Обзор источника бесперебойного питания Sven UP-L1000E

Мы уже знакомы с двумя видами продукции компании Sven, предназначенными для защиты различных устройств по питанию: реле напряжения и стабилизаторами. Но у этого производителя есть немало и источников бесперебойного питания: до недавнего времени предлагалось 8 моделей, а сейчас доступна и девятая — Sven UP-L1000E, которую мы и рассмотрим подробно.

Характеристики, внешний вид, комплектация

Начинаем со списка заявленных характеристик:

В инструкции есть пояснение относительно уровня входного напряжения: в указанных выше пределах будет работать система AVR источника, а переход на батарею произойдёт лишь при выходе за эти рамки.

Обозначены в инструкции и имеющиеся виды защиты: от короткого замыкания и перегрузки.

ИБП выполнен в горизонтальном корпусе и внешне напоминает увесистый кирпич черного цвета, на верхней плоскости которого расположились выходные розетки (достаточно многочисленные) и органы управления (минимально необходимые).

Поверхности корпуса в основном матовые, но не обошлось и без столь любимого дизайнерами большинства брендов глянца — блестящая полоса проходит по центру этой плоскости с изящными заходами на ее короткие стороны.

Средняя часть глянцевой полосы занята вентиляционными прорезями, а в передней (если ориентироваться по надписям) части находится единственная кнопка Power, круглая и без подсветки, а также три разноцветных светодиода, показывающих режимы работы: зеленый — работа от сети, жёлтый — контроль заряда батареи (мигает в процессе заряда и горит постоянно по его окончании), красный — работа от батареи.

Шесть выходных розеток Schuko (CEE7/4 или «евророзетки») разделены на две группы: три левых обеспечивают только фильтрацию помех, а нагрузки, подключенные к трём правым розеткам, будут обеспечены еще и бесперебойным питанием.

На левом боку находится разъем для подключения к внешней питающей сети с помощью съемного кабеля, длина которого по нашему замеру составляет около 1,1 м, провода имеют сечение 0,5 мм² — для заявленных мощностей более-менее достаточно, хотя и без запаса.

Этот разъем имеет встроенный предохранитель, но не многоразовый, а плавкий.

Каких-то иных органов нет, хотя на левом и правом боках заметны заглушки, явно предназначенные для слаботочных разъемов. Возможно, планируется выпуск модификации с интерфейсом для подключения к компьютеру и с защитой для телефонных линий и LAN, которые мы видели во многих других моделях ИБП.

Заряд батареи не зависит от положения кнопки: он происходит всегда, когда ИБП подключен к сети переменного тока. И левая группа розеток, помеченная «Surge Protection», также не отключается кнопкой.

На нижней плоскости корпуса имеется крышка батарейного отсека. Ножки — пластиковые выступы высотой около 4 мм без каких-либо амортизирующих вставок.

ИБП поставляется в коробке, оформленной в общем для продукции Sven стиле.

В комплекте кабель питания, инструкция на нескольких языках, включая русский, и гарантийный талон.

Внутреннее устройство

Чтобы разобрать ИБП, сначала лучше извлечь батарею: снять крышку батарейного отсека на днище, которая крепится двумя саморезами, вытянуть АКБ и отсоединить провода от ее клемм.

Затем удаляем еще четыре самореза в колодцах на днище, после чего верхняя и нижняя половины корпуса легко разделяются. На верхней находятся выходные розетки и платы с электроникой, на нижней — трансформатор; всё это соединено проводами, поэтому разделить «верх» и «низ» не так-то просто.

Основные электронные компоненты расположены на большой плате, плата поменьше содержит кнопку и светодиоды индикаторов. Монтаж достаточно аккуратный.

Инвертор и схема заряда выполнены на МОП-транзисторах CS159N03, закрепленных на ребристых алюминиевых радиаторах. Цепь батареи защищена двумя параллельно включенными плавкими предохранителями по 40 А, распаянными на плате.

Коммутация осуществляется четырьмя реле Golden GH-1C-12L.

Защиты от импульсных помех на основе варистора нет, имеются только конденсаторы с маркировкой Х2 для защиты от ВЧ-помех.

На плате немало нераспаянных компонентов, в том числе одно реле. Вероятно, плата является общей для ряда моделей, перспективных или уже выпускаемых.

Батарея

В нашем экземпляре была установлена свинцово-кислотная аккумуляторная батарея Leoch DJW12-9.0 с заявленными напряжением 12 В и емкостью 9 А·ч.

Обозначенные и в спецификации ИБП, и на корпусе самой батареи 9 А·ч действительны для 20-часового разряда, то есть для токов порядка 0,4-0,5 А, что соответствует всего нескольким ваттам отдаваемой в нагрузку мощности. А для нагрузок, близких к максимальной заявленной для ИБП, токи исчисляются десятками ампер, и емкость будет существенно меньше.

Батарея начинает заряжаться, как только кабель питания ИБП подключается к розетке, в том числе когда источник не включен кнопкой.

Производитель батареи ограничивает зарядный ток значением 2,7 А, в общем случае оптимальным считается ток порядка 0,1С, где С — обозначенная емкость аккумулятора, то есть в данном случае ток 0,9 А. После отключения по исчерпанию заряда и последующего восстановления напряжения в питающей сети начальный ток составляет 1,0 А, но через несколько минут снижается до 0,9 А, что вполне соответствует указанному выше оптимуму. В течение длительного времени ток остается на этом уровне, а через 4—5,5 часов (в зависимости от глубины предшествующего разряда) очень быстро снижается до величины менее 0,1 А, желтый индикатор перестает мигать.

То есть заявленные 6—8 часов для заряда батареи до 90% являются не просто реальными, но даже с запасом. Тем не менее, при тестировании автономной работы мы всё же оставляли ИБП заряжаться до утра, то есть минимум на 13—14 часов.

Надо сказать, что у большинства подобных ИБП токи заряда немного ниже — обычно долговременный уровень составляет 0,7 А, соответственно время восполнения энергии в батарее больше.

Тестирование

Первое время после перехода на батарею ИБП издает звуковые сигналы с заметными паузами, затем надолго замолкает и вновь задействует звуковую сигнализацию незадолго до исчерпания заряда аккумулятора, на этот раз сигналы будут частыми.

Уточнения к спецификации

Сначала уточним несколько достаточно важных моментов.

Входной предохранитель имеет номинал 6,3 А, вполне соответствующий заявленной мощности (с запасом на возможные пусковые токи), а с некоторой натяжкой и сечению входного кабеля. Конечно, использование плавкой вставки — решение не самое удобное при эксплуатации, оно применяется лишь в недорогих устройствах, однако извлекаемый держатель оснащен еще одним таким же предохранителем, запасным. Ну, а частота срабатывания автоматического предохранителя или перегорания плавкого — это вопрос правильной эксплуатации.

Работа от батарей при малых нагрузках: пресловутого «режима экономии заряда», не позволяющего использовать ИБП для работы с устройствами, потребляющими небольшую мощность (компьютер в режиме энергосбережения, сетевой роутер), в данной модели нет.

Откуда взят такой вывод: по просьбе читателей, высказанной при обсуждении одного из предыдущих обзоров, мы поставили реальный эксперимент — подключили к ИБП роутер Wi-Fi + LAN, потребляющий 7—9 В·А (PF около 0,4), время автономной работы составило 6 часов 20 минут.

«Холодный старт», то есть возможность запуска оборудования без подключения к электросети: ИБП в такой ситуации включить можно, инструкция рекомендует делать это при выключенных нагрузках, подключая их с небольшой задержкой.

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.

Инструкция настоятельно рекомендует не подключать к ИБП устройства с большой потребляемой мощностью — лазерные принтеры и т. п. От себя добавим: важна не только мощность в рабочем режиме, но и пусковые токи, которые у тех же лазерных принтеров могут быть очень существенными.

Конечно, в основном это относится к правой группе розеток «UPS & Surge Protection»: если их суммарная нагрузка превысит 110% от заявленного максимума, то ИБП сначала будет подавать прерывистые звуковые сигналы, а через 30 секунд отключит эти розетки.

Но и для левой группы ограничения тоже есть, пределом здесь будет ток срабатывания предохранителя, то есть общая долговременная мощность нагрузок по всем шести выходным розеткам не должна превышать 1400 Вт (желательно даже не больше 1300-1350 Вт, и при таких нагрузках хорошо бы заменить комплектный кабель с проводами по 0,5 мм² на более толстый — не менее 0,75 мм²), причем пусковые токи должны быть меньше номинала предохранителя.

Собственное потребление: при полностью заряженном аккумуляторе ИБП потребляет 16—18 В·А (PF = 0,6), причем при включении кнопкой даже чуть меньше (16—17 В·А), чем при отключении (ближе к 18 В·А). Трансформатор при этом греется очень сильно: температура корпуса над ним примерно на 25-26 градусов выше, чем в помещении, а днище корпуса в месте крепления трансформатора нагревается еще на 5-6 градусов сильнее. Если выключить и разобрать ИБП, то даже по прошествии затраченных на разборку 10-15 минут к сердечнику трансформатора лучше не прикасаться — очень горячо.

В начале процесса зарядки встроенной батареи, разряженной до автоотключения ИБП, его собственное потребление ожидаемо выше: 28—29 В·А (PF = 0,9), причем остается на этом уровне длительное время, а по прошествии нескольких часов даже увеличивается на 1-2 В·А. Нагрев также сильнее, хотя и незначительно: на 3-4 градуса по сравнению с обозначенной в предыдущем абзаце величиной.

Уровень шума: вентиляторов в корпусе нет, поэтому в штатных режимах ИБП работает практически бесшумно, даже гудение трансформатора можно услышать, лишь прижавшись ухом к корпусу, да и то его будет едва слышно.

Работа системы автоматической регулировки напряжения (AVR)

В описании сказано, что от 175 до 290 В (±3%) на входе ИБП работает без перехода на батарею, но пороги срабатывания системы AVR, при которых задействуется повышающая или понижающая обмотка трансформатора, не указаны, поэтому начнем с их определения. Замеры делаем с подключенной линейной нагрузкой 100 Вт (значение действительно при 220 В).

К сожалению, имеющееся у нас оборудование не позволяет получить напряжения выше 285-287 В, поэтому верхний порог перехода на батарею мы опробовать не смогли. Отметим лишь, что с напряжением 285 В у источника проблем не возникало по меньшей мере в течение часа.

Начинаем снижать входное напряжение от номинала.

Нижний порог перехода на AVR составляет 212-213 В (здесь учтена погрешность измерений), подключаемая после этого повышающая обмотка обеспечивает увеличение выходного напряжения примерно на 15%.

Переход на работу от батареи происходит, когда напряжение на входе будет ниже 178-179 В. На выходе инвертор выдает около 224-225 В (измерено TrueRMS-вольтметром).

Теперь напряжение повышаем. Возврат от батарейного режима к AVR с повышением происходит при 181-182 В, к прямой трансляции — при 218-219 В.

Верхний порог перехода на AVR — 255-256 В, понижающая обмотка уменьшает напряжение на те же 15%.

Если начать снижать напряжение на входе от максимума в 285 В, то переход к прямой трансляции произойдет при 247-248 В.

Все сказанное выше мы свели в таблицу.

Таким образом, при изменениях напряжения в питающей сети от минимума до 285 В напряжение на выходе ИБП меняется от 209 В до 255 В.

В спецификации возможные отклонения от номинала в 230 В оцениваются как −14%/+10%, то есть от 198 В до 253 В. Действующий ГОСТ 32144-2013, на который мы ориентируемся при оценке подобных источников, несколько более строгий: он определяет возможные отклонения в пределах ±10% от номинала, то есть от 207 до 253 В.

В «минус» наш ИБП уложился даже относительно требований ГОСТ, а в «плюс» хоть и вылез за рамки и стандарта, и спецификации, но настолько мало, что это можно отнести на особенности конкретного экземпляра.

Автономная работа, перегрузочная способность

При работе от батареи на выходе инвертора типичная для подобных источников «аппроксимированная синусоида», с математической синусоидой ничего общего не имеющая, но вполне пригодная для работы с нагрузками, оснащенными импульсными блоками питания.

Форма этой «синусоиды» при неизменной нагрузке достаточно стабильна во времени, соответственно стабильно и выходное напряжение, измеряемое TrueRMS-вольтметром.

Отклонения при линейных нагрузках от 0 до 400 Вт и нелинейных 200 и 400 В·А не выходили за рамки даже не ±10%, а ±5%.

Теперь самое интересное: время автономной работы при разных нагрузках, сначала в виде графика, а затем таблицей.

Напомним: для ИБП заявлена максимальная нагрузка в 510 Вт, но и с заметной перегрузкой он не только нормально работал в режиме трансляции сети, но даже какое-то время продержался на батарее, причем не жалкие 2-3 секунды. Конечно, нагрузку мы задавали не с точностью до ватта, а с погрешностью ±5%, но заявленный максимум явно был превышен, в последней строчке таблицы не менее чем на 7%.

Вообще перегрузочную способность Sven UP-L1000E можно назвать очень хорошей для ИБП такого класса: на нагрузку 600-610 Вт негативной реакции нет, свидетельствующий о перегрузке постоянный звуковой сигнал возникает лишь при 620-630 Вт (напомним о погрешности ±5%), однако выходы не отключаются по меньшей мере в течение 5 минут, то есть кратковременно допустимы и такие перегрузки.

Надо только учитывать, что перегрузочная способность может быть меньше при работе повышающей или понижающей ступеней AVR.

Если говорить о компьютерах и учитывать время, которое потребуется оператору на нормальное завершение текущего действия и работы операционной системы, то данный ИБП вполне способен работать с многоцелевой рабочей станцией среднего уровня (например, домашней) или с достаточно производительным офисным компьютером. Для примера: используемый нами тестовый компьютер вместе с монитором обычно потребляет не более 230-250 В·А, но даже в режимах с пиковым потреблением Sven UP-L1000E способен защитить его от перебоев в питающей сети длительностью в многие десятки секунд, а то и в 2-3 минуты, то есть не столь уж кратковременных.

Переходные процессы

Напомним: в доступной спецификации указано «Время переключения: ≤ 10 мс, типовое». И не уточняется, касается ли это только перехода на батарею и обратно, или относится еще и к срабатыванию AVR, а ведь мы знаем: из-за дребезга контактов переключающих реле здесь возможны не самые приятные варианты.

Вот осциллограммы, иллюстрирующие различные процессы с линейной нагрузкой 100 Вт. На всех цена деления 5 мс по горизонтали и 200 В по вертикали.

Сначала само выходное напряжение:

Как видите, при работе AVR в синусоиду вносятся заметные гармонические искажения. На взгляд выглядит страшновато, но объективный замер показывает: суммарный коэффициент гармонических составляющих находится в рамках, определяемых ГОСТ 32144-2013.

А для работы инвертора мы видим типичную «аппроксимацию синусоиды»:

Теперь посмотрим, что происходит во время переключения режимов.

Лишь на последней осциллограмме длительность переходного процесса приблизилась к 10 миллисекундам, а в некоторых случаях и вовсе не превышает 1-2 мс.

Итоги

Sven UP-L1000E — недорогой линейно-интерактивный ИБП, вполне способный обслуживать компьютеры средней мощности и иные нагрузки, допускающие питание от «модифицированной синусоиды». Среди таких нагрузок вполне могут быть устройства с совсем небольшим потреблением вроде роутеров или беспроводных точек доступа, поскольку в источнике нет функции отключения при малых токах на выходе, да и время автономной работы для них получается немалым.

В диапазоне типичных нагрузок время работы от батареи получилось как минимум не хуже, чем у других побывавших у нас моделей, имеющих аккумулятор той же емкости.

Позитивным отличием ИБП является хорошая перегрузочная способность: далеко не все аналоги так лояльно относятся к перегрузкам.

Время переключения при срабатываниях AVR или при переходах с/на инвертор безо всяких натяжек укладывается в заявленные рамки.

Система управления и индикации проста до примитивности, а возможность взаимодействия с компьютером для мониторинга и контроля отсутствует. Возможно, кто-то посчитает это недостатком, но для многих пользователей вполне хватит имеющегося в Sven UP-L1000E.

Количество силовых выходов вполне достаточно для такой мощности, а группа розеток без батарейной поддержки позволит подключать и более мощные нагрузки.

Использование розеток Schuko в качестве выходных расширяет возможности выбора подключаемых устройств.