Обзор линейно-интерактивного ИБП Systeme Electric Back-Save BVSE800RS со встроенным 5-вольтовым ЗУ

Серия источников бесперебойного питания Systeme Electric Back-Save BVSE предназначена для обеспечения бесперебойной работы персональных компьютеров, периферийной компьютерной техники, а также телекоммуникационного оборудования в офисе или в домашних условиях.

Сегодня в нее входят пять недорогих линейно-интерактивных ИБП с максимальной мощностью нагрузки 400 В·А / 240 Вт, 600 В·А / 360 Вт и 800 В·А / 480 Вт, выходные розетки могут быть CEE7/4 (Schuko) или С13 (IEC 60320). Также имеется встроенное зарядное устройство для смартфонов и пр. с батарейной поддержкой.

Мы рассмотрим одну из старших моделей Systeme Electric Back-Save BVSE800RS, цены на нее в российской рознице начинаются от 7 тысяч рублей.

Описание

Для всей линейки заявлено:

• выходное напряжение в виде модифицированной синусоиды,
• наличие встроенного стабилизатора или AVR (Auto Voltage Regulation),
• зашита ИБП от перегрузки, разряда и перезаряда,
• защита нагрузок от скачков напряжения,
• коммуникационный порт USB-B,
• встроенное зарядное устройство для смартфонов с батарейной поддержкой, разъем USB-А,
• автоматическое корректное завершение работы компьютера с помощью управляющего ПО,
• функции автозапуска и холодного старта,
• светодиодный индикатор состояния и звуковая сигнализация.

Количество выходных розеток у моделей линейки — либо три CEE7/4 (или Schuko, с двумя боковыми плоскими контактами защитного заземления), либо шесть С13 (IEC 60320), все они подключены к инвертору/AVR и обеспечены бесперебойным питанием.

Кабель для подключения к сети переменного тока у всех трех моделей несъемный.

О чем не сказано прямо:

• о совместимости с нагрузками, источники питания которых имеют активную коррекцию фактора мощности (Active PFC),
• о поддержке стандарта Smart Battery.

В инструкции, помимо стандартных предупреждений о мерах безопасности, есть два необычных пункта:

• «Необходимо убедиться, что суммарный ток утечки ИБП и подключенных нагрузок не превышает 3,5 мА» — интересно, как это предлагается делать в условиях обычного офиса, не говоря уже о домашнем использовании?
• «Никогда не подключайте к розеткам ИБП лазерные принтеры или сканеры» — если с лазерными принтерами всё понятно (потребление, особенно пиковое, слишком большое), то остается загадкой, чем не угодили сканеры, для работы которых требуется весьма и весьма умеренная мощность; возможно, подразумевались лазерные МФУ, но это совсем другая история.

Параметры и комплектация

В таблице представлены заявленные характеристики рассматриваемой модели, взятые из руководства пользователя и с официального сайта.

ИБП поставляется в коробке из обычного картона.

В комплекте, кроме самого источника, есть инструкция на русском языке и кабель USB-A/USB-B для подключения к компьютеру. ПО для мониторинга и управления предлагается скачивать самостоятельно.

Модели с выходными розетками С13 дополнительно комплектуются кабелем с разъемами С13/С14.

Внешний вид и органы управления

Корпус целиком выполнен из пластика матового черного цвета — отсутствие металлических внешних деталей и шасси давно стало стандартом для недорогих ИБП, причем нередко и более мощных.

Выходные розетки расположены не сзади, как у большинства аналогов, а «на спине», то есть на верхней крышке: добираться до них удобнее как при настольной, так и при напольной установке источника. Это не уникальное решение, однако встречается относительно редко.

На верхней панели находятся и слаботочные разъемы: интерфейсный порт USB-B для взаимодействия с компьютером и выход USB-A зарядного устройства. Доступ к ним получается вполне удобным при настольном размещении, а вот при напольном придется нагибаться.

Из одной боковой стенки выходит кабель для подключения к сети переменного тока (длина 1,4 м, отверстие снабжено защитой от перетирания), а еще имеется шток автоматического предохранителя.

На противоположной стенке находится механическая кнопка Power со встроенным индикатором зеленого цвета (он горит непрерывно при питании от сети и мигает во время работы от батареи).

Вентиляционные отверстия имеются на верхней и боковых поверхностях, охлаждение у моделей линейки пассивное, без вентилятора.

Ножки есть, но «условные» — четыре небольших кольцевых выступа на днище (подобное скорее является правилом, чем исключением). Крышка батарейного отсека не предусмотрена, в инструкции говорится о необходимости обращения в АСЦ для замены батареи, однако особых хитростей тут нет, вполне можно справиться своими силами.

На днище предусмотрены и фигурные отверстия, предназначенные для подвеса источника на стену.

А на одной из боковых стенок есть опоры, позволяющие установить ИБП вертикально.

Внутреннее устройство

Чтобы вскрыть корпус, нужно перевернуть его «вверх ногами» и удалить четыре самореза в колодцах на днище. Затем надо вернуть ИБП в нормальное положение и снять верхнюю крышку вместе с розетками.

В нижней части остаются трансформатор с сердечником на Ш-образных пластинах, батарея и плата с электронными компонентами; в верхней — выходные силовые розетки и две небольшие платы: интерфейсная для порта USB-B и зарядное устройство с разъемом USB-A.

Инвертор выполнен на четырех МОП-транзисторах CS150N03, закрепленных на алюминиевом радиаторе в виде небольшого бруска с оребрением. Радиатор расположен в противоположном от трансформатора углу, то есть нагревающиеся элементы не сосредоточены в одной части источника.

Как уже говорилось, вентилятора в конструкции не предусмотрено.

Коммутация осуществляется тремя реле DH3F A-12D-SF и двумя DH3F A-12D-SF10, защита от импульсных помех содержит варистор и конденсатор Х2 на 1,2 мкФ, которые находятся под корпусом автоматического предохранителя с номиналом 7 А.

Батарея

В нашем экземпляре была установлена свинцово-кислотная аккумуляторная батарея Leoch DJW12-5.0 с заявленными напряжением 12 В и емкостью 5 А·ч. Надо учитывать, что с таким обозначением есть два вида батарей: первый — привычный вытянутый брусок 151×93×53 мм (здесь и далее без учета контактов), но в данном случае используется другая разновидность, форма которой ближе к кубической: размеры 111×90×70 мм. Клеммы обычные — ножевого типа, подключение с помощью разъемов, то есть замена возможна без применения паяльника.

Обозначенные на корпусе батареи 5 А·ч действительны для 20-часового разряда, то есть для токов порядка 0,25 А, что соответствует всего нескольким ваттам отдаваемой в нагрузку мощности. А для нагрузок, близких к максимальной заявленной для ИБП, токи исчисляются десятками ампер (нами зафиксировано до 50 А), и емкость будет существенно меньше.

Для защиты цепи заряда-разряда использованы два плавких предохранителя с номиналом 30 А, соединенные последовательно и распаянные на плате, а потому явно не предназначенные для замены пользователем.

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 батареи, то есть в данном случае 0,5 А; в спецификации Leoch обозначен и максимальный ток в 1,5 А. В нашем случае в самом начале процесса зафиксирован промежуточный между этими значениями ток, но он очень быстро спадает: мы сделали замер для заряда после отключения при автономной работе с нагрузкой 300 Вт (существенной для данного ИБП) и последующего восстановления напряжения на входе источника; результаты замеров, сделанные внешним прибором, приведены в таблице.

Судя по току, вполне можно считать, что для полного заряда потребовалось около 2,5 часов, что не очень много даже для батареи столь небольшой емкости, но надо помнить, что глубина разряда и соответственно время восстановления энергии сильно зависят от потребляемого тока. Поэтому мы сделали еще один замер после разряда на малую нагрузку в 25 Вт, на этот раз ориентируясь на энергию, потребляемую источником от сети переменного тока.

Здесь полный заряд происходит примерно за 5,5-6 часов, и это уже многовато для такой батареи, хотя вполне соответствует приведенным в спецификации «4-6 часов до 90%».

Нагрев корпуса во время заряда бывает заметным: в максимуме на 22-23 градуса относительно температуры в помещении.

Программное обеспечение

Как уже было сказано, ПО предлагается скачивать самостоятельно.

Программа Parachute имеется в вариантах для Mac OS, Linux (графический и текстовый режимы) и Windows, который мы и опробовали, текущая версия v.1.04-23119.

Для более продвинутых моделей ИБП, оснащенных сетевыми картами, следует использовать программу Parachute Pro, которая также доступна для скачивания. К обеим программам можно скачать инструкции на русском языке.

Инсталляция проблем не вызывает, по окончании на рабочем столе появляется иконка, клик по которой запускает монитор, отображаемый значком в системном трее. При наступлении некоторых событий с заметной задержкой будут выдаваться соответствующие извещения.

Окна с извещениями приходится закрывать вручную, что не очень удобно, если их накопилось много.

Чтобы посмотреть состояние и/или поменять параметры, надо кликнуть правой кнопкой на значке монитора и выбрать «Open Monitor».

Программа откроется в окне браузера, для интерфейса можно выбрать русский язык.

Обратите внимание на правый верхний угол окна: там обозначен вход в качестве гостя, позволяющий лишь следить за состоянием, но не дающий прав на изменение настроек. Для полноценной работы придется войти в качестве администратора, пароль по умолчанию administrator (конечно, его можно будет поменять).

На странице Status View приведены различные параметры: уровни заряда и нагрузки в процентах, напряжения на входе, выходе и батарее, частота, и всё это вместе с анимированной картинкой, схематично иллюстрирующей происходящее. Правда, блок-схема соответствует онлайновому ИБП с байпасом, а не линейно-интерактивному, и показывает лишь два состояния: прямая трансляция входа на выход (Line mode) и работа от батареи, срабатывание понижающей или повышающей ступеней AVR никак не отображается.

Можно переключиться на иную подачу той же информации:

Либо отобразить изменения в виде диаграмм:

Показания в программе близки к сделанным внешними приборами измерениям в степени, достаточной для обычного использования, а на роль прецизионных замеров они и не претендуют.

При работе от батареи нет оценки остатка времени до отключения при имеющейся нагрузке, но такие показания обычно бывают очень уж приблизительными, поэтому сожалеть об их отсутствии не будем.

Не показана и температура, но для ИБП такого уровня это не критично.

Ведется журнал событий, причем с подробностями.

Подобные программы часто рассчитаны на самые «продвинутые» модели ИБП, имеющие большое количество настроек, а для более простых изделий их функциональность избыточна: многие установки остаются недоступными. То же мы наблюдаем и в данном случае: для линейки Systeme Electric Back-Save BVSE можно лишь отключать звуковые сигналы.

Эта установка запоминается — сигналов при переходе на батарею не будет даже после отключения источника от компьютера с программой, но после выключения ИБП и последующего включения они возобновятся.

Дополнительно можно запустить тест батареи — нажатием соответствующей кнопки или по расписанию.

Несмотря на наличие в спецификации номинальных значений 220/230/240 вольт для входного и выходного напряжений, соответствующей настройки для моделей линейки нет, значение устанавливается при изготовлении. Такое в недорогих ИБП является скорее правилом, чем исключением, и обычно имеется соответствующее указание в виде наклейки на корпусе; в данном случае наклейка тоже есть, но с не вносящей ясность пометкой «220—240 В», поэтому остается непонятным, какая же величина является номинальной.

Простой замер с помощью вольтметра здесь не поможет: возможные (и по спецификации источника, и по соответствующему стандарту) отклонения могут быть до 10%, то есть больше 20 вольт в плюс и в минус, поэтому показания «227 В» (именно столько показал наш измеритель при работе от батареи) соответствуют любому из трех указанных выше номиналов.

При обычной эксплуатации это вряд ли создаст какие-то проблемы, но во время тестирования мы оцениваем соответствие реальных отклонений допустимым, для чего нужно знать номинальную величину.

Есть и набор стандартных для ИБП установок, не относящихся к входным и выходным параметрам. Так, источник с подключенными нагрузками можно включать и выключать по расписанию — однократно, ежедневно или еженедельно.

Предусмотрено управление нагрузками в батарейном режиме — отключение после определенного времени или по заданному остатку заряда, при этом можно задать выполнение на компьютере какого-то файла.

Возможна рассылка оповещений о событиях в виде SMS и на электронную почту.

Тестирование

Уточнения к спецификации

Сначала уточним несколько достаточно важных моментов.

Поддержка стандарта Smart Battery не заявлена и не обнаружена нами при проверке: после подключения источника к USB-порту компьютера новое устройство «Батарея ИБП HID» не появляется. Но сожалеть об этом большинство владельцев вряд ли будет, поскольку возможности получаются весьма скудными.

Входной автоматический предохранитель имеет номинал 7 А, вполне соответствующий заявленной мощности (с запасом на возможные пусковые токи), а с небольшой натяжкой и сечению проводов входного кабеля (0,75 мм²).

Работа от батарей 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.

В данном случае ничего подобного нет: мы попробовали автономную работу вообще без нагрузки, в течение получаса источник не отключился.

Холодный старт: проверили — работает, подать напряжение на подключенные нагрузки в отсутствие питания на входе ИБП 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.

Проводить тесты с разными блоками питания и в диапазоне потребляемых мощностей нет смысла: всё равно это будут лишь частные случаи, не дающие однозначного ответа на животрепещущий вопрос «А будет ли нормально работать именно с моим компьютером?».

Собственное потребление: при полностью заряженной (с вечера до утра) батарее выключенный кнопкой источник потребляет 9,5-10 Вт (или 13,5-14 В·А, PF = 0,73), при включении, но без нагрузок, получается чуть больше: около 11 Вт / 15 В·А.

Потребление в процессе зарядки встроенной батареи приведено выше в таблице.

Перегрузочная способность: если мощность нагрузки в линейном режиме превышает 550 Вт, начинаются частые звуковые сигналы, но источник не отключается минимум в течение 30 секунд — дольше просто не ждали, потому что нет особого смысла: с кратковременными пиковыми перегрузками в 10-15 процентов данный ИБП справляется, а если надо еще больше, то следует выбирать модель помощнее (тем более, что даже с обозначенной максимальной мощностью в 480 Вт автономность составляет всего около секунды, об этом ниже).

Нагрев: в любом режиме корпус источника заметно нагревается — даже при полностью заряженной батарее и без нагрузок верхняя крышка в районе вентиляционной решетки на 17-18 градусов теплее температуры в помещении. Еще больше, до 22-23 градусов, будет нагрев в середине процесса заряда после длительной автономной работы с малой нагрузкой.

При работе от батареи на небольшие нагрузки нагрев умеренный: до 20 °C относительно температуры в помещении, а работа со средними и большими нагрузками длится от десятков секунд до нескольких минут, за такое время внешние части корпуса сколь-нибудь существенно нагреться просто не успевают.

Самой горячей частью ИБП является радиатор инвертора — максимальный зафиксированный его нагрев (при открытой верхней крышке корпуса) составил 37-38 градусов выше окружающей среды, вклад трансформатора AVR тоже значительный: его сердечник нагревается на 33-34 градуса.

Но критически высокими такие температуры назвать нельзя, и отсутствие вентилятора можно считать вполне оправданным, тем более что такое решение делает источник практически бесшумным.

Шум при работе: в линейном режиме гудит трансформатор, но очень тихо: услышать это можно, лишь прижавшись ухом к корпусу. В автономном режиме низкочастотное гудение заметнее, но замер с расстояния в полметра показал около 30-30,5 дБА, то есть в офисном помещении, даже относительно тихом, оно будет маскироваться фоновыми шумами.

Самыми громкими являются щелчки реле — возможно, именно из-за них в спецификации указано «< 40 дБ», а не меньшее значение. Но, понятно, эти звуки слишком кратковременные и нерегулярные, чтобы всерьез воспринимать их как шум.

Еще есть звуковые сигналы, достаточно громкие, но их можно отключить в программе Parachute.

Встроенное зарядное устройство для смартфонов

Его параметры никак в спецификации не обозначены, пришлось проверять самостоятельно.

При подключении ИБП к сети переменного тока ЗУ работает независимо от состояния кнопки Power, при отсутствии внешнего питания тоже работает, но кнопку нужно нажать. То есть источник условно можно рассматривать как пауэрбанк с очень большим запасом энергии, но огромный и тяжелый, который к тому же постоянно пищит в батарейном режиме (при отсутствии подключения к компьютеру с программой Parachute).

Единственный поддерживаемый режим быстрой зарядки, если его сегодня можно считать таковым — Apple2.1A.

На холостом ходу напряжение составляет 5,3 В и остается выше 5 вольт при токах до 2,18 ампер, при 2,19-2,2 А снижается до уровня около 4,85-4,9 В, что тоже вполне приемлемо, но если увеличить ток еще на 20-30 мА, то начинает срабатывать защита: напряжение резко падает — сначала до 4,4-4,5 вольт, а затем еще ниже. При уменьшении нагрузки автоматически (и довольно быстро) восстанавливается нормальное значение.

Таким образом, для подавляющего большинства современных смартфонов встроенное в ИБП зарядное устройство вполне пригодно — в обычном режиме токи больше 2,2 А даже на начальном этапе, когда потребление в соответствии с алгоритмом заряда литий-ионных аккумуляторов бывает максимальным, встречаются не особенно часто. Однако на очень уж быстрый заряд устройств, поддерживающих современные режимы вроде Quick Charge или Power Delivery, рассчитывать не приходится.

Форма выходного напряжения

Выходное напряжение при работе от батареи — вполне обычная для подобных ИБП «модифицированная синусоида», ничего общего с синусоидой не имеющая, но вполне пригодная для работы c нагрузками, оснащенными импульсными блоками питания.

Вот ее внешний вид на холостом ходу, а также на нагрузках 150 Вт и 200 В·А (PF = 0,7), цена деления (большого) по горизонтали здесь и далее 5 мс:

Автономная работа

Перейдем к тестированию автономной работы с разными нагрузками. Вот результаты в виде графика:

Более точные значения приведены в таблице.

Нижняя строчка — работа с небольшой перегрузкой, но даже в рамках заявленной мощности время автономной работы в пределах единиц секунд вряд ли можно назвать приемлемым: такая защита спасет разве что от случаев, когда «свет мигает». А для нормального завершения работы операционной системы желателен запас времени не меньше минуты, лучше даже двух, то есть мощность нагрузки не должна превышать 250-300 Вт — это вполне соответствует среднему офисному компьютеру вместе с ЖК-монитором. Если же предполагается регулярная работа с нагрузками, потребление которых выше, то следует выбирать ИБП помощнее.

Отклонение по частоте на выходах в автономном режиме не превышало ±1 Гц.

Полученные нами значения неплохо соответствуют сведениям, приведенным в спецификации.

Автоматическая регулировка выходного напряжения

ИБП серии оснащены двухступенчатой системой AVR, одна ступень (повышающая) срабатывает при уменьшении входного напряжения, а вторая (понижающая) при увеличении.

Имеющийся у нас автотрансформатор при текущем напряжении питающей сети выдавал выходное напряжение не более 300 В, поэтому поведение ИБП при более высоких напряжениях не исследовалось.

Приводим результаты при работе на нагрузку 100 Вт (номинальное значение при 220 В).

Для оценки ИБП мы ориентируемся на ГОСТ 32144-2013, который допускает отклонения в пределах ±10%, в спецификации пределы точно такие же.

Выше мы говорили про отсутствие указаний на номинальное выходное напряжение; если оно составляет 220 В, то «законным» будет диапазон от 198 до 242 вольт, а если 230 В — от 207 до 253 вольт. По приведенным в таблице данным можно предположить, что номинальными для нашего экземпляра всё же являются 230 В, и тогда отклонения с точностью до возможной погрешности измерений вполне соответствуют и заявленным, и требованиям стандарта.

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.

Переходные процессы

Спецификация гласит: «Время переключения — типовое 2-6 мс, макс. 10 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 переходы с инвертора на повышающую или понижающую ступени AVR.

Поэтому придется считать, что любой переходной процесс должен длиться не более 10 мс. Рассмотрим некоторые варианты с нагрузкой 100 Вт. Напомним: одно большое деление по горизонтали — это 5 мс, малое — 1 мс.

Входное напряжение повысилось, включается понижающая ступень AVR:

Дребезга контактов реле не видно, переключение происходит за 2 мс.

Теперь обратный переход — с повышающего AVR на прямую трансляцию:

Здесь переходной процесс длится заметно дольше — около 8 миллисекунд, и есть существенный дребезг.

Задействуем инвертор в ситуации перехода между повышающей ступенью AVR и батареей.

Переход занял примерно 2 мс.

Обратная ситуация — с батареи на повышающую ступень AVR:

Здесь получается немного больше заявленного максимума в 10 мс — около 13 мс, дребезг значительный.

Переход с повышающей ступени AVR на прямую трансляцию:

Дребезг существенный, но переход уложился в 6-7 мс.

Таким образом, за редким исключением переходные процессы укладываются в максимальный декларированный интервал.

Итог

Источник бесперебойного питания Systeme Electric Back-Save BVSE800RS по всем проверенным нами параметрам можно считать соответствующим заявленным значениям.

Не столь уж часто встречающееся расположение выходных розеток — не сзади, а на верхней плоскости — сделало доступ к ним более удобным. Количество розеток может показаться недостаточным, но оно вполне соответствует не слишком большой предельной мощности ИБП, а в тех случаях, когда надо подключить более трех устройств с малым потреблением, можно использовать кабель с колодкой на нужное число розеток.

Встроенное ЗУ с портом USB-A и батарейной поддержкой по нынешним меркам примитивно, но без работы оно останется вряд ли, а потому его наличие является приятным бонусом.

Отсутствие режима Green Mode позволит использовать источник для бесперебойного питания малых нагрузок — сетевого оборудования или систем наблюдения.

Индикация режимов простейшая — единственный светодиод в кнопке Power, об отображении каких-то параметров и речи нет. Но предлагаемая программа мониторинга и управления исправляет ситуацию: можно наблюдать практически все необходимые данные.

Наличие в линейке нескольких моделей позволит потенциальным покупателям выбрать ИБП в соответствии со своими потребностями (мощностью нагрузок), не переплачивая при этом.