Борьба за автономию

Этот выпуск "Испытательного стенда" посвящен источникам бесперебойного питания, которые обеспечивают работу компьютерной техники даже в отсутствие напряжения в электрической сети. Изучал устройства Евгений Любарский.

О чем речь

Упрощенно говоря, источник бесперебойного питания (ИБП) представляет собой аккумуляторную батарею (или несколько батарей) в сочетании с набором электротехнических элементов. В случае отсутствия напряжения в электросети или его нестандартного уровня, благодаря емкости этой батареи, на выходе устройства в течение некоторого времени можно получить напряжение нужного уровня. Таким образом, например, если подключить ПК не напрямую в электрическую розетку, а через такой источник питания, можно не беспокоиться о том, что компьютер выключится в неподходящий момент, а измененные данные будут потеряны. Времени, в течение которого ИБП отдает ток батареи, обычно достаточно для того, чтобы успеть сохранить рабочие изменения и выключить ПК.

ИБП делят на три типа: резервные (off-line), линейно-интерактивные (line interactive) и активные (on-line). Резервные ИБП пропускают через себя напряжение сети переменного тока, лишь отфильтровывая высокочастотные помехи, и переключаются на питание от батареи при исчезновении входного напряжения или при достижении им верхнего или нижнего установленного порога. При питании от сети они не обеспечивают стабилизацию выходного напряжения. Такие ИБП обычно применяют для защиты персональных компьютеров и рабочих станций.

Линейно-интерактивные источники питания являются улучшенной версией ИБП резервного типа. Помимо перечисленных выше свойств они стабилизируют и регулируют входное напряжение в большом диапазоне и, соответственно, реже, чем резервные ИБП, переключаются на батарейное питание. Все процессы в линейно-интерактивных ИБП контролируются микропроцессором, что также положительно влияет на работу устройства. Линейно-интерактивными источниками питания, помимо персональных компьютеров, можно защитить и серверы начального уровня.

У первых двух типов ИБП есть, например, такая технологическая особенность: в случае отключения входного напряжения им нужно некоторое время, чтобы переключиться на питание от батареи (обычно 5-8 миллисекунд). В этот интервал времени напряжение на выходе ИБП отсутствует полностью, что для определенных типов оборудования неприемлемо.

Этого недостатка лишены источники питания активного типа, поскольку аккумуляторная батарея задействована в них постоянно. В таких ИБП поступающее на вход переменное сетевое напряжение сначала преобразуется выпрямителем в постоянное (которое используется также для заряда батареи), а затем с помощью инвертора снова в переменное. Поэтому их еще называют "ИБП с двойным преобразованием". Эти источники питания являются наиболее технологичными, выходное напряжение в них обладает наилучшими характеристиками, и их применяют для защиты "критичной" техники — серверов, активного сетевого оборудования и др.

Выбирая источник бесперебойного питания, важно учитывать такую характеристику, как максимальная выходная мощность. Она должна быть больше суммарной потребляемой мощности оборудования, подключаемого к ИБП, иначе такой источник питания будет работать неэффективно или вообще не будет работать. Некоторые модели ИБП все-таки смогут работать с несколько большей нагрузкой, чем заявлено производителем, если в них заложена перегрузочная способность.

Также отметим, что в ИБП часть выходных розеток может быть без батарейного питания, а только лишь с фильтром от помех. Это удобно — к таким розеткам можно подключить периферийное оборудование, которое не нуждается в бесперебойном питании (например, принтер или звуковые колонки), и таким образом уменьшить суммарную нагрузку на ИБП.

Что тестировали

На тестирование мы получили восемь моделей ИБП четырех брендов: APC, Powerware, CyberPower и SVEN. Все устройства являются линейно-интерактивными источниками бесперебойного питания, кроме модели Powerware 3105 — это ИБП резервного типа. Максимальная выходная мощность предоставленных моделей находится в интервале от 500 до 1500 вольт-ампер. Перечисленные характеристики указывают на то, что предоставленные устройства являются ИБП начального и среднего уровней. Такие модели обычно используют дома, в малом или среднем офисе.

У трех устройств — CyberPower BRICs 650, Powerware 3105 и SVEN Pro+500 — на выходе установлены привычные евророзетки, остальные ИБП оборудованы розетками типа C13, для подключения к которым нужен специальный электрический провод.

Модель APC RS 1500 LCD и оба ИБП CyberPower оборудованы ЖК-дисплеями, на которые выводятся показатели работы. В частности, там можно увидеть входное и выходное напряжение, текущую нагрузку, а также уровень заряда аккумуляторной батареи. В других ИБП для информирования пользователя применяются светодиодные индикаторы.

Производители ИБП оснащают свои устройства также и фильтрами для защиты от высокочастотных помех, которые возникают в телефонных линиях и в компьютерных сетях. Помехи могут оказывать негативное влияние на работу телефона, факса, модема или сетевого адаптера. Большинство из предоставленных моделей оборудованы такими фильтрами.

Все ИБП укомплектованы интерфейсным кабелем для связи с ПК, а также программным обеспечением для мониторинга и управления питанием. Такое ПО поможет настроить и контролировать параметры работы ИБП, но основное его предназначение — безопасное выключение ПК или сервера без участия пользователя при длительном отсутствии напряжения в электросети. Заметим, что это более актуально для серверов. Обычно они работают без постоянного визуального контроля и должны иметь возможность в случае необходимости выключиться самостоятельно. В случае же с ПК установка таких программ не обязательна, так как чаще всего работающий персональный компьютер надолго без присмотра не остается.

Как тестировали

В этот раз мы не делали сравнительного тестирования, учитывая то, что предоставленные устройства имеют разные технические характеристики, в частности велика разница в максимальной выходной мощности. В то же время мы все-таки измерили время автономной работы каждого устройства, чтобы помочь читателю сориентироваться при выборе ИБП.

Ко всем источникам питания подключалась одинаковая нагрузка в виде современного офисного ПК и ЖК-монитора с диагональю 19 дюймов. На компьютере запускалась специальная программа, которая максимально задействовала все компоненты ПК, приводя к увеличению потребляемой мощности. С той же целью мы увеличили яркость монитора. В итоге, по нашим оценкам, суммарная потребляемая мощность ПК и монитора составила примерно 200 Вт.

После полной зарядки аккумуляторной батареи мы отключали устройство от входного напряжения и замеряли время, прошедшее с этого момента до отключения источника питания из-за разряда батареи.

Что получилось

Вся предоставленная техника во время тестирования работала без сбоев, при подключении и настройке каких-либо сложностей не возникло.

Как мы и предполагали, тест показал, что время автономной работы зависит от максимальной выходной мощности ИБП. Так, модель Powerware 3105 мощностью 500 вольт-ампер отработала 8 минут, а APC RS 1500 LCD мощностью 1500 вольт-ампер с той же нагрузкой действовал в автономном режиме 44 минуты.

Субъективные предпочтения тестировщика отданы моделям APC RS 800 и CyberPower BRICs 650. Результаты этого теста, а также технические характеристики устройств можно увидеть в итоговой таблице.

APC BACK-UPS RS 1500 LCD

APC BACK-UPS RS 800

SVEN POWER PRO+ 1000

CYBERPOWER VALUE 1200E-B

CYBERPOWER BRICS 650ELCD-RU

POWERWARE PW5110 500I

SVEN POWER PRO+ 500

POWERWARE PW3105 500S