Источник двойного преобразования. Обзор уникального источника бесперебойного питания Sven Smart L 2000

Нужно обеспечить бесперебойным питанием ответственное оборудование, например, медицинское? Или какое-нибудь другое (в частности, измерительное и т.п.), слишком чувствительное к форме питающего напряжения? Тогда присмотримся к действительно On-line-бесперебойнику от Sven. Ferra.ru уже тестировала не совсем обычные ИБП от Sven. Теперь настал черёд познакомиться с уникумом. Цена – соответствующая (от ~11500 рублей и выше).Следует заметить, что при таком ракурсе фото не отражает реальной глубины ИБП, которая оставляет более полуметра. Упаковка и комплектация Габаритная (в багажник влезет) коробка из гофрированного картона толщиной 6 мм. Содержимое Диск с ПО в конверте с серийным номером Кабель для соединения ИБП с компьютером по протоколу RS-232 Руководство пользователя (в двух частях: на русском и английском языках) Лист гарантийного талона Входной и выходной силовые кабели Запасной предохранительСам ИБП надёжно защищён от ударов при транспортировке основательными амортизаторами из прочного пенополиуретана. От влаги, в том числе при складском хранении, ИБП спасает полиэтиленовый чехол. Спецификация (по сведениям производителя)Технические решения ИБП Sven Power Smart L 2000 относится к источникам с непрерывным двойным преобразованием. Собственно, такая технология – это «революция» в квартире, ведь основное назначение моделей с двойным преобразованием (double conversion) – это защита и обеспечение бесперебойным питанием промышленного оборудования с непрерывными техпроцессами, военного оборудования и медицинских приборов жизнеобеспечения. Вполне естественно, что такие ИБП превосходно подходят для защиты компьютерных систем, файловых серверов, телекоммуникационного и другого ответственного оборудования. Входное напряжение от сети питания поступает на входной фильтр (EMI), подавляющий высокочастотные помехи и выбросы. Далее по схеме предохранитель, в модели Smart L 2000 он обычный плавкий. Затем цепь разветвляется. Напряжение подаётся на зарядное устройство для внутренней батареи, а также на зарядное устройство для внешних батарей (обеспечивает ток заряда 10 А). И поступает на переключатель, разрывающий цепь питания преобразователя в случае, когда входное напряжение не соответствует рабочему диапазону питания ИБП от сети. Далее ток поступает на преобразователь переменного напряжения в постоянное, затем на схему входного корректора мощности (PFC). Это специальная схема, позволяющая привести форму потребления тока из входной цепи в соответствие с формой входного напряжения. Известно, что обычные импульсные источники питания потребляют от питающей сети ток, отличающийся от синусоидального. Применение этой схемы позволяет значительно снизить не синусоидальность тока потребления. Далее отфильтрованное постоянное напряжение (360 В) вновь преобразуется в инверторе (DC/AC) в переменное 50 Гц и подаётся на выход через переключатель, который обеспечивает режим Bypass. Этот режим необходим при возникновении ситуаций, когда ИБП не может по каким-либо причинам обслужить нагрузку своими внутренними схемами в режиме On-line (при перегрузке, неисправностях схемы и др.). В штатном режиме работы этот переключатель находится в разомкнутом состоянии. Перед выходными розетками стоит дополнительный фильтр, устраняющий высокочастотные шумы преобразователя ИБП и дополнительно фильтрующий шумы от сети. Когда входное сетевое напряжение небольшое или же вовсе отсутствует, в работу вступают схемы питания выходного преобразователя от энергии аккумуляторных батарей. При этом ток от батареи через предохранитель поступает на схему двухступенчатого инвертора (преобразователя DC/DC) сравнительно низкого напряжения аккумуляторных батарей (для модели Smart L 2000 шесть батарей общим напряжением 72 В) в высокое напряжение (360 В), необходимое для работы выходного инвертора (DC/AC). Схема включает в себя также и варистор для защиты от высоковольтных выбросов (возникающих при разрядах молний и др.). Блок отключения преобразователей от сети выполнен на обычном электромеханическом реле, имеющем соответствующие параметры по напряжению и току коммутации, и в особых комментариях не нуждается. Выпрямитель и корректор мощности выполнены на современной элементной базе и содержат специализированные микросхемы управления.Буферные конденсаторы-накопители выпрямителей имеют значительную ёмкость и обеспечивают пиковые нагрузки схемы инвертора. Выходной инвертор выполнен на мощных IGBT-транзисторах, затворы которых управляются специализированными микросхемами с применением оптронной развязки. Формирование синусоидальной формы выходного напряжения осуществляется высокочастотным методом. Подавление высокочастотной составляющей выходного напряжения выполняется выходным дросселем и конденсатором. Инвертор работает при значительных токах на высокой частоте преобразования. Для того чтобы отсеять наведённые помехи от работы инвертора, применены фильтры на ферритовых кольцах, размещённые в непосредственной близости от выходных розеток. Зарядное устройство для внутренней аккумуляторной батареи также выполнено по высокочастотной технологии. Это позволяет обеспечить стабильность тока заряда в широком диапазоне входных напряжений, значительно превышающем диапазон работы ИБП при питании от сети (заряд аккумуляторной батареи происходит, начиная с входного напряжения в 100 В). Все режимы синхронизирует схема управления на микропроцессоре AT89C52 на плате контроля. Он обеспечивает полный контроль за параметрами ИБП, интеллектуальную поддержку интерфейса обмена с компьютером. Модуль обмена с компьютером (в этой модели) выполнен для стандарта RS-232 на оптопарах, что обеспечивает его гальваническую развязку от схемы управляющего компьютера.Измерения Оборудование: ЛАТР, осциллограф с делителем, мультиметр. Первый этап – понижение входного напряжения. При неизменной нагрузке тестируемый ИБП выдавал одно и то же напряжение, как бы ни проседала «напруга»в сети. При переходе в режим питания от батарей (примерно на 167 В) напряжение на выходе уменьшилось всего лишь на 1 В.Второй этап – повышение входного напряжения. ИБП отключился от батарей где-то на 175 В и стал снова выдавать стабильно 227 В.Третий этап – оценка формы синусоиды выходного напряжения. Форма выходного напряжения практически сохраняет синусоидальный вид (на осциллограмме визуально не видны искажения синусоиды менее 5%). Коэффициент полезного действия (эффективность) при нагрузке более 50% – больше 82%. Снижение эффективности ИБП на малых нагрузках обусловлено некоторым потребляемым током холостого хода, который обеспечивает питание всех узлов электронной схемы ИБП.Выходное напряжение не меняет форму ни при каких изменениях напряжения на входе и изменениях в нагрузке (в пределах рабочего диапазона выходной мощности). А амплитуда если и изменяется (например, в случае повышения нагрузки), то крайне незначительно. Это и есть главное преимущество технологии On-line! Программное обеспечение ПО под названием UPSilon 2000 for Windows в ХР инсталлируется без проблем. В 2000-х – попросит 4-й сервис-пак, а оный (SP4), если будет англоязычным, на русские «винды» не встанет. В начале проверки функционирования программного обеспечения никакой нагрузки к ИБП не подключаем, то есть фактически гоняем на холостых оборотах. Отображение величин всех контролируемых параметров осуществляется верно.Рассмотрим поподробнее закладку «Блок-схема». Что же, все корректно. Более того, наглядно.Окно настроек – самый важный элемент программы. Вроде бы настроек немного, но всё самое необходимое (включая сервис) имеется. Протокол исправно записывается на жёсткий диск компьютера согласно заданному интервалу времени.Забегая вперёд, заглянем в окно управления ИБП.А кто же разработал это ПО? Тайваньские программеры. Внушает подобие доверия.Теперь настал черёд проверить работоспособность ПО при разной нагрузке ИБП. 200 Вт реальной нагрузки хард & софт не видит, рисуемый на экране индикатор замер на нуле. При 250 Вт столбик индикатора подпрыгивает на 22%, при 400 Вт – на 31%, а при 700 Вт (половина от максимальной нагрузки) – на 48%. При 1400 Вт софтина может показать, что нагрузка составляет 92%. То есть чем ближе нагрузка к середине, тем точность оценки выше. Самая любопытная закладка – график трендов напряжений во времени. Предусмотрено масштабирование как по абсциссе, так и по ординате. Пользуясь этой возможностью, «растянем» шкалу амплитуды. Наблюдаемый переходный процесс вызван включением и выключением нагрузки в один киловатт (!). Кратковременное уменьшение напряжения на выходе на 3 В – ерунда, особенно c учётом того, что включение такой нагрузки приводит к падению напряжения в сети более чем на 10 В.Ещё одна полезная закладка. Здесь контролируемые параметры отображаются в численном виде. Отклик практически мгновенный.Таким образом, программное обеспечение производит впечатление серьёзного и «безглючного» продукта. Опытная эксплуатация и впечатления Задействованное оборудование Компьютер типа десктоп (бесшумный БП – 300 Вт, Pentium 4 2,4 ГГц со стандартным кулером, два IDE HDD с 7200 об./мин., прожорливая аудиокарта Audigy2 Platinum EX и скромная видеокарта Radeon 9600 AGP 128 Мбайт). Жидкокристаллический монитор, потребляющий в общей сложности всего лишь 42 ВА Киловаттный нагревательМалочисленность кнопок управления может ввести в заблуждение: для осуществления максимально быстрой зарядки лучше ознакомиться с инструкцией. Первое, довольное быстрое падение заряда, выдаваемое ПО при питании от батарей, не должно вас пугать. Далее заряд тратится гораздо медленнее. Продолжительность автономной работы протестированного Sven Smart L 2000 соответствовала заявленной. При малой нагрузке вроде одного компьютера можно работать не один час. Программное обеспечение функционировало дай бог каждому. Однако в процессе тестирования всплыл один нюанс: с некоторыми материнками-чипсетами 2-3-летней давности под Windows XP подключённый по COM-порту компьютер нужно запускать до того, как включаешь ИБП! А если материнка с чипсетами и вовсе старая и не соответствует максимальной пропускной способности по протоколу обмена – Communication protocol V2.7, то и вовсе связи не будет – сэкономить на апгрейде не получится. В остальном Sven Smart L 2000 функционировал на совесть. Мощность такова, что можно воду кипятить. Рационализаторское предложение С распоясавшимися вентиляторами что-то надо делать. Включены всегда, поэтому шумят, и этот фактор нужно учитывать. Конечно, в серверных, на фоне других вентиляторов, может быть, и не так важно, но если ставить в офисе, нужно найти подходящее место. Правда, при подзарядке шум чуть потише, но для домашних условий всё равно неприемлемо. Как бы было хорошо утихомирить вентиляторы, снизить вес и размеры и, добавив евророзетку, предложить модель вечно неугомонным аудиофилам! Надеемся, что за Sven дело не станет и наше рационализаторское предложение будет учтено. Заключение Протестированный Sven Smart L 2000 относится к специализированным источникам бесперебойного питания. Назначение: выдача идеального напряжения (как по величине, так и по форме) для устройств, критичных к строгой синусоидальности питания, в том числе при внезапном обесточивании. С чем Sven Smart L 2000 успешно справляется. Очевидна промышленная и полупромышленная ориентация данного устройства (с выделением отдельного помещения). Насколько рассмотренный ИБП соответствует конкретным требованиям – решать уже вам.