Обзор ИБП APC Back-UPS BR650CI-RS

Описание

Тестируемый ИБП принадлежит к серии Back-UPS RS, по данным производителя это "Высокопроизводительные устройства батарейного резервирования и защиты электропитания для офисных компьютеров" и "Лучшее решение для местности с низким качеством электроснабжения и для приложений, требующих большой продолжительности работы от аккумуляторов".
ИБП относится к классу line-interactive (аппроксимация).

Производитель заявляет следующие характеристики изделия:

Комплектация и гарантия

ИБП поставляется в красочно оформленной коробке размером 280×420×183 мм, вес запакованного комплекта 7,7 Кг. Ручка для переноски не предусмотрена. Судя по стикеру на коробке, тестируемый ИБП произведен в Индии.

Комплект поставки включает в себя:
- инструкция по эксплуатации на Русском и Английском языках
- карта регистрации продукта с конвертом для почтовой пересылки
- инструкция по технике безопасности на 18 языках, включая Русский
- два IEC кабеля для подключения оборудования
- телефонный кабель RJ-11 (6P2C)
- CD диск APC Information Center

Качество комплектации можно оценить как хорошее. Традиционно отсутствует кабель для подключения в электросеть.

На изделие установлена стандартная гарантия на 2 года (включая батарею) от даты выпуска ИБП. Дата выпуска определяется по серийному номеру.

Внешний вид

Корпус ИБП выполнен полностью из пластика и состоит двух половинок — верхней и нижней. Они соединены посредством пазов и 5 шурупов. Качество литья и пластика очень хорошее, облоя не обнаружено. В верхней части ИБП находится трехцветный светодиодный индикатор, меняющий цвет в зависимости от режима работы ИБП, всего 11 состояний, для индикации режима работы, настроек и событий. Справа от индикатора находится утопленная для защиты от случайного нажатия кнопка Power, используемая также и для выбора режима работы ИБП. На противоположной стороне верхней панели находится блок из четырех IEC 320 разъемов. Один разъем подключен через фильтр, а три обеспечивают бесперебойное питание подключенного оборудования.

Справа, на торце ИБП находятся гнезда RJ-45 для подключения защищаемой телефонии. По центру находится многоразовый автоматический предохранитель на 7 A. В правой части можно увидеть разъем IEC для подключения в электросеть.

В нижней части ИБП находится крышка батарейного отсека. Небольшие пластиковые ножки предполагают напольную установку. Возможность крепления на стену не предусмотрена.

Внутреннее устройство

Батарея

В ИБП, судя по спецификации на сайте производителя, установлен сменный батарейный картридж APCRBC110 производства APC. По факту, стоит обычная батарея CSB 1272 F2 производства тайваньской компании CSB, ёмкостью 7,2 Ач, рабочее напряжение 12 В.

Следует отметить, что батарея серии GP рассчитана на режим 20 часового разряда. При часовом режиме разряда ее емкость по данным производителя составляет всего 5,8 Ач.

Замена батареи возможна силами пользователя. Процедура замены описана и показана на картинках в инструкции. Никаких инструментов для этого не понадобится, крышка батарейного отсека крепится на защелках и легко сдвигается, освобождая доступ к батарее.

Схемотехника

Вся основная электроника, расположена на одной двухсторонней печатной плате. Батарейный отсек отделен от электроники. В батарейный отсек выведен термокомпенсирующий элемент. Плата электроники и монтаж элементов на ней, выполнена качественно, подписано соответствие элементов принципиальной схеме. Широко используются планарные компоненты. Монтаж элементов односторонний. Указана версия и год разработки платы — 640-1044 Z_REV03 2007.

Фильтр от импульсных помех выполнен по полноценной LC схеме, два варистора, три конденсатора и дроссель.

Защита RJ-45 предназначена только для защиты телефонии.

Коммутацию осуществляют реле, максимальный коммутируемый ток составляет 12 А при напряжении 277 В, что в данном случае позволяет подключать нагрузку с максимальной пиковой мощностью до 3300 ВА.

Инвертор на двух транзисторах IRF 2805 производства компании International Rectifier, формирует двухступенчатую аппроксимацию синуса. Инвертор выполнен по обычной, низкочастотной схеме, с трансформатором. Потребляемая ИБП мощность, при работе от батарей без нагрузки составила 6 Вт. Каждый транзистор имеет мощность 330 Вт и диапазон рабочих температур до 175° Цельсия. Транзисторы расположены на двух массивных радиаторах типоразмера 35x20x25мм.

Тестирование

Работа от электросети

Тестируемый ИБП оснащен системой AVR — автоматическим регулятором напряжения, иногда называемого стабилизатором, который позволяет корректировать (повышать или понижать) входное напряжение, получаемое из электросети, не переходя на питание от батарей. Реализация данного модуля отличается в зависимости от модели и производителя, в данном случае AVR имеет одну понижающую ступень (для уменьшения повышенного напряжения) и одну повышающую ступень (для повышения пониженного напряжения сети). Гистерезис AVR 9-12В, это хорошо видно на графике.

В ИБП APC Back-UPS RS 650 есть возможность установить три режима работы AVR. Для сетей с большим разбросом напряжений, предназначен режим низкой чувствительности к входному напряжению, при этом ИБП работает без перехода на батарею в диапазоне входных напряжений от 155 до 290 В. APC не рекомендует подключать к ИБП работающему в таком режиме компьютер. Стандартный режим (на вышеприведенном графике) обеспечивает работу от сети в диапазоне 160—280 В. И наконец, для питания оборудования чувствительного к колебаниям напряжения, рекомендуется включать режим высокой чувствительности. В этом режиме, ИБП работает в диапазоне 165—270 В, обеспечивая на выходе напряжение в диапазоне 195—245 В.

Мы протестировали работу AVR в режиме высокой чувствительности. На графике видно, как сократился диапазон работы в режимах повышения и понижения напряжения. А вот диапазон прямого включения остался прежним, а значит, нет никакого смысла включать режим высокой чувствительности!

Согласно инструкции, режим низкой чувствительности имеет беспрецедентный диапазон работы от сети, от 155 до 290 В. Для проверки этого утверждения, мы провели тест и в этом режиме. Несмотря на то, что заявленных характеристик достичь не удалось, возможности изделия впечатляют. ИБП продолжал работу от сети при входном напряжении 285 В, и отключился только при 155 В. К сожалению, при 155 В входного напряжения, выходное составило всего 183 В.

С этой статьи, по результатам обсуждения пользователей и разработчиков ИБП, мы вводим шкалу качества работы системы AVR и инвертора.

Как видим, тестируемый ИБП, не обеспечивает даже посредственного результата. Напряжение на его выходе опустилось до 185 В... Да и вообще, пороги переключения AVR выбраны не оптимально. Обидно сознавать, что несколько бит в микропрограмме, ставит крест на этом, в общем случае, неплохом ИБП. Мы в очередной раз надеемся, что фирма APC, внесет необходимые изменения в последующие версии микропрограммы.

Работа от батареи

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 40 секунд. Работу ИБП с батареей, разряженной до критического уровня, сопровождает непрерывный звуковой сигнал. Громкость сигнала ниже среднего.

Время переключения AVR определялось по осциллограмме, и составило 2 ms, a время переключения на батарею составило 3 ms.

Вид и качество формируемого сигнала при разной нагрузке хорошо видно на осциллограмме.

Ранее протестированные ИБП производства APC, имели свой, "фирменный" баг — импульсы по фронтам сигнала. На их наличие не влиял даже тип инвертора...

В данном ИБП, определенно, была предпринята попытка побороть этот баг. И можно сказать, в общем и целом, удачная. Однако, при "холодном" включении ИБП, первые 700 ms баг наблюдается. На осциллограмме, хорошо видно, как "грязь" по фронтам вдруг пропадает...

Более подробно, этот дефект можно разглядеть на нижеприведенном фрагменте осциллограммы.

Стендовое тестирование

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 228 В.

Как видим, во всем диапазоне нагрузок ИБП укладывается в ГОСТ-13109-97 и выдает в среднем 227 В. Лишь при полной нагрузке наблюдалось некоторое уменьшение напряжения, не выходящее за границы нормы. Рекомендуемая по результатам тестов мощность нагрузки ИБП составляет 390 Вт.

Тесты на реальной нагрузке

Для испытаний на реальной нагрузке было собрано три варианта конфигурации тестового компьютера:

На диаграмме отображается время работы тестового ПК, в четырех различных программно-аппаратных конфигурациях:

По результатам тестирования на реальной нагрузке, ИБП показал себя с хорошей стороны. Время от сигнала разряда батареи до выключения было достаточным, и с небольшим разбросом по нагрузке.
Реклама на коробке обещает работу от батарей для "настольного ПК с 17` ЭЛТ монитором" — 26 минут, а для "ПК в полноразмерном напольном корпусе с 17` ЭЛТ монитором" — 15 минут.
Заявленное соответствует действительности, но следует учитывать, что для конфигураций с современными многоядерными процессорами и высокопроизводительными видеокартами, время работы будет существенно ниже, а игровая станция с видеокартой класса Hi-End и вовсе может превысить допустимую для ИБП мощность.

Заряд батареи

Параметры зарядки АКБ являются одним из важнейших факторов, влияющих на срок службы батареи, а следовательно, и самого ИБП. Для примененной в ИБП батареи производителем установлен максимальный зарядный ток 2,16 А. Учитывая важность режима зарядки батареи, было сделано два теста. В первом (жёлтая линия) ИБП был разряжен на нагрузку в 100% (390 Вт) до автовыключения, во втором (красная линия) после разряда на нагрузку в 50% (195 Вт), ИБП последовательно разряжался на меньшую нагрузку до полного разряда батареи.

Восстановление заряда после глубокого разряда заняло 19 часов. Полная зарядка батареи потребовала более 24 часа. Зарядный ток в начале зарядки составил 450 mA. В течение 12 часов ток заряда составлял в среднем 350 mA. Еще 10 часов потребовалось для достижения зарядного токи в 20 mA и напряжения 13,5 В. Восстановление батареи после интенсивного разряда заняло всего 7 часов.

Для проверки влияния сетевого напряжения на зарядку батареи, мы провели измерения зарядного тока в широком диапазоне входных напряжений.

В диапазоне от 195 до 270 В зарядный ток был стабилен, но резко падал при понижении входного напряжения ниже 195 В, и значительно вырастал при высоком (280-290 В) входном напряжении.

По результатам измерений, работа схемы зарядки признана хорошей. К недостаткам следует отнести падение зарядного тока в области 190 В. К достоинствам — грамотно выбранное целевое напряжение заряда и наличие схемы термокомпенсации заряда.

Холодный старт и работа с APFC

Для проверки системы "холодного старта" ИБП был подключен к нагрузке без подключения к сети. ИБП включился при полной номинальной нагрузке. Для проверки совместимости с блоками питания, имеющими активный PFC и широкий диапазон входных напряжений, ИБП был подключен к компьютеру с блоком питания FSP550-60PLN оснащенный активным PFC и имеющий диапазон входных напряжений 100—240 В. Никаких проблем при совместной работе не возникло.

Интерфейс и программное обеспечение

Интерфейс для связи с компьютером в этой модели ИБП не предусмотрен, а значит и программное обеспечение не требуется.

Вывод

Тестируемый ИБП является недорогим и качественным устройством. Может быть рекомендован для питания офисных АТС, телефонов, факсов, коммутаторов и шлюзов. ИБП вполне пригоден для питания тонких клиентов и офисных компьютеров. Следует учитывать, что отсутствие интерфейса не позволяет автоматизировать выключение компьютера в случае пропадания сетевого напряжения. Отличный выбор для работы в электросетях с сильным отклонением напряжения от номинала, но следует проверить возможность подключаемого оборудования работать при напряжении от 180 В.

Отказ от интерфейса с ПК, можно признать удачным маркетинговым ходом. Большинство ИБП, особенно в небольших организациях, не подключены к компьютеру, а за интерфейс, кабели и софт плачены деньги.

Достоинства:
- Полностью соответствует заявленной мощности
- Схемотехнически простое и качественное исполнение
- Зарядная схема с контролем температуры, обеспечит длительный срок службы батареи
- Система AVR обеспечивает широкий диапазон работы от сети
Недостатки:
- ИБП допускает попадание на вход защищаемого оборудования напряжения от 184 до 255 В.
- Управление и выбор режимов одной кнопкой неэргономично
- Нет интерфейса для связи с ПК
- Защита по линии RJ-45 предназначена только для телефонии

По материалам www. ixbt. com