Методика тестирования претерпела значительные изменения и будем надееться в лучшую сторону. Целью тестирования является подробное рассмотрение устройства ИБП и его схемотехники, детальное инструментальное исследование рабочих характеристик во всех режимах.Общая информация о ИБП и электросетях
Источник бесперебойного электропитания (ИБП) — это устройство, предназначенное, в общем случае, для питания оборудования, во время отсутствия напряжения в электросети общего пользования. Конструкция ИБП периодически дорабатывается и сейчас — это достаточно универсальное устройство, целью которого является защита подключенного к нему оборудования от негативных воздействий, возникающих в работе питающей электросети. Большая часть современных моделей в состоянии не только переходить на питание от батарей при сбое в сети, но и корректировать значение напряжения в сети, а также выступать в роли фильтра высокочастотных и импульсных помех.
Документом, устанавливающим нормы качества электроэнергии в России, является ГОСТ 13109-97 принятый 1 Января 1999г. В частности в нем установлены следующие "нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения".
| Параметр | Номинал | Предельно |
Напряжение V | 220V ±5% | 220V ±10% |
Частота Hz | 50Hz ±0,2Hz | 50Hz ±0,4Hz |
Искажения % | 8% | 12% |
Провалы сек. | 3 сек | 30 сек |
Перенапряжения V | 280V | 380V |
Таким образом, даже при нормальном функционировании электросети использование устройств ИБП для компьютерной техники является желательным, как для защиты целостности данных, так и для обеспечения исправности оборудования.
С точки зрения электроснабжения все потребители делятся на 3 категории. Для наиболее массовой категории наших читателей проживающих в домах с числом квартир более 8 или работающих в офисных зданиях с числом сотрудников более 50 актуальна вторая категория. Это означает максимальное время устранения аварии 1 час и надежность 0,9999. Третья категория характеризуется временем устранения аварии 24 часа и надежностью 0,9973. Описание
Герой дня — Lighthouse master 625. Это представитель "продвинутой" серии ИБП Lighthouse, которые по заверению производителя "…обеспечивают более точную коррекцию входного напряжения и оснащены защитой от перегрузок". Так это или нет, мы и попытаемся выяснить…
Производитель заявляет следующие характеристики изделия:
Входное напряжение, частота | 220В ±25% 50 Гц ±5Гц (автоопределение) |
Выходное (при работе от батарей) напряжение, частота | 220В ±10% 50 Гц ±0.5Гц |
Автоматический регулятор напряжения | повышает / понижает выходное напряжение от ИБП в пределах 15% при отклонении входного напряжения в диапазоне ±9% ~ ±25% |
Выходная мощность | 625ВА / 375Ватт |
Форма выходного сигнала | ступенчатая аппроксимация синусоиды |
Время переключения на батарею | 4 мс (типично) |
Время автономной работы от батареи | 5 ~ 110 мин |
Функция запуска оборудования без подключения к электросети | Есть |
Тип, напряжение и емкость батареи | необслуживаемая, герметичная, свинцово-кислотная, 12В, 7Ah |
Время зарядки батареи | 6 ~ 8 ч до 90% |
Индикаторы | 2 индикатора для определения — питания от сети / батареи — состояния заряда батареи |
Сигнализация | нет напряжения в сети, разряд батареи, перегрузка / неисправность |
Самодиагностика | при включении и контроль программным обеспечением |
Защита от перегрузок | предохранитель на входе и электронная схема |
Защита при автономной работе от батареи | более 100% от номинала — постоянный звуковой сигнал более 110% от номинала — ИБП выключается в течение 10 с |
Другая защита | подавление шумов, подавление всплесков напряжения, защита тел/модема |
Интерфейс | RS232 |
Мониторинг | программное обеспечение поддерживает Windows 95/98/NT/2000/XP/2003 |
Размеры Ш×Д×В | 95×354×171мм |
Вес | 7,5 кг |
Выходные разъемы | 2 × IEC320 |
Условия работы | 0–95% (без конденсации) от 0 до +40°C |
Соответствие стандартам | РСТ, CE, cUL, UL |
Комплект поставки класса "retail", явно предназначен для розничной продажи конечному пользователю.
ИБП поставляется в красочно оформленной картонной коробке, верхняя крышка которой имеет перфорацию и может исполнять роль ручки для переноски. Само изделие упаковано в полиэтиленовый пакет, а пенопластовые вставки надежно защитят его от ударов при транспортировке.
Комплект поставки включает:
- инструкция по эксплуатации на русском языке
- гарантийный талон на русском языке, срок гарантии 2 года*
- сетевой шнур
- шнур для подключения оборудования (разъем IEC 320)
- интерфейсный кабель для связи с ПК (RS-232C)
- телефонный двухпарный кабель (RJ-11)
* — На сайте производителя указано "Гарантийный срок на аккумуляторные батареи составляет 12 месяцев с даты продажи Изделия с установленной на нем аккумуляторной батареей Потребителю, но не более 30 месяцев с даты производства". На практике это означает, что только с гарантийным талоном имеющим "открытую" дату, можно получить полноценные 2 года гарантии.
Качество комплектации можно оценить как хорошее. Огорчает отсутствие в комплекте программного обеспечения.
Дизайн ИБП элегантен, своеобразен и функционален. Покатая верхняя часть не даст ничего поставить сверху, а выемки сбоку не позволят совсем закрыть вентиляционные отверстия. Кнопка включения чуть утоплена, это предотвратит случайное нажатие. Над кнопкой находятся два светодиода, информирующие о состоянии ИБП.
Корпус ИБП выполнен полностью из пластика и состоит из четырех частей — двух боковин, передней крышки и задней стенки, которые соединены посредством пазов и шурупов. Качество литья приличное, облоя не обнаружено. Ножки составляют одно целое с боковинами, это может печально отразиться на зеркальности полировки вашего стола, конечно в случае, если ИБП планируется на него ставить. Этот факт, а также отсутствие логотипа в предназначенной для него выемке на передней крышке, и составляют мои замечания к внешнему исполнению.
На боковых стенках размещены вентиляционные отверстия.
Задняя панель выполнена в традиционном для данного типа устройств исполнении. В верхней чести интерфейсный разъем RS-232с для связи с компьютером или управляющим устройством, и два разъема RJ-45 которые позволяют подключить компьютерную сеть Ethernet или телефон через ИБП.
В нижней части находится один входной силовой разъем с колодкой предохранителя (и запасным предохранителем в ней), два выходных разъема и загадочное отверстие с надписью "site wiring fault", которое никуда не ведёт. Внутреннее устройство
В ИБП установлен аккумулятор производства CSB напряжением 12В и емкостью 7,2 Ач, его замена возможна силами пользователя.
Из инструмента для этого понадобится только крестовая отвертка — выкрутить два шурупа снизу крышки, после чего она сдвигается вверх и АКБ легко заменяется.
Далее можно отвернуть два шурупа на задней стенке и сдвинув назад правую половинку корпуса полностью открыть ИБП. Внутренний дизайн традиционен, все на своих местах (пустое место слева внизу занято АКБ).
Вся электроника, включая инвертор, расположена на одной односторонней печатной плате, находящейся в верхней части корпуса ИБП. Сама плата и монтаж элементов на ней, на первый взгляд выполнены качественно, подписано соответствие элементов принципиальной схеме.
На плате расположен постоянно запитанный вторичный импульсный источник питания 14В, которые питает систему заряда и управляющий процессор. Замечу, что при работе этот источник вторичного питания издает негромкий, чуть слышимый звук. На фоне работающего компьютера его почти не слышно, но в ночной тишине может доставить беспокойство.
Инвертер на четырех транзисторах IRF-1010E формирует двухступенчатый аппроксимированный синус. Вид и качество формируемого сигнала хорошо видно на осциллограмме.
Транзисторы расположены на двух радиаторах общей площадью 160кв.см. Схема с общим стоком позволила отказаться от изоляционных термопластин, но и обычной термопасты "пожалели". Впрочем, каждый транзистор имеет мощность 200Вт и диапазон рабочих температур до 170° Цельсия. При работе на нагрузку в 75% от максимальной, температура транзисторов составила 67°, а трансформатора 65° Цельсия.
Блок регулировки выходного напряжения (AVR) выполнен по автотрансформаторной схеме. Коммутацию обмоток осуществляют реле, как видим, запас по мощности и тут более чем вдвое.
Защитой от перенапряжения сети "занимается" некий пассивный элемент, упрятанный в термоусадочную трубку. Предположительно его задача — "срезать" пиковые выбросы напряжения.
Защита по линии RJ-45 выполнена только для одной центральной пары. Использовать эту пару гнезд для защиты Ethernet нельзя, хотя работать будет (пары скроссированы). Тестирование
Тестируемый ИБП оснащен системой AVR — автоматическим регулятором напряжения, иногда называемого стабилизатором, который позволяет корректировать (повышать или понижать) входное напряжение, получаемое из электросети, не переходя на питание от батарей. Реализация данного модуля отличается в зависимости от модели и производителя, в данном случае AVR имеет одну понижающую ступень (для нормализации повышенного напряжения) и одну повышающую ступень (для нормализации пониженного напряжения питающей сети). Гистерезис AVR ~7В. Иллюстрирует работу AVR подробный график.
При уменьшении напряжения в питающей сети менее 170В и переходе на аккумуляторное питание ИБП оповещает об этом пользователя посредством звукового сигнала. Звуковой сигнал достаточно высокой тональности (звук раздражения не вызывает), периодичностью раз в 2.5 секунды. При снижении заряда батарей до критического уровня периодичность сигнала учащается в три раза.
Время перехода на батарею и срабатывание AVR определялось по осциллограмме. Оно составило 5мс и 2мс соответственно. На нижеприведенной осциллограмме можно увидеть процесс перехода с сетевого питания на питание от батареи.
ИБП был протестирован на время работы от батарей при различном уровне нагрузки. Синтетические тесты проводились на нагрузке из резисторов в 25%, 50%, 60%, 75% и 100% от номинала ИБП. Выходное напряжение измерялось цифровым мультиметром UT60E.
Как видим, при 50% нагрузки (180Вт) ИБП выдает просто "референсное" напряжение с точностью 1% на протяжении всего времени работы. С нагрузкой 75% (280Вт) дело обстоит несколько хуже. После половины времени работы происходит просадка выходного напряжения до 200В. Еще более удручающая картина при полной нагрузке (375Вт). Уже после 10 секунд работы звучит сигнал низкого уровня батареи и напряжение стремительно падает, достигая 185В в конце работы. Температура обмотки трансформатора бала зафиксирована на уровне 97° по шкале Цельсия, от самого трансформатора исходил неприятный запах. Тем не менее, ИБП выдержал 3 теста на максимальной нагрузке. Рекомендуемая по результатам тестов мощность нагрузки ИБП составляет не более 220Вт.
Для практических испытаний использовался тестовый компьютер следующей конфигурации:
Процессор | AMD Sempron 3000+ BOX |
Системная плата | Foxconn 761GXK8MC-S |
Память | 512MB Corsair DDR400 VS512MB400 |
Видеоадаптер | SiS Mirage 1™ Graphics и ATI Radeon X700 |
Жесткий диск | ST360020A |
Монитор | ЭЛТ 14` МТС и 15` Viewsonic G655 |
Блок питания | FSP400-50THN-P и FSP550-60PLN |
Всего было собрано 4 варианта конфигурации тестового компьютера.
- 14`, Mirage, БП 400Вт с пассивным PFC: Quake2
- 15`, ATI X700, БП 400Вт с пассивным PFC: Internet
- 15`, ATI X700, БП 400Вт с пассивным PFC: 3DMark05
- 15`, ATI X700, БП 550Вт с активным PFC и автовольтажем: 3DMark05
В режиме Quake2 выполнялся Quake 2 OpenGL версия, 800x600 в режиме Demo. В режиме 3DMark05, выполнялся тестовый пакет 3Dmark05 v1.1.0, 1024x768 в режиме GT1, что должно имитировать работу современной игрушки. В режиме Internet был запушен Internet Explorer на главной странице сайта iXBT.com, Outlook Express проверял каждую минуту почту. Данная конфигурация имитирует офисную активность. На диаграмме видно, что даже не самый мощный PC потребляет порядка 180Вт во время активной работы.
Параметры зарядки АКБ являются одним из важнейших факторов, влияющих на срок службы батареи, а следовательно и самого ИБП (несмотря на легкость замены батареи, эта операция для обычного пользователя — причина обращения в сервисный центр). Для применяемой в ИБП батареи CSB 1272 производителем установлен максимальный зарядный ток 2.16А. Известно, что для всего класса герметичных свинцово-кислотных батарей оптимальным с точки зрения срока службы является зарядный ток в 1/10 емкости.
Полная зарядка батареи заняла 9 часов, ток заряда в начале составил 850mA. Уже через 3 часа зарядный ток начал падать, и через 8 часов составил 35mA. После окончания зарядки подпитывающий ток составил 6ma, при напряжении 13,8В. Это говорит о хорошей работе схемы зарядки. Вдумчивый читатель вполне может заметить несоответствие емкости батареи и суммарного тока зарядки. Батарея емкостью 7.2Ач "приняла" заряд не более 3.5Ач. Было принято решение разрядить ИБП на нагрузку в 10Вт, для более полного использования емкости батареи. К сожалению, тест провести не удалось, ИБП вышел из строя.
Частота выходного напряжения составила 49.7-49.9 во всём диапазоне нагрузок, что незначительно выходит из номинала, но не превышает предельно допустимых значений.
Для проверки системы "холодного старта" ИБП был подключен к нагрузке без подключения к сети. ИБП включился при полной номинальной нагрузке.
Для проверки интерфейса связи с PC, ИБП был подключен к порту RS-232c прилагаемым кабелем. Со странички поддержки производителя было загружено программное обеспечение "Lighthouse Manager SERVER" версии 1.0.19.48. ИБП работал с программой некорректно, позволял только протестировать и выключить себя, информации о переходе на батарею и об уровне её заряда не выдавал. Пользуясь случаем, была протестирована служба технической поддержки, отправлено письмо и совершен телефонный звонок. По телефону среднее время дозвона составило 5-7 минут, на второй день меня соединили с мастером, который сказал "привозите, мы только меняем блоки". Ответ по электронной почте был лаконичен "Не может быть, чтобы программа не получала данные от ИБП и в тоже время могла протестировать батарею". В дальнейшем был прислан патч реестра, который позволил включить режим отладки и получить лог. Попутно выяснилось, что программа корректно работает только под аккаунтом "Администратор".
В итоге вердикт был однозначен — привозить в сервис. Некролог
К великому сожалению, ИБП не смог пройти все предназначенные ему тесты. Осталось "за кадром" возможность длительной работы AVR на повышение, не удалось выяснить реальную емкость батареи.
Во время очередного включения питающей сети, ИБП издал нехарактерный звук, затем последовали два громких хлопка и дым. Вскрытие показало два "взорвавшихся" электролита.
В поисках причины была детально исследована вся плата, электролиты были заменены. ИБП включился, но выдавал 220В в линию питания. Дальнейшее исследование выяснило "залипшее" реле коммутации сети. По причине отсутствия аналогичного реле на замену, попытки ремонта были прекращены, электролиты вернули на место. В процессе исследования платы было обнаружено несколько "холодных" паек. При попытке пропаять такую пайку обнаружены окислившиеся ножки элементов, они просто "не хотели" паяться. Разъём силового провода трансформатора был запаян таким образом. Практически, он был только вставлен в плату и облит припоем. Налицо явное нарушение технологии пайки плат. И заявление мастера сервис-центра о том, что они "меняют блоки" уже не выглядит странным… Вывод
К сожалению, на тестирование досталось бракованное изделие. Судя по всему, изделий с подобным дефектом выпущено некоторое количество. Будем надеяться что фирма "Lighthouse" оперативно заменит дефектную партию и ужесточит выходной контроль.
Абстрагируясь от дефекта, краткое резюме по продукту.
Достоинства
- Дизайн.
- Стабильность выходного напряжения при работе от батареи.
- Грамотно выбранные характеристики переключения AVR.
- Качество поддержки по электронной почте.
Недостатки
- Отсутствие программного обеспечения в комплекте поставки.
- Перегрев трансформатора при работе на максимальной мощности.
- Нет защиты для Ethernet на RJ-45. (защита сети LAN заявлена в инструкции)
- Неоднозначность с гарантийным сроком на батарею.
Средняя текущая цена (количество предложений) в московской рознице: Н/Д(0)
