1前言
APC旗下有眾多的UPS產品，這些UPS產品不但在關鍵應用領域發揮作用，而且對於一些家庭用戶來說也是不可或缺的產品。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換成交流電輸出，可以繼續維持設備正常工作。如今在此基礎上，UPS又具備了穩壓、過流保護等功能，同時在適用範圍上也不再僅限於電腦，而是可以支持很多設備。
APC推出的SMART-UPS是該品牌眾多UPS產品中的一類，在全球銷售已經有3年，目前在中國處於剛剛上市階段。這類UPS產品主要針對十平米左右的小型伺服器機房、類似銀行網點這樣的網絡布線間、超市和機場的安檢點等，根據容量劃分有750VA/1000VA/1500VA/2200VA/3000VA規格，適合不同應用環境，這次我們拿到的是1000VA的產品。
與同類產品相比，APC的SMART-UPS由於在國外已經積累了3年的經驗，因此產品的技術相對來說非常成熟，同時APC有針對性的打出了節能環保的理念。在節能環保方面，這款產品通過特殊設計，在市電供應相對穩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「雙轉換在線式」。
2技術原理介紹
技術原理介紹
說到APC SMART-UPS的節能，還是在這裡先科普一下比較好。傳統的UPS分為在線式UPS和後備式UPS兩種，在線式UPS可以實現市電和電池之間的無縫切換，而後備式UPS在市電切斷之後會切換成電池工作狀態。那麼APC的新技術又是什麼樣的呢？
我們可以通過施耐德電氣信息事業部Smart-UPS RT生產線的首席工程師Jeffrey Samstad的描述來了解這類產品。首先是一張在線式UPS的拓撲圖，此圖基於ISO IEC 62040：1999規範。從拓撲圖我們可以了解在線式UPS的工作原理。
這種傳統的在線式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。
在工作狀態下，如果供電相對穩定，會有約10%的額定功率被佔用，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換成交流電輸出，以確保輸出端的狀態基本達到正常值。
簡單的說，這種設計有值得商榷的地方：在正常供電狀態下，UPS自身會造成接近10%的電能損耗，因此UPS的總體轉換效率相對偏低，想要提升轉換效率就要被從逆變器分走的部分裡做文章，但這樣會影響電池充電。而在供電不穩定的狀態下通過逆變器補償的方式，又相當於將逆變器作為穩壓設備使用，這樣的結果是電池會因為頻繁無序的充放電而白白損耗使用壽命，這種現象在發展中國家或者基礎設施不發達的國家地區相當明顯。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產品採用了另一種叫做雙轉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，由旁路開關根據限制條件決定採用哪一路輸出。一組電路是通過旁路開關將輸入電流直接送到輸出端，這是在供電穩定的情況下運作的電路，幾乎不經過任何元器件，也就把供電損失降到了最低。第二組電路應對供電不穩的情況，輸入端會先通過整流器整流並將交流電轉換成直流電，這樣整流器到逆變器之間的供電直流電路穩定的，因此單純的電壓波動不會觸發電池部分工作，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。這就是同類產品中獨有的雙轉換在線式UPS的工作原理。
做出這樣的設計之後，UPS在供電穩定的狀態下，通過旁路實現了與供電設備直連，這樣UPS輸入端到輸出端之間的效率高達99%，並且UPS的可靠性也得到了全面增強，輸出的質量也更好。嚴格的說這樣設計的UPS並不屬於在線式UPS，但是它已經具備了在線式的全部優點。
由於SMART-UPS與在線式產品仍然有一些區別，因此有些用戶可能會關注它的響應時間。從我們了解的數據來看，SMART-UPS的從交流電切換到電池的響應時間是4ms，遠遠低於PC設備20ms以內的響應要求，即使是對於一些有PFC的設備，行業內的規範也只是要求10ms以內，對於這種作業環境，SMART UPS是可以輕鬆應對的。
而在成本方面，則是互有取捨了。單從採購上看，傳統的在線式UPS價格會有一定優勢。但從總擁有成本上來說，在日常工作環境下傳統在線式UPS 會擁有一定優勢，但產品壽命和可靠性上雙轉換在線式UPS更勝一籌。另外在尺寸和重量方面，雙轉換在線式UPS會比傳統的在線式UPS更小和更輕，這在大容量產品上會表現的非常明顯。
3外觀篇
外觀篇
說完了理論部分，該繼續拆解了。目前在天極網的這款是SMART-UPS 1000，顧名思義是一款1000VA的產品。以現在主流電腦的功耗水平計算可以維持供電30分鐘以上。對於這款UPS的目標用戶來說，不論是10平米左右的小型機房，銀行、超市網點還是安檢設備來說，都是綽綽有餘的。因為這些地方的共同特徵就是有供電故障都會被快速清除。
另外，在同檔次的產品中，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，還可以顯示電池使用時間等關鍵信息，讓用戶能夠實時了解整個UPS的工作狀態，以便於隨時調整工作進度。
在背部可以看到UPS配備了網線接口、USB接口、8組輸出接口、1組輸入接口。屬於UPS產品的標準配置。
需要注意的是APC的UPS都有一個電池連接端子。在工作時需要將其裝上，否則電池是處於物理切斷狀態的。這樣設計保障了設備安全也保障了人身安全。在進行運輸、維修等操作時，需要將電池連接端子切斷。
另外這款UPS上面的過載保護採用了可恢復式的設計，在出現過載之後，先將過載設備移除，無需更換任何元件，只要再輕點開關，UPS就又恢復到了正常工作狀態。
另外在UPS上還提供了USB接口以及網絡接口便於對UPS進行管理和監控。
SMART-UPS可供管理的內容有很多，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。在不開關UPS的情況下，可以通過軟體控制UPS上的插孔負載，通過人工幹預讓UPS達到最佳工作狀態。
4拆解實戰
拆解實戰
介紹過外觀之後我們要對這個設備進行拆解。幸好使用的都是普通螺絲，拆解並不費事。不過我們發現了一個現象，就是這款UPS上沒有易碎籤之類的東西，究竟是怎麼保證用戶不會私自對UPS進行拆裝呢？
玄機就在螺絲上，經過驗證，每一個螺絲上面都安裝了這樣的防反旋墊片。在安裝過程中並不起什麼作用，但是拆解的話就大有學問了。當螺絲向反方向旋轉被擰開時，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。同時我們也在這裡提醒，UPS內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，非專業人士不要私自拆卸。
整個UPS側面是半包圍結構的箱體，三面被外殼包裹住。拆開外殼之後，內部基本的結構就可以看的一清二楚了，看起來像是一臺PC。
拆開側板有一定難度，但是前面板拆卸卻是十分容易的事情，因為SMART-UPS採用了獨特的設計，只要將前面板打開，就可以輕鬆的自行更換電池，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。
側面的螺絲是拆解過程中第二處需要打開的地方。將這裡的螺絲擰開之後，外箱、電路部分和電池部分就完全分離了，也就基本實現了「大卸八塊」。
將上層電路部分去掉之後，可以看到位於UPS前端的電池模塊。也就是前面說的用戶唯一能夠觸及到的設備內部區域。
我們沒有做實際演示，可能有人會懷疑：真的允許用戶自行更換電池嗎？對於這個問題其實只要看一下電池連線就知道答案了。APC為SMART-UPS配備了非常長的連線，即圖中的紅線和黑線，長度足以讓用戶把整塊電池從前端抽出。同時在電線的接口部分還用顏色做了標記防止插錯接口。
5內部結構
內部結構
簡單拆解之後可以根據之前的電路圖「圍觀」UPS的內部了。裡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，採用雙面膠將兩個電池牢牢的固定在了一起，並採用模塊化的連線進行連接。
接下來是電路部分，可以看到PFC電路以及兩層設計的電路板。電路板固定在UPS的頂部和後端，採用了大量連線將不同的模塊進行連接。
換成另一個角度看，近處的是控制電路和電源主板，遠處的部分是接口、過載保護電路和電池連接段子。整個UPS一共有8個輸出接口，一體化的銅片相連。旁邊是PFC部分。
PFC電路和半開放式的電池倉在這裡，前面板除了電池之外，似乎還可以容納其他模塊。
通過產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這款產品的賣點，限於篇幅原因，SMART-UPS的易用性還沒有充分展示。
6管理軟體安裝實戰
管理軟體安裝實戰
接下來是這款UPS的軟體部分安裝實戰。軟體部分是這款UPS的一個重要賣點，因為同類產品並沒有直接提供相應的管理軟體，即使有提供也是要額外付費，而管理軟體在UPS的使用中是能夠發揮到重要作用的。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，整個軟體分成了三個部分，代理、伺服器、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、伺服器和控制臺分別都是做什麼用的？對於這個問題，在官方的幫助文檔裡有比較明確的回答，大致上來說，只要看如下拓撲圖，就明白該如何安裝全套軟體了。
7軟體配置
軟體配置
對UPS的PowerChute Business Edition代理進行配置，完成設置可以實現一些基本功能。比如在斷電的情況下是儘量延長設備的使用時間還是讓設備安全關閉，再比如遇到電力故障時以何種方式通知運維人員。這些都會被創建成配置文件。這部分完成之後，其餘的對於UPS的操作都在控制臺進行，再沒有什麼需要在代理和伺服器上進行的操作了。
8軟體控制臺介紹(1)
軟體控制臺介紹(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，但並不繁雜，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。
9軟體控制臺介紹(2)
軟體控制臺介紹(2)
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，設置每組的使用規則等。第二類是信息日誌，主要是對所有發生的事情進行記錄，以供運維人員檢查和處理。第三類是圖表，對一段時間內的使用情況進行統計，並自動生成圖表，運維人員能夠有針對性的做一些規劃。
10總結
說到最後照例做一個總結。
通過拆解和介紹可以看到Smart UPS的幾個特點，第一是率先採用了雙轉換在線式的設計，這在同類產品中目前是沒有的，它的好處是在供電質量較好的環境中能夠最大限度減少UPS對於供電的幹擾，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，這樣對於UPS自身維護可以由運維人員承擔一部分，在UPS使用出現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的一些關鍵信息，這些信息可以幫助運維人員掌控基本的環境和設備狀況，並且能夠針對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體。類似的軟體在同類產品中是需要另外付費購買的，而其中有些產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上不但支持了軟體，還免費為用戶提供，這樣UPS就輕易實現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比較貼近當前行業的主題，那就是環保和易於維護。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，相對於純粹的價格戰而言，將產品設計的更好用，讓APC Smart UPS更具競爭力。
（作者：王欣責任編輯：王欣）
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