Надежность и отказоустойчивость телекоммуникационного оборудования вещь первостепенная, ведь согласно статистке, которая обычно не врет, порядка 80% отказов работы оборудования операторов связи случается из-за перебоя в электроснабжении. Под катом небольшой обзор интересной и компактной железки, способной сохранить работу вашего железа при проблемах со светом.
Надежность телекоммуникационной инфраструктуры вкратце можно представить в виде такой пирамиды:
Иными словами самое важное для надежной сетевой инфраструктуры — это исправность среды (зданий/сооружений), где будет развернута инфраструктура. Однако понимание этого явно пришло далеко не ко всем. Подробнее можно посмотреть это здесь, ведь картины кабельного бардака и разрухи встречаются едва ли не в каждом жилом доме советской эпохи.
Подобное встречается и в новостройках и в респектабельных европейских провинциях. (это Франция, городок Грасс, регион Прованс, где Альпы, Лазурный берег, вот это всё):
Или вот в том же Китае:
Следующая ступень в общей надежности — это энергоснабжение. Порядка 80% отказов оборудования операторов связи происходит именно по этой причине. Поэтому это именно то явление, с которым необходимо бороться. Следующим звеном в цепи идет отвод тепла от шкафов с оборудованием или наоборот.
В общем и целом все сводится к коммунальным вопросам, ведь если с потолка течет, то сначала нужно это исправить, а уже потом вешать кондиционеры, которые в свою очередь работают от электричества. И вот опять вырисовывается пресловутая пирамида. Далее идет телекоммуникационное оборудование, а на вершине всего этого — различное компьютерное железо.
Сегодня, хотелось бы, рассказать о железке, призванной решить проблемы на втором уровне, нарисованной нами выше пирамиды. Компактное устройство под названием MiniUPS лишь некоторое время назад появилось на сайте Shop.nag.ru… Сейчас оно представлено в двух вариантах:
- Блок питания 12В 1А со встроенным литий-ионным элементом
- Блок питания 5В 2А со встроенным литий-ионным элементом
В первую очередь у батареи подкупают размеры 100*50*68 (Д*Ш*В) мм и вес 140 грамм. На УПСе евровилка и разъем USB. И проводок. И все. Больше ничего в коробке нет. Это больше похоже на обычный торный, блок питания.
Таковы электрические характеристики устройства:
При входном напряжении 100-240 вольт блок питания уже будет работать и может защитить оборудование от скачков напряжения. На выходе прибор выдает 12В, а значит кое-какое оборудование от такого “бесперебойника” питаться может. Что ток в 1А дает мощность в 12 Вт.
УПС оснащен защитой от перегруза и КЗ на входе и выходе, а также вот такой вот батарейкой:
Это тот самый знаменитый 18650-элемент. Знаменит он тем, что точно такие же работают в инновационных и самых передовых электроавтомобилях Tesla. Вот фото вскрытой батареи Tesla, где видно, что таки да — она состоит из множества элементов очень похожих на наш:
На деле же там все устроено несколько сложнее — охлаждение, микроконтроллер, управляющий зарядом каждого элемента в отдельности.
Собственно, та самая Гигафабрика в Тахо и занимается тем, что лепит миллионы батареек и упаковывает их в одну здоровенную батарею, которую уже и устанавливают в авто.
Например, рассмотрим надпись на русском языке и запомним, что имеется запрет на выбрасывание электронных приборов в бытовую мусорку:
На блоке питания есть переключатель с кодовым обозначением «A — B»:
В инструкции четко прописывают нам о назначении этого переключателя:
Оказалось:
- На устройстве есть еще и несколько светодиодов. Три.
- При отключенном от сети устройстве индикаторы не горят.
- Прибор можно использовать в двух режимах:
- Как простой блок питания (даже без батарейки)
- Как источник бесперебойного питания.
С установленной батареей у устройства появляется два функция. Первая — это функция UPS -Uninterruptible Power Supply (источник бесперебойного питания), а вторая обыкновенный блок питания. Зачем сий переключатель нужен, собственно, не совсем понятно, но не будем вникать в мысли производителей. Лучше заглянем во внутренности УПСа.
Все сделано аккуратно. Даже дроссели, которые принято монтажить ручками.
Платка с двусторонним монтажом оказалась. Для того, чтоб плата ВНЕЗАПНО не коротнула на штыри 220В — с одной стороны прикреплен изолятор на самоклейке:
Вот так лучше видно:
И заодно становится понятно, почему использовался разъем USB. Просто у сборщика «все готово» к работе со стандартным и привычным USB, очевидно. Ну, и экономия.
Но, к слову, в такого рода устройствах довольно опасно использовать. Уж очень велик соблазн подключить на зарядку телефон. Но помните! На выходе у нас — 12 вольт! А не вот эти вот хилые пять, что используются в USB. То есть, ежели вы все же, вопреки вот этим вот предупреждениям, подключите «телефончик на зарядочку», то проблемы с сервисным центром гарантированы.
Цена на батарейку составляет довольно приличную сумму в бюджете ИБП. В данном случае — лучше не экономить и взять батарейку дороже, но надежнее. И тут есть тонкость.
Давайте-ка рассмотрим ее поближе:
Видно, что батарейка — китайская. Можно, конечно, нарыть и родную, тесловскую. Но тогда потребителям может не понравиться ценник. Маркировка FST — это такая китайская группа компаний — FST Group. Они реально большие и фабрик по производству всякого добра у них — завались. В том числе — две или три фабрики по производству литий-ионных батарей. Технология производства — японская. Panasonic и Sony давно и надежно переводят производство на материковый Китай. Но китайцы не были бы китайцами, если не работали бы еще и с корейцами. В общем, все запутано. Я хотел разобраться что и как, но там реально черт ногу сломит.
Посему, все, что вам нужно знать — это цветовую дифференциацию штанов маркировку батареек. Синенькие — это 1000-1500mAh, зелененькие — до 2000mAh, уныло-розовые (как на фото) — 2600mAh и еще есть голубенькие — они до 3000mAh.
Брать батарейки нужно большей емкости. Но ценник на них растет нелинейно. Оптимально по соотношению цена/энергоемкость как раз 2600mAh, которые, собственно, Наг и поставляет в комплекте.
Еще про батарейки типа 18650 надо знать, что они бывают «с плоским плюсом» и то, что на некоторых установлен микроконтроллер защиты. Надо как раз с защитой, потому что наличие защиты от переразряда, перезаряда, переполюсовки — спасает. Перезаряжать недопустимо — может буквально взорваться из-за чрезмерного выделения кислорода и нарастания давления. Чрезмерно разряжать тоже опасно — высок риск умертвить аккумулятор.
Защищённые аккумуляторы на 1-2 мм длиннее незащищённых. Но такая обычно разница не мешает, хотя, в некоторых, особо тяжелых случаях, вы можете просто не вставить аккумулятор в контейнер. В данном случае бокс рассчитан как раз на «длинные» батарейки.
Параметры аккума:
- Защита по превышению тока / КЗ — 7.5А.
- Защита от перезаряда — 4.25В
- Защита от переразряда — 2.75В.
- Время срабатывания — 20 мс
Надо отметить, что ток в 7,5 А при напряжении 4 В дает всего-то 30 Вт нагрузки. При том, что на ИБП имеется схема повышения до 12 вольт — практически нагрузку нужно поделить пополам.
Это важно, потому что не каждое телеком-устройство потребляет столь мало. И в итоге, вместо бесперебойника вы рискуете получить просто дорогой блок питания. Батарейка держать не будет.
Просто запомните, что 10-15 Вт потребления — предел для такой маленькой штучки.
Но этого хватит, чтобы, надёжно запитать какой-нибудь маршрутизатор, одиноко стоящий на шкафу в офисе.
Например, 951-ый Микротик вполне себе работает. hAP точки доступа — тоже, ибо они весьма неприхотливы к входному напряжению, и, судя по даташитам, могут от 8 до 30 вольт. У нас — 12. Должно работать. И работает:
Или другой прибор тоже прекрасно работает
Для камер видеонаблюдения UPS, наверное, должен быть обязательно. Ну, если речь идет о безопасности. Иначе, такие камеры выводятся из строя уж слишком просто. Тестовое время работы от полной зарядки не скажем. Мы устали ждать, а потом пропустили момент. Больше трех часов точно. Но работает:
А вот если мы подключим по цепочке PoE второй точно такой же, то, увы, мини-ИБП его уже не тянет на батарее. Просто аккумулятор выключается по защите.
А еще, таким ИБП можно запитать, например, POS-терминал. И вот тут даже можно посчитать выгодность покупки:
- Цена ИБП в розницу — примерно 2000 рублей. Но это не точно.
Стоимость простоя одного часа кассы в небольшой торговой точки, в случае падения напряжения — не менее 3000 рублей недополученной прибыли, где логика расчета простая: месячный оборот пусть будет миллион, делим на 30 дней, делим на 12 часов работы. Получаем 3000 рублей.
В год таких падений электричества может быть больше одного. А может и не быть.
Иметь возможность торговать в момент, когда никто этого делать не может — бесценно!
Осталось посчитать, на сколько времени хватит батарейки в случае «блэкаута». Это просто. Вот такая формула:
, где:
T — время автономной работы ИБП от аккумулятора, ч;
Uакб — общее напряжение аккумуляторных батарей, В;
Сакб — общая емкость аккумуляторных батарей, А*ч;
К — КПД инвертора 0,75 — 0,85;
Кгр — коэффициент глубины разряда аккумулятора 0,8 — 0,9 (80%-90%);
Кде — коэффициент доступной емкости (зависит от режима разряда и температуры), ниже приведены коэффициенты при температуре окружающей среды 20°С:
— при одночасовом режиме разряда, 0,7 (70%);
— при двухчасовом режиме разряда, 0,85 (85%);
— при десятичасовом режиме разряда 1,0 (100%);
Итого, в нашем случае получим:
Uакб = 4 В (усредним)
Сакб = 2,6 А*ч
К — примем за 0,75
Кгр = 0,8, по нижней границе
Кде = 0,7, по нижней границе.
Потребляемая мощность P — 7 Вт
4 * 2,6 * 0,75 * 0,8 * 0,7
= 4,368
4,368 / 7 = 0,624 часа. Или примерно 35-40 минут.
За это время, пожалуй, может и починят… А перебоя работы — не будет.
Подготовил: Михаил Климарёв
Автор: NAGru
