Test zasilacza UPS PowerWalker VFI 3000 TG - UPS do zadań specjalnych

Topologia

Zasilacz PowerWalker VFI 3000 TG korzysta z topologii VFI - Voltage Frequency Independent (on-line), która gwarantuje bezprzerwowe przełączanie się na zasilanie bateryjne, w przypadku wystąpienia zakłócenia zasilania sieciowego, oraz niezależność wartości i częstotliwości napięcia wyjściowego od napięcia zasilania. Podczas pracy sieciowej napięcie przechodzi cały czas przez falownik, dzięki czemu napięcie wyjściowe jest wysokiej jakości i stałe, podobnie jak jego częstotliwość (wartości te możemy zmienić z aplikacji Winpower lub panelu LCD), bez względu na to, jakie panuje na wejściu. W międzyczasie ładowane są akumulatory, a poniższy schemat blokowy powinien Wam ułatwić zrozumienie zasady działania. W trybie rezerwowym energia zgromadzona w akumulatorach jest przetwarzana z napięcia stałego (DC) na napięcie przemienne (AC). W testowanym modelu przetwarzane napięcie ma kształt czystej sinusoidy.

Jak wspomniałem zaletami topologii VFI są zerowe czasy przełączania na pracę bateryjną. Zanim to jednak nastąpi, celem jest podwyższanie lub obniżanie napięcia panującego na wyjściu z zasilacza, względem napięcia sieciowego, utrzymując je na stałym bezpiecznym poziomie. Co ważne, owa korekcja napięcia odbywa się bez zużywania energii zgromadzonej w akumulatorach. Testowany PowerWalker ma bardzo szeroki zakres napięcia wejściowego, zanim przejdzie w tryb rezerwowy. Dzięki temu, oszczędzamy energię w akumulatorach, jednak okupione jest to większym poborem energii elektrycznej  przez zasilacz.

Do zasilenia UPS-a możemy wykorzystać agregat prądotwórczy, który może być niskiej jakości. VFI 3000 TG może być zasilany nawet zakłóconym napięciem również o niewłaściwej częstotliwości, z racji że napięcie jest odfiltrowane oraz podwójnie konwertowane: z przemiennego na stałe i ze stałego na przemienne (AC/DC -> DC/AC) o idealnych wartościach.

Elektronika

W tej części naszego testu dotarliśmy do momentu, w którym należało rozkręcić obudowę i dowiedzieć się oraz ocenić, jak zbudowany jest zasilacz PowerWalker VFI 3000 TG. Po zdjęciu panelu widzimy kilka kluczowych elementów jak akumulatory, duży transformator, cała elektronika falownika oraz pionowe PCB, gdzie znajduje się mózg testowanego UPS. Za chłodzenie odpowiada 80-milimetrowy wentylator.

Filtrowanie wejściowe składa się z bezpiecznika automatycznego 16 A, trzech warystorów, kondensatorów Cx i Cy, cewki z rdzeniem ferrytowym oraz dwóch dławików na przewodach.

W sekcji prostownika (przetwornica napięcia AC/DC) znajdziemy potężny radiator aluminiowy o zwiększonej pojemności cieplnej, który chłodzi elementy takie jak tranzystor IGBT (tranzystor bipolarny z izolowaną bramką) IRGP6630DPbF (47 A/25 °C), 15-amperowy mostek prostowniczy D15SB10, dwie 30-amperowe diody MM30F120K.

W dalszej kolejności mamy cztery sztuki FDA70N20, które mogą dostarczyć do  70 A przy 25 °C, a parametr RDS(on) wynosi 35 mΩ.

Falownik (konwersja napięcia DC/AC) oparto o cztery tranzystory bipolarne IGBT Infineon (IOR) IRG7PH35UD1, wytrzymujące prąd o natężeniu 50 A każdy (przy  25 °C). Tranzystory chłodzone są dużym aluminiowym radiatorem. W zasilaczu znajdziemy kondensatory elektrolityczne wyprodukowane w państwie środka marki AiSHi.

W układzie drugiego stopnia konwersji (falownik) znajdziemy cztery sztuki AiSHi serii LK wysokonapięciowych kondensatorów. 

W górnej części znajduje się pionowy laminat, odpowiadający za komunikację z UPS-em, na którym znajdują się kontrolery portów USB czy RS232. Szkoda, że producent nie wyposażył VFI 3000 TG w złącze Ethernet.

Akumulatory

Energia elektryczna gromadzona jest w sześciu ołowiowo-kwasowych akumulatorach CSB UPS 12460 F2. Zostały one wykonane w technologii AGM, gdzie elektrolit jest uwięziony w separatorach z włókna szklanego, zapobiegając wyciekom, co umożliwia ich pracę w dowolnym położeniu. Akumulatory znajdziemy w drugiej komorze za laminatem elektroniki, producent solidnie je przymocował i zabezpieczył przed przypadkowym przemieszczeniem stalowymi kątownikami. Trwałość akumulatorów oceniana jest na 5 lat w trybie czuwania.  

Jakość wykonania jest bardzo dobra i trudno się doszukiwać czegoś na siłę. Dobra elektronika i, mimo chińskich kondensatorów, nie zwiastowałbym awaryjności urządzenia. Przypominam, że VFI 3000 TG posiada aktywne chłodzenie, działające cały czas, więc zasilacz powinien nam służyć przez długi okres czasu.