02月26日 新聞消息：APC旗下有眾多的UPS產(chǎn)品，這些UPS產(chǎn)品不但在關(guān)鍵應用領(lǐng)域發(fā)揮作用，而且對于一些家庭用戶來說也是不可或缺的產(chǎn)品。UPS全稱是Uninterruptible Power System或者Uninterruptible Power Supply，不管是哪種，翻譯過來都是不間斷電源的意思。
這種設備內(nèi)置電池，平時由市電將電池充滿，在市電斷電的時候通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)換成交流電輸出，可以繼續(xù)維持設備正常工作。如今在此基礎上，UPS又具備了穩(wěn)壓、過流保護等功能，同時在適用范圍上也不再僅限于電腦，而是可以支持很多設備。
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(shù)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(zhuǎn)換在線式”。
技術(shù)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(shù)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(zhuǎn)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(zhuǎn)換效率相對偏低，想要提升轉(zhuǎn)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)姆绞剑窒喈斢趯⒛孀兤髯鳛榉€(wěn)壓設備使用，這樣的結(jié)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(zhuǎn)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(guān)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(guān)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(guān)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(zhuǎn)換在線式UPS更勝一籌。另外在尺寸和重量方面，雙轉(zhuǎn)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(guān)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。
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(guān)，UPS就又恢復到了正常工作狀態(tài)。
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(guān)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)。
拆解篇
介紹過外觀之后我們要對這個設備進行拆解。幸好使用的都是普通螺絲，拆解并不費事。不過我們發(fā)現(xiàn)了一個現(xiàn)象，就是這款UPS上沒有易碎簽之類的東西，究竟是怎么保證用戶不會私自對UPS進行拆裝呢？
玄機就在螺絲上，經(jīng)過驗證，每一個螺絲上面都安裝了這樣的防反旋墊片。在安裝過程中并不起什么作用，但是拆解的話就大有學問了。當螺絲向反方向旋轉(zhuǎn)被擰開時，墊片會在外殼上留下極為明顯的劃痕，即證明該UPS被拆開過。同時我們也在這里提醒，UPS內(nèi)置電池和逆變器可以輸出220V交流電，有傷人或者致命的危險，非專業(yè)人士不要私自拆卸。
整個UPS側(cè)面是半包圍結(jié)構(gòu)的箱體，三面被外殼包裹住。拆開外殼之后，內(nèi)部基本的結(jié)構(gòu)就可以看的一清二楚了，看起來像是一臺PC。
拆開側(cè)板有一定難度，但是前面板拆卸卻是十分容易的事情，因為SMART-UPS采用了獨特的設計，只要將前面板打開，就可以輕松的自行更換電池，這也是正常情況下用戶唯一能夠觸及UPS內(nèi)部的地方。同時這種設計也非常人性化，因為電池部分和電路部分完全分離，用戶不必擔心自己會觸電。
側(cè)面的螺絲是拆解過程中第二處需要打開的地方。將這里的螺絲擰開之后，外箱、電路部分和電池部分就完全分離了，也就基本實現(xiàn)了“大卸八塊”。
內(nèi)部構(gòu)成
簡單拆解之后可以根據(jù)之前的電路圖“圍觀”UPS的內(nèi)部了。里面體積最大的是電池組，這個電池組是由2個500VA的電池組成，采用雙面膠將兩個電池牢牢的固定在了一起，并采用模塊化的連線進行連接。
PFC電路和半開放式的電池倉在這里，前面板除了電池之外，似乎還可以容納其他模塊。
通過產(chǎn)品拆解我們可以對這款APC SMART-UPS有了一個大致的了解，但是單純的拆解和講解還遠遠不夠展現(xiàn)這款產(chǎn)品的賣點，限于篇幅原因，SMART-UPS的易用性還沒有充分展示。稍后的文章中我們將介紹這部分——包括電池更換實戰(zhàn)，以及管理工具使用。另外說一下，與其他的同類UPS相比，APC在這款UPS上還有一個“殺手锏”：它提供了功能全面的管理軟件，并且是免費提供給用戶的。免費軟件為SMART-UPS提供了足夠的競爭力，那么免費的管理工具究竟怎樣？讓我們拭目以待。
管理軟件安裝篇
接下來是這款UPS的軟件部分安裝實戰(zhàn)。軟件部分是這款UPS的一個重要賣點，因為同類產(chǎn)品并沒有直接提供相應的管理軟件，即使有提供也是要額外付費，而管理軟件在UPS的使用中是能夠發(fā)揮到重要作用的。APC這款UPS免費贈送了Power Chute Business Edition，無疑能夠大幅度提升產(chǎn)品的性價比。
首先我們來看管理工具的安裝。
從安裝界面可以看到，整個軟件分成了三個部分，代理、服務器、控制臺。三個部分是需要分別安裝的，但總體上來說安裝過程大同小異。
可能有人會問，代理、服務器和控制臺分別都是做什么用的？對于這個問題，在官方的幫助文檔里有比較明確的回答，大致上來說，只要看如下拓撲圖，就明白該如何安裝全套軟件了。
軟件配置
對UPS的PowerChute Business Edition代理進行配置，完成設置可以實現(xiàn)一些基本功能。比如在斷電的情況下是盡量延長設備的使用時間還是讓設備安全關(guān)閉，再比如遇到電力故障時以何種方式通知運維人員。這些都會被創(chuàng)建成配置文件。這部分完成之后，其余的對于UPS的操作都在控制臺進行，再沒有什么需要在代理和服務器上進行的操作了。
軟件控制臺介紹(1)
PowerChute Business Edition控制臺包含了幾乎全部對UPS的控制功能，因此也是非常重要的。雖然功能很多，但并不繁雜，APC設計的圖形化界面能夠全面簡化運維操作，下面我們就針對一些功能進行演示。
控制臺的功能主要分成三類，第一類是管理策略，與配置文件比較相似，比如為供電輸出接口分組，設置每組的使用規(guī)則等。第二類是信息日志，主要是對所有發(fā)生的事情進行記錄，以供運維人員檢查和處理。第三類是圖表，對一段時間內(nèi)的使用情況進行統(tǒng)計，并自動生成圖表，運維人員能夠有針對性的做一些規(guī)劃。
通過拆解和介紹可以看到Smart UPS的幾個特點：
第一是率先采用了雙轉(zhuǎn)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(guān)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。
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