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2008年5月 3日

激安PC DNRH-001 (電源編)

 訳あって(理由は後述する)先週、筆者が購入した激安(19.999円(税込)の送料無料UPS内蔵PCDNRH-001」の電源部分をチェックしてみた。DNRH-001の電源ユニットは、HDDをマウントしているアルミ製のフレームをHDDごと外すと、電源ユニットの基板が表れる。HDDへ接続されているATA信号ケーブルと、HDD用の電源コネクタは予め外しておけば、アルミ製のフレームからHDDを外さなくても、電源ユニットをチェックすることが容易に可能なので、DNRH-001はメンテナンス性の高い構造を持っている。

Dnrh001_4_1

 DNRH-001の電源ユニットには、スイッチング電源回路用のトランスが目立つが、スイッチング用のトランジスタ用放熱フィンは、基板上には見あたらずに、どうやらシャーシを放熱用として利用しているようで、その為にDNRH-001の筐体が熱を持つようだ。また、DNRH-001の電源ユニットには、USP回路用の補助基板が縦に装着されており、このUPS回路用補助基板から、マザーボードのVIA社製Mini-ITXEPIA PD1000」へと、通信用フラットケーブルが伸びている。

Dnrh001_4_2

 DNRH-001の電源ユニット基板には、DNRH-001の背面にある電源スイッチからのACケーブルが、コネクタを介して基板へ接続されている(写真左端のコネクタ)。また、DNRH-001の背面にあるAC電源電圧の切り替えスイッチからも、電源電圧を切り替える信号が基板へコネクタを介して接続されている(写真中央の二本とも青いケーブルのコネクタ)。

Dnrh001_4_3

 また、DNRH-001の最大の特徴でもあるUPS用充電池からも、DNRH-001の電源ユニット基板へコネクタを介してケーブルが接続されている。ただし、UPS用充電池からのケーブルは、「」側のケーブルは途中で中継コネクタを経由して、赤いケーブルからオレンジ色のケーブルへ変換されて、DNRH-001の電源ユニット基板へ接続される。また、UPS用充電池からの「」側ケーブルは、DNRH-001の背面にある電源スイッチを経由して、DNRH-001の電源ユニット基板へ青いケーブルで接続される。充電池の「」側ケーブル(黒いケーブル)も電源スイッチへ接続される前に中継コネクタを経由するので、USP用充電池の交換は中継コネクタを外すだけで容易に交換可能な構造となっており、この部分もメンテナンス性が高い構造だ。

Dnrh001_4_4

 DNRH-001UPS用充電池は、単三型のニッケル水素充電池が8本だと筆者は思っていたのだが、電圧を測定してみると「12.52V」の出力があった。即ち、一本の単三型ニッケル水素充電池の端子電圧は1.2Vなので、12.52Vということは10本の単三型ニッケル水素充電池が、DNRH-001UPS用充電池には使用されている計算となる。と言うことなので、前回のまでの記事「UPS内蔵PC DNRH-001」中と、「DNRH-001 1GBメモリへ改装」で記述した8本という記述は筆者の誤りであり、お詫びして訂正させていただく。

クリックで拡大ポップアップ Dnrh001_ups_error

 さて、今回なぜDNRH-001の電源ユニットやUPS用の充電池を、改めてチェックしたのかという理由であるが、筆者の最初のレポート「UPS内蔵PC DNRH-001」で、知人の購入したDNRH-001も筆者の手元に送られてきたことをレポートした。DDR PC-3200 DIMM 1GBメモリ・モジュールも届いたので、この週末に知人宅用のファイルサーバ兼OpenSimサーバ仕様へと設定して、連休中に知人宅へ出向いて設置してきてしまおうと、知人のDNRH-001DDR PC-3200 DIMM 1GBメモリ・モジュールを装着して電源スイッチを入れると、Windows XP Home Editionが起動後に、デスクトップ画面にUPSモニタの画面が一端消えた後に再度表示されて、赤い丸印に「Bat Low」の表示がされてしまうのだ。
 何度、DNRH-001を繰り返して再起動を行っても、このUPSモニタのバッテリー電圧低下のエラー表示は消えず、どうやら知人の購入したDNRH-001UPS用充電池が劣化してセルが何本か死んでしまっているようだ。
 DNRH-001HDDを調べてみると判るのだが、OSWindows XP Home EditionHDDへインストールされたのは、今から三年以上前の2005210日なので、既に三年間も経過しているため、ニッケル水素充電池が経年変化で劣化してしまっていても当然であり、むしろ生きていたのが不思議な位の時間が経過している。ちなみに、OSHDDへのコピーは、「Norton Ghost」を使用したネットワーク経由でのコピーであることも、HDDのフェイル状態やネットワークの履歴から読み取る事ができる。

Dnrh001_4_5

 また、何人かの方から筆者宛にメールでDNRH-001に関する質問があったのだが、記事中でレポートを行う形で解答とさせていただくので、個別のお返事は勘弁いただきたい。今回もDNRH-001の電源ユニットに関するレポートは、その解答レポートの一環でもある。今後も頂いた質問の回答という形でDNRH-001のレポートは引き続き行う予定だ。
 そんな質問のメールにあったのが、DNRH-001に付属してくるOSWindows XP Home EditionOEM版)に関する質問で、DNRH-001HDDにプリインストールされているのは、Windows XP Home EditionSP1であるが、添付されているCD-ROMWindows XP Home EditionOEM版)も同じかというものだ。少なくとも筆者の購入したDNRH-001や、知人の購入したDNRH-001に付属してきたCD-ROMでは、Windows XP Home EditionSP2だった。
 つまり、DNRH-001にプリインストールされているWindows XP Home Editionと、DNRH-001に付属してくるCD-ROMWindows XP Home Editionでは、リビジョンが異なっているというわけだ。従って、付属してくるCD-ROMを用いてDNRH-001Windows XP Home Editionを再インストールを行うと、初期状態のWindows XP SP1からSP2へとアップデートされるということになる。とは言え、もう間もなくWindows XPSP3も一般へ公開されるので、それを待ってDNRH-001SP3へのアップデートを行った方が、多数のセキュリティパッチを当てる必要も無いので、これからDNRH-001を購入した場合には、Windows XP SP3の公開を待ってアップデートを行った方が良いだろう。

<<以下、Windows Update編へ続く>>


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コメント

5/6追記:

知人の購入したDNRH-001のUPS用充電池不良ですが、知人が購入先のIOSYSへ問い合わせました。

IOSYSからの解答では、DNRH-001の初期不良という事で、DNRH-001の交換となったそうです。

連休中にも関わらず、IOSYSの通販担当者の回答は素早くて、知人曰く「高感度アップ」だっただそうです。 (^O^)

投稿: 清水 隆夫 | 2008年5月 6日 16:56

5/8追記:

IOSYSの「DNRH-001:サポート」ページで、新たに注意が追加されました。

=================
○内蔵UPSのバッテリに関して
当商品はアウトレット品となり、完全な新品商品では御座いません。
生産されてから多少期間が空いておりますので、内蔵UPSバッテリの駆動時間や状態に関しては、個体差がある可能性が御座います。
よって、内蔵UPSに関する事項は中古商品と同様に消耗品の扱いによる無保証項目とさせて頂きます。予めご了承下さい。
=================

UPS用のニッケル水素電池の劣化は、不良交換の対象外となるそうです。従って、今後はUPS用ニッケル水素電池の劣化による不良交換はされないと思われますので、5/6追記のコメントによる不良交換は、例外処理と考えてください。

投稿: 清水 隆夫 | 2008年5月 8日 17:00

 今でも正常に動作しますか?
 何人か回りに買った人間がいるのですが、バッテリがLOWのまま。バッテリがOKのまま。バッテリがOKで、電圧が出ているが、ACを抜くとすぐ落ちる等、まちまちな状態です。
 人によっては、使えていたが、バッテリはOK表示だが、ためしにACを抜いたら切り替わらないようになったという人もいました。 
 もし知識があるようでしたら、ACの検出や、切り替え周りがどの辺りの回路でどんな仕組みなのか教えていただけ無いでしょうか?

投稿: T | 2008年10月 3日 22:13

Tさん、こんばんは、

>今でも正常に動作しますか?

私のトコのは、特に問題なく動作してます。また、友人宅で動作しているのも、元気で24時間稼働中で、先日はメンテナンスで、電源断を行う際、UPS(と言うか電池チェック)のためにUPSを動作させましたが、正常に動作してました。

>もし知識があるようでしたら、ACの検出や、切り替え周りがどの辺りの回路でどんな仕組みなのか教えていただけ無いでしょうか?

ACの検出と電池電圧の検出は、それぞれコンパレータがあり、そこの電圧をチェックします。ACは、整流後のDC電圧のチェックです。

AC断をコンパレータで検出すると同時に、充電回路が停止して、そのまま電池出力がインバータへ流れますから、そのまま電源ユニットの出力電圧は、電池の容量が無くなるまで維持されます。

一般的な外付けUPSの場合とは、根本的な動作が異なっていて、むしろ一時期ACアダプタ不要(ACコネクタ付き)のノートPCと同様の電源ユニットと同じです。

不具合は、大抵の場合、ニッケル水素電池のへたりで、これを新しい電池へ交換してやると正常に動作するようです。ニッケル水素電池の電圧が正常に12V以上あっても、負荷があると電圧が落ちてしまうような容量抜けのセルが一本でもあると、UPSソフトで電池OKでも、いざ切り替わると動作しないということもあるみたいですね。

ご参考まで。

投稿: 清水 隆夫 | 2008年10月 4日 01:19

ありがとうございました。
ですと、12vを入れた状態でAC断してみれば切り分けられるでしょうか?
電圧を測るとテスタで15v位でていてもやっぱり切り替わらない個体もあるようです。
有れば便利な機能ですので、活用するノウハウがあればいいと思うのですが。
http://moosoft.jp/index.php?option=com_content&view=article&id=66&Itemid=88
にも故障例がありますね。

でも稼働中にBat OK表示で実際には役に立たないというのは寂しい物がありますね。
検出する方法が有ればいいのですけど。
皮は剥いてみても良いのですけど、戻せないと困りますし・・・。

投稿: T | 2008年10月 4日 13:51

手元の個体は、電池を放電したらバッテリに切り替わるようになりました。
が、ディスプレイは表示されたままですが、キー入力もきかず、止まってしまっているようです。
ちょっと気になるのは容量はわからないのですが、電圧は高いところ。
15V位出てます。
ダメもととはいえ、動いてくれるようになるのでしょうか?^^;

投稿: T | 2008年10月 6日 00:09

Tさん、こんばんは、

>手元の個体は、電池を放電したらバッテリに切り替わるようになりました。

電池は、問題ないようですね。放電によって、再生されたようで、よかったですね。ニッケル系の充電池は、たまに完全放電してやったほうが、いわゆるリフレッシュ効果になって、逆に長持ちします。リチウムイオン系は、逆に完全放電は電池寿命が短くなります。

>が、ディスプレイは表示されたままですが、キー入力もきかず、止まってしまっているようです。

この状態は、シャットダウンしてない状態だと思います。

上手く、UPSソフトが動いていないのかもしれません。

>15V位出てます。

ニッケル水素電池を完全充電すると、この辺りの電圧に、新品の電池の場合にはなるので、全く問題ないと思います。

>ダメもととはいえ、動いてくれるようになるのでしょうか?^^;

電池とUPS電源は問題ないと思いますよ。UPSのソフトか、あるいは設定ではないかと思われますが・・・

投稿: 清水 隆夫 | 2008年10月 6日 00:36

12時間くらい充電するとやはり動かなくなってしまいました。
放電、充電中辺りは、切り替わる程度の挙動は見せるのですが、充電されてしまうとダメみたいです。

テストは動くことが期待できない状態でがちゃ切りはイヤなので、BIOS表示の画面でケーブルを抜いてみました。Capslockの変化も見られないので、VGA出力が維持される程度だが、全体が維持できない状態です。
初期で数秒。三時間位充電すると5分くらいはもったでしょうか。
瞬断されるようになってから10時間位充電すると今度はバッテリへの切り替わりが動作しなくなってます。
電圧は出てるけど容量不足でシステムを維持できるほどの出力は無いってことでしょうか。充電中は、維持できないまでも動きそうなそぶりがあるのに、更に充電すると完全に動かなくなるのが解せないですが。

ソフトウェア的な解決は無いと思います。
AC遮断で、バッテリに電源が切り替わるのはハードウェア的な問題なので。
シャットダウンしないとか、監視ソフト側がすることならば設定の余地がありそうですが・・・30秒稼働する状態で持たないのであきらめた方がいいかな。

どっちにしろハズレっぽいですね…。

投稿: T | 2008年10月 6日 12:03

Tさん、こんばんは、

>初期で数秒。三時間位充電すると5分くらいはもったでしょうか。
>瞬断されるようになってから10時間位充電すると今度はバッテリへの切り替わりが動作しなくなってます。

ニッケル水素電池のセルが、一本だけ劣化しているんだと思います。その劣化セルが満充電されてしまうと、実際には満充電されたようにみえていて、実際は容量が殆ど無いので、駄目なんじゃないかと。

>どっちにしろハズレっぽいですね…。

電池は諦めて交換すれば、UPSのハードは問題無さそうなので、交換してみるといいんじゃないかと思います。

或いは、ニッケル水素電池ではなく、普通のアルカリ電池を繋いでみるとか。

この場合、必ず電池とUPSの接続の中間に、整流用のシリコンダイオード(耐圧20V/容量3A~5A程度)を入れて、UPSからの充電電圧が電池へかからないように保護すればOKです。

整流ダイオードの電流容量が低い場合は、ダイオードをパラレルに入れてやれば、耐電流容量が本数分増えます。

UPSが稼働するのは、頻繁には発生しないので、普通の乾電池でのバックアップでも、それなりに有効です。
(実際、昔のISDN時代のTAなどでは、乾電池をバックアップ用に使用したりしてました。)

投稿: 清水 隆夫 | 2008年10月 8日 01:15

電圧はでてそうなので、元気な電池と死んでいる電池が混在でもしてるのでしょうか。
どっちにしろダメっぽいです。

基礎的な知識が不足しているので、乾電池はちょっと怖いかも知れないですね。
つなぎ替え程度で利用できるようになれば便利なのですけど。

壊れるくらいで済めばいいのですが、電源は火を噴いたりもしそうですし。

http://www.batteryspace.jp/shopdetail/014002000001/brandname/
こんなのとか使えたりするんでしょうか?

色々ありがとうございます。
でも、UPSがダメなら、いまいち消費電力の低くないこの電源よりほかの電源入れた方が良さそうな気もしますね。
あとは、微妙な速度の本体をどう適切な仕事を与えてやるかですかね。

投稿: T | 2008年10月13日 16:10

Tさん、こんばんは、

>電圧はでてそうなので、元気な電池と死んでいる電池が混在でもしてるのでしょうか。

だと思われます。

>つなぎ替え程度で利用できるようになれば便利なのですけど。

であれば、ニッケル水素電池、10本へ交換するということになりますね。

>こんなのとか使えたりするんでしょうか?

公称容量:1100mAh
公称電圧:12V

スペック的には、停電時にシャットダウンするだけと割り切れば、なんとかなる容量ですね。

コネクタを外してリード線の部分をつなぎ替えるだけですから。

こっちのを10本買って、端子をハンダ付けした方が容量アップも出来て確実です。絶縁は、ビニールテープなどでOKですから。

ご参考:
http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?q=%22B-00969%22&s=popularity&p=1&r=1&page=

>でも、UPSがダメなら、いまいち消費電力の低くないこの電源よりほかの電源入れた方が良さそうな気もしますね。

難しい判断ですねぇ~ DNRH-001の価値は、UPSにあるとも言えますからね。

電源効率が悪くて発熱が多いのも、UPS機能が原因だと思います。逆に、外付けのUPSを使えば、DNRH-001単体の消費電力と(UPSの容量にもよりますが)トントンだと思いますし。

>あとは、微妙な速度の本体をどう適切な仕事を与えてやるかですかね。

私はサーバ用で使ってますので、UPS機能が有りがたいですね。別途UPSがありますが、それは別のサーバで使ってますから、UPS内蔵はやっぱり価値があるわけで、サーバ用途でなければ、特にDNRH-001に拘る必要は全く無いと思います。

投稿: 清水 隆夫 | 2008年10月15日 00:16

なんとなく、仕様表の30秒は持って欲しい感じもしますけど、買ったときには表記無かったですし、残り物状態でしたからしょうがないですね。

元の公称容量ってどれくらいなんでしょうね?容量増やしても、ちゃんとその分充放電されるんでしょうか?
まぁ、あのOKとLOW表示では、ちゃんとは判定していないような気はしますが。
ちゃんとしたのを付けるとどれくらい時間持つのでしょうね。

ニッケル水素の「乾電池」ならそこらにも売ってるんですけどね。でも、10本の電池ボックスで合いそうな物はちょっとみつからなかったです。
まぁ、状態不明のバッテリセルより、交換した方が安心は安心なのかも知れませんが。

今年は買い物運わるいなー。

投稿: T | 2008年10月15日 09:50

Tさん、こんばんは、

>元の公称容量ってどれくらいなんでしょうね?容量増やしても、ちゃんとその分充放電されるんでしょうか?

DNRH-001に搭載されているUPS用のニッケル水素充電池(単三型)は、恐らく2400mmA前後だと思います。それが10本ですので、満充電では12V/2400mmということになります。

>ちゃんとしたのを付けるとどれくらい時間持つのでしょうね。

わたしのトコで試した2台は、電圧の低い方でも30分程度動作して、電圧の高い(電池の健康状態が良い)方では40分程度動作しました。

>まぁ、状態不明のバッテリセルより、交換した方が安心は安心なのかも知れませんが。

ですね。劣化した電池は液漏れもしますので、とりあえずは外しておいた方が良いですよ。で、側の熱伸縮チューブを剥がしてしまえば、構造が判りますので、それを参考にして、新しい電池を繋いで(ハンダ付け)、交換すればOKだと思います。

投稿: 清水 隆夫 | 2008年10月17日 23:34

凄く元気なのが数本と完全に死んでる組み合わせと、ヘタレだけど何とか生きてる組み電池っていう事かも知れないですが、電圧高い方がぴくりともし無かったりします。

バッテリセルと、熱収縮チューブ以外は再利用が一番楽でしょうか。
なんかヒューズとか入ってたけれど、
FIRトランシーバとせっとで、秋月さん行ったときに買ってくるしかないですね。タブ付きならなんとか半田付けできそうですし。

投稿: T | 2008年10月18日 02:41

Tさん、こんばんは、

やっぱり、何本かセルが死んでいたんですね。

>バッテリセルと、熱収縮チューブ以外は再利用が一番楽でしょうか。
>なんかヒューズとか入ってたけれど、

そうですね。それが良いと思います。特に、付属のヒューズは絶対に再活用してください。

>タブ付きならなんとか半田付けできそうですし。

そうなんです。これが付いたセルでないと、ハンダが効かないので、別途電池ボックスが必要になっちゃうので・・・

上手く交換できることを祈っております。

投稿: 清水 隆夫 | 2008年10月20日 00:39

いえ、二台ほど有りまして・・・。
一台は、一分くらいで機能停止。
もう一台は、低電圧時には、動かないまでも、画面表示くらいは維持するが、満充電に近いと全く切り替わらず落ちるって感じでした。
後者の方が電圧は高いのですが、本体を動かすだけの力が無く、ダメっぽいです。
充放電してるうちに切り替わりもしなくなってしまいました。一応ファンくらいは回る程度は電気を取り出せるので、なんとなくもったいない気もするのですが、使い道も思い浮かばないです。
電圧は出ているので、多分ダメなのと凄く元気なのの組み合わせなのだろうと。
まだ一番上の皮しか剥いてみてないです。

どうせなら、普通の電池ボックスで、市販の乾電池型の奴が使えるようならもっと便利だったと思うのですけれど。
もし直列でつないでみる場合、注意点や、どうせ手を入れてしまうことになるので、追加した方が良い物とか有りますでしょうか?

メインは電源基板側なのでそれでいいのかもしれませんが、見た目本当に電池10本が直列になってヒューズが付いていただけなのでこれで良いのか?とか思ってしまいました。

投稿: T | 2008年10月20日 00:56

Tさん、こんばんは、

>いえ、二台ほど有りまして・・・。

おぉ~ 二台お持ちでしたか。では比較が楽ですね。わたしも、二台の比較(結果的には、一台交換だったので、三台の比較でしたけど。)だったので、電池の優劣が直ぐに判りました。

>もし直列でつないでみる場合、注意点や、どうせ手を入れてしまうことになるので、追加した方が良い物とか有りますでしょうか?

電池ホルダーは、私がよく使うのは、秋月の、このホルダです。

http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?q=%22P-00205%22&s=popularity&p=1&r=1&page=20&cl=1

単三が日本はいるので、12Vが必要ならば、このホルダを4個使えばOKです。

で、乾電池を使う場合、直列の充電電流が流れないようにするための、整流ダイオードを直列の入れる必要がありますが、問題は耐電流容量です。

UPS稼働時にニッケル水素電池から、UPSへ流れる実電流を測定し、この流れる電流以上の耐電流容量のダイオードを使用する必要があります。

秋月だと、大容量のダイオードが通販リストでは見つけられなかったので、1A程度のダイオードを並列にして、電流容量を増やすことになると思います。

http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?q=%22I-00934%22&s=popularity&p=1&r=1&page=0&cl=1

あるいは、ブリッジダイオードを使うかですね。

http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?q=%22I-00426%22&s=popularity&p=1&r=1&page=0&cl=1

もちろん、ニッケル水素へ交換する場合には、充電する必要があるので、ダイオードは不要です。

投稿: 清水 隆夫 | 2008年10月22日 01:32

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