузки (здесь и далее цена деления по горизонтали 5 мс, по вертикали 200 В):
Очень похоже на синусоиду, но при внимательном рассмотрении незначительные искажения все же видны. Подключаем нагрузку, сначала чисто резистивную на 150 Вт:
Пожалуй, искажения даже стали чуть меньше. А вот что получается с реактивной нагрузкой 200 В·А (PF = 0,7):
Это тоже не та кошмарная «аппроксимированная синусоида», что наблюдается у большинства линейно-интерактивных и резервных ИБП, но отличия от привычной по школьному курсу математики кривой видны сразу.
Однако зрительными впечатлениями обойтись нельзя, надо оперировать цифрами — измеряем суммарный коэффициент гармонических составляющих. Поскольку в спецификации подобное не определено, ориентируемся на ГОСТ 32144–2013, в котором сформулированы требования к качеству электроэнергии в системах энергоснабжения; он говорит о максимальном для этого коэффициента значении в 8%. Результаты приведены в таблице:
| Нагрузка | Суммарный коэффициент гармонических составляющих |
|---|---|
| нет | 3,0% |
| 150 Вт (резистивная) | 2,7% |
| 200 В·А (PF = 0,7) | 8,4% |
Итак: при резистивной нагрузке искажения с большим запасом укладываются в рамки ГОСТ, но если появляется реактивная составляющая (и немалая — значение 0,7 для коэффициента мощности характеризует потребителя энергии лишь как удовлетворительного), то наблюдается небольшое превышение.
Тем не менее, для заявленного как недорогое устройства результат можно назвать вполне приличным.
А отклонение по частоте не превышало 1 Гц.
Температурный режим, шум
Нагревается ИБП снаружи и внутри очень мало, что вполне оправдывает отсутствие вентилятора. Так, при заряде батареи (выход отключен) и при номинальном напряжении на входе сердечник трансформатора нагревается всего на 6–7 градусов относительно температуры в помещении, радиаторы инвертора почти не греются; если выход подключен с небольшой нагрузкой — температура трансформатора та же, а у радиаторов нагрев лишь чуть больше, на 8–9 градусов. На внешних деталях корпуса нагрев и вовсе практически неощутимый.
При работе от батареи на близкие к предельным нагрузки существенного повышения температуры также не наблюдается — время автономной работы при этом исчисляется минутами, и устройство попросту не успевает нагреться. А за полтора часа работы на нагрузку 600 Вт с задействованной повышающей ступенью AVR крышка корпуса нагрелась не более чем на 5–6 градусов в самом «горячем» месте — вверху сзади.
Шум: в отсутствие вентилятора единственным реальным его источником является трансформатор. Во всех рабочих режимах он немного гудит, но этот звук даже в тихом офисном помещении, где работает единственный компьютер, можно услышать лишь в непосредственной близости к корпусу ИБП, а уже на расстоянии 0,5–0,6 метра он практически теряется.
И лишь при работе от батарей на нагрузку выше максимальной звук от источника был гораздо громче: раздавался хорошо слышимый треск. Однако это происходило на фоне сначала непрерывного, а затем и прерывистого (с короткими промежутками) сигнала оповещения, поэтому сделать отдельный замер для этого звука не было возможности. И надо учесть, что длилось это менее трех минут, после чего ИБП выключился (см. ниже).
Откуда же в спецификации появилось довольно существенное значение »< 45 дБА на расстоянии 1 м»? Из описания на сайте это не очень понятно, зато таблица в инструкции все ставит на свои места: эти цифры попросту общие для всех моделей линейки, включая оснащенные вентилятором более мощные.
Есть, конечно, и другой источник шума — звуковые сигналы, отключить которые нельзя. Во время тестирования нам не раз приходилось по часу и более сидеть рядом с ИБП, слушая громкие попискивания через каждые полторы секунды, уверяем: это не самое большое удовольствие
Автономная работа
Перейдем к тестированию автономной работы с разными нагрузками. Вот результаты в виде графика:
Более точные значения приведены в таблице.
| Нагрузка, Вт | Время работы от батарей, ч: мм: сс |
|---|---|
| 40 | 1:58:38 |
| 75 | 1:06:35 |
| 150 | 0:33:07 |
| 250 | 0:16:58 |
| 350 | 0:10:06 |
| 475 | 0:05:05 |
| 600 | 0:04:19 |
| 700 | 0:03:12 |
| 780 | 0:02:24 |
Последняя строчка — работа с небольшой перегрузкой. Значение выбрано из двух соображений: такая нагрузка еще не должна вызывать срабатывание системы защиты, но должна быть явно больше предыдущего значения в 700 Вт с учетом погрешности задания нами нагрузок в 5%. При работе от сети сигналов о перегрузке не было, лишь горели все сегменты индикатора нагрузки, но после перехода на батарею раздался постоянный звуковой сигнал, сменившийся частыми прерывистыми примерно за минуту до отключения.
И надо сказать, что даже с такой перегрузкой ИБП показал очень приличное время автономной работы, исчисляемое не десятками секунд, как у многих аналогов, а более чем двумя минутами. Этот же тест говорит и о том, что превышение обозначенного максимума нагрузки на 8–10 процентов является вполне допустимым.
Если сравнить полученные нами результаты с приведенной на официальном сайте диаграммой, то получается следующее: для больших и средних нагрузок диаграмма дает несколько завышенные значения времени автономной работы, при этом чем меньше нагрузка, тем меньше такое завышение, и для совсем малых наблюдается практически полное совпадение.
Заметим: в русском переводе инструкции есть неточность при описании звукового оповещения о скором разряде батареи — «Continuous Beeping» переведено как «Непрерывный звуковой сигнал», но понимать это надо как частые повторяющиеся сигналы (в отличие от более редких в автономном режиме, когда заряд еще достаточный). А непрерывный тон свидетельствует о перегрузке.
Автоматическая регулировка выходного напряжения
ИБП серии оснащены двухступенчатой системой AVR, одна ступень (повышающая) срабатывает при уменьшении входного напряжения, а вторая (понижающая) при увеличении.
Приводим результаты при работе на нагрузку 150 Вт.
| Входное напряжение (при понижении от 285 до 0 В) | Выходное напряжение | Режим работы |
|---|---|---|
| 285—267 В | 227—228 В | от батареи |
| 266—240 В | 227—202 В | от сети с понижением (AVR) |
| 239—202 В | 239—202 В | напрямую от сети |
| 201—172 В | 236—206 В | от сети с повышением (AVR) |
| 171 В и менее | 227—228 В | от батареи |
| Входное напряжение (при повышении от 0 до 285 В) | Выходное напряжение | Режим работы |
| менее 180 В | 227—228 В | от батареи |
| 181—205 В | 215—240 В | от сети с повышением (AVR) |
| 206—241 В | 206—241 В | напрямую от сети |
| 242—277 В | 205—238 В | от сети с понижением (AVR) |
| 278—285 В | 227—228 В | от батареи |
Для оценки ИБП мы ориентируемся на упомянутый выше ГОСТ 32144–2013, который допускает отклонения в пределах ±10%. Напомним, что номинальным выходным напряжением для нашего экземпляра ИБП является 230 В, то есть «законным» будет напряжение на нагрузке в пределах от 207 до 253 вольт.
Из таблицы видно: «в минус» напряжение на выходе SMV1000CAI может уходить до 202 В, что на 12% меньше номинальных 230 В, то есть не совсем в рамках ГОСТа, но близко к ним. С превышением ситуация лучше: зафиксированный нами максимум составил 241 В, то есть разница по сравнению с номиналом всего на 5%. Строго говоря, соответствие требованию указанного ГОСТ не полное, но с подобным отступлением от норматива можно смириться, когда речь идет об относительно недорогих ИБП с двумя ступенями AVR. Если же планируется подключать нагрузки, крайне чувствительные к напряжению питания, то и «бесперебойник» надо выбирать другого класса — например, с топологией двойного преобразования.
Вновь отметим: 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.
Диапазон входного напряжения получился немного меньше заявленного »160—295 В ±5 В»: с учетом указанного разброса минимально должно быть 165—290 В, а в наших тестах инвертор и батарея задействовались уже при достижении 171 или 278 вольт. Однако с точки зрения подавляющего большинства случаев практического применения ИБП такое отклонение вряд ли можно считать большим «грехом».
Попутно оценим точность показаний встроенного в ИБП вольтметра с отображением на ЖК-дисплее: разница с нашим лабораторным прибором не превышала 2–3 вольт в сторону завышения, что представляется вполне нормальным при эксплуатации.
Переходные процессы
Спецификация гласит: «Время переключения — стандартно 2–6 мс, макс. 12 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 170 и потом поднялось до 190–200 В, да плюс то же в верхней части рабочего диапазона.
Поэтому придется считать, что любой переходной процесс должен укладываться в 12 мс, а лучше в 6 мс. Рассмотрим некоторые варианты, сначала все с резистивной нагрузкой 150 Вт.
Входное напряжение понизилось, включается повышающая ступень AVR (напомним: цена деления по горизонтали 5 мс):
При дальнейшем понижении происходит переход на батарею:
Если напряжение на входе постепенно повышается от нуля или иного минимума, происходит переход с инвертора на повышающую ступень AVR:
Затем возврат с повышения к прямой трансляции:
Когда на входе появляется слишком высокое напряжение, сначала начинается понижение с помощью другой ступени AVR:
При понижении Uвх снова следует переход к прямой трансляции, теперь уже с понижающей ступени:
Наконец, посмотрим, что происходит при переходе с батарейного питания к повышающей ступени AVR в случае нагрузки с реактивной составляющей (200 В·А, PF = 0,7):
Легко можно заметить, что подтверждается даже заявленное типовое время переключения в пределах 6 мс, и уж точно ни в одном из случаев процесс не затянулся до 10–12 мс. При этом сколько-нибудь существенного дребезга контактов во время переключений не наблюдается.
Итог
Источник бесперебойного питания APC Easy UPS SMV 1000VA (SMV1000CAI) по большинству параметров вполне соответствует заявленным значениям и требованиям ГОСТ, лишь в некоторых случаях незначительно выходя за обозначенные документами рамки. Главное: форма выходного напряжения инвертора действительно синусоидальная, и это вполне «чистый синус», искажения которого во многих случаях с запасом укладываются в предел по ГОСТ, и только на нагрузках с заметной реактивной составляющей могут немного превышать его. То же можно сказать и про отклонения выходного напряжения: вниз оно может отклоняться чуть больше, чем требует ГОСТ, зато вверх возможные отклонения существенно меньше.
ИБП показал и неплохое время автономной работы со значительными нагрузками: даж
Полный текст статьи читайте на iXBT прочитано 38423 раза
