Правильное электропитание

Версия для печатиВерсия для печати

В одном из прошлых номеров "КВ" в рубрике "Brand Name" была опубликована статья о Powerware Corporation. Напомню, что Powerware - старейшина рынка источников бесперебойного питания (образована в 1962 году), чего не скажешь, например, о лидере продаж в России - компании APC, основанной только в марте 1981 года. Неудивительно, что отождествление аббревиатур "UPS" и "APC", звучащее от большинства отечественных пользователей, скорее всего, вызовет ехидные улыбки на устах владельцев продукции компаний Powerware, Minuteman, Powercom или молодой Opti-UPS. Давайте улыбнемся и мы с вами.

Новинки на рынке ИБП появляются не часто, ибо проблемы, с которыми призваны бороться источники бесперебойного питания, давно известны. Всего их, как считает компания Powerware, девять: пропадание напряжения (power failure), кратковременное понижение напряжения (power sag), всплески напряжения (power surge), продолжительное понижение напряжения (brownout), высокочастотный шум (line noise), высоковольтные выбросы (high voltage spike), отклонение частоты (frequency variation), кратковременные изменения напряжения (switching transient) и гармонические искажения (harmonic distortion). Однако технологическое и функциональное исполнение новых ИБП все же не столь консервативно, как количество давно известных проблем. Уменьшение габаритных размеров источников бесперебойного питания - тоже немаловажный вопрос, который стоит перед всеми производителями не только мощных ИБП, для доставки и установки которых никак не обойтись без специального грузового автомобиля и строительного крана. Прежде всего, каждый отдельный потребитель беспокоится именно о себе, поэтому в этой статье речь пойдет об ИБП мощностью от 300 до 6000 ВА. А раз уж затронули проблему уменьшения габаритных размеров ИБП, то вот и наглядный пример - новинка июля 1999 г. для рынка SOHO - ИБП Powerware 3115.


Powerware 3115 (ИБП класса Off-Line)

Недорогие источники бесперебойного питания с номинальными значениями мощности 300, 420 и 650 ВА. Они обеспечивают защиту от трех возможных проблем с электропитанием: пропадания напряжения, кратковременного понижения напряжения и всплесков напряжения. Отличительная особенность Powerware 3115, как уже было отмечено, - малые габаритные размеры. Для 300 и 420 ВА - всего 155х90х371 мм, а для 650 ВА - 163х117х356 мм. Меньшие имеют по два разъема для подключения нагрузки, больший - четыре. Простой без изысков дизайн вполне соответствует внутреннему содержимому. Упрощенная структурная схема Powerware 3115 представлена на рисунке 1.

Рис. 1

При подаче на вход ИБП напряжения, удовлетворяющего ранее заданным параметрам, оно фильтруется и поступает на выход ИБП. Иначе используется накопленная энергия батареи, которая через инвертор преобразуется из постоянного напряжения в переменное прямоугольной формы. Как только входное напряжение вновь приходит в норму, ИБП подключает нагрузку непосредственно к сети через фильтр, а батарея начинает заряжаться. Powerware 3115 документированно поддерживает "холодный старт". При отсутствии напряжения в сети можно с помощью энергии, накопленной батареей, запустить ИБП в аварийном режиме, таким образом обеспечив хоть на некоторое время номинальное напряжение питания нагрузки.

В отличие от ИБП класса Off-Line других производителей, Powerware 3115 для всех трех выпускаемых модельных мощностей имеет на задней панели разъем для подключения к последовательному порту ПК. Рядом - DIP-переключатель для задания нижней границы входного напряжения переключения на батареи и номинального выходного напряжения при работе от батареи (220, 230 или 240 Вольт). В комплект поставки Powerware 3115 входит также специальный кабель и компакт-диск с программным обеспечением, позволяющие через последовательный порт контролировать состояние ИБП, а также корректно завершать работу в случае продолжительного отсутствия напряжения питания в сети и невозможности поддерживать аварийное питание от батареи. Раньше такие сервисные функции были доступны только для дорогих ИБП. Что же касается DIP-переключателя, то с его помощью из четырех вариантов - 166, 176, 186 или 196 Вольт - выбирается один, который, являясь нижним порогом, будет определять ширину диапазона входного напряжения работы ИБП без использования батареи. Эта возможность необходима для областей с частыми энергетическими флуктуациями, когда батарея используется по несколько раз в день. Так, расширяя диапазон входного напряжения функционирования ИБП без использования батареи, можно значительно увеличить полный срок службы батареи. По мнению Powerware, удвоить срок службы батарей также поможет разработанная компанией технология Advanced Battery Management (Улучшенное управление батареей) или, сокращенно, ABM. Основной принцип - производить зарядку только тогда, когда в этом возникает необходимость. Так как каждая батарея рассчитана на определенное количество циклов зарядки-разрядки, уменьшая их количество - продляем "жизнь" батарее. Однако эта возможность используется в более совершенных моделях ИБП, речь о которых пойдет далее.


Powerware 5105 (ИБП класса Line-Interactive)

Старое название этой линейки ИБП - NetUPS. Оно и понятно, эти источники бесперебойного питания класса Line-Interactive, предназначены прежде всего для обеспечения качественным напряжением ответственных клиентских рабочих мест и серверов. Однако Powerware 5105 может быть рекомендован также и для питания отдельных (не подключенных к сети) графических станций или даже домашних ПК, ибо его невысокая стоимость очень уж выгодно сочетается с функциональными возможностями. Посмотрите хотя бы на переднюю панель (рис. 2).

Рис. 2

Как мне кажется, разработчики Powerware 5105 создавали ИБП для установки на стол рядом с системным блоком или монитором. Только тогда пользователи могут в полной мере насладиться подробной индикацией состояния сетевого напряжения, режима работы самого ИБП, а также значения потребляемой мощности. Для разъяснения смысла световых и цветовых комбинаций, создаваемых индикаторами на лицевой панели Powerware 5105, в руководстве пользователя отведены три страницы. Хотя единожды разобравшись, что же на самом деле означает свечение каждого из шестнадцати индикаторов, можно будет без особого труда с первого взгляда определять происходящее в данный момент событие.

На упрощенной структурной схеме Powerware 5105 под заголовком "Power Conditioner" изображены две специфические составляющие части источника бесперебойного питания класса Line-Interactive (рис. 3).

Рис. 3

Это Boost и Buck - ступенчатые регуляторы входного напряжения. В случае повышения входного напряжения Buck его понижает до номинального, а в случае понижения Boost - повышает. Благодаря этим ступенчатым регуляторам, помимо защиты от пропадания напряжения, кратковременного понижения напряжения и всплесков напряжения, Powerware 5105 предохраняет нагрузку от продолжительного понижения или повышения входного напряжения без использования энергии батареи. Значит, прослужит последняя дольше.

С упоминания о наличии Advanced Battery Management начинается список документированных возможностей Powerware 5105. ABM, помимо точного определения момента необходимой зарядки батареи, может прогнозировать за 60 дней истечение срока годности батареи. Двух месяцев будет вполне достаточно, чтобы выделить из бюджета сумму на приобретение новой батареи. Получив тревожный сигнал, уже не стоит злоупотреблять "холодным стартом", который возможен с Powerware 5105.

Источник бесперебойного питания Powerware 5105, как большая часть ИБП, создаваемых для обслуживания сетевых решений, оснащен устройством фильтрации импульсных помех в сетях 10Base-T. Имеется, конечно, и разъем для подключения к последовательному порту ПК. Функции, возлагаемые на этот интерфейс, расширены: можно не только определять ключевые моменты работы ИБП, но и наглядно наблюдать на экране монитора за происходящими внутри источника бесперебойного питания процессами. Отображению также подлежат входное и выходное напряжение, значение потребляемой нагрузкой мощности и время автономной работы от батареи.

Набор мощностей Powerware 5105: 450, 700, 1000 и 1500 ВА, причем две последние модели размещены в более массивных корпусах, имеют не четыре, а шесть разъемов для подключения нагрузки, и вдобавок ко всему снабжены автоматическим (многоразовым) предохранителем. Как говорится: "Большому кораблю - большое плавание".


Powerware 9110 (ИБП класса On-Line)

Все вышеописанные источники бесперебойного питания во время работы не обеспечивали чистоту синусоиды переменного тока и защиту от всех девяти возможных проблем с электропитанием. Компромиссным решением в таком случае может оказаться использование ИБП класса Line-Interactive Powerwave 5119, которые при переходе на работу от батареи обеспечивают на выходе напряжение чистой синусоидальной формы. Однако для критически важных устройств рекомендуется использовать ИБП класса On-Line. Powerware не так давно анонсировала новую линейку специально адаптированных для европейских сетей электроснабжения ИБП Powerware 9110. Являясь источниками двойного преобразования, Powerware 9110 питают нагрузку чистым стабилизированным напряжением синусоидальной формы почти вне зависимости от формы, частоты и величины входного напряжения. Модельный ряд делится на семь разных ИБП по мощностям: 700, 1000, 1500, 2000, 3000, 5000 и 6000 ВА.

На упрощенной структурной схеме Powerware 9110 нет каких-либо переключателей режима работы "сеть-батарея" (рис. 4), однако на самом деле это не так.

Рис. 4

Переключение все-таки происходит, только оно никак не может повлиять на кривую выходного напряжения, т. к. производится переключение не двух источников переменного тока с отличающимися частотами и фазой, а двух источников постоянного тока, для которого эти две характеристики просто не существуют. При внутренних повреждениях или перегрузке ИБП происходит автоматический переход на Bypass. Таким образом, сохраняется питание нагрузки.

Перейдем к "наружному осмотру" Powerware 9110-1500VA. Этот полуторатысячный ИБП класса On-Line на самом деле не столь громоздок. Его габаритные размеры: 145х475х 225 мм. Строгий индустриальный дизайн без всяких там новомодных округлостей убеждает, что без сомнения вы имеете дело с высококачественным и надежным ИБП. Чтобы быстро разобраться со значениями всех индикаторов, как и в случае с ИБП Powerware 5105, лучше сперва заглянуть в руководство пользователя, которое, между прочим, напечатано и на русском языке тоже.

Вся сложность схемотехники источника бесперебойного питания с двойным преобразованием ничуть не усложнила процесс его использования и настройки. Две кнопки на передней панели (On и Bypass/Off) и спрятанный под небольшой прозрачной пластмассовой пластинкой рядом с разъемом для подключения к последовательному порту ПК переключатель выходного напряжения на 220, 230 или 240 Вольт. И все... Об остальном позаботится сам Powerware 9110, который при нагрузке в 33% может работать без использования энергии батарей от 120 Вольт! Верхний допустимый предел - 276 Вольт. При этом на выходе нагрузка будет питаться чистой пятидесятигерцовой синусоидой переменного тока, даже если частота входного напряжения изменяется от 40 до 70 Герц.

Если со временем у вашего сервера "разыграется аппетит" и для него понадобится дополнительное время автономной работы от батарей, нет нужды приобретать новый или дополнительный ИБП. Достаточно лишь подключить к любому из источников бесперебойного питания Powerware 9110 (кроме Powerware 9110-700VA) один или несколько внешних блоков батарей.


Программное обеспечение

Все рассмотренные источники бесперебойного питания Powerware комплектуются компакт-дисками с программами LanSafe III и FailSafe III. Первая предназначена для управления одним или несколькими ИБП в сети, вторая же - для отдельных ПК с управлением через последовательный порт. Для доступа к данным, характеризующим работу ИБП через Интернет, есть программа SurfSave, которая, работая совместно с LanSafe III, позволяет системному администратору проверять состояние ИБП, находясь где угодно по всему миру. Как LanSafe III, так и FailSafe III состоят из двух основных частей: агента и консоли. Агент выполняет базовые функции по обмену информацией с ИБП, инициирует закрытие операционной системы. Консоль же отображает в упрощенном схематическом виде состояние ИБП (рис. 5).

Рис. 5

С ее же помощью можно изменять некоторые параметры ИБП.

Для Windows 95, а вернее, специально для работы с пресловутым Plug&Play написан драйвер для Powerware 9110 и Powerware 5105. Он выполняет ограниченное количество функций FailSafe III, но их-то на самом деле может быть вполне достаточно.


Заключение

На примере обновленных линеек ИБП от Powerware нам удалось рассмотреть основные функциональные возможности каждого из трех типов источников бесперебойного питания. Теперь, если дело стоит за выбором пусть даже и Noname-ИБП, то прежде всего обращайте внимание на дополнительные функциональные возможности. Чего только стоит "холодный старт", когда на почтовом сервере лежит очень важное письмо, а из-за медлительности электрика, отключившего весь подъезд дома или этаж офиса, вы не можете его прочитать.

Дмитрий КОЖУРО,
has@belsonet.net

Номер: 

50 за 1999 год

Рубрика: 

Hardware
Заметили ошибку? Выделите ее мышкой и нажмите Ctrl+Enter!

Добавить комментарий