iXBT: Обзор источника бесперебойного питания LIEBERT PSI 1000

Сегодня в нашей лаборатории тестируется источник бесперебойного питания линейно-интерактивного типа, LIEBERT PSI 1000. Корпорация Liebert ведет свою историю с 1946 года, когда Ральф Либерт решил заняться системами промышленного кондиционирования и основал Capitol Refrigeration Industries. В 1965 году была основана корпорация Liebert, которая начала производство систем кондиционирования воздуха для компьютерных комнат. В 1978 году корпорация занялась системами кондиционирования электропитания. Важным этапом в развитии Liebert стало вхождение в 1987 году в состав холдинга Emerson Electric Co, подразделением Emerson Network Power. В России компания открыла представительство в 2005 году.

Описание

Тестируемый ИБП принадлежит к серии Power Sure InterActive, в серии представлены модели мощностью 1000, 1400, 2200 и 3000 ВА. ИБП Power Sure InterActive являются малогабаритными интерактивными источниками бесперебойного питания и предназначены для обеспечения критичного оборудования «чистым» синусоидальным напряжением, по параметрам близким к имеющемуся в электросети

Производитель заявляет следующие характеристики изделия:

Входное напряжение, частота	Номинальное 220 В, 230 В, 240 В. 45-65 Гц допускается работа при напряжении в диапазоне 158-283 В без перехода на батареи
Выходное (при работе от батарей) напряжение, частота	220 В, 230 В, 240 В ±5% / 50 Гц
Автоматический регулятор напряжения	Есть
Выходная мощность	1000 ВА / 750 Ватт
Форма выходного сигнала	чистая синусоида
Время автономной работы от батареи 50% / 100% загрузки	26 / 11 минут
Функция запуска оборудования без подключения к электросети	Есть
Тип, напряжение и емкость батареи	48 В 7Ач — Необслуживаемая герметичная свинцово-кислотная батарея с загущенным электролитом
Время зарядки батарей до уровня 90% после разряда до уровня отключения нагрузки под полной нагрузкой.	4 часа
Индикаторы	15 светодиодов
Звуковая сигнализация	Сигнал перехода в режим работы от аккумуляторов, особый сигнал исчерпания заряда батарей, сигнал перегрузки.
Самодиагностика	при включении и контроль программным обеспечением
Защита от перегрузок при работе от сети	Поглощаемая энергия 660 Джоулей.
Защита линий передачи данных	Защита телефонии и 10/100 Base-T Ethernet
Интерфейс	USB, RS-232, REPO
Мониторинг	программное обеспечение поддерживает Windows 98/ME/2000/XP HP-UX, IBM AX, Novell, Solaris, Linux
Размеры Ш×Д×В	87×557×430 мм
Вес	28 Кг
Выходные разъемы	8 IEC 320
Уровень акустического шума	50 dBA
Условия работы	0—2000 метров 0—95% (без конденсации) от 0 до +40°C

ИБП поставляется в строго оформленной коробке, размером 300×706×598 мм, вес запакованного комплекта - 36,6 Кг. Для удобства транспортировки коробка снабжена вырезами на торцах. Судя по стикеру на коробке, тестируемый ИБП произведен в Китае.

Размер и качество комплектации вполне соответствуют цене и назначению ИБП. Печальным фактом является отсутствие в комплекте инструкции на русском языке и гарантийного талона. Мы надеемся, что по мере продвижения на рынок СНГ, изделие будет снабжено соответствующей документацией. На данный момент инструкцию на русском языке можно скачать на официальном сайте.

На изделие установлена стандартная гарантия на два года с момента покупки ИБП.

Корпус ИБП выполнен целиком из металла и состоит из двух половинок — верхней-правой и нижней-левой. Они соединены посредством пазов и множества винтов. Качество штампованных деталей и покраски ИБП очень хорошее. Передняя панель закрывается пластиковой фальшпанелью, блок управления и индикации снабжен сменной панелью, на фотографии показана панель для горизонтального размещения ИБП.

Задняя панель устройства содержит, слева направо, — интерфейсы USB, RS-232, REPO. Отсек Intellislot для установки карты сетевого мониторинга WEB/SNMP.

Вентилятор типоразмера 80x80x25 защищен решеткой типа Gril. По центру ИБП находится входной разъем и автоматический предохранитель. Два гнезда RJ-45 для защиты телефонной и компьютерной сети расположены справа от предохранителя. Блок из восьми розеток IEC320 занимает правую часть ИБП.

Разъем для подключения дополнительной батареи расположен с правого края ИБП.

Внутреннее устройство

В ИБП установлен сменный батарейный картридж. Он применяется в моделях на 1000 и 1400 ВА. Его ёмкость 7 Ач, рабочее напряжение 48 В.

Картридж состоит из четырех стандартных батарей BP7-12, производства компании B.B. Battery, её фабрики расположены в Китае (Гонконг).

Следует отметить, что батарея серии BP рассчитана на режим 20-ти часового разряда. При часовом режиме разряда ее емкость, по данным производителя, составляет всего 4,2 Ач. Типичное время разряда батареи при работе в ИБП составляет 10—30 минут. В таком режиме емкость составит менее 4 Ач.

По данным производителя, в картриджах также применяются батареи производства CSB и EverSys.

Замена картриджа возможна силами пользователя. Процедура замены описана и показана на картинках в инструкции. Для замены потребуется отвернуть несколько винтов, крепящих переднюю панель и крышку батарейного отсека. Картридж снабжен язычком для удобства извлечения.

Вся основная электроника расположена на одной однослойной печатной плате. Батарейный отсек отделен от электроники металлической перегородкой. Сама плата и монтаж элементов на ней, на первый взгляд, выполнены качественно, подписано соответствие элементов принципиальной схеме. Монтаж элементов односторонний.

Фильтр от помех выполнен по полноценной схеме - дроссель, варисторы и конденсаторы. Ферритовые кольца надеты на сетевые провода для уменьшения высокочастотных наводок.

Защита RJ-45 полноценная, для всех четырех пар компьютерной сети и телефонии.

Коммутацию осуществляет реле, максимальный коммутируемый ток составляет 16 А при напряжении 250 В, что в данном случае позволяет подключать нагрузку с максимальной пиковой мощностью до 4000 ВА.

Для охлаждения инвертора и силового трансформатора используется вентилятор AFB0812SH, производства фирмы Delta Electronics, Inc. Вентилятор имеет скорость вращения 4000 об/мин. и работает на выдув. Скорость вращения вентилятора не регулируется. Вентилятор работает во время зарядки батареи и при питании нагрузки от батареи. Для направления воздушного потока к трансформатору, в корпусе предусмотрены пластиковые воздуховоды. Защита от пыли не предусмотрена.

Инвертор на восьми транзисторах NF46AD формирует синусоидальный выходной сигнал. Инвертор выполнен по обычной низкочастотной схеме, с трансформатором. Что странно, в аналогичной по форме и содержанию продукции конкурентов применяется высокочастотная схема. Потребляемая ИБП мощность при работе от батарей без нагрузки составила 54 Вт. Это антирекордный показатель за все время тестирования. Транзисторы расположены на четырех радиаторах площадью по 300 кв.см. каждый. Вид и качество формируемого сигнала при разной нагрузке хорошо видны на осциллограмме.

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 батареи. Реализация данного модуля отличается в зависимости от модели и производителя, в данном случае AVR имеет одну понижающую ступень (для нормализации повышенного напряжения) и две повышающие ступени (для нормализации пониженного напряжения питающей сети). В ИБП есть возможность установки выходного напряжения. Для номинальных в России 220 В, диапазон входных напряжений без перехода на батарею, по данным производителя, составляет 158—260 В. Гистерезис AVR 10—14В. Приведенный далее график иллюстрирует работу AVR.

По результатам тестирования, работу AVR можно считать хорошей. ИБП обеспечивает стабилизацию в пределах -9% +11%, это почти укладывается в требования ГОСТ 13109-97. Диапазон эффективной работы AVR 180—250 В.

Время переключения AVR определялось по осциллограмме при нагрузке 100 Вт. По результатам измерений, оно составило 2 mс.

При выходе напряжения в питающей сети за установленный диапазон, ИБП переходит на аккумуляторное питание, оповещая об этом пользователя посредством звукового сигнала. При переключении на батареи, ИБП выдает короткий сигнал периодичностью в 10 секунд. Работу ИБП с батареей, разряженной до критического уровня, сопровождает сигнал периодичностью в секунду.

Время перехода на батарею определялось по осциллограмме при нагрузке 100 Вт. Время перехода на батарейное питание составило 5 mс. После переключения на батарейное питание, режим работы инвертора устанавливался в течении 60 ms.

ИБП был протестирован на время работы от батарей при различном уровне нагрузки. Синтетические тесты проводились на нагрузке из резисторов в 40%, 50%, 60%, 80% и 100% от номинала ИБП. Выходное напряжение измерялось цифровым мультиметром UT60E. Во время работы без нагрузки оно составило 223 В.

Как видим, во всем диапазоне нагрузок ИБП укладывается в ГОСТ-13109-97 и выдает, в среднем, 221 В. Даже при полной нагрузке напряжение не падает ниже 219 В. Рекомендуемая по результатам тестов мощность нагрузки ИБП составляет 750 Вт.

Производителем предусмотрено подключение к ИБП до четырех дополнительных батарейных блоков. В приведенной таблице указано рассчетное время работы ИБП для разного количества дополнительных батарей.

Было собрано четыре варианта конфигурации тестового компьютера:

DIVX-SiS — Конфигурация со встроенным в материнскую плату видеоадаптером. Воспроизведение с жесткого диска HD фильма Шрек (1280?720?24?1700 kbps битрейт видео, AC3 дорожка 384 kbps). Загрузка процессора 17—25%.

DIVX-ATI — Воспроизведение с жесткого диска HD фильма Шрек (1280?720?24?1700 kbps битрейт видео, AC3 дорожка 384 kbps). Загрузка процессора 17—25%.

3DM5-ATI — Выполнялся тестовый пакет 3Dmark05 v1.1.0, 1024?768 в режиме GT1, что должно имитировать работу современной игрушки.

3DM5-ATI-PFC — Конфигурация с блоком питания, мощностью 550 Вт, активный PFC, автовольтаж 127—230 В. Выполнялся тестовый пакет 3Dmark05 v1.1.0, 1024?768 в режиме GT1, что должно имитировать работу современной игрушки.

Параметры зарядки АКБ являются одним из важнейших факторов, влияющих на срок службы батареи, а, следовательно, и самого ИБП. Для применяемых в картридже батарей BP7-12 производителем установлен максимальный зарядный ток 2,1 А. Учитывая важность режима зарядки батареи, было сделано два теста. В первом (жёлтая линия) ИБП был разряжен на нагрузку в 100% (750 Вт) до автовыключения, во втором (красная линия) после разряда на нагрузку в 50% (375 Вт), ИБП последовательно разряжался на меньшую нагрузку до полного разряда батареи.

Восстановление заряда после глубокого разряда заняло 10 часов. Полная зарядка батареи потребовала 14 часов, ток заряда в начале составил 1100 mA. В течение шести часов ток заряда составлял в среднем 900 mA. Еще шесть часов потребовалось для достижения зарядного тока в 50 mA и напряжения 55,8 В (13,95 В на одну батарею). Восстановление 90% емкости батарей после интенсивного разряда заняло пять часов. По результатам измерений, работа схемы зарядки признана хорошей. К недостаткам следует отнести довольно высокое конечное напряжение заряда, что приведет к уменьшению срока службы батареи. В плюсе имеем наиболее полное использование емкости батареи. При отклонении напряжения сети от номинала, зарядный ток менялся ±30%. К сожалению, непонятно, как поведет себя зарядное устройство ИБП при подключении внешних батарейных блоков. В случае, если зарядный ток будет делиться на все батареи, полная зарядка может занять трое суток.

Для проверки системы "холодного старта" ИБП был подключен к нагрузке без подключения к сети. ИБП включился при полной номинальной нагрузке.

Для связи с компьютером у ИБП предусмотрены интерфейсы USB и RS-232. Для проверки интерфейса связи с PC, ИБП был подключен к порту USB прилагаемым кабелем. ИБП поддерживает стандарт Smart Battery, он автоматически определился в системе Windows XP, и в диспетчере устройств появились следующие устройства:

Утилита RMClock из тестового пакета RightMark определила батарею ИБП:

Благодаря поддержке стандарта Smart Battery, базовые функции управления электропитанием доступны встроенными средствами операционной системы.

В трее появляется знакомая всем владельцам ноутбуков иконка.

В комплекте поставляется фирменное программное обеспечение Liebert MultiLink версии 3.5. Оно обеспечивает возможность управления электропитанием при подключении через RS-232 и SNMP/WEB порт.

Его установка прошла автоматически и не вызвала проблем. Более детально эта программа рассмотрена в отдельной статье.

Вывод

Тестируемое устройство является промышленным ИБП. Там, где не важен вес, шум и цена, но требуется высокая надежность и время работы, применение этого ИБП будет уместным.

Данный ИБП можно рекомендовать, как для питания телекоммуникационного оборудования, так и для питания устройств, критичных к форме входного напряжения, например, с обычными трансформаторными блоками питания.

Обзор источника бесперебойного питания LIEBERT PSI 1000

Описание

Внутреннее устройство

Тестирование

Вывод

Достоинства

Недостатки

Дополнительная информация: