Обзор и тестирование ИБП с двойным преобразованием Ippon Na+ TA 1000

Источник бесперебойного питания, основанный на двойном преобразовании входного напряжения, необходим для питания чувствительного оборудования, подключаемого к электросетям с низким качеством или при питании от мобильных генераторов. Это могут быть медицинские или лабораторные приборы в полевых условиях.

Для таких экстремальных условий важным фактором является и применение в ИБП натриевых аккумуляторных батарей – они быстрее заряжаются и способны эффективней работать при низких температурах.

Данные модели, конечно же, можно применять и для подключения домашних или офисных компьютеров и серверов. Стоимость у них выше, чем у привычных линейно-интерактивных моделей, но расходы будут оправданы при низком качестве электрических сетей.

Также в данной серии выпускаются модели на 2000, 3000 и 6000 Вт.

Технические характеристики

Упаковка и комплектация

ИБП упакован в картонную коробку. Внутри зафиксирован демпферами из вспененного полиуретана, углы усилены ребрами жесткости из плотного картона. Сам девайс помещен в целлофановый пакет.

В комплекте краткое руководство пользователя, три кабеля и шнур USB.

Руководство пользователя действительно «краткое», нет описания управления кнопками, включения и отключения девайса, а также описания работы через ПО. Все рассчитано на опытного пользователя, определяющего функции интуитивно, ссылка на полное руководство ведет на несуществующую страницу.

Внешний вид

Корпус источника бесперебойного питания очень габаритный, выполнен из металла, окрашенного в белый матовый цвет.

С левого бокам на корпусе имеется небольшая площадь с перфорацией, с правого - стенка сплошная.

Лицевая сторона перфорирована отверстиями в виде сот. За перфорациями просматривается рамка со сложным геометрическим рисунком. В нижней части круглое отверстие над вентилятором.

В верхней половине выступающая панель с LCD экраном. По левому боку от него четыре вертикально размещенных индикатора с пиктограммами:

• Сверху индикатор работы через инвертор, зеленый светодиод;
• Ниже желтый индикатор работы от батареи;
• Следующий оранжевый индикатор работы байпаса;
• Снизу красный индикатор неисправности.

LCD дисплей сверху демонстрирует электрические параметры: слева входные, справа на выходе.

Снизу схематично показан режим работы: от сети, через байпас или от аккумулятора. А также процент зарядки аккумулятора и процент нагрузки на выходе.

По центру находится значок работы вентилятора.

Справа от дисплея три кнопки. Никаких подробных инструкций по их функциям нет.

С тыльной стороны размещены все интерфейсы и зона вентиляции.

Снизу справа входная вилка с заземлением, рассчитанная на 10 А, сверху кнопка перезапуска автоматического предохранителя. По левому краю четыре выходных розетки, все подключены через аккумуляторы.

Сверху находятся интерфейсы RS232 и USB-B, под ними разъем для аварийного отключения EPO.

Левее - слот для установки устройства для управления по протоколу SNMP.

Снизу корпуса по периметру штампованные ножки небольшой высоты без резиновых прокладок.

Интерьер

Внутри корпус разделен на две части сплошной перегородкой.

В правом отсеке находятся три аккумулятора, подключенные последовательно на разъемных контактах. В этом же отсеке четыре розетки и слот с подключенным шлейфом для устройств SNMP.

Плюсовая линия идет через плату с двумя съемными плавкими предохранителями на 30 А.

Аккумуляторы установлены с маркировкой TD-NA-12350W. 12 В, 350 Вт.

Второй отсек занимает плата со схемотехникой. Два крупных радиатора отводят тепло от транзисторов инвертора. Между ними находятся элементы корректора коэффициента мощности и выпрямитель.

Данная зона отделена пластиковым тоннелем, идущим от вентилятора, что дает направленный поток воздуха для охлаждения силовых элементов и радиаторов.

Отдельная вертикальная плата для элементов управления на основе микроконтроллера (маркировка закрыта наклейкой с QR-кодом), линейных регуляторов 70028ATH и ШИМ-контроллеров.

Схемотехника и принцип работы

На входе находится фильтр электромагнитных помех на основе Х и Y конденсаторов и дросселей. Для защиты установлено три варистора, автоматический предохранитель на 10А, плавкий предохранитель и термистор.

Реле Sanyou на 10А переключают режим работы на байпас, при этом напряжение на выходные розетки подается сразу после фильтра, здесь же мы видим выводы AC-OUT сразу на розетки. Зарядка аккумулятора в данном режиме продолжается.

В линейном режиме инвертора переменное напряжение с входа идет на выпрямитель. Здесь он реализован на основе транзисторов IGBT + Diode и преобразуется в постоянное напряжение.

После выпрямителя находится корректор мощности на основе дросселей и конденсатора, подающий напряжение на инвертор. 

Инвертор собран на IGBT транзисторах JIF JT015N065CED (15А, 650В). Он формирует идеальное переменное напряжение на выходе.

В автономном режиме напряжение на инвертор подается с аккумуляторов, между ними установлен DC-DC преобразователь на транзисторах NCEP02515K (15А, 250В).

На выходе установлены еще фильтрующие конденсаторы.

Используются конденсаторы брендов CapXon, SAMXON, ChengX.

Кнопки, режимы и настройки

Определится с работой кнопок получилось только через техподдержку, в которой прислали иллюстрированную инструкцию. 

По умолчанию на экране демонстрируется напряжение на входе и на выходе. Нижняя кнопка переключает отображение информации: частота (вход, выход), процент заряда аккумулятора и значение VDC, напряжение на выходе и мощность (W), значение VA и напряжение, процент потребляемой мощности от номинального значения, версия программного обеспечения (VEr 48), количество батарей (PC5 3) и информация о неисправности с кодом (ALR). Средняя кнопка переключает эти же показатели в обратном порядке.

Выбранный режим отображения демонстрируется 40 сек и переключается на значения по умолчанию.

Длительное удержание нижней кнопки – значения демонстрируются поочередно с двухсекундной задержкой.

Одновременное нажатие и удержание нижней и средней кнопки переключает в режим байпас, то же действие с верхней и средней кнопкой переключает в линейный режим.

Для настройки функций в режиме байпаса нажимаем и удерживаем верхнюю кнопку.

В режиме настроек навигация кнопками, подтверждение верхней кнопкой.

В характеристиках заявлено напряжение на выходе 208, 220, 230 и 240 В, между ними переключаемся на экране «OPU».

Включение экспертного режима на экране «EP». В данном режиме можно настраивать функцию аварийного отключения «EPO», включить режим «ECO» и настроить ток заряда «CHG».

Тестирование

В линейном режиме на выходе ИБП напряжение со следующими характеристиками: 240 В (зависит от выбранного в настройках значения), 50 Гц. 

В режиме байпаса напряжение на выходе составляет 220-222 В, что соответствует показаниям в сети.

По умолчанию при отключении напряжения на входе в режиме байпаса ИБП не переключается на работу от аккумулятора и подключенные к нему приборы отключаются.

В линейном режиме при отключении питания на входе происходит мгновенное переключение на аккумулятор.

Показания энергопотребления на ваттметре и на выходе ИБП отличаются. Различия не укладываются в значения КПД.

На выходе ИБП в линейном режиме мы видим ровную форму синусоида, так же и при питании от батареи. Для сравнения синусоида в сети, к которой подключен ИБП и в режиме байпас.

При переключении на батарею визуально на графике скачка напряжения не заметно.

В характеристиках заявлено время автономной работы:

• Нагрузка 30% - 21,5 мин;
• Нагрузка 50% - 11,5 мин;
• Нагрузка 70% - 7 мин;
• Нагрузка 100% - 4,5 мин.

При подключении к нашему нагрузочному стенду с регулируемой мощностью мы получили следующие значения:

• Нагрузка 300 Вт – 21 мин;
• Нагрузка 500 Вт – 12 мин;
• Нагрузка 700 Вт – 7 мин;
• Нагрузка 1000 Вт – 4 мин.

Время последующей зарядки также зависит от скорости разрядки, но незначительно.

• После разрядки при нагрузке 300 Вт – 64 мин
• После разрядки при нагрузке 500 Вт – 56 мин
• После разрядки при нагрузке 700 Вт – 49 мин
• После разрядки при нагрузке 1000 Вт – 38 мин

В режиме ожидания без нагрузки на выходе потребление ИБП из сети было 28-30 Вт. При зарядке аккумуляторов потребление из сети составило 160-162 Вт.

ИБП работает даже при минимальной нагрузке или вообще без нагрузки.

Отключить ИБП можно, только отключив подачу питания на вход в режиме байпаса. Привычного отключения кнопками здесь нет.

Холодный старт возможен при любом заряде батарей.

При подключении ПК с блоком питания с активным корректором мощности (APFC) проблем не выявлено. Тестовый ПК с энергопотреблением 800 Вт успешно работал через ИБП.

Корректор мощности в ИБП успешно справляется с регулировкой входного напряжения из сети от 110 до 300 В, не переключаясь на батарею и выдавая на выходе стандартные напряжения без изменений.

Вентилятор работает постоянно и очень шумно. С расстояния 1 метр уровень шума составил от 50 до 56 дБ; видимо, скорости меняются, но по какому принципу не удалось установить. Даже в режиме ожидания вентилятор продолжает работать.

Заявлена работа девайса с программным обеспечением UPSilon 2000, но единственная версия для Windows 6.0 скачивалась в архиве, который на Windows 11 не распаковывается. Поэтому установить ПО и протестировать работу ИБП с ним не получилось. Поддержки стандарта Smart Battery нет, Windows не видит подключенную батарею. Но стоит отметить, что в характеристиках товара поддержка Windows 11 не указана.

Заключение

ИБП с двойным преобразованием Ippon Na+ TA 1000 и натриевыми аккумуляторными батареями имеет много преимуществ над моделями со свинцово-кислотными аккумуляторами и линейно-интерактивными моделями.

Прежде всего данный источник питания обеспечивает подключенное к нему оборудование качественным напряжением с идеальными параметрами независимо от показателей напряжения из электрической сети.

Аккумуляторы обеспечивают длительную работу оборудования при небольших нагрузках. Восполнение энергии несравнимо быстрое (в отличии от традиционных свинцово-кислотных аккумуляторов), зарядка занимает до часу времени. Также большой плюс - это работа таких аккумуляторов при низких температурах.

LCD-дисплей крупный и информативный, с его помощью, следуя инструкции, можно провести необходимые настройки и мониторить электрические характеристики.

Но у данного ИБП имеются и свои особенности, позиционирующие его специализированным устройством. Шумная работа системы охлаждения делает его практически не пригодным для работы с компьютерами в домашних условиях. Это скорее устройство для лабораторий, серверов или медицинских учреждений, в последнем случае – полевые госпиталя с питанием от генераторов, сельские больницы.

Плюсы:

Минусы: