UPSide, open source UPS

Eric S. Raymond (ESR), programátor a autor publikací jako Katedrála a tržiště nebo Umění programování v Unixu, rozpoutal před měsícem bouřlivou diskusi svou kritikou současných zdrojů nepřerušovaného napájení (UPS). O týden později představil projekt open source UPS UPSide. Dění kolem projektu lze sledovat na blogu ESR [Slashdot].

11.3.2018 15:55 | Ladislav Hagara | Zajímavý projekt

Komentáře

[R]

UPS od programatorov, to nedopadne dobre. Zakladom dobrej UPS je velke kvalitne trafo - to sa doma na kolene urobit neda. Je to najdrahsia suciastka v UPS. Potom ide o navrh menica (ten byva riadeny procesorom), ochrany vstupu pred spickami a prepatim, nabijanie, chladenie, mechanicka konstrukcia.

Baterie sa jednoducho kupia Panasonic alebo CSB a ked sa nebudu prehrievat, vydrzia 5 rokov. Potom sa predaju do vykupu - olovene baterie sa daju velmi dobre recyklovat a preto za ne vo vykupe dobre platia.

Komunikacia s PC je podruzna vec. Nejake modelovanie vydrze baterie nebude nikdy spolahlivo fungovat. UPS na to maju nejake algoritmy aj teraz a vysledky byvaju divne. APC ma ale zaujimavu detekciu vadnej baterie - ak je bateria uplne zla, vie to zistit aj bez spustenia menica.

[Conscript89]

Je to open source, tesim se na tve prispevky. Pokud neprispejes ty, tak urcite nekdo jiny, z toho co navic ESR napsal, tak uz maji:

* A hardware lead – A&D regular Eric Baskin – with thirty years of experience as a power and signals engineer. He is so superbly qualified for this gig that my grin when I think about it makes my face hurt.

Pokud to bude na kickstarteru a bez HW vendor lock-in (coz u ESR ocekavam ze zadny nebude), tak si moc rad objednam a prispeju.

[R]

UPS nenavrhujem, akurat som ich uz par stoviek opravil. Vacsinou APC, ale aj ine. Vacsinou som menil len baterie a kondenzatory. Obcas nejaky tranzistor. Najstarsia mala asi 20 rokov a tam tusim ani ziadny procesor nebol. Stav indikuje riadiacimi signalmi na seriovom porte.

V par novsich kusoch som videl odpaleny procesor - netusim, ako k tomu doslo, asi nejaka chyba v navrhu (tam by sa zisiel open source SW alebo aspon binarny blob, ktory by sa dal naprogramovat do noveho procesora). Tak som zvedavy, aka bude spolahlivost tohoto "zazraku".

[Filip Jirsák]

Opravdu je v UPS pro počítače nutný střídač? Vždyť se těch střídavých 230 V zase hned ve zdroji počítače transformuje na stejnosměrných 5 a 12 V. Nebylo by lepší mít počítačový zdroj s nabíječkou a externí baterií?

[xkucf03]

Na jednu stranu ano – jenže často potřebuješ napájet i periferie jako switch, monitor, nějaké zařízení přes PoE atd. a tam můžou být požadavky na voltáž různé a takže nakonec těch 230 V AC je nejuniverzálnějších.

[Filip Jirsák]

Podle mne by pořád bylo jednodušší změnit napětí, než tam mít střídač.

[the.max]

Ale všechno co jsi vyjmenoval, je stejně napájené ze spínaného zdroje, kterej stejně to co má na vstupu usměrní přez graetz a udělá ze ST znovu SS proud.

[trekker.dk]

To je možné, ale spotřebiče v domácnosti si asi nebudete kupovat podle UPS - pokud by vůbec šly sehnat komponenty typu desktopový zdroj s napájením 12V.

A zrovna u tohohle zdroje - řekněme 500W příkon, to je 40A proudu na vstupu, dokážete si představit tu kabeláž? Step-down z 12V na 5V a 3.3V by taky mohla být zajímavá záležitost

Nebo takový monitor, asi nemá smysl řešit CRT, ale i některé LCD mají napájecí zdroj zabudovaný a napájí se přímo 230V. A jak už někdo řekl v té odkazované diskuzi, počítač s UPS je k ničemu, když ho bez monitoru nemůžu používat.

Pokud bychom se bavili o nějakém specializovaném řešení na míru, tak fajn, ale tady se zjevně jedná o obecnou UPS, u které nikdo fakt nebude řešit, že si k ní musí koupit ještě nový monitor a zdroj do PC. Takové zařízení musí být univerzálně použitelné, což znamená poskytovat takové výstupní napětí, na jaké lze připojit přístroje.

[Sten]

12V ATX zdroje se dělají pro instalaci do auta, také znám 24V pro náklaďáky a 48V pro ostrovní systémy.

[trekker.dk]

500W příkon?

[Sten]

I 1200 W

[trekker.dk]

Jo, to jsme zase u specializovaného napájení pro všechno, protože 48V napájecího napětí opravdu nepoužívá nic - ani PC, ani switche, ani monitory.

Ale fajn, neříkám, že by to nešlo - jenom, že by to byla nepraktická pakárna nevhodná pro zamýšlené použití, což je domácí UPS.

[Sten]

Stabilní napájení z nabíjecí baterie bez měniče stejně nejde, a pak už je IMO jedno, jestli je to z 10-14 V (12V baterie) nebo ze 40-60 V (48V baterie). Důležité je, že je to stejnosměrné.

[trekker.dk]

a pak už je IMO jedno, jestli je to z 10-14 V (12V baterie) nebo ze 40-60 V (48V baterie). Důležité je, že je to stejnosměrné.

No, mezi 10A a 40A je podle mě docela rozdíl (a obojí je u zařízení pro domácí použití na můj vkus až moc.)

[Sten]

Myslel jsem, že u toho měniče je to celkem jedno. U výše proudu to samozřejmě jedno není, proto se v ostrovních systémech používá 48 V, přestože 12 V by bylo „standardnější“.

[Heron]

nakonec těch 230 V AC je nejuniverzálnějších

No technik se ve mě vzpouzí, protože toto je věc, která by se fakt dala udělat miliokrát líp, ale když vidím, jak v oblasti IT vypadají různé dohody na různých standardech (takže třeba DVI mizí mnohem dřív než VGA a je nutné vyrábět GK s DP i HDMI, protože prostě proto) a raději nemluvit o USB, kde je univerzálně asi 20 různých konektorů...

Takže ano, čistě technicky by fakt bylo lepší, kdyby UPS věděla (a to i aktivně, krom napájení by tam mohla být i aktivní oboustranná komunikace) pro co je určena a věděly by to i ty napájené komponenty, ale zkušenost mi říká, že v současném stavu IT bych to fakt raději vidět nechtěl.

Přitom switch je typicky napájen z 3.3V, monitor typicky 12V, (POE má standard 802.3af) a toto všechno už je k disposici za zdrojem v PC. Klidně si dovedu představit jeden univerzální zdroj, který by napájel toto všechno a mohl by mít i možnost připojení AKU.

[Filip Jirsák]

Na druhou stranu, tady se bavíme o stavbě open-hardware UPS motivované tím, že komerční výrobci to dělají blbě. Takže se nějaké dohody nemusí moc řešit, může se to prostě zveřejnit a kdo chce, ať si to okopíruje. Pokud pak nějaký výrobce bude mít potřebu vymýšlet na to samé vlastní standard, tak bych mu akorát popřál hodně štěstí.

[pc2005]

Já mám v monitoru 12V snad jenom na CCFL podsvícení u LEDek to jde udělat i z míň.

[Peter Golis]

Samozrejme že by bolo lepšie mať počítačový zdroj s nabíjačkou a externou batériou. A rovno aj s počítačom, klávesnicou a monitorom. Celok sa z nepochopiteľných príčin volá poznámkový blok. Do angličtiny sa to prekladá ako notebook.

Zdroje pre desktop s zabudovanou UPS tu už tiež boli, len penetrácia desktopov na trhu klesá. Ale ako produkt to môže zaujať svoje miesto na trhu.

[R]

Nie je to nutne, ale maximalne vhodne. pretoze vacsina zdrojov nema povolenu prevadzku na jednosmerne napatie. Niektore zdroje (prva generacia aktivneho PFC) maju dokonca problem aj s modifikovanym sinusom z UPS - okamzite po prepnuti na bateriu UPS hlasi pretazenie.

A keby si na jednosmernu UPS pripojil zdroj s klasickym trafom, tak vznikne dymovy generator.

[Filip Jirsák]

Já jsem ale nepsal o tom, že by se současný zdroj se vstupem na 230 střídavých připojil přímo na baterku.

[R]

Lenze prave na to sluzi UPS. Vacsina zariadeni ma zdroj prave na 230VAC (ci uz zabudovany alebo externy). A kazdy ten zdroj ma ine rozmery, iny vykon, ine vystupne napatia.

[Filip Jirsák]

Ovšem všechny klasické počítače (domácí, pracovní, servery) mají výstupní napětí zdroje stejné, protože se tím napájí základní deska a ostatní periferie, které mají standardní napájení 5 nebo 12 V.

[R]

Zabudol si este na 3,3 V a -12 V.

Robit ale rozvod nizkeho napatia pri velkom vykone na vacsie vzdialenosti je nezmysel, pretoze vychadzaju velke prierezy vodicov - staci sa pozriet na hrubku kablov k baterii v UPS. Pri 3,3V je to uplne nemyslitelne, tam dokonca aj mnohe ATX zdroje maju specialny vodic, ktory sa vracia az z ATX konektora naspat do zdroja a kompenzuje ubytok napatia na tom polmetrovom kabli od zdroja do dosky.

Existuje nejaky kompromis - napajanie datoveho centra napatim 48 V. Ale to vyzaduje vsetky zariadenia so specialnymi zdrojmi. Tam je potom mozne zapojit namiesto UPS 4 olovene baterie do serie.

[roumen]

modifikovanym sinusom z UPS

nazyvat to co leze z UPS "modifikovanym sinus" je asi jako nazyvat funkci x^2 "modifikovany logaritmus"

jako, vsechno jsou to funkce, ale tim podobnost konci... ja bych spis nazyval to co leze z UPS "modifikovana dirichletova funkce"

A to co pise ESR - baterie - neni hlavni problem UPS. Ten hlavni problem je, ze jsou to desive sracky a vystavni priklad zarukoveho inzenyrstvi. Soucastky poddimenzovany, chlazeni veskere zadne, spoje 3x tenci nez je potreba na ty proudy, atd.

...komentare z toho rantu ESR:

>I will grant the user interface and serial monitoring sucks, but most of your rant seems to come from buying a 3 year old UPS from a disreputable vendor.

No. It was APC.

...presne o tomhle mluvim. APC je obrovska tovarna na sracky, "reputable vendor" to mohl byt pred dvaceti lety.

[.]

...presne o tomhle mluvim. APC je obrovska tovarna na sracky, "reputable vendor" to mohl byt pred dvaceti lety.

Existuje nejaky vyrobca ktoreho by sa naopak dalo odporucit?

[cronin]

Schrack

[pc2005]

Jo prostě "kurvítka".

[cronin]

Ak si dobre spomíman, s touto myšlienkou prišiel už Donald Knuth a aj v tej dobe, keď svoju kritiku uverejnil, už podobné UPS zabudované do DC strany počítačového zdroja existovali. Pokiaľ viem, na takýchto zdrojoch fungujú servery niektorého z "veľkých hráčov", akurát si nespomínam, či bola reč o Googli alebo Facebooku.

[quiz majster]

google to tak ma ubastlene, dokonca celkom jednoducho ...

[Peter Golis]

Také zdroje kedysi robil fortron, a bol to bežný zdroj pre PC kombinovaný s UPS. A fortron je dosť veľký hráč na trhu.

[multi]

Nove serverovny se planuji delat s rozvodem stejnosmerne elektriny a asi o prislusnem napeti... Proste celkove to budou resit komplexne a koncepcne...

[Sten]

Nemyslím si, že to bude 12 V. Rozvádět stabilně 12 V na víc než nějakých 5 metrů je dost problém. Tyhle systémy mají typicky 48 V a v každém racku měnič.

[gnat]

Udělat z 10,5 až 14,5V (to zhruba rozsah vyskytujícího se napětí na šestičlánkovém olověném akumulátoru) efektivně stabilních 12V a 5V s tolerancí 5% bez měniče efektivně nejde.

[ludvik]

APC? Vadná baterie je hlášena jen při self-testu ... občas. V naprosté většině případů ovšem až při výpadku proudu, kdy tu UPS potřebuji. Většinou už je pozdě a baterie je v takovém stavu, že nejde ani vyndat. Nemám ovšem zkušenosti s jejich online. Jen Smart. Ani mi už nevadí, že klesla dostupnost APC v ČR. Eaton má sice jednodušší správu (SNMP kartu), ale k bateriím se chová podstatně lépe.

[R]

Back-UPS CS nerobia pravidelny self-test (pri defaultnom nastaveni) a napriek tomu vadnu bateriu vedia zistit. Nie kazdu, ale uplne vadnu ano. Ked sa to s takouto bateriou zapne, tak hned po zapnuti zacne signalizovat "replace battery" a self-test ani nespusti.

[ludvik]

Jestli to nebude tím, že při zapnutí tam self-test je ...

Kromě toho je to úplně k ničemu, nemyslíš? UPS je zapnutá pořád. Vypínat ji kvůli zjištění stavu baterie je ve většině případů dost nepoužitelný postup. A ze skladu do nasazení jde s novou baterií. A v tento moment není ani zase takový problém ji otestovat nějakou zátěží vlastní rukou.

Back-UPS bych snad ani neřešil. To je lowcost a tak to beru. Ale že jsou mizerný i Smart-UPS, to jim neodpustím.

[Heron]

Bohužel potvrzuju.

Kámoš z APC Smart UPS 1000VA musel aku pack prostě vypáčit, protože trochu zvětšil své rozměry. Tuším že to byly origo APC.

Mě moje APC Smart UPS 750VA nedávno způsobila výpadek napájení. Chtěla udělat self test, jenže jeden ze dvou aku byl vadný, takže self test proběhl tak, že se UPSka vypla, odpojila napájení a tvářila se jako mrtvá. Nebyl to originální aku pack, ten tam před tím vydržel skoro 10 let, ale něco co evidentně mělo dobře vypočítanou životnost, protože to vydrženo něco přes záruku.

Když jsem ten akupack potom vyndal, tak jeden z nich měl sice správné napětí, ale velký vnitřní odpor.

Což mě přivádí k otázce, zda existuje UPS, která monitoruje (nebo dokonce snad i nabíjí) každé aku zvlášť a nikoliv jen celý pack v sérii. A USP, která dělá self test (nebo spíše test aku) jinak, než připojením do zátěže.

[fg]

Tak ty baterky jsme pacili nekolikrat... a ano bylo to APC, zivotnost tam asi ovlivnuje, to ze ty akumulatory jsou relativne nove od vyroby. Nahradni packy mivaji starsi datum vyroby - zivotnost ~0,8x novych a 1/2 cena- 2x jsem na APC jeste nemenil- vsechny sly do pekla - od te doby je nekupuji.

Co jsem videl UPS pouzivaji zapojeni do serie, pripadne ve vice vetvich, ale vzdy alespon 4 akumulatory.

[pc2005]

Jinak DC-DC měnič je lepší než měnič na síťových 230V v tom, že není potřeba tak velký trafo (protože lze použít vysoké frekvence).

[sigma]

Tak to nefunguje, resp. nemusí. Vysokofrekvenční měnič může vyrobit z baterie 320V DC, a z toho se pak pomocí PWM a filtrů generuje 50 Hz.

[pc2005]

Ajo vlastně ... pravda taková 500W UPSka by s 50Hz trafem byla velká jako kráva. Pořád je ale 10-14V → 12V DC-DC rozměrově menší IMO, nepotřebuješ tak silnou izolaci pro vyšší napětí.