APC推出的SMART-UPS是該品牌眾多UPS產(chǎn)品中的一類,在全球銷售已經(jīng)有3年,目前在中國處于剛剛上市階段。這類UPS產(chǎn)品主要針對十平米左右的小型服務器機房、類似銀行網(wǎng)點這樣的網(wǎng)絡布線間、超市和機場的安檢點等,根據(jù)容量劃分有750VA/1000VA/1500VA/2200VA/3000VA規(guī)格,適合不同應用環(huán)境,這次我們拿到的是1000VA的產(chǎn)品。
與同類產(chǎn)品相比,APC的SMART-UPS由于在國外已經(jīng)積累了3年的經(jīng)驗,因此產(chǎn)品的技術相對來說非常成熟,同時APC有針對性的打出了節(jié)能環(huán)保的理念。在節(jié)能環(huán)保方面,這款產(chǎn)品通過特殊設計,在市電供應相對穩(wěn)定的情況下可以大幅度降低UPS自身對電力的消耗,APC將這種工作模式稱作“雙轉換在線式”。
技術篇
說到APC SMART-UPS的節(jié)能,還是在這里先科普一下比較好。傳統(tǒng)的UPS分為在線式UPS和后備式UPS兩種,在線式UPS可以實現(xiàn)市電和電池之間的無縫切換,而后備式UPS在市電切斷之后會切換成電池工作狀態(tài)。那么APC的新技術又是什么樣的呢?
我們可以通過施耐德電氣信息事業(yè)部Smart-UPS RT生產(chǎn)線的首席工程師Jeffrey Samstad的描述來了解這類產(chǎn)品。首先是一張在線式UPS的拓撲圖,此圖基于ISO IEC 62040:1999規(guī)范。從拓撲圖我們可以了解在線式UPS的工作原理。
這種傳統(tǒng)的在線式UPS在“電源接口”部分通過無源器件為輸入電流濾波,在逆變器部分會對輸入功率進行分流,以確保電池能夠完全充電。
在工作狀態(tài)下,如果供電相對穩(wěn)定,會有約10%的額定功率被占用,比如1000W的在線互動式UPS中,從逆變器分流走的功率是不到100W。如果市電的電壓波動,上升或下降到額定輸入以外時,逆變器部分會啟動,將電池中的直流電轉換成交流電輸出,以確保輸出端的狀態(tài)基本達到正常值。
簡單的說,這種設計有值得商榷的地方:在正常供電狀態(tài)下,UPS自身會造成接近10%的電能損耗,因此UPS的總體轉換效率相對偏低,想要提升轉換效率就要被從逆變器分走的部分里做文章,但這樣會影響電池充電。而在供電不穩(wěn)定的狀態(tài)下通過逆變器補償?shù)姆绞?,又相當于將逆變器作為穩(wěn)壓設備使用,這樣的結果是電池會因為頻繁無序的充放電而白白損耗使用壽命,這種現(xiàn)象在發(fā)展中國家或者基礎設施不發(fā)達的國家地區(qū)相當明顯。另外接口部分的無源器件功能也非常有限,比如不能做PFC校正。
因此APC的SMART-UPS產(chǎn)品采用了另一種叫做雙轉換在線式的設計方案,以下是電路圖。
從圖中可以看到從輸入端到輸出端分成三路,由旁路開關根據(jù)限制條件決定采用哪一路輸出。一組電路是通過旁路開關將輸入電流直接送到輸出端,這是在供電穩(wěn)定的情況下運作的電路,幾乎不經(jīng)過任何元器件,也就把供電損失降到了最低。第二組電路應對供電不穩(wěn)的情況,輸入端會先通過整流器整流并將交流電轉換成直流電,這樣整流器到逆變器之間的供電直流電路穩(wěn)定的,因此單純的電壓波動不會觸發(fā)電池部分工作,也就沒有了頻繁充放電的問題。第三組電路則是從輸入端直接連入電池與AC-DC轉換器之間,同時承擔電流輸出和為電池充電兩項工作。這就是同類產(chǎn)品中獨有的雙轉換在線式UPS的工作原理。
做出這樣的設計之后,UPS在供電穩(wěn)定的狀態(tài)下,通過旁路實現(xiàn)了與供電設備直連,這樣UPS輸入端到輸出端之間的效率高達99%,并且UPS的可靠性也得到了全面增強,輸出的質(zhì)量也更好。嚴格的說這樣設計的UPS并不屬于在線式UPS,但是它已經(jīng)具備了在線式的全部優(yōu)點。
由于SMART-UPS與在線式產(chǎn)品仍然有一些區(qū)別,因此有些用戶可能會關注它的響應時間。從我們了解的數(shù)據(jù)來看,SMART-UPS的從交流電切換到電池的響應時間是4ms,遠遠低于PC設備20ms以內(nèi)的響應要求,即使是對于一些有PFC的設備,行業(yè)內(nèi)的規(guī)范也只是要求10ms以內(nèi),對于這種作業(yè)環(huán)境,SMART UPS是可以輕松應對的。
而在成本方面,則是互有取舍了。單從采購上看,傳統(tǒng)的在線式UPS價格會有一定優(yōu)勢。但從總擁有成本上來說,在日常工作環(huán)境下傳統(tǒng)在線式UPS 會擁有一定優(yōu)勢,但產(chǎn)品壽命和可靠性上雙轉換在線式UPS更勝一籌。另外在尺寸和重量方面,雙轉換在線式UPS會比傳統(tǒng)的在線式UPS更小和更輕,這在大容量產(chǎn)品上會表現(xiàn)的非常明顯。
外觀篇
說完了理論部分,該繼續(xù)拆解了。目前在天極網(wǎng)的這款是SMART-UPS 1000,顧名思義是一款1000VA的產(chǎn)品。以現(xiàn)在主流電腦的功耗水平計算可以維持供電30分鐘以上。對于這款UPS的目標用戶來說,不論是10平米左右的小型機房,銀行、超市網(wǎng)點還是安檢設備來說,都是綽綽有余的。因為這些地方的共同特征就是有供電故障都會被快速清除。
另外,在同檔次的產(chǎn)品中,SMART-UPS率先配備了LED液晶顯示屏,這樣不但能夠顯示UPS當前的工作狀態(tài),還可以顯示電池使用時間等關鍵信息,讓用戶能夠?qū)崟r了解整個UPS的工作狀態(tài),以便于隨時調(diào)整工作進度。
在背部可以看到UPS配備了網(wǎng)線接口、USB接口、8組輸出接口、1組輸入接口。屬于UPS產(chǎn)品的標準配置。
需要注意的是APC的UPS都有一個電池連接端子。在工作時需要將其裝上,否則電池是處于物理切斷狀態(tài)的。這樣設計保障了設備安全也保障了人身安全。在進行運輸、維修等操作時,需要將電池連接端子切斷。
另外這款UPS上面的過載保護采用了可恢復式的設計,在出現(xiàn)過載之后,先將過載設備移除,無需更換任何元件,只要再輕點開關,UPS就又恢復到了正常工作狀態(tài)。
另外在UPS上還提供了USB接口以及網(wǎng)絡接口便于對UPS進行管理和監(jiān)控。
SMART-UPS可供管理的內(nèi)容有很多,比如UPS上的插孔是分成兩組的,同時每個插孔都能夠獨立設置參數(shù)。在不開關UPS的情況下,可以通過軟件控制UPS上的插孔負載,通過人工干預讓UPS達到最佳工作狀態(tài)。
通過前面的介紹我們可以看到Smart UPS的幾個特點:
第一是率先采用了雙轉換在線式的設計,這在同類產(chǎn)品中目前是沒有的,它的好處是在供電質(zhì)量較好的環(huán)境中能夠最大限度減少UPS對于供電的干擾,以此提升了供電效能,減少設備自身的用電損耗。
第二個特點在我們的評測中沒有突出出來,但是也很重要,那就是能夠非常簡單方便的更換電池。作為一般用戶,如果需要更換電池,只需要將前面板拆下,就可以直接從UPS前端將電池部分抽出來進行更換,這樣對于UPS自身維護可以由運維人員承擔一部分,在UPS使用出現(xiàn)異常時最大限度減少設備送修帶來的麻煩。
第三個特點是具備了液晶顯示屏,能夠讓用戶輕易了解UPS的一些關鍵信息,這些信息可以幫助運維人員掌控基本的環(huán)境和設備狀況,并且能夠針對UPS進行一些簡單控制。
第四個特點是免費贈送了功能強大的管理軟件。類似的軟件在同類產(chǎn)品中是需要另外付費購買的,而其中有些產(chǎn)品甚至連付費購買的可能性都沒有,因為設備不支持。但APC Smart UPS上不但支持了軟件,還免費為用戶提供,這樣UPS就輕易實現(xiàn)了一些非常高級的功能,也降低了運維人員的維護壓力。
整體上看,這款UPS比較貼近當前行業(yè)的主題,那就是環(huán)保和易于維護。不管從哪個角度來看,這樣的主旋律都全面提升了UPS的性價比,相對于純粹的價格戰(zhàn)而言,將產(chǎn)品設計的更好用,讓APC Smart UPS更具競爭力。