Stroomuitval tijdens het werken op je pc kan vervelende consequenties hebben. Als de stroom uitvalt terwijl er schrijfacties bezig zijn, loop je kans om bestanden kwijt te raken of raakt misschien je besturingssysteem van slag. Met noodstroom voor je pc in de vorm van een Uninterruptible Power Supply (UPS) kun je dit voorkomen. Je hebt ze al vanaf 45 euro. We testen zeven betaalbare modellen UPS.
Een Uninterruptible Power Supply (UPS) bestaat in een simpele versie uit een accu met laadelektronica en een inverter die uit de gelijkspanning van de stroomopslag een 230V-wisselspanning genereert. Tussen een stopcontact en je pc geplaatst, test de UPS steeds de netspanning via zijn ingang. Als deze onder een bepaalde drempelwaarde komt of boven een opgegeven maximum komt, nemen de inverter en accu de spanningslevering over richting de verbruikende apparaten. Zo heb je bij uitval de tijd om je bestanden veilig te stellen en je pc uit te schakelen.
Zeven UPS’en moesten in ons testlab hun skills bewijzen. Goedkope apparaten zijn al voor 45 tot 100 euro te krijgen en zijn voldoende voor een zuinige pc met een monitor: de AEG Power Solutions Protect Alpha 450, APC Back-UPS ES 325VA, APC Back-UPS 700VA, BlueWalker Power- Walker VFD 400, CyberPower UT700E en FSP FP 400. Ter vergelijking hebben we een duurdere 900W-UPS van BlueWalker gepakt, de PowerWalker VFI 1000 TG. De testresultaten van dit model vind je in c’t 4/2018. Deze kan ook grotere servers veilig beschermen. Met een prijs van 200 euro is hij toch goedkoop voor een online-UPS, die met een continu actieve inverter zijn uitgang doorlopend zelf van energie verzorgt, niet alleen bij onderbrekingen in het stroomnet.
Noodstroom en beveiliging
Afhankelijk van de uitvoering en interne opbouw maak je onderscheid tussen drie soorten UPS’en. De simpelste en goedkoopste apparaten werken via het stand-by- of offline-principe (Voltage and Frequency Dependent, VFD). Ze checken alleen de ingangsspanning en laden indien nodig de ingebouwde accu op. Pas als de netspanning de opgegeven grenswaardes overschrijdt of daaronder duikt, schakelen ze hun inverter in (back-upmode).
Bij de stand-by-UPS’en horen de APC Back-UPS ES 325VA, en de zeer betaalbare PowerWalker VFD 400. De apparaten van APC lijken op een te dikke stekkerdoos. De overige UPS’en hebben een tower-achtige behuizing.
Op kleine schommelingen in de spanning kunnen de stand-by-UPS’en niet reageren zonder in de back-upmode te schieten. Het tweede UPS-type, line-interactive (Voltage Independent, VI) strijkt met een trafo zulke spanningsschommelingen glad, zonder de inverter aan te hoeven zetten. Je hoort dan alleen een relais klikken zodra de UPS een andere schakelstand kiest. Pas bij hogere afwijkingen (zie in de tabel bij Schakelmoment) gaan ze in de backupmodus en trekken energie uit de accu. Onder de line-interactive-UPS’en in de test vallen de AEG Protect Alpha, APC 700VA, CyberPower UT700E en de FSP FP 400.
Als je maximale onafhankelijkheid van het stroomnet nodig hebt, bijvoorbeeld voor vitale servers in ziekenhuizen, komen online-UPS’en (Voltage and Frequency Independent, VFI) om de hoek kijken. De ingangsspanning laadt alleen de accu op. De inverter is continu in gebruik en verzorgt een wisselspanning die onafhankelijk is van de ingangsnetspanning. Dit soort UPS’en hebben zelf meer energie nodig en produceren restwarmte waardoor een continu draaiende ventilator noodzakelijk is.
De meeste UPS-apparaten beloven niet alleen bescherming tegen uitval, maar ook tegen storingen op het stroomnet zoals een te hoge spanning veroorzaakt door blikseminslag in de buurt. Die leidt tot hoogspanningspulsen (surges). Bij de test-UPS’en in stekkerdoos-look leveren niet alle uitgaande stopcontacten bij stroomuitval nog energie, een aantal zijn alleen beschermd tegen piekspanningen. Welke aansluitpunten alleen filteren en welke ook energie blijven verzorgen, staat bij de APC 325VA duidelijk aangegeven.
Doorwerken bij stroomuitval
In de test lag de reactietijd van stand-by en line-interactive-UPS’en voor het wisselen naar de back-upmodus tussen de vier en tien milliseconden. Dit ligt nog binnen de overbruggingstijd van een ATX voeding, die volgens de ATX-norm op minimaal 16 ms ligt. Je hoeft bij geen enkele van de geteste apparaten bang te zijn dat je pc uitvalt. Bij de continu omvormende online-UPS hoeft er niet omgeschakeld te worden.
Alle apparaten melden dat de stroom is uitgevallen met een luid gepiep. Bij de APC ES 325VA, PowerWalker VFD 400 en de FSP FP 400 moet je bij uitval achter de pc zitten om je bestanden veilig te stellen en de pc af te sluiten. Anders loopt alleen de accu leeg en zijn je bestanden alsnog foetsie. De andere UPS-apparaten communiceren met de pc via een usb-kabel, zodat de pc bij een alarm zichzelf afsluit of naar de slaapstand gaat: handig bij niet opgeslagen bestanden. Deze UPS’en zijn hierdoor ook geschikt om een home-server in je kelder te beschermen, of een NAS als deze een UPS ondersteunt.
De inverters van de zes betaalbare UPS’en geven een getrapte blokgolfspanning met een correcte effectieve waarde van ongeveer 230 volt. De schakelende voedingen van pc’s, monitoren en andere IT-apparatuur kunnen prima overweg met deze blokvormige wisselspanning. Apparaten met inductieve belasting zoals motoren (boormachines, ventilatoren) moet je hier niet op aansluiten, die hebben een echte sinusgolf nodig. De UPS-fabrikanten waarschuwen ook voor het gebruik van een UPS aan een printer. Vooral laserprinters hoor je vanwege hun hoge verbruik niet aan een UPS te hangen. Inkjetprinters zijn veel zuiniger. De dure online-UPS van BlueWalker is de enige die onder hoge belasting een zuivere sinusspanning levert.
Hoe lang je nog door kunt werken en data kunt veiligstellen, hangt af van de belasting. De stand-bytijd neemt niet lineair af bij toenemende belasting, maar onevenredig. We hebben de tijd bij nominale belasting van de UPS als extreme waarde gepakt. De CyberPower hield het bij 400 watt slechts één minuut uit (zie de tabel). Bij een office-pc met monitor die samen tussen de 65 en 90 watt verbruiken, begon hij pas na meer dan tien minuten steeds sneller te piepen om te waarschuwen voor het naderende eind van de acculading.
UPS en uitrusting
Een van de hoofdeigenschappen van een UPS is het maximale afgegeven vermogen. Dit wordt aangegeven als werkelijk vermogen in watt en als schijnbaar vermogen in VA (Voltampère). De som van de verbruikers moet onder beide waardes blijven. Het handigste is om de watt- en VA-waardes van de apparaten die je wilt beveiligen apart op te tellen en op basis daarvan een UPS uit te zoeken. Als de rated output van een UPS wordt overschreven, krijg je een foutmelding te zien of schakelt hij zichzelf uit.
De betaalbare apparaten in de test behoren over het algemeen tot de budgetseries uit het fabrikantenaanbod. En de inverter wordt alleen in ernstige gevallen ingeschakeld voor noodstroom. Daardoor hoeven ze niet actief gekoeld te worden. Dit zorgt voor minder herrie op je werkplek. Toch moet je, zoals bij alle apparaten met elektronica, zorgen dat er voldoende lucht kan circuleren rondom het apparaat. Meestal wordt er aangeraden om 20 centimeter rondom vrij te houden.
I
n onze test had alleen de online-UPS van BlueWalker een ventilator in gebruik. Bij halve belasting laat hij zich al goed horen met 2,7 sone. Dit ligt niet alleen aan de in verhouding hoge rated output maar ook aan het feit dat de inverter altijd ingeschakeld is. Dit verhoogt ook nogal het energieverbruik van de UPS in idle. De PowerWalker VFI 1000 TG verbruikt 32 watt in idle. Dat komt bij 22 cent per kWh neer op net geen 62 euro per jaar. Dit is meer dan dubbel zo veel als de minst zuinige (13 watt) line-interactive Back-UPS 700VA, die net iets meer dan 25 euro per jaar aan elektriciteit verbruikt.
De meeste UPS’en beschermen je gevoelige IT-apparatuur niet alleen tegen stroomuitval. Extra beschermende maatregelen moeten ook hoogspanningspieken weghouden van aangesloten verbruiksapparatuur. Onze testkandidaten hebben een burst- en surge-generator voor de kiezen gekregen. Bursts zijn energiearme pulspakketten zoals beschreven in de norm IEC/ EN 61000-4-4. Ze zijn bijvoorbeeld afkomstig van zware machines. Ze worden door alle UPS’en zonder problemen gefilterd.
De gevaarlijkere surges, snelle energierijke afzonderlijke pulsen, ontstaan bijvoorbeeld door blikseminslag vlakbij (EN 61000-4-5). Alle apparaten konden een puls van een kilovolt prima doorstaan. Dat is ook niet zo gek, want dit is een vereiste voor de CE-markering. De Back-UPS 700VA, Power- Walker VFD 400 en de UT700E spraken kort hun reserves aan. Bij de UPS’en van AEG, CyberPower en FSP konden we geen surgefiltering zien. Surge-pulse houden zich niet aan normwaardes. Om extreme voorvallen te kunnen testen, hebben we de UPS-apparaten getest met een 2kV-puls die alleen bij industrieapparaten wordt voorgeschreven. De kleine PowerWalker en de FSP FP 400 overleefden dat niet.
Behalve de UPS’en van BlueWalker en FSP hebben alle apparaten ook een overspanningsfilter voor een telefoon of xDSL-aansluiting. Met een xDSL-router aangesloten merkten we geen invloed op de downstream en alleen een minimale dip in de upstream van 38,4 naar 37,1 Mbit/s. Sommige UPS’en bieden normale stopcontacten om apparatuur aan te sluiten, andere gebruiken dezelfde aansluiting als pc-voedingen (IEC C14, voor C13 apparaatstekkers).
Noodstroom en accu’s
Anders dan bij mobiele apparaten of bijvoorbeeld powerbanks waarbij je eigenlijk alleen nog maar li-ion-accu’s ziet, zijn alle UPS’en in de test voorzien van onderhoudsvrije lood-gel-accu’s. Lood-gel-accu’s zijn goedkoper en verouderen langzamer. De fabrikanten geven een levensduur aan van drie tot vijf jaar bij 25 graden. Ze zijn beter geschikt voor cyclisch gebruik (veel laden en ontladen) dan lithium-ion-accu’s. Continu bijladen is over het algemeen geen probleem. De accu’s moeten echter niet te warm worden, want ook bij dit soort accu’s versnelt dit het verouderen.
Vervangende accu’s zijn te verkrijgen via de fabrikant of vaak goedkoper via elektronica-shops. Let bij het kiezen behalve op de spanning en capaciteit ook op het formaat en soort aansluitklemmen. In onze test-UPS’en worden vooral accu’s met vlakke 6,3mm-klemmen voor kabelschoenen gebruikt. Andere modellen hebben 4,8mm-aansluitingen, grotere accumodellen hebben schroefaansluitingen. Voor UPS’en geschikte accu’s zijn duurder, maar ze zijn met hun lagere interne weerstand geschikter voor korte en hoge stroombelasting, iets waar een UPS mee te maken krijgt.
Van de geteste apparaten hebben alleen de UPS-systemen van APC in stekkerdoos-vorm een onderhoudsklep om makkelijk de accu te verwisselen. Voor de rest heb je een schroevendraaier nodig. Aangezien UPS-apparaten ook bij losgetrokken voedingsstekker nog stroom kunnen doorsluizen, moet je wel goed opletten bij het verwisselen of het klusje overlaten aan de service-afdeling van de fabrikant.
Geteste modellen
AEG Protect alpha 450
De behuizing van de Protect alpha heeft aan de achterkant vier stopcontacten voor de te beschermen apparaten en een filter voor een telefoon/xDSL-aansluiting. Als line-interactive-UPS strijkt hij kleine schommelingen in netspanning glad zonder de accu te gebruiken.
Aan de voorkant zit een usb-poort maar de UPS wordt door Windows en Linux niet automatisch herkend. De inmiddels wat oubollige maar toch krachtige CompuWatch-software staat ook remote-control via het netwerk toe. De back-uptijd van 1,5 minuten die we hebben getest is goed, maar de overspanningsbeveiliging werkte in onze test niet.
+ bruikbare back-uptijd
– extra software voor pc nodig
– geen surge-bescherming
APC Back-UPS ES 325VA
De stand-by-UPS van APC ziet eruit als een behoorlijk lompe stekkerdoos. De twee schuko-stopcontacten bovenop zijn voor de te beschermen apparaten. De twee stopcontacten aan de zijkant bieden alleen een overspanningsbeveiliging (die goed werkt). Er zijn ook twee RJ11-poorten die tegen overspanning worden beveiligd.
De makkelijk bereikbare accu is in geval van nood ook tijdens gebruik te wisselen. De nominale belasting van 185 watt is voldoende voor een eenvoudige office-pc inclusief scherm, maar niet voor een grafisch workstation. De surge-test weerstond hij prima, zelfs bij 2kV bleef de output werken en werd de puls teruggeschroefd.
+ snel te wisselen accu
+ prima surge-filter
– geen usb-poort
APC Back-UPS 700VA
De Back-UPS 700VA is met een nominaal vermogen van net geen 400 watt en een grote accu prima geschikt voor wat krachtigere pc’s. De achterkant van de flinke tower-behuizing biedt vier stopcontacten, een xDSL-filter (RJ11), een automatische zekering en een usb-poort. Dankzij het HID-profiel wordt de line-interactive-UPS door Windows, macOS en Linux (met apcupsd-pakket geïnstalleerd) direct herkend.
Bij nominale belasting haalde de grote APC in de test een nette back-uptijd van 1,8 minuten. In de surge-test bleek de overspanningsfiltering echter maar matig te werken. Het idle-energieverbruik was aan de behoorlijk forse kant met 13 watt.
+ goede back-uptijd
+ USB met HID-profiel
– hoog verbruik in idle
BlueWalker PowerWalker VFD 400
Deze zeer betaalbare UPS (45 euro) zit in een vlakke behuizing die geschikt is om aan een muur te monteren. Op de achterkant zitten twee schuko-stopcontacten, een vaste voedingskabel en een zekeringhouder.
De eenvoudige stand-by-UPS bedien je via de powerknop. Twee leds geven de status van het apparaat weer. De VFD 400 hield het in de back-uptest het langst uit met een ruime 2,5 minuut. Vanwege het ontbreken van een usb-poort moet je zelf je pc afsluiten. De 1kV-surge-test doorstond hij prima, maar de 2kV-test daarentegen niet. Maar liever de UPS defect dan je pc.
+ zeer betaalbaar
+ lange back-uptijd
– geen usb-poort
CyberPower UT700E
CyberPower geeft aan dat de UT700E line-interactive-UPS 400 watt aan kan. In de tower-behuizing met twee stopcontacten en een vaste voedingskabel zit echter een voor 400W noodstroom nogal krap bemeten accu van 5,5 Ah. We haalden in de test bij een nominale belasting dan ook slechts een back-uptijd van één minuut.
De UPS communiceert met een pc via usb. Windows, macOS en Linux met apcupsd herkennen de UPS direct. Je kunt daarnaast ook de eenvoudige PowerPanel-software van de fabrikant installeren. De overspanningsbeveiliging die het apparaat zou moeten bieden, hebben we tijdens het testen niet werkend gezien.
+ nette prijs
+ USB met HID-profiel
– surge-filter werkt niet
FPS FP 400
De FP 400 heeft dezelfde prijs als de PowerWalker VFD 400, maar kan als line-interactive-UPS kleine schommelingen in de netspanning gladstrijken zonder extra hulp van de accu. Verder zijn de mogelijkheden karig: zijn langwerpige behuizing biedt achterop twee stopcontacten en een automatische zekering. De voedingskabel zit vast aan het apparaat.
Behalve een aan-knop en een led zijn er geen bedieningsknoppen te vinden en ook een usb-poort ontbreekt. De back-uptijd was met 1,4 minuten nog in orde. Er is geen overspanningsfilter: de 1kV-surgetest kon hij aan, de 2kV-test niet.
+ zeer betaalbaar
– geen usb-poort
– geen overspanningsbeveiliging
PowerWalker VFI 1000 TG
De testresultaten van dit duurdere model en een tabel met uitgebreide specificaties en testresultaten van alle modellen vind je in c’t 4/2018.
Shoplinks, uitvoeringen en winkelprijzen
AEG Protect alpha 450, circa 95 euro
APC Back-UPS 325VA, circa 70 euro
APC Back-UPS 700VA, circa 85 euro
BlueWalker PowerWalker VFD 400, circa 50 euro
CyberPower UT700E, circa 90 euro
FPS FP 400, circa 55 euro
UPS en bediening
Behalve de online-UPS hebben alle geteste apparaten slechts één enkele knop of schakelaar om hem aan- of uit te zetten. De inverters van de UPS’en zijn vaak middels het lang indrukken van de knop aan te zetten als de UPS niet aan het stroomnet hangt. Aangesloten op het net laden de apparaten ook in de uitgeschakelde stand hun accu op. Een of twee leds geven aan of de UPS klaar is voor gebruik, in stand-by-modus is gesprongen of er een fout is opgetreden. Alleen de PowerWalker VFI 1000 TG heeft vier knoppen en een lcd. Het scherm geeft de huidige modus en spanning en frequentie bij zowel de ingang als uitgangen.
Via usb legt de grote PowerWalker contact met de pc die beschermd moet worden. De modellen van ARG, CyberPower en APC Back-UPS 700VA hebben daar ook usb-poorten voor. Behalve het model van AEG met zijn verouderde usb-to-serial-profile herkennen Windows en macOS de UPS via het HID-profiel. Net als bij een laptop geven ze de acculading weer en zetten ze bij onderbroken netstroom zelf de pc in de slaapstand als de acculading kritiek wordt, zodat bestanden die niet opgeslagen zijn niet verloren gaan.
Ga voor een UPS naar het energiebeheer van Windows en kijk bij de geavanceerde instellingen onder het uitklapbare menu-item accu. De grenzen voor lage en kritieke accuspanning van 10 en 5 procent moet je op een veel hogere waarde boven de 50 procent zetten. Zo houdt de accu genoeg reserve over voor verdere uitval. Standaard reageert Windows bij een lage capaciteit niet, maar schiet het pas bij een kritische acculading in de slaapstand waarbij je bestanden veilig zijn. Ook Linux herkent de UPS’en via het USB-HID-profiel. Hiervoor moet je het pakket ‘apcupsd’ geïnstalleerd hebben. Dit pakket is in de repository’s van veel distributies op te duikelen.
Alleen de Protect Alpha wordt niet direct herkend en heeft hulp nodig van extra software. AEG Power Solutions levert de meer dan 20 jaar oude maar krachtige client/server-oplossing CompuWatch mee op een cd. Pak echter via de website van de producent er de nieuwste versie bij, ook al heeft deze verwarrend genoeg een lager versienummer. De automatische herkenning van de UPS lukte ook met de meest recente versie niet. We moesten via Advanced User handmatig de Protect Alpha 450 kiezen en de autorisatie voor de op de achtergrond draaiende dienst UPSMan corrigeren. Zodra er contact is gelegd is de status via de client-tool of een browser op te vragen.
Ook de professionele PowerWalker VFI 1000 TG biedt (netwerk-)software voor een groot aantal oude en nieuwe besturingssystemen. APC en CyberPower bieden voor hun UPS-apparaten Personal Editions van hun softwarepakketten PowerChute en PowerPanel ter download aan. APC’s PowerChute is er alleen in een versie voor Windows.
Beide programma’s bieden bij het uitschakelen bij stroomuitval slechts twee opties voor noodstroom. Je geeft een tijdsduur in minuten aan vanaf het moment dat de UPS zichzelf inschakelt of voordat de accu leeg is. Op dat moment wordt het systeem netjes afgesloten. Er zit ook een accutest bij. PowerChute berekent via de door de UPS aangeleverde gegevens de energiekosten en CO2-belasting van de aangesloten verbruikers. Zodra je PowerChute installeert verdwijnt Windows’ eigen accusymbool.
Alle UPS-programma’s loggen stroomuitval en accutestresultaten. De netwerkcompatibele oplossingen van AEG en BlueWalker zijn naar wens te configureren en kunnen ook kleinere stroomverstoringen loggen. Ze melden events via e-mail of in het geval van WinPower zelfs per sms.
Conclusie
Als je je (thuiswerk-)pc en niet opgeslagen data wilt beschermen tegen plotseling uitvallende netspanning, dan hoeft dat niet veel geld te kosten. Voor 45 euro haal je de eenvoudige BlueWalker PowerWalker VFD 400 of FSP FP 400 in huis. Deze zijn prima als noodstroom voor een simpele office-pc inclusief een monitor. Voor betere bescherming tegen piekspanningen vanuit het net en simpel te verwisselen accu’s zit je goed bij de APC Back-UPS ES 325VA.
Heb je een thuisserver draaien of je pc continu aan staan? Neem dan een UPS met usb-poort die de pc als het nodig is zelfstandig uitschakelt. Een aanrader is de APC Back-UPS 700VA. Deze is ook geschikt voor wat krachtigere pc’s. De line-interactive-UPS’en van AEG, CyberPower en FSP moet je met een extra losse overspanningsbeveiliging gebruiken. Bij onze surge-test sluisden ze korte pulsen ongehinderd verder door.
Een krachtige maar zowel bij aanschaf als verbruik prijzige online-UPS als de PowerWalker VFI 1000 TG is alleen geschikt als noodstroom voor zeer kritieke servers die altijd beschikbaar moeten blijven. Deze moet dan inclusief de UPS in een eigen ruimte of kelder worden geparkeerd: op je werkplek wil je dat grote gevaarte niet hebben staan en bovendien is hij verre van stil.
(Rudolf Opitz / Marco den Teuling, c’t magazine 4/2018)
