Источники бесперебойного питания, предлагаемые компанией Eaton, в нашу лабораторию давно не попадали, хотя спектр подобной продукции в каталоге производителя очень широкий — и по мощности, и по исполнению, и по функциональным возможностям. Среди них есть модели для ПК и домашней аудио- и видеотехники, сетевого и серверного оборудования, центров обработки данных и производственных объектов. Топологии — off-line (резервная), линейно-интерактивная, двойное преобразование (on-line); исполнение — компактное горизонтальное, «башня», стоечное. Предлагаются также сетевые фильтры Eaton Protection Box разных моделей, в том числе со встроенным 5-вольтовым зарядным устройством.
Мы рассмотрим ИБП Eaton 5P 1550i. В линейку 5P сегодня входят четыре модели с максимальной мощностью от 650 до 1550 В·А, при работе от батарей они обеспечивают чистое синусоидальное выходное напряжение, оснащены ЖК-экраном и предлагаются в вариантах «башня» или стоечном 1U. Используемая в них линейно-интерактивная топология существенно снижает цену по сравнению с «онлайновыми» ИБП.
Параметры и комплектация
В таблице представлены заявленные производителем характеристики, взятые из руководства пользователя и из русскоязычного раздела сайта производителя.
| Топология | линейно-интерактивный |
|---|---|
| Выходное напряжение | 230 В (+6/−10%), регулируется 200/208/220/230/240 В |
| Частота выходного напряжения | 50/60 Гц ±0,1% (автоопределение) |
| Выходная мощность | @ 230 В: 1550 В·А / 1100 Вт @ 200/208 В: 1395 В·А / 990 Вт |
| КПД | ≤98% |
| Автоматическая регулировка напряжения (AVR) | есть, по одной ступени на повышение и понижение |
| Диапазон входного напряжения и частота при работе от сети | 160—294 В, 47—70 Гц |
| Форма выходного сигнала при работе от батарей | синусоида |
| Время работы от батареи при нагрузке 50%/70% (PF=0,7) | 13/8 минут |
| Время переключения | н/д |
| Функция запуска оборудования без подключения к электросети («холодный» старт) | есть |
| Тип, напряжение и емкость батареи | свинцово-кислотная необслуживаемая 3 × 12 В, 9 А·ч |
| Возможность подключения дополнительной батареи | нет |
| Максимальный ток заряда | н/д |
| Время заряда | н/д |
| Индикация | монохромный ЖК-дисплей |
| Звуковая сигнализация | есть (отключаемая) |
| Фильтрация импульсных помех | есть |
| Перегрузочная способность | н/д |
| Выходные разъемы | 8 × C13 (IEC320) с батарейной поддержкой, 3 группы |
| Интерфейс | USB, RS232, «сухие» контакты слот коммуникационной карты |
| Защита линий передачи данных | нет |
| Размеры (Ш×Д×В) | 150×445×230 мм |
| Вес нетто/брутто | 15,6 / 17,25 кг |
| Шум | < 40 дБ |
| Условия работы | влажность 0—90% (без конденсации) температура от 0 до +40 °C |
| Стандартная гарантия | 3 года на электронику, 2 года на АКБ |
| Описание на сайте производителя | eaton.com |
Для ряда важных параметров, включая время переключения, значений в официальных источниках мы не нашли.
В комплекте, помимо самого ИБП, имеются:
- кабель для подключения к сети переменного тока (коннекторы Schuko и IEC C13),
- два кабеля для подключения нагрузок (IEC C13 и C14),
- интерфейсные кабели USB и RS232,
- компакт-диск,
- печатные документы: инструкции по быстрой установке (в картинках, перевод не требуется) и по безопасности (на нескольких языках, включая русский).
Нам достался диск с подробными инструкциями на разных языках, в том числе на русском; в них сказано, что должен быть еще комплект программ интеллектуального управления питанием, но в нашем случае его не было.
ИБП поставляется в коробке из обычного картона.
Внешний вид и органы управления
Хотя по форм-фактору данная модель относится к исполнению «башня» (tower), форму корпуса лучше всего характеризует фраза «башня, положенная на бок»: длина корпуса существенно превосходит и ширину, и высоту.
Корпус целиком пластиковый, при этом нет отдельного шасси с закрывающими его крышками — если пользоваться автомобильной терминологией, то можно говорить о «несущем кузове»: все компоненты, включая самые тяжелые, закреплены на пластмассовых частях корпуса. В обычных условиях эксплуатации это вряд ли существенно снижает надежность устройства (хотя некоторые потребители с сомнением относятся к ИБП без металлических корпусов и шасси), зато положительно влияет на стоимость (а высокие цены не нравятся подавляющему большинству покупателей).
Вентиляционные отверстия имеются только на лицевой панели. Ножек фактически нет, их заменяют три поперечных штампованных выступа небольшой высоты без каких-либо амортизирующих вставок или наклеек.
В правом верхнем углу фронтальной панели находится ЖК-дисплей, под ним ряд из пяти кнопок. Крайняя правая включает и выключает устройство, остальные управляют отображением информации и навигацией по меню.
Над экраном расположены три дополнительных светодиодных индикатора: подачи напряжения на выходы (зеленый), работы от батарей (желтый) и ошибки (красный).
Значительную часть задней стенки занимают восемь выходных разъемов C13 (IEC60320). Все они обеспечивают подключенные устройства защитой от импульсных помех и питанием от батареи (через инвертор), но разбиты на три группы: основную (четыре розетки черного цвета) и две программируемые Group 1 и Group 2 (серые, по две розетки).
Входящие в линейку модели с мощностью 650 и 850 В·А имеют соответственно 4 и 6 выходных разъемов, также разбитых на группы, у модели на 1150 В·А восемь гнезд.
В нижней части расположена входная розетка С14 для подключения к сети переменного тока.
Также сзади имеются слот для опциональной платы связи (закрыт крышкой), порты USB-B и RS232 (разъем похож на используемый в сетях Ethernet, но с 10 контактами, то есть 10P10C, и в комплекте есть именно такой соединительный кабель: 10Р10С на DB-9), колодка «сухих» контактов, винт для заземления, а также решетка вентилятора.
Обычно на заднюю стенку еще выводят предохранитель, автоматический или плавкий, защищающий внешние цепи от «происшествий» в ИБП, но в данном случае его нет. Нет и привычной по многим другим моделям (прежде всего APC) перемычки, замыкающей цепь батареи и извлекаемой при перевозке или длительном хранении; иногда это мешает: кнопка Power мягкая, ее легко можно случайно нажать, например, при упаковке, и тогда источник включится (если в настройках разрешен «холодный» старт).
ЖК-экран, меню, настройки
Надо сказать, что все перечисленное в заголовке данного раздела нам понравилось. Нет, не дисплей сам по себе, он как раз вполне типичный — диагональ 5 см, невысокое разрешение, белые символы на синем фоне; к тому же экран немного утоплен относительно плоскости фронтальной панели, что сужает углы обзора, и без того не очень большие. Речь о другом: набор отображаемых параметров и доступных настроек очень широкий, плюс логичное меню с интуитивно понятной навигацией и вполне качественная русификация.
Конечно, мы нашли и несколько поводов, чтобы немного поворчать, но обо всем по порядку.
Не все настройки, установки и параметры понятны без дополнительных комментариев, которые, к сожалению, зачастую либо отсутствуют в инструкции, либо недостаточно подробны. Кое-что мы поясним на основе собственного опыта работы с данным источником.
Изображение на дисплее через несколько минут сменяется плавно перемещающимся по нему логотипом компании, а еще через некоторое время экран отключается. Как-то воздействовать на это нельзя, есть лишь регулировки яркости и контрастности; во время тестирования регулярные отключения экрана создавали нам некоторые неудобства — чтобы увидеть информацию, приходилось нажимать любую из навигационных кнопок. Насколько и как часто подобное будет неудобным при реальной эксплуатации, сказать трудно, но лучше бы предусмотреть возможность отключать эту функцию.
Основная страница экрана разбита на три части: вверху и внизу строки с буквенно-цифровой информацией, в центре две вертикальных диаграммы, левая отображает уровень нагрузки (сопровождается числовыми значениями процента от максимума, активной и полной мощности) и заряда батареи (с процентами и оценочным значением времени автономной работы при текущей нагрузке).
В верхней и нижней строчках могут быть довольно длинные фразы, поясняющие состояние, если текст не умещается на экране, начинается прокрутка; внизу также может отображаться значение КПД. Размер и начертание шрифта выбраны вполне удачно, напрягаться при чтении не приходится, используемые сокращения вполне понятны.
Для входа в меню нажимаем кнопку с символом Enter (вторую справа).
Первый раздел «Измерения» позволит отобразить различную полезную информацию: коэффициент мощности и ток нагрузки, значения напряжения и частоты на входе и выходе, напряжение на батарее, КПД источника в текущем режиме (кроме автономного).
Есть даже счетчики энергопотребления, но с ними не все понятно: ведется ли подсчет для входа ИБП (то есть с учетом его собственного потребления) или для его выходов, а инструкция ясности не вносит. И, конечно, если значения в Wh (ватт-часах), то это не мощность, как написано в заголовке одной из страниц, а энергия, но тогда хорошо бы уточнить интервал усреднения — для промежутков времени в несколько суток есть отдельная страница (на которой корректнее было бы написать «N суток» вместо «N дней»), где начало отсчета тоже не очень-то понятно.
Выбранная для отображения страница не будет заменена на основную ни по истечении какого-то интервала времени, ни после гашения экрана и последующего возврата к показу информации нажатием любой из навигационных кнопок; это удобно, если надо постоянно отслеживать какой-то параметр, не отображаемый на основной странице.
Следующий раздел меню — «Управление». Здесь можно запустить тест батареи (длительность 17-18 секунд, запускать надо при включенном кнопкой Power источнике), сбросить ошибки и счетчики энергии, вернуться к заводским настройкам.
Самой первой строкой идет управление сегментами нагрузок. Ранее было сказано, что выходные розетки разделены на три группы: основная (4 штуки, черного цвета) при включенном ИБП задействована всегда, а серые разбиты на пары, помеченные Group 1 и Group 2, их можно принудительно отключать и вновь включать в этом пункте меню; конечно, смысл сегментации этим не исчерпывается, подробности будут чуть позже.
Раздел «Настройки» самый разветвленный из всех. Его первый подраздел «Настр ИБП» содержит самые общие установки — язык, яркость и контрастность дисплея, а также управление звуковыми сигналами (они могут быть всегда включены или выключены, а также отключены только при работе от батарей; есть также две градации громкости).
Подраздел «Настр вход/выход». Первая строчка — «Вых напряж»: выбор из перечня, приведенного в спецификации; для линейно-интерактивного ИБП установка действует на режим работы от батарей, поскольку без задействования инвертора просто нет механизмов, способных, например, превратить 220 В на входе в 230 В на выходе.
«Порог знач входа»: устанавливаем стандартный или расширенный диапазон, отличающиеся нижним значением перехода на батарею — 160 или 150 вольт. Конечно же, на выходе перед этим будет большее напряжение, поскольку сработает система AVR, однако для некоторых нагрузок и этого может оказаться мало, а если критичных к пониженному напряжению нагрузок нет, то можно снизить порог и немного оттянуть момент перехода на батарею, тем самым сэкономив ее заряд.
«Чувствительность»: в инструкции для этого параметра объяснение одно из самых странных. Так, при высокой чувствительности источник (цитата) «будет легко переходить на аккумулятор, когда сетевые условия становятся плохими» — извините, для кого это написано, для технического персонала или для домохозяек?
«Сегменты нагр»: здесь как раз и находится управление сегментацией нагрузок. Зачастую важность подключенных к ИБП устройств не одинакова, при наступлении неблагоприятных событий для каких-то необходимо как можно дольше сохранять работоспособность, а другие можно отключить и пораньше, чтобы обеспечить первым «зеленую улицу».
Кроме того, при включении очень многих электронных устройств наблюдается кратковременное пиковое потребление, существенно превышающее значения в установившемся режиме; и если несколько устройств после восстановления внешнего напряжения включаются одновременно, то эти пики в сумме могут вызвать перегрузку ИБП, поэтому желательно подавать напряжение на группы выходов не одновременно, а с учетом приоритетности нагрузок. Как вариант: для нормального функционирования каких-то устройств требуется, чтобы другие уже включились и вышли на рабочий режим.
Все это обеспечивают установки, имеющиеся в данном пункте меню. Для каждой пары выходных розеток, обозначенных Group 1 и Group 2 (или «Сегм. 1» и «Сегм. 2»), в отдельности можно задать и время отключения после перехода на батарею (вне зависимости от остатка заряда в ней), и задержку включения после возврата на питание от сети, причем в очень широких рамках — от 1 до 65354 секунд. Мы не поленились посчитать: большее значение соответствует 18 часам, столько данная модель не проработает автономно ни с одной реальной нагрузкой, однако возможно, что цифры просто общие для нескольких линеек ИБП, включая те, к которым предусмотрено подключение внешних батарей значительной емкости. Можно и вовсе отключить такие задержки для любого сегмента.
Подчеркнем: данные настройки не касаются основной группы из четырех черных розеток, которые всегда отключаются последними, а включаются первыми.
«Предуст перегрузки»: как написано в инструкции, «дает предупреждение при достижении предопределенного критического значения нагрузки в процентах»; в целом понятно, вопрос вызывает лишь ряд значений, начинающийся с 10%. Верхний предел более логичный — 105%, именно он выбран по умолчанию.
«Настр вкл/выкл»: самое понятное здесь — разрешение или запрет «холодного» старта и автоматического запуска после восстановления питания от сети при полном разряде батареи. Другие установки все же требуют комментариев.
Например, «Прнд разряд батарей» в инструкции описан настолько туманно, что однозначного представления об этой настройке мы получить не смогли. Цитату приводить не будем, она длинная; конечно, не исключено, что это просто мы бестолковые, а не фраза плохо сформулирована, но позволим себе высказать мнение: формулировки в инструкции должны быть понятны не только тем, кто ее писал.
«Режим сохр энергии»: пресловутый Green Mode, который при работе от батарей через несколько минут отключает ИБП в отсутствие нагрузки для экономии заряда. Если кто не в курсе: благое, казалось бы, намерение часто приводит к неприятностям — отсутствием нагрузки обычно считается потребление не нулевое, а в пределах до 10-15 ватт, но столько, например, потребляет сетевой роутер или компьютер в режиме сна, вот они-то и будут отключены.
В данном случае вопрос решен так, что довольны будут все — и любители всяческой экономии, и желающие подключать сверхмалые нагрузки: режим можно выключить вовсе, а можно задействовать его с определенными параметрами, задав величину нагрузки 3%—20% от максимума и время отключения от нуля (то есть немедленно) до 10 минут. В инструкции, кстати, говорится иначе: если режим включен, то отключение произойдет через 5 минут работы без нагрузки.
«Режим сна»: ЖК-дисплей и интерфейс связи с ИБП могут либо отключаться сразу после выключения источника, либо оставаться задействованными в течение следующих 1,5 часов. Сразу и не скажешь, в каких случаях это может быть полезным, но наличие какой-то функции всегда лучше ее отсутствия. Отметим лишь, что это не отмена гашения экрана через несколько минут после нажатия любой из навигационных кнопок.
«Удален команды»: разрешение или запрет удаленного выключения или запуска (с помощью «сухих» контактов).
«Задержка RPO»: задержка отключения выходов в пределах 0—180 секунд после команды через «сухие» контакты.
Последний подраздел — «Настр батарей». Здесь задаются периодичность автоматического тестирования батарей (ежедневное, еженедельное, ежемесячное либо отключено вовсе) и уровень остатка заряда, при котором начинают подаваться аварийные сигналы — мигание индикатора работы от батарей и частые звуковые сигналы.
Можно также включить-выключить защиту батареи от глубокого разряда (при отключении такой защиты можно «выжать» из батареи немного больше энергии, но надпись на ЖК-экране предупреждает о потере гарантии).
Не обошлось и без непонятностей: «Уров бат для запуск» (от 0 до 100 процентов) объясняется в инструкции как «происходит автоматический перезапуск при достижении заданного процента зарядки аккумулятора». Поначалу даже пугаешься: под перезапуском обычно понимается выключение и последующее включение. Но здесь имеется в виду иное: если ИБП отключился после разряда батареи, а внешнее питание восстановилось, то нагрузки не будут подключены, пока заряд не восстановится до указанного в этой настройке уровня (ноль соответствует немедленному подключению). Установка «Быстро обнаруживать» со значениями запрещено/разрешено попросту не упомянута в инструкции, а потому осталась загадкой.
Наконец, задается метод заряда батареи: стандартный (то есть постоянный) либо по технологии ABM (Advanced Battery Management — собственная разработка Eaton, для продления срока службы батарей подразумевающая на конечном этапе не постоянную подзарядку их малым током, а отслеживание уровня заряда и включение зарядного устройства только тогда, когда это необходимо). По умолчанию установлен именно ABM, и цикличность автотестирования будет несколько иной, чем сказано выше — «каждый цикл ABM».
В общем и целом набор настроек один из наиболее полных среди побывавших у нас образцов ИБП разных моделей и производителей.
Кроме того, в меню можно посмотреть журнал ошибок (и обнулить его), а также посмотреть данные этого ИБП — модель, серийный номер, версию firmware (прошивки), а при установке опциональной коммуникационной карты — еще адреса IP и MAC.
Программное обеспечение
Сначала проверим поддержку стандарта Smart Battery, хотя она и не заявлена производителем.
Smart Battery
Подключаем ИБП к компьютеру с Windows, в диспетчере устройств появляется «Батарея ИБП HID».
А в области уведомлений панели задач — иконка батареи, после наведения на нее курсора открывается 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 обеспечит нам в этом плане «фирменное» ПО.
Для самых простых ИБП, предназначенных в основном для работы с ПК, компания Eaton предлагает программу UPS Companion. Для более продвинутых, к которым относится и линейка 5P, рекомендуется Intelligent Power Manager (IPM). Мы опробовали обе, устанавливая на компьютер с Windows 10 x64.
Eaton UPS Companion
Текущая версия 1.06, есть русификация. Программа включается в автозагрузку и отслеживает различные события, выдавая соответствующие сообщения (такие уведомления можно и отключить).
Поскольку она предназначена для моделей, уровень возможностей которых ниже, чем у рассматриваемой нами, очень многие функции и настройки, присущие линейке 5Р, в программе попросту не реализованы. Тем не менее, она наиболее близка к привычным по ИБП других производителей утилитам мониторинга и управления.
Окно программы состоит из четырех закладок, в первой отслеживается состояние ИБП: работа от сети или батарей (срабатывание AVR не отображается), потребляемая нагрузкой мощность в ваттах и процентах от максимума, уровень заряда и оценка времени автономной работы в текущих условиях.
И, конечно, не обошлось без подсчета потребления энергии — по мнению производителя, это «позволяет пользователям лучше оценить требования к электропитанию защищаемого оборудования».
Во второй закладке мы видим список событий с указанием даты и времени.
Доступные настройки находятся в третьей закладке, их список хоть и не слишком впечатляющий, но все же основные моменты присутствуют.
При работе с ПК наиболее важными являются критерии отключения системы. Сигнал на завершение работы может подаваться либо после определенного времени (от 30 секунд до 30 минут работы от батареи), либо по остатку времени автономности (конечно, оценочному; от 30 секунд до 10 минут). Третий вариант — остаток заряда в батарее (от 10 до 90 процентов).
Можно комбинировать эти критерии, а также задать и действие после выполнения первого из них: отключение ПК, перевод его в гибернацию либо ничего не делать.
Из настроек для самого ИБП есть только управление звуковыми сигналами, но не три уровня, как в его собственном меню, а два — включено/выключено. Можно также разрешить или запретить автоматическое обновление самой программы. Никакого представления о многих важных особенностях линейки 5Р (например, о сегментации нагрузок) данная программа не имеет.
Eaton Intelligent Power Manager
Для работы со старшими моделями источников бесперебойного питания Eaton предназначена программа Intelligent Power Manager (IPM), причем использовать ее совместно с UPS Companion не получится.
Цитируем производителя: версии программы «обеспечивают непрерывность бизнеса и эффективность работы современных ИТ-архитектур. Это делается с помощью интеграции систем на основе политик и контекстуального обзора электросистем в виртуализированных, гибридных облачных, конвергентных/гиперконвергентных инфраструктурах и периферийных ИТ-средах». Сказано сильно, но непонятно; здесь тоже нельзя исключить нашу собственную бестолковость, и пусть тот, кто понял все в приведенной цитате (настолько, что готов однозначно ответить, нужна ли его организации данная программа), бросит в нас камень.
Из более понятного для «широких масс» в официальных источниках можно почерпнуть следующее: предлагаются три версии IPM — Understand (может работать с устройствами электропитания не только Eaton, но и других производителей), Manage (только для Eaton) и Optimize (для Eaton и других). И это комплексные решения, которые позволят взаимодействовать с целым набором не только ИБП, но также устройств PDU и ATS.
Поскольку диска с ПО в комплекте не оказалось, мы скачали инсталлятор по ссылке, рекомендованной нам представительством компании.
Насколько мы смогли понять, возможности IPM в полной мере реализуются при включении источника бесперебойного питания (или PDU, или ATS) в сетевую инфраструктуру, то есть нашему 5P понадобится опциональная коммуникационная карта с портом Ethernet, для установки которой имеется слот на задней стенке.
В нашу задачу не входит полный анализ возможностей программы, к тому же при локальном подключении к компьютеру через порт USB ее функциональность получается ограниченной. Поэтому проведем лишь краткую «экскурсию».
Итак, мы установили IPM и запустили программу; неожиданно открывается окно браузера с обращением к localhost — адресу 127.0.0.1.
Как и в случае с UPS Companion, интерфейс русифицирован; как оказалось, рекомендована нам была версия Manage.
Для начала мы можем прочитать, для чего нужна IPM. В частности, упоминается мониторинг окружающей среды. Понятно, что это реверанс в сторону «зеленых», без которого не могут обойтись самые разные производители — у многих мы уже видели и подсчет выбросов CO2 (в граммах-килограммах), сопутствовавших выработке потребленной энергии, и даже указание количества деревьев (причем не в штуках, а с десятыми долями), которые смогут поглотить этот углекислый газ; правда, никогда не уточняется, на чем основаны такие расчеты. Встречается и подсчет стоимости этой энергии, порой даже в рублях, но без учета некоторых особенностей тарифов в нашей стране. Забегая вперед, скажем, что в версии Manage ничего подобного мы не нашли — возможно, фраза о мониторинге окружающей среды относится к другим версиям программы IPM.
Отображается список узлов, в нашем случае это сам ИБП и компьютер, к которому он подключен.
Для ИБП здесь отображается набор основной информации, включая режим, сведения о сегментах нагрузки и список последних событий, для компьютера практически ничего.
Более подробный список событий также доступен:
Для узлов есть кое-какие настройки, но при нашей конфигурации они отображались только для компьютера — ИБП почему-то остался «за скобками».
Можно задавать политики, однако тут русификация кончилась. Интуитивно понятных и ожидаемых настроек в политиках нет, вопросы вызывают и некоторые другие разделы и установки, поэтому придется изучить онлайн-справку, которая достаточно подробна, но, к сожалению, доступна только на английском.
Внутреннее устройство
Разборку начинаем с удаления фронтальной панели. Она крепится только защелками, достаточно поддеть левый край, где имеются небольшие выемки, чуть освободить левую кромку и, немного поворачивая в вертикальной плоскости, снять панель.
После этого открывается доступ к батарейному отсеку.
Блок из трех батарей подключается с помощью разъема и прикрыт пластиной, закрепленной одним винтом, после удаления которого пластину нужно сдвинуть вниз, чтобы освободить зацепы.
Теперь батареи можно извлечь (будьте осторожны, они тяжелые).
Для дальнейшей разборки удаляем шесть саморезов сзади и три спереди. После этого кладем корпус на правый бок, немного сдвигаем назад левую боковину и удаляем ее.
Теперь можно увидеть трансформатор системы AVR, большую плату с электронными компонентами и еще одну, гораздо меньших размеров, с разъемами. Для охлаждения используется вентилятор 60х60х25 мм, установленный на задней стенке как вытяжной.
Мощные транзисторы инвертора и другие элементы, имеющие значительный нагрев, закреплены на алюминиевых радиаторах в виде разного размера брусков без оребрения.
Заявленная в описании защита нагрузок от импульсных помех не фикция: имеются полноценный LC-фильтр и варисторы, через них входной разъем питания подключается к остальным схемам ИБП.
Монтаж в целом вполне аккуратный, впечатление немного портят имеющиеся кое-где комки фиксирующего компаунда.
Батарея
В нашем экземпляре были установлены три свинцово-кислотных аккумуляторных батареи Leoch DJW12-9.0 с заявленными напряжением 12 В и емкостью 9 А·ч, соединенных последовательно и собранных в единый модуль. Каких-то балансировочных элементов не предусмотрено, что вполне типично для ИБП данной ценовой категории.
Напомним, что обозначенные на корпусе батареи 9 А·ч действительны для 20-часового разряда, то есть для токов порядка 0,4-0,5 А, что соответствует всего нескольким ваттам мощности, отдаваемой в подключенную к выходу ИБП нагрузку. А для нагрузок, близких к максимальной заявленной для данной модели, токи исчисляются многими десятками ампер, и емкость будет существенно меньше — любые теоретические расчеты, основанные на значении 9 А·ч, будут некорректными.
Для защиты применяются три параллельно включенных керамических предохранителя 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.
Батарея начинает заряжаться, как только кабель питания ИБП подключается к розетке, в том числе когда источник не включен кнопкой. И сразу же включается вентилятор.
В общем случае оптимальным для заряда считается ток порядка 0,1·С, где С — обозначенная емкость аккумулятора, то есть в данном случае 0,9 А. После отключения по исчерпанию заряда с нагрузкой 500 Вт и последующего восстановления напряжения в питающей сети начальный ток составил 1,2 А, но сразу начал понемногу снижаться — за полчаса до 1,1 А, после чего надолго стабилизировался на уровне 1,05-1,1 А, при этом процент заряда бодро увеличивался. Заметное снижение началось лишь через три часа с минутами, но тоже не сразу до нуля, однако прирост показаний заряда существенно замедлился.
Результаты замеров при восстановлении энергии в батарее после полного (до отключения; защита батареи от переразряда включена) разряда на нагрузку 500 Вт приведены в таблице; ток измерялся внешним прибором, напряжение на батарее и процент заряда фиксировались по дисплею ИБП.
| Начальное | 2 мин | 30 мин | 1 час | 2 часа | 3 часа | 3:15 часа | 3:30 часа | 3:45 часа | 4 часа | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ток заряда | 1,2 А | 1,15 А | 1,1 А | 1,05 А | 1,05 А | 1,0 А | 0,5 А | 0,4 А | 0,3 А | 0,1 А |
| Напряжение на батарее | 36,9 В | 37,1 В | 38,3 В | 39,0 В | 40,1 В | 41,6 В | 41,0 В | 41,0 В | 41,0 В | 41,0 В |
| Процент заряда | -- | 1% | 15% | 30% | 60% | 90% | 90% | 91% | 91% | 92% |
Конечно, индикация процента заряда дает лишь оценочные значения, но мы не зря отслеживали еще и ток — в целом можно считать, что минимально необходимое время заряда не превышает 3,5-4 часов, потому что в дальнейшем добавляются лишь крохи, причем крайне медленно: до 100% показания добрались лишь через 7 часов после начала процесса.
Напомним все же, что глубина разряда зависит от величины потребляемого от батареи тока — мы недаром упомянули чуть выше величину нагрузки 500 Вт, при существенно меньших нагрузках разряд будет более глубоким, поэтому в общем случае лучше говорить о 4,5-5 часах для заряда. Однако и это неплохой результат.
Тем не менее, при тестировании времени автономной работы с разными нагрузками мы заряжали ИБП по 7 часов и больше.
Во время заряда ИБП нагревается очень слабо — самая теплая точка находится в середине правой стенки вверху, ее температура всего на 7-8 градусов выше окружающей среды, вентилятор практически все время работает на высокой скорости, лишь по достижении 95-96 процентов заряда переходя на пониженную.
Инструкция прямо не запрещает и не разрешает «горячую» (то есть без отключения ИБП и его нагрузок) замену батареи, но о такой возможности говорится в одной из информационных брошюр, доступной на официальном сайте и описывающей возможности линейки 5P. Да и сам конструктив, обеспечивающий легкий доступ к батарее, намекает на то, что подобная операция вполне возможна.
Тестирование
Уточнения к спецификации
Сначала уточним несколько достаточно важных моментов.
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.
Проверять на целом наборе блоков питания, да еще и в диапазоне потребляемых мощностей, нет особого смысла — все равно это будут лишь частные случаи, не дающие гарантированного ответа на животрепещущий вопрос «А все ли будет нормально при подключении именно моего компьютера?». Поэтому идея такая: если с одним БП, имеющим APFC, все нормально, то вряд ли с другими будет иначе.
Собственное потребление: при полностью заряженной (с вечера до утра) батарее источник с отключенными выходами потребляет 51-55 В·А при PF = 0,55.
В начале процесса зарядки встроенной батареи, разряженной до автоотключения ИБП при нагрузке 350 Вт, его собственное потребление ожидаемо выше: 93-96 В·А (PF = 0,68), и снижается очень медленно: через 2 часа до 83-87 В·А (PF = 0,66). И это очень немного, да и коэффициент мощности относительно большой. Причем после включения, но без нагрузок, получается практически столько же
Подчеркиваем: речь в двух предыдущих абзацах идет о вольт-амперах, а 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, в том числе в режиме заряда батарей, получатся совсем скромные цифры: от 30 до 65 Вт.
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 искажения все же видны. Подключаем нагрузки — чисто резистивную 200 Вт (слева) и реактивную 400 В·А при PF = 0,7 (справа):
Если оценивать чисто зрительно, скриншоты выглядят одинаково. Однако 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 | 2,0% |
| 200 Вт (резистивная) | 2,4% |
| 400 В·А (PF = 0,7) | 3,0% |
Итак: все полученные нами значения с большим запасом укладываются в рамки ГОСТ.
А отклонение по частоте не превышало 1 Гц.
Температурный режим, шум
Нагревается ИБП снаружи очень мало, в большинстве режимов на внешних деталях корпуса нагрев слабый.
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.
Наиболее «горячая» область находится в середине правой боковой стенки, но даже для нее максимальный зафиксированный нами нагрев составил всего 11-12 градусов относительно температуры в помещении.
Шум: основной и постоянный его источник — вентилятор, который работает всегда. Если ориентироваться по звуку, у него две скорости вращения, и с любой из них ИБП очень уж шумным не назовешь: на расстоянии в 1 метр, имитирующем напольное размещение, уровень шума от источника не превышает 36,5 дБА на меньшей скорости вентилятора и 41,0 дБА на большей (измерения проводились в тихом помещении с фоновым уровнем не более 30 дБА).
Звук от вентилятора монотонный, шуршащий, во время работы от батарей добавляется негромкий треск, суммарный уровень чуть повышается — до 41,5 дБА. Вклад трансформатора при работе AVR сколь-нибудь заметным не назовешь.
Есть, конечно, и другой источник шума — звуковые сигналы, но, как уже говорилось, их можно отключить, полностью или частично, либо ограничить по громкости.
Автономная работа
Перейдем к тестированию автономной работы с разными нагрузками. Вот результаты в виде графика:
Более точные значения приведены в таблице.
| Нагрузка, Вт | Оценка времени работы по ЖК-дисплею, мин (ч:мм) | Время работы от батарей, ч:мм:сс |
|---|---|---|
| 25 | 212 (3:32) | 4:20:07 |
| 100 | 91 (1:31) | 1:44:12 |
| 200 | 42 | 0:51:58 |
| 350 | 22 | 0:26:56 |
| 500 | 13 | 0:14:48 |
| 600 | 10 | 0:12:08 |
| 750 | 7 | 0:08:38 |
| 900 | 5 | 0:05:36 |
| 1000 | 4 | 0:05:10 |
| 1100 | 4 | 0:04:41 |
| 1200 | 0 | 0:00:06 |
| 1250 | 0 | около 1 секунды (на графике не отображено) |
Последние две строчки — работа с некоторой перегрузкой, о чем свидетельствовали звуковые сигналы и показания на дисплее. При работе от сети такая перегрузка проблем не составляла, в автономном режиме при нагрузке 1250 Вт источник выключился почти сразу, но 1200 Вт все же «держал» 6 секунд — время хоть и скромное, но явно отличное от нуля, то есть кратковременные сбои в питающей сети не приведут к отключению даже столь существенных нагрузок.
Если сравнить полученные нами результаты с оценочными значениями на индикаторе, то получается, что реальность даже лучше «предсказаний» — для многих других протестированных нами ИБП было наоборот.
Автоматическая регулировка выходного напряжения
ИБП серии оснащены двухступенчатой системой AVR, одна ступень (повышающая) срабатывает при уменьшении входного напряжения, а вторая (понижающая) при увеличении. К сожалению, имеющийся у нас ЛАТР не позволил получить напряжение выше 250 В, поэтому до срабатывания понижающей ступени AVR мы добраться не смогли.
Приводим результаты при работе на нагрузку 200 Вт, номинал выходного напряжения установлен в 220 В, чувствительность стандартная (значения по умолчанию).
| Входное напряжение (при понижении от 250 до 0 В) | Выходное напряжение | Режим работы |
|---|---|---|
| 250—185 В | 250—185 В | напрямую от сети |
| 184—161 В | 211—184 В | от сети с повышением (AVR) |
| 160 В и менее | 220 В | от батареи |
| Входное напряжение (при повышении от 0 до 250 В) | Выходное напряжение | Режим работы |
| менее 166 В | 220 В | от батареи |
| 167—189 В | 192—218 В | от сети с повышением (AVR) |
| 190—250 В | 190—250 В | напрямую от сети |
Для оценки ИБП мы ориентируемся на ГОСТ 32144-2013, который допускает отклонения в пределах ±10%, то есть для установленного номинального выходного напряжения 220 В «законным» будет диапазон от 198 до 242 вольт. В спецификации 5Р пределы немного более строгие: +6/−10%.
Из таблицы видно: «в минус» напряжение на выходе ИБП может уходить до 184 В, что на 16% меньше номинальных 220 В, то есть не совсем в рамках ГОСТа. С превышением ситуация лучше: зафиксированный нами максимум составил 250 В, здесь разница по сравнению с номиналом всего на 3% (но с учетом того, что мы не смогли проверить работу понижающей ступени).
Строго говоря, соответствие требованию стандарта 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 величине питающего напряжения, то и «бесперебойник» надо выбирать другого класса — например, с топологией двойного преобразования.
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.
Нижняя граница входного напряжения (напомним: достичь верхней не позволяет имеющийся у нас ЛАТР) с точностью до погрешности измерений соответствует заявленным 160 вольтам.
Попутно оценим точность показаний встроенных в ИБП измерителей.
Напряжение на входе и выходе: разница с нашим лабораторным прибором не превышала плюс-минус 1,5-2 вольта, что представляется вполне нормальным при эксплуатации.
Мощность: тут сложнее, особенно когда речь идет не только об активной мощности. Зачастую на ЖК-дисплее ИБП для чисто активной (резистивной) нагрузки почему-то выдается отличное от единицы значение PF и соответственно разные значения в ваттах и вольт-амперах.
Если сравнивать с показаниями используемого нами измерителя, то расхождения по активной мощности, равно как по полной мощности и PF в случае нагрузки с реактивной составляющей, не превышали 3-4 процентов, что также представляется вполне приемлемым.
Переходные процессы
В спецификации нет данных для времени переключения, каких-то стандартов, регламентирующих этот параметр, тоже не имеется, поэтому будем ориентироваться на аналоги, для которых обычными являются значения «Стандартно 2-6 мс, макс. 12 мс», чаще наши тесты подтверждают эти данные (порой с запасом), но иногда реальные показания оказываются выше заявленных.
Как правило, в описаниях 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 150-160 и потом поднялось до 180-185 В, да плюс то же в верхней части рабочего диапазона.
Поэтому придется исследовать все все варианты (кроме работы понижающей ступени — сделать это не позволяет наш ЛАТР). Сначала рассмотрим работу с резистивной нагрузкой 200 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:
Наконец, посмотрим, что происходит при переходе с батарейного питания к повышающей ступени AVR в случае нагрузки с реактивной составляющей (400 В·А, PF = 0,7):
И с повышающей ступени на прямую трансляцию с такой же нагрузкой:
Как видите, переключение с/на инвертор происходит относительно долго — 16-17 мс, система AVR срабатывает быстрее, от 2-3 до 10 мс, при этом может наблюдаться и дребезг контактов. То есть в плане времени переключения выдающимися результатами Eaton 5P 1550i не блеснул, его можно назвать лишь крепким середнячком.
Итог
Источник бесперебойного питания Eaton 5P 1550i по большинству параметров вполне соответствует заявленным значениям и требованиям ГОСТ, лишь в некоторых случаях немного выходя за обозначенные документами рамки. Главное: форма выходного напряжения инвертора действительно синусоидальная, и это вполне «чистый синус», искажения которого в исследованных нами случаях с запасом укладываются в предел по ГОСТ. Выходное напряжение может отклоняться вниз несколько больше, чем требует стандарт, однако выход за десятипроцентные рамки наблюдается у многих моделей средней ценовой категории.
ИБП показал неплохое время автономной работы с нагрузками, приближающимися к предельным, справляется он и с небольшим превышением обозначенного в спецификации максимума. Источник в батарейном режиме вполне может работать и с очень малыми нагрузками, не отключаясь для экономии энергии или заряда. Надо только понимать, что КПД инвертора при этом сильно снижается, и время автономной работы возрастает не столь сильно, как хотелось бы.
Наличие ЖК-экрана с удобным меню на русском языке, большим количеством отображаемых параметров и огромным набором всевозможных настроек делают «общение» с источником весьма удобным.
В заключение предлагаем посмотреть наш видеообзор ИБП Eaton 5P 1550i:
Наш видеообзор ИБП Eaton 5P 1550i можно также посмотреть на iXBT.video
