Обзор Powercard - ИБП с интерфейсом PCI

Введение

Коробка с PowerCardВсе мы в своей жизни сталкивались с проблемами электроснабжения. Как часто отключения электричества сводили на нет ваши труды за компьютером? А было ли такое, что ваш компьютер попросту не мог работать из-за скачков напряжения в сети, или высокочастотных помех? В наших домах, где на в соседних квартирах запросто могут работать и персональный компьютер и контактная сварка, проблемы с электропитанием уже давно перестали удивлять обычных пользователей. И для того, чтобы решить проблемы с электричеством, мы приобретаем себе источники бесперебойного питания, в простонародье именуемые УПС-ами (от английского UPS - uninterruptible power supply), или ИБП (источники бесперебойного питания).

 

 

К счастью сегодня источники бесперебойного питания стали доступны практически каждому пользователю, и уже дополняют собой не только банковские сервера, но и обычные офисные машины. Но любой ИБП - это всего лишь коробка с электроникой и аккумуляторными батареями. В зависимости от ёмкости, УПС-ы иногда занимают очень много места, но зато могут поддерживать работу компьютера при отключенном электричестве в течение нескольких часов. Разумеется, такие устройства стоят очень дорого, а потому и устанавливаются только на ответственные компьютеры. Для большинства обычных пользователей поддержка долговременной работы компьютера без электричества не нужна. Основное, что требуется от источника бесперебойного питания - это подача качественного напряжения на компьютер даже при перебоях в сети, а также питание компьютера в течение некоторого времени от аккумуляторов в том случае, если в сети пропало напряжение. Этого времени должно хватить на то, чтобы пользователь успел сохранить всю свою работу и выключить компьютер. Конечно, можно ожидать от источника питания, что он продержит компьютер включённым до того, как напряжение в сети будет восстановлено, если отключение кратковременное, но это уже зависит от того, по какой причине оно исчезло в розетке, - сгорела ли лампочка в комнате, или произошло повреждение на подстанции. Именно из-за таких низких требований в большинстве офисов устанавливаются недорогие источники бесперебойного питания мощностью 250-300 Вт. Долговременной работы при отключении электропитания от них не ждут, а с остальными функциями они вполне справляются. Недостатком таких источников служит то, что они занимают место рядом с компьютером, а этого места может и не быть в тесной комнате. А установленный под ногами UPS только осложняет ситуацию - каждый норовит споткнуться об устройство, вырвав из него шнуры питания. Тут уж ни о какой надёжности электроснабжении не может быть и речи.

Теперь становится ясно, откуда взялась идея создания внутренних ИБП. И на этом поприще многие производители показали очень интересные разработки. Например, UPS, интегрированный в блок питания. Его блок с аккумуляторными батареями вставляется в пятидюймовый отсек корпуса и имеет индикацию заряда батерей. Или, например, UPS, электроника которого вместе с аккумуляторами собрана в корпусе, также вставляемом в пятидюймовый отсек компьютера.

Внутренний UPS

Одной из разновидностей внутренних источников питания стал PowerCard производства компании Guardian On Board. Это первый в мире источник бесперебойного питания с интерфейсом PCI, то есть, представляющий собой PCI-карту. В этом обзоре мы и рассмотрим первый в мире PCI UPS - PowerCard.

Отличия PowerCard от других ИБП

*

Высокочастотный трансформатор, работающей на повышенной частоте, практически не издаёт шума и имеет большую эффективность, чем обычные трансформаторы.
*

Устройство контроля формы волны WaveGuard. Благодаря этому устройству PowerCard сглаживает все неровности входящей волны и выдаёт на выходе чистую синусоиду.
*

Сборка всех электронных компонентов на печатной плате, без использования проводов, ручная сборка некоторых компонентов.
*

Сертификация UL1950,самого высокого рейтинга ИБП, означает, что PowerCard безопаснее других UPS.
*

Никель-Кадмиевые аккумуляторные батареи, более лёгкие, меньшего размера с более высокой ёмкостью, чем другие, обычно используемые в ИБП.
*

Защита телефонной линии позволяет предотвратить повреждение модема в случае появления в телефонной линии высокого напряжения.
*

Технология заряда батарей FastCharger продлевает жизнь батарей и заряжает их быстрее, чем обычно.
*

Более удобное подключение потребителей через специальный запатентованный коннектор.

Характеристики PowerCard

*

Ёмкость 420 ВА (250Вт)
*

Подаваемое напряжение: 98-132 В (115 В), 198-250 В (230 В)
*

Напряжение на выходе: 115 В, или 230 В (плюс-минус пять процентов) при питании от батарей. 98-132 В (115 В), 198-250 В (230 В) при питании от сети
*

Форма волны на выходе: чистая синусоида при питании от сети, ступенчатая синусоида при питании от батарей
*

Частота напряжения на выходе: 60 Гц при 115 В, или 50 Гц при 220 В (плюс-минус пять процентов)
*

Эффективность: 99% при питании от сети, 92/88% при питании от батарей при 50% / 80% нагрузке
*

Чувствительность: 2-4 мс
*

Защита от высокочастотных и низкочастотных помех EMI/RFI фильтрами
*

Подключение трёх электроприёмников
*

Две телефонных розетки для подключения модема с защитой от низкочастотных волны многоразовым газовым разрядником.
*

Взаимодействие с компьютером через COM-порт
*

Встроенный динамик для подачи звуковых сигналов
*

Три встроенных светодиода для отображения состояния ИБП
*

Защита батарей от полного разряда
*

Число перезарядок батарей - 500 раз
*

Время заряда батарей - от одного до 10 часов
*

Время жизни батарей - 3-5 лет
*

Питание компьютера от батарей - до 25 минут, в зависимости от мощности компьютера
*

Работа при температуре от 0оС до 40оС
*

Размеры PCI карты: 130x25x215 мм
*

Размеры аккумуляторных батарей: 97x29x167 мм
*

Общий вес UPS: 2.3 Кг
*

Бесшумная работа

Как обычно, заявленные характеристики обещают слишком много. Но давайте посмотрим, что же представляет собой PowerCard?

Поставка

В коробке с PowerCard вы найдёте, прежде всего, саму PCI карту PowerCard. Это плата электроники источника бесперебойного питания. Она закрыта в синий пластиковый защитный кожух, потому что в отличие от остальных плат расширения компьютера, на PowerCard присутствует высокое напряжение.

PowerCard

На плате с торца имеются три светодиода, которые сигнализируют состояние УПС-а. Мы вернёмся к ним чуть позже.

Честно говоря, когда я только первый раз услышал про PowerCard, я очень удивился, как могут 420 ВА аккумуляторы умещаться на одной плате вместе с электроникой? Тогда PowerCard показалась настоящим достижением компьютерной техники. Но при вскрытии коробки всё встало на свои места и удивление прошло, потому что рядом с PCI картой лежал блок аккумуляторных батарей.

Аккумуляторные батареи

Эти батареи подключаются к PCI карте и устанавливаются внутри корпуса. Как жаль, что всё оказалось проще, чем мы ожидали.

Комплект шнуров немного отличается от того, который изображён на коробке с UPS-ом.

Шнуры

Этот шнур не имеет привычных вилок. Широким разъёмом он подключается к PowerCard. На этом разъёме установлен предохранитель, защищающий UPS от перегрузки. Привычной электрической вилки на шнуре нет. Он подключается к шнуру питания компьютера, или монитора с тремя контактами. То есть, только тем комплектом, который идёт в коробке, подключить ИБП к розетке не удастся. Вообще, это несколько странно, но у всех нас есть нужные шнуры питания и поэтому с подключением проблем не должно возникнуть.

Следующий шнурик служит для соединения PowerCard и компьютера через COM-порт.

Шнуры

На одном его конце RS232 контакты для подключения к COM-порту, а на другом обычный стереофонический пальчиковый контакт.

Шнуры

Ну и последний шнур - телефонный, служит для подключения модема к UPS.

Также в комплекте поставляется диск с программой PowerMon II, руководства пользователя и мануал к программному обеспечению.

Драйвера и мануалы

И хотя обе книжечки имеют хорошую полиграфию, все они написаны на чистом английском языке.

Как работает PowerCard?

Работает PowerCard просто. Мы попробуем объяснить, как он действует с помощью следующей схемы.

Из розетки электрический ток проходит через EMI/RFI фильтры и разделяется на две части. Одна из них идёт на зарядное устройство аккумуляторов, а вторая через специальную схему защиты от низкочастотных помех передаётся через переключатель и предохранитель к потребителю электроэнергии. Переключатель электрического потока выбирает, откуда запитывать компьютер - от батарей, или же от сети. Сразу после EMI/RFI фильтров установлен датчик с вольтметром, определяющий величину напряжения в сети. В случае исчезновения напряжения этот датчик срабатывает и переключатель отключает потребителя от сети и запитывает его от батарей через преобразователь постоянного тока в переменный. В это же время датчик напряжения начинает подавать на COM-порт компьютера сигнал об отключении питания и состоянии батарей. Когда напряжение в сети появляется, происходит обратное переключение и потребитель запитывается от сети.

Понятно, что по шине PCI УПС не связывается с компьютером. Однако, не проинсталлированная в свободный слот карта PowerCard работать не будет, так как имеет специальный датчик, который сообщает преобразователю постоянного тока в переменный о том, что карта проинсталлирована правильно. Сделано это для того, чтобы плата не была под напряжением, когда вы будете, например, переставлять её на другой компьютер, не отсоединив батарейки.

Телефонные розетки никак не связаны с основными цепями PowerCard. В одну розетку подключается телефонная линия, сигналы с которой проходят через фильтры ко второй розетке, к которой подключен модем. В случае возникновения повышенного напряжения в телефонной линии, сработает газовый разрядник внутри PowerCard и защитит ваш модем от повреждений.

Так просто схема UPS выглядит на бумаге. А на самом деле всё намного сложнее. Для того, чтобы понять, что же за устройство мы устанавливаем в PCI слот, следует просто снять защитный кожух.

PowerCard изнутри

Два диодных моста, конденсаторы, транзисторы, трансформатор, два реле и фильтры. Внизу, возле PCI разъёма мы видим контакты переключения On/Off. Странно, но про них нет ни слова в руководстве пользователя. Справа, возле проводов, ведущих к аккумуляторным батареям, расположен динамик, который очень громко пищит при отключении подачи электроэнергии.

PowerCard изнутри

Как видно, обратная сторона карты также не пустует. Тут как раз и видны четыре используемых контакта PCI, а вверху ещё какие-то контакты, напоминающие разъём для подключения аудиокабеля от CD-ROM, назначение которых также не описано в руководстве пользователя. Большой чёрный алюминиевый брусок, расположенный сзади карты служит в качестве радиаторов для рассеивания тепла с двух мощных транзисторов PowerCard.

После такого ближайшего рассмотрения PowerCard, становится ясно, почему содержимое карты держится за тёмным пластиковым чехлом, подальше от глаз.

Теперь давайте посмотрим внимательнее на аккумуляторные батареи. Это, как уже говорилось, никель-кадмиевые аккумуляторы производства компании Sanyo. Всего PowerCard использует 14 аккумуляторов напряжением 16.8 В и ёмкостью 1700 мАч.

Аккумуляторы

Для сравнения, автомобильный аккумулятор имеет ёмкость от 40 до 70 Амперчасов.

Инсталляция

Инсталлируется UPS очень просто. Карта PowerCard вставляется в один свободный PCI слот. После этого надо разместить в корпусе и подсоединить аккумуляторные батареи.

Аккумуляторные батареи могут крепиться на липучках

Здесь надо сказать, что конструкторы PowerCard оказались очень предусмотрительными. Корпус аккумуляторов с одной стороны имеет две липучки с клейкой основой, которые приклеиваются к внутренней стенке корпуса компьютера. Таким образом, аккумуляторны надёжно фиксируются даже на весу, а при необходимости их можно будет легко отлепить.

После этого батареи подключаются к карте PowerCard, а та соединяется с компьютером через свободный COM-порт с помощью специального шнура. Теперь самое время обезопасить модем, подключив его к УПС-у. После того, как это сделано, можно подключать компьютер к ИБП. Для этого вставляем разъём шнура в карту источника бесперебойного питания, подключаем одним шнуром к блоку питания, а другим - к монитору. Третий шнур можно использовать для принтера, но стоит учитывать, что подключать лазерный принтер к PowerCard не рекомендуется. В противном случае, вы лишаетесь гарантии (если кто-то узнает, что вы его подключали :) ). Последний штрих - компьютерный шнур питания подключаем к розетке на шнуре PowerCard. В этот момент на карте UPS загорается оранжевый индикатор, сигнализирующий о том, что плата правильно подключена к компьютеру. Зелёный светодиод также горит, но он бы горел, даже если карта не была бы подключена в компьютер, а просто находилась бы под напряжением.

Подключенный PowerCard

Включаем питание компьютера и загружаем Windows. Приятно это, или нет, но PowerCard не определяется операционной системой, потому что не требует драйверов для работы. С диска устанавливаем PowerMon II и начинаем конфигурацию нашей системы бесперебойного питания.

Окно PowerMon II

При запуске операционной системы стартует программа PowerMon II, следящая за состоянием UPS. На экране отображается не только статус питания компьютера, но и системные сообщения о том, когда ИБП отключит систему. Время, через которое компьютер отключится после пропадания напряжения в сети, устанавливается из меню конфигурации.

Конфигурация

Здесь настраивается время, через которое компьютер будет отключен после того, как напряжение в сети пропадёт, или время, через которое он отключится после того, как поступит сигнал о разрядке аккумуляторов. Очень удобно первое значение поставить на максимум, а второе секунд на 30. Но это зависит от энергопотребления вашего компьютера. Для окна отображения состояния питания можно изменить выводимые системные сообщения. Но самое интересное, пожалуй, это настройка связи компьютера с вами через модем. При включении возможности коммуникации через модем, вы настраиваете ваш компьютер на дозвон до пэйджингового оператора. Таким образом, ваш компьютер может отсылать вам сообщение на пэйджер о проблемах с электропитанием. Дозвон начинается в "крайнем" случае, когда батареи уже близки к разрядке. У нас в стране эта возможность не очень востребована, потому что операторы пэйджинговой связи обычно не имеют телефонов для дозвона модемом. Но можно настроить UPS так, чтобы он звонил вам на сотовый телефон. Увидев свой номер на экране мобильника, и услышав голос модема, можно будет понять, что надо ехать к компьютеру, чтобы включить его в сеть.

PowerMon II имеет полезную возможность отображения на календаре состояния электропитания за месяц.

Power Events

Здесь имеется информация не только за текущий месяц, но и за предыдущие, и даже можно выбрать статистику за любой отдельно взятый день.

После того, как всё программное обеспечение установлено, можно уже не беспокоиться за электропитание своего компьютера. Но всё же до того, как PowerCard сможет функционировать на полную мощность, надо подождать 24 часа. Ровно столько времени необходимо для первичной зарядки аккумуляторных батарей.

Тестирование
Тестовая система

Процессор


AMD Athlon 1133
Кулер

PowerCooler PCH137
Материнская плата

Soltek SL75DRV
Память

256 Мб DDR PC2100
Видеокарта

PowerGene MX400
Звуковая карта

SBLive! Value
Жёсткий диск

Quantum 20Gb AS+ 7200 RPM
Монитор

LG Flatron 795FT Plus
ОС

Windows 98SE

Через 24 часа, когда аккумуляторы зарядились, можно демонстрировать чудеса, когда выключенный из розетки компьютер без внешних признаков установки ИБП продолжает работать. Конечно, от 420 ВА источника бесперебойного питания мы не ждали долговременной работы компьютера без напряжения в сети. В документации написано, что компьютер может работать от PowerCard примерно 25 минут. Но, как известно, компьютеры бывают разные. Тем более, что в нашем компьютере имелся и 60-ваттный процессор, и DDR память, и 7200 RPM жёсткий диск. Всё это потребляло значительно больше, чем рядовые компьютеры, на которые и рассчитаны большинство источников бесперебойного питания.

Во время работы компьютера вилка шнура, питающего PowerCard, была вынута из розетки. В это время монитор питался независимо от PowerCard, чтобы снизить нагрузку на ИБП. Привод CD-ROM не включался, никаких задач не запускалось. Компьютер просто стоял в десктопе Windows без запущенных программ. Программа PowerMon II была закрыта, чтобы она не отключила компьютер раньше времени, потому что нас интересовало, насколько же хватит батарей PowerCard. После того, как внешние питание было отключено, на карте PowerCard сработало реле и запитка компьютера стала производиться от аккумуляторных батарей. Из корпуса стало доноситься прерывистое пищание. В это время на карте горел красный светодиод, сигнализирующий о том, что питание производится от аккумуляторов. Через четыре минуты работы прерывистый писк сменился на продолжительный. Это означало, что аккумуляторы близки к разрядке. Если бы у нас была запущена программа PowerMon II, то она бы вскоре после этого выключила компьютер, но мы испытывали PowerCard, а не то, как работает программное обеспечение. От писка ИБП закладывало уши. Компьютер мог выключиться в любую секунду, и было очень удивительно, что с разряженными батареями он продолжает работать. Ещё через две минуты сорок секунд PowerCard отключил питание компьютеру. Итак, наша система продержалась без монитора 6 минут 40 секунд. Иногда этого времени достаточно, чтобы напряжение в сети восстановилось. Но вот говорить о том, хватит ли этого, чтобы записаться и выйти из Windows мы не станем, ведь тестирование проходило без подключенного к PowerCard монитора. А в реальных условиях это означало бы, что экран дисплея был бы погашен.

Второе тестирование мы предприняли после того, как стали уверены, что аккумуляторы снова зарядились - примерно через сутки. Монитор на этот раз был подключен к UPS. Без напряжения с подключенным 17" монитором ИБП продержался чуть меньше двух минут. Вообще-то, этого хватило бы для записи и выхода из одного - двух приложений. Но это зависит от того, с чем вы работали.

Не смотря на то, что в PowerCard установлен массивный рассеиватель тепла, карта не нагревается при работе, то есть, не сказывается на климате внутри компьютера. Ну и последнее, что нужно сказать, так это то, что если напряжения в сети нет, то PowerCard не позволит включить компьютер.

Выводы

Конечно, хотелось бы, чтобы PowerCard представлял из себя UPS, являясь PCI картой, на которой установлена и электроника, и аккумуляторы. Применение отдельного блока с аккумуляторами может иметь один очень большой плюс. Производителю ничего не стоит продавать отдельно более мощные аккумуляторы, которые можно будет легко подключить к PowerCard. Тогда внутренний ИБП сможет поддерживать питания компьютера дольше, чем сейчас. Но даже если не рассматривать отдельный блок аккумуляторов как достоинство, PowerCard всё равно имеет ряд преимуществ не только перед внешними источниками бесперебойного питания, но и перед внутренними, использующими пятидюймовый отсек компьютера.

Преимущества:

*

Компактность и невидимость
*

Защита телефонной линии модема
*

Высокая чувствительность
*

Бесшумность работы
*

Отсутствие выделения тепла
*

Возможность оповещения по модему

Среди недостатков стоит отметить скудное программное обеспечение. PowerCard имеет очень мало возможностей по программному управлению. Всё, что позволяет прилагаемая программа PowerMon II - это автоматически выключать компьютер и вести журнал. Также надо сказать про напряжения на входе и на выходе. Если вернуться к схеме работы UPS, то можно увидеть, что PowerCard не защищает от скачков напряжения. Как видно из характеристик, при его изменении на входе от 198 до 250 В, на выходе будут всё те же 198 - 250 В, то есть стабилизации напряжения нет.

Возможно, в ближайшем будущем большинство компьютеров будут продаваться с предустановленными в них источниками бесперебойного питания. Конечно, в зависимости от модели ИБП, для этого придётся пожертвовать один пятидюймовый отсек, или PCI слот. Единственное, что сдерживает такую интеграцию, это тот факт, что внутренние UPS стоят намного дороже своих внешних собратьев, но и достоинства у таких ИБП неоспоримые - они не занимают место под столом, их можно переносить вместе с компьютером, а непосвящённому пользователю может быть даже и неизвестно, что на его офисном компьютере установлен источник бесперебойного питания.

Мы благодарим компанию 2KOM за предоставление ИБП PowerCard.

LIKE OFF
2/08.2001