Обзор ИБП Ippon Innova RTA 2000 – до 60 минут автономной работы, и даже больше

Представьте ситуацию: сервер или рабочая станция в самый ответственный момент остаются без электричества. Итог предсказуем — потерянные данные, остановка процессов и лишние часы простоя. Чтобы этого не произошло, используют ИБП. В этом обзоре я разбираю модель Ippon Innova RTA 2000. Это online-решение, которое берет на себя задачу поддерживать стабильное питание для серверов, телекоммуникационного оборудования и рабочих мест в моменты сбоев в сети.

Технические характеристики

Упаковка и комплект поставки

Ippon Innova RTA 2000 поставляется в коробке из переработанного картона на которое имеются краткие сведения о характеристиках модели и ее схематичное изображение.

Внутри коробки, помимо самого ИБП Innova RTA 2000, находятся сетевой кабель для подключения к питанию, два кабеля для вывода напряжения, провод USB, комплект ножек для вертикальной установки, пара металлических кронштейнов для монтажа в стойку и краткая инструкция пользователя.

Внешний вид

Корпус ИБП выполнен в формате, подходящем как для установки в стандартную 19-дюймовую стойку высотой 2U, так и для вертикального размещения с опорой на комплектные ножки. Конструкция универсальная, поэтому варианты установки можно менять без доработок.

Передняя панель смещена в левую часть. Здесь находится прямоугольный ЖК-экран, над которым нанесены пиктограммы для обозначения режимов и состояния. Под экраном расположены четыре механические кнопки. Две из них отвечают за навигацию вверх и вниз по меню, отдельная используется для подтверждения выбора и входа в режим настройки, а последняя совмещает включение и отключение питания. Все кнопки промаркированы и обеспечивают управление устройством без подключения к ПК. Правая часть панели занята крупной вентиляционной решеткой с диагональным рисунком прорезей. В углу, ближе к правому краю, расположен логотип производителя, повернутый на 90 градусов, чтобы оставаться читаемым при вертикальной ориентации корпуса. По краям передней панели предусмотрены отверстия для закрепления металлических монтажных ушей, которые позволяют фиксировать устройство в стойке.

Если снять переднюю декоративную крышку, открывается доступ к технической части устройства. Слева сразу по-прежнему заметен дисплей, который теперь можно разворачивать на 90 градусов. Рядом находится вентиляционная решетка, через которую видна внутренняя часть корпуса. В центральной зоне установлен сервисный разъем красного цвета для подключения и отключения аккумуляторных батарей, что упрощает обслуживание.

На дисплей выводятся ключевые показатели работы устройства: значения напряжения и частоты на входе, параметры выходного сигнала, степень загруженности по мощности, текущий уровень заряда батарей, а также выбранный режим функционирования: питание от сети, работа от аккумуляторов или обходная линия (байпас), включая энергосберегающий ECO. Дополнительно на дисплей выводятся сообщения о предупреждениях и аварийных событиях. Это позволяет отслеживать текущее состояние ИБП и реагировать на изменения без необходимости подключать его к компьютеру.

Задняя часть корпуса организована симметрично и рассчитана на удобный доступ ко всем элементам. Слева размещен входной разъем питания IEC320 C20 и автоматический предохранитель. Рядом находятся восемь выходных розеток стандарта IEC320 C13, сгруппированные по четыре штуки. В верхней центральной зоне предусмотрен слот для установки SNMP-карты. Ниже вынесены интерфейсные разъемы RJ-45, которые используются для защиты сетевых линий, а также контакт заземления. Справа установлен вентилятор круглой формы с металлической решеткой. Рядом расположен порт RS-232, чуть ниже разъем USB-B. Отдельно выделено гнездо аварийного отключения EPO, выполненное в зеленом цвете, и дополнительный винтовой контакт заземления. Такое расположение элементов обеспечивает удобство при подключении и в стойке, и при напольном использовании.

Внутренняя компановка

Корпус устройства внутри поделен на несколько функциональных зон. Со стороны передней панели размещен батарейный отсек. В нем установлены шесть герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов модели 6-FM-9S (12 В, 9 Ач, 20HR). Общая схема формирует батарейную связку на 72 В. На корпусах АКБ приведены параметры заряда: для циклического режима 14.4-15.0 В, для буферного 13.5-13.8 В, ограничение тока не выше 2.7 А. Сверху блок закрыт металлическими крышками, выполняющими роль защитного кожуха и направляющих для воздушного потока.

Левее батарейного отсека находится небольшая отдельная плата дежурного питания. На ней установлен трансформатор с маркировкой 3801-1510 CLICK 2508 и алюминиевый радиатор. Также видны электролитические конденсаторы и резисторы, которые формируют вспомогательные цепи для зарядки и питания управляющих узлов. Рядом на боковой стенке закреплен узел с плавкими предохранителями. Плата PCB9603-007 Rev.002 от 2021-10-09. На ней смонтированы два предохранителя WAN NEN номиналом 30 А/250 В, включенные в цепи аккумуляторов.

Центральную часть шасси занимает основная силовая плата. На ней сосредоточены узлы преобразования энергии: крупные трансформаторы, в том числе с маркировкой 3801-0679 GM 2502, и несколько дросселей на тороидальных сердечниках. Между ними расположены радиаторы из алюминия, под которыми находятся силовые ключи. На плате присутствуют электролиты CapXon, а также пленочные конденсаторы, среди них элементы HAPK 106K350VAC. Видны белые керамические резисторы, а также силовые шины с обозначениями BUS и BUS+. Закрепление массивных деталей выполнено компаундом для защиты от вибраций.

Ближе к задней панели расположена плата входного фильтра (маркировка YDC(1-3K) E01. PCB 3026-3265 Rev.001 от 2021-07-17). На ней находятся дроссель на тороиде, желтые пленочные конденсаторы X-класса и цилиндрический предохранитель. Дополнительно установлены варисторы и элементы Y-класса для подавления помех. Вводные кабели снабжены ферритовыми фильтрами и выведены к клеммам питания и розеткам на задней панели. Отдельно подведен заземляющий провод, закрепленный на корпусе.

Система охлаждения построена на двух вентиляторах, один установлен у задней стенки, второй у платы дежурного питания. Их расположение обеспечивает сквозной поток воздуха: охлаждаются радиаторы силовой платы, затем поток проходит вдоль аккумуляторного отсека. Питание вентиляторов выполнено отдельными кабелями с подключением через разъемы. Дополнительно на корпусе предусмотрен пластиковый кожух, который обеспечивает направленное движение воздушного потока.

У боковой стенки, ближе к задней панели, размещены платы управления и интерфейсов. На них видны разъемы для подключения кабелей и обозначения под SNMP. Именно эти платы связаны с портами RS-232, USB, сухими контактами и аварийным входом EPO, выведенными наружу. Соединения фиксируются герметиком красного цвета, кабели дополнительно закреплены нейлоновыми стяжками.

Функциональные особенности

ИБП Ippon Innova RTA 2000 относится к однофазным системам класса online UPS, где реализована технология двойного преобразования. В этой архитектуре входное переменное напряжение сначала трансформируется в постоянное, а затем вновь формируется как переменное с заданными параметрами. Такой алгоритм полностью изолирует нагрузку от колебаний питающей сети и обеспечивает стабильные значения напряжения и частоты на выходе. Устройство рассчитано на подключение оборудования суммарной мощностью до 2000 Вт и формирует сигнал в виде чистой синусоиды, что подтверждено спецификациями и практическими измерениями.

При отключении внешнего питания переход на работу от аккумуляторов происходит мгновенно. Внутри корпуса размещены шесть свинцово-кислотных батарей номиналом 12 В и емкостью 9 А·ч каждая, объединенные в батарейный блок на 72 В. Время автономной работы напрямую зависит от потребляемой мощности: при умеренной нагрузке оно может измеряться десятками минут, а при подключении полной мощности ограничивается примерно десятью. Для расширения резерва допускается подключение до четырех дополнительных аккумуляторных модулей.

Поддерживаются разные режимы эксплуатации. Основным является онлайн-режим с постоянным двойным преобразованием, дополнительно доступен экономичный режим ECO, в котором повышается коэффициент полезного действия за счет обхода части силовой схемы. Система защиты реагирует на перегрузку, короткие замыкания и импульсные выбросы. Время отклика защит при перегрузках зависит от уровня превышения номинала: чем выше нагрузка, тем быстрее устройство уходит в байпас. Для подавления перенапряжений применяются варисторы и фильтрующие цепи, а встроенный модуль грозозащиты рассчитан на импульсы энергией до 814 Дж.

Для администрирования предусмотрен набор интерфейсов: на задней панели расположены порты USB и RS-232, а также слот для установки сетевого адаптера SNMP. Дополнительно реализованы сухие контакты для интеграции в системы мониторинга и вход EPO, позволяющий обесточить ИБП при срабатывании внешней автоматики. Для защиты линий связи установлены парные разъемы RJ-45, через которые прокладывается сетевой кабель.

На фронтальной панели установлен ЖК-дисплей, выполняющий функции локального контроля. Он показывает параметры входа и выхода, частоту, нагрузку, степень заряда батарей и текущий режим работы (сеть, батарея, байпас или ECO). Кроме того, на экран выводятся предупреждения и аварийные уведомления, что позволяет пользователю оперативно отслеживать состояние устройства без подключения к компьютеру.

Дополнительной особенностью модели является встроенный контроль правильности подключения фазы и нейтрали. Если вилка вставлена в розетку неверно, ИБП подает звуковой сигнал и индицирует ошибку. Для устранения достаточно развернуть штекер на 180°. Эта функция минимизирует риск некорректного подключения и защищает оборудование от неправильной полярности сети.

Тестирование

Первый сценарий я начал с проверки работы устройства под высокой нагрузкой. В качестве потребителя подключил оборудование с суммарным энергопотреблением чуть выше заявленной номинальной мощности. В момент включения нагрузка составила 2027 Вт. ИБП перешел на работу от батарей, но проработал недолго: через одну минуту и четыре секунды устройство отключилось. За этот короткий промежуток времени индикатор уровня заряда упал до 84 процентов.

Ситуация объясняется тем, что порог в 2027 Вт уже выходит за пределы паспортных характеристик. Для модели на 2000 Вт такая величина фактически является перегрузкой. В спецификациях указано, что при превышении мощности на 105-125% устройство в батарейном режиме выдерживает не более минуты. Результат теста совпал с этой логикой: именно примерно через минуту защита отключила питание, не дожидаясь дальнейшей просадки аккумуляторов или перегрева силовых элементов.

После проверки на перегрузке я перешел к более рабочему сценарию и выставил нагрузку 1692 Вт. Устройство стабильно перешло на питание от батарей и проработало в этом режиме 9 минут 1 секунду.

В процессе наблюдал за падением уровня заряда аккумуляторов. Средняя скорость разряда составила примерно 1% каждые 4.7 секунды. При этом стоит отметить, что индикатор заряда всегда ведет себя линейно. Когда уровень дошел до 0%, питание не отключилось сразу. ИБП продолжал работать еще некоторое время, пока напряжение батарейной сборки не просело до 70.5 В. Только после этого устройство отключилось.

Такое поведение показывает, что индикатор заряда используется скорее как ориентир. Контроллер в первую очередь отслеживает реальное напряжение на батарейном блоке и завершает работу при достижении порогового значения. Это создает ситуацию, когда после «0%» есть небольшой запас, но полагаться на него в работе не стоит — это уже резерв, отданный под аварийный сценарий.

При нагрузке 389 Вт устройство проработало ровно 60 минут. На протяжении всего теста напряжение батарей плавно снижалось и к моменту отключения составило 60 В. Средняя скорость разряда, по показателям на дисплее, в этом сценарии составила один процент каждые 29.6 секунд.

На отметке 47 минут 27 секунд индикатор заряда на дисплее показал 0%, хотя напряжение батарейной сборки в этот момент оставалось на уровне 68.2 В. После этого ИБП продолжал работать еще около двенадцати с половиной минут, вплоть до снижения напряжения до порогового значения, при котором сработало отключение.

Хочу отметить, примерно за 15-20 секунд до завершения работы изменился тон сигнала, что можно воспринимать как предупреждение о критическом уровне заряда.

Зарядку проверял после полного разряда аккумуляторного блока. Ход процесса оказался неоднородным: скорость набора заряда менялась в разных диапазонах.

Старт оказался самым медленным. С 0 до 6% прошло 29 минут, что соответствует примерно пяти минутам на каждый процент. Это объясняется тем, что контроллер ограничивает ток в первые минуты после глубокого разряда, поднимая напряжение плавно и без рывков.

Дальше заряд пошел быстрее. В диапазоне от 6 до 84% аккумуляторы набирали емкость в среднем по 4.6 минуты на процент. На этом этапе устройство работает в оптимальном режиме, когда ток заряда максимален и набор идет равномернее. Именно эта часть цикла занимает большую часть времени — 6 часов 46 минут до выхода на 84%.

После отметки 87% скорость снова снизилась. Добор оставшихся процентов оказался самым затяжным: от 87 до 100% ушло еще 1 час 5 минут, что соответствует примерно пяти минутам на каждый процент. В этот момент контроллер явно снижает ток, чтобы исключить перезаряд и продлить срок службы батарей.

В итоге полный цикл от нуля до ста процентов составил восемь часов одну минуту. Это больше заявленных четырех часов, но полученные значения объясняются алгоритмом самого устройства: сначала медленный старт, затем ускорение в «рабочем» диапазоне и снова замедление при приближении к полному заряду.

Для оценки качества выходного сигнала я снял осциллограммы при работе устройства сначала от сети, а затем в автономном режиме от аккумуляторов. В обоих случаях на выходе наблюдалась ровная синусоида с напряжением около 230 В и частотой 50 Гц.

При питании от сети форма кривой оставалась стабильной, фронты были плавными, сигнал симметричный, без обрезов или заметных искажений. При переходе на работу от батарей картина практически не изменилась: осциллограмма также представляла собой чистую синусоиду, амплитуда и частота сохранялись на том же уровне.

Различий между режимами практически нет, что говорит о корректной работе инвертора и подтверждает паспортную характеристику по выходному сигналу — «чистая синусоида с искажениями не более 2%».

Отдельно проверил скорость переключения. Для этого подключил нагрузку к ИБП и несколько раз резко обесточивал его, выдергивая вилку из розетки. Во время таких переключений скачков напряжения на выходе я не зафиксировал, сигнал оставался стабильным. Переход на питание от аккумуляторов происходил моментально, что соответствует заявленному времени переключения в 0 мс.

Заключение

В ходе тестов ИБП показал предсказуемое поведение. При нагрузке выше номинала он отключился через минуту, что подтверждает корректную работу системы защиты. На уровне 1692 Вт устройство обеспечило чуть больше девяти минут автономии, а при 389 Вт проработало ровно час. Во всех случаях индикатор заряда срабатывал с запасом: после отметки 0% оставалось еще некоторое время до отключения батарей.

Цикл зарядки занял почти восемь часов вместо заявленных четырех. Это объясняется алгоритмом контроллера, который ограничивает ток на старте и в финальной фазе, снижая нагрузку на аккумуляторы.

Осциллограммы показали чистую синусоиду как при работе от сети, так и от батарей, без заметных искажений.

Таким образом, устройство справляется со своей основной задачей — обеспечивает бесперебойное питание, защищает нагрузку от сбоев и дает достаточно времени для корректного завершения работы оборудования. Его можно использовать в серверных, телекоммуникационных узлах, системах безопасности и для рабочих станций, где важно гарантированное переключение и стабильное питание, а длительная автономность решается подключением внешних батарейных модулей.

Больше информации о характеристиках и стоимости устройства можно узнать здесь.