Источник двойного преобразования. Обзор уникального источника бесперебойного питания Sven Smart L 2000

Ferra.ru уже тестировала не совсем обычные ИБП от Sven. Теперь настал черёд познакомиться с уникумом. Цена – соответствующая (от ~11500 рублей и выше). 

Следует заметить, что при таком ракурсе фото не отражает реальной глубины ИБП, которая оставляет более полуметра.

Упаковка и комплектация

Габаритная (в багажник влезет) коробка из гофрированного картона толщиной 6 мм.

Содержимое

• Диск с ПО в конверте с серийным номером
• Кабель для соединения ИБП с компьютером по протоколу RS-232
• Руководство пользователя (в двух частях: на русском и английском языках)
• Лист гарантийного талона
• Входной и выходной силовые кабели
• Запасной предохранитель 

Сам ИБП надёжно защищён от ударов при транспортировке основательными амортизаторами из прочного пенополиуретана. От влаги, в том числе при складском хранении, ИБП спасает полиэтиленовый чехол.

Спецификация

(по сведениям производителя)

Sven Smart L 2000
Максимальная нагрузка, ВА/Вт	2000 / 1400
Номинальное входное напряжение, В	220
Номинальная входная частота, Гц	50/60 (автоматическое определение)
Уровень входного напряжения, В	160...270
Уровень выходного напряжения, В	230 (+/-3%)
Форма выходного напряжения	Чисто синусоидальная
Продолжительность работы от батарей при полной (и половинной) нагрузке, мин.	6 (17)
Время переключения, мс	0 (On-line-режим)
Процессор	На основе RISC микропроцессора
Контролируемые параметры	Действующее напряжение и частота на входе и выходе, выходная мощность, уровень заряда и состояние батарей
Защита	От большого входного тока, от короткого замыкания, от перегрузки, от удара молнии, от выбросов, провалов, значительного снижения и полного отключения питающего напряжения
Индикаторы	LCD-индикатор шести режимов работы, уровня подключённой нагрузки, уровня заряда батарей, значения входного и выходного напряжения и частоты, два светодиодных индикатора режима On-line и тревоги
Допустимая энергия выбросов, Дж	480
Тип батарей	Герметичные необслуживаемые свинцово-кислотные аккумуляторы
Количество и емкость аккумуляторов (12 В)	6 шт., 7 А*ч
Время подзарядки	4 часа (до уровня >85%), 10 часов макс. (до уровня >90%)
Порты управления	RS232
Выходные розетки	4 шт. IEC"320
Условия эксплуатации	Высота над уровнем моря до 2000 м Температура +0...+40oС при относительной влажности 0-90% без конденсации
Физические размеры, мм	190x255x532
Уровень шума, дБ	50 (на расстоянии 1 м)
Масса, кг (нетто)	29

Технические решения

ИБП Sven Power Smart L 2000 относится к источникам с непрерывным двойным преобразованием. Собственно, такая технология – это «революция» в квартире, ведь основное назначение моделей с двойным преобразованием (double conversion) – это защита и обеспечение бесперебойным питанием промышленного оборудования с непрерывными техпроцессами, военного оборудования и медицинских приборов жизнеобеспечения. Вполне естественно, что такие ИБП превосходно подходят для защиты компьютерных систем, файловых серверов, телекоммуникационного и другого ответственного оборудования.

Входное напряжение от сети питания поступает на входной фильтр (EMI), подавляющий высокочастотные помехи и выбросы. Далее по схеме предохранитель, в модели Smart L 2000 он обычный плавкий. Затем цепь разветвляется. Напряжение подаётся на зарядное устройство для внутренней батареи, а также на зарядное устройство для внешних батарей (обеспечивает ток заряда 10 А). И поступает на переключатель, разрывающий цепь питания преобразователя в случае, когда входное напряжение не соответствует рабочему диапазону питания ИБП от сети. Далее ток поступает на преобразователь переменного напряжения в постоянное, затем на схему входного корректора мощности (PFC). Это специальная схема, позволяющая привести форму потребления тока из входной цепи в соответствие с формой входного напряжения.

Известно, что обычные импульсные источники питания потребляют от питающей сети ток, отличающийся от синусоидального. Применение этой схемы позволяет значительно снизить не синусоидальность тока потребления.

Далее отфильтрованное постоянное напряжение (360 В) вновь преобразуется в инверторе (DC/AC) в переменное 50 Гц и подаётся на выход через переключатель, который обеспечивает режим Bypass. Этот режим необходим при возникновении ситуаций, когда ИБП не может по каким-либо причинам обслужить нагрузку своими внутренними схемами в режиме On-line (при перегрузке, неисправностях схемы и др.). В штатном режиме работы этот переключатель находится в разомкнутом состоянии. Перед выходными розетками стоит дополнительный фильтр, устраняющий высокочастотные шумы преобразователя ИБП и дополнительно фильтрующий шумы от сети.

Когда входное сетевое напряжение небольшое или же вовсе отсутствует, в работу вступают схемы питания выходного преобразователя от энергии аккумуляторных батарей. При этом ток от батареи через предохранитель поступает на схему двухступенчатого инвертора (преобразователя DC/DC) сравнительно низкого напряжения аккумуляторных батарей (для модели Smart L 2000 шесть батарей общим напряжением 72 В) в высокое напряжение (360 В), необходимое для работы выходного инвертора (DC/AC).

Схема включает в себя также и варистор для защиты от высоковольтных выбросов (возникающих при разрядах молний и др.). Блок отключения преобразователей от сети выполнен на обычном электромеханическом реле, имеющем соответствующие параметры по напряжению и току коммутации, и в особых комментариях не нуждается. Выпрямитель и корректор мощности выполнены на современной элементной базе и содержат специализированные микросхемы управления.

Буферные конденсаторы-накопители выпрямителей имеют значительную ёмкость и обеспечивают пиковые нагрузки схемы инвертора. Выходной инвертор выполнен на мощных IGBT-транзисторах, затворы которых управляются специализированными микросхемами с применением оптронной развязки. Формирование синусоидальной формы выходного напряжения осуществляется высокочастотным методом. Подавление высокочастотной составляющей выходного напряжения выполняется выходным дросселем и конденсатором.

Инвертор работает при значительных токах на высокой частоте преобразования. Для того чтобы отсеять наведённые помехи от работы инвертора, применены фильтры на ферритовых кольцах, размещённые в непосредственной близости от выходных розеток.

Зарядное устройство для внутренней аккумуляторной батареи также выполнено по высокочастотной технологии. Это позволяет обеспечить стабильность тока заряда в широком диапазоне входных напряжений, значительно превышающем диапазон работы ИБП при питании от сети (заряд аккумуляторной батареи происходит, начиная с входного напряжения в 100 В).

Все режимы синхронизирует схема управления на микропроцессоре AT89C52 на плате контроля. Он обеспечивает полный контроль за параметрами ИБП, интеллектуальную поддержку интерфейса обмена с компьютером.

Модуль обмена с компьютером (в этой модели) выполнен для стандарта RS-232 на оптопарах, что обеспечивает его гальваническую развязку от схемы управляющего компьютера.