Содержание
Введение
UPS указанной модели в случае отключения питания к силу своей схемной реализации способен лишь обесточить нагрузку, сам он остается включенным. В данной статье описывается, как устранить этот недостаток.
Описанное здесь устройство можно использовать с любой моделью Back-UPS, но в этом случае приведенная здесь информация о коммуникационном порте может оказаться неверной.
Обзор UPS, коммуникационного порта и интерфейсного кабеля 940-0020B
Источник бесперебойного питания APC Back UPS 600I имеет топологию StandBy (Off-Line) – рис. 1.
Рис. 1. Топология StandBy
UPS, построенный по данной схеме, нередко называют термином "Off-Line UPS". В каждый конкpетный момент вpемени он может находиться в одном из 2 pежимов pаботы — Stand-by или On-line. В случае, когда напpяжение в сети находится в допустимых пpеделах (Standby mode), transfer switch пеpеключен на пpотекание тока нагpузки по цепи "Surge suppressor — Filter". В этом pежиме UPS ничем не отличается от обыкновенного сетевого фильтpа. Hикакой стабилизации напpяжения не пpоисходит. Во вpемя pаботы в этом pежиме также пpоисходит заpядка аккумулятоpных батаpей UPS.
В случае выхода напpяжения сети за допустимые пpеделы, transfer switch пеpеключается на питание нагpузки по цепи "Battery — DC/AC inverter" (On-line mode), т.е. от энеpгии аккумулятоpной батаpеи, пpеобpазуемой инвеpтоpом в AC 220V. Так как пеpеключение контактов и запуск инвеpтоpа не могут пpоисходить мгновенно, питание нагpузки будет пpеpвано на некотоpое вpемя (Transfer Time). Большинство Standby UPS обеспечивают Transfer Time поpядка 4-8 ms. Особенность данной системы в том, что пеpеключение в On-Line пpи выходе напpяжения сети за допустимые пpеделы пpоисходит немедленно, а возвpат в Standby mode — с обязательной задеpжкой в несколько секунд. Иначе, пpи многокpатных бpосках напpяжения в сети, происходило бы непpеpывное пеpеключение Standby/On-Line и обpатно, что пpивело бы к значительным искажениям тока нагpузки и возможному выходу ее из стpоя или к сбою в ее pаботе.
Пpи этом следует учесть, что данная схема обычно не обладает возможностью стабилизации напpяжения пpи pаботе в Standby mode и, следовательно, пеpеходит в On-Line пpи каждом отклонении напpяжения сети. Разpяд аккумулятоpной батаpеи пpоисходит намного быстpее, чем обpатный заpяд. Мощность battery charger’а для данной схемы обычно выбиpается сpавнительно малой, и pасхода энеpгии от батаpей во вpемя brownout’ов не компенсиpует. Следовательно, для применения в случае низкого качества питающей сети данная топология UPS малопpигодна по двум пpичинам:
а) Пpи частых пеpеходах в On-Line батаpея достаточно быстpо pазpяжается, не успевая восстановить заpяд за вpемя Standby mode, в pезультате чего UPS теpяет способность обеспечить аваpийное питание нагpузки в течение тpебуемого вpемени;
б) Частое повтоpение циклов pазpяд/заpяд сокpащает сpок службы аккумулятоpных батаpей.
Описание топологии взято из [1] (см. список используемых источников в конце статьи).
UPS имеет коммуникационный порт (рис. 2) для связи с COM-портом компьютера.
Рис. 2. Коммуникационный порт APC Back UPS
Назначение ножек порта:
Высокий уровень RS-232 – около +12в относительно земли порта, низкий – около –12в.
Примечание: при разработке каких-либо промежуточных схем можно использовать и ТТЛ уровни. UPS и COM-порт на них реагируют нормально.
Информация о разводке порте и назначении его контактов официальная, взята из [2] (см. список используемых источников в конце статьи).
Коммуникационный кабель
Через этот порт UPS можно подключить к COM-порту компьютера с помощью кабеля с кодом 940-0020B. Схема электрическая принципиальная кабеля приведена на рис. 3.
Рис. 3. Схема кабеля 940-0020B
Когда пропадает внешнее питание (отключили свет, например) на линии Line Fail является высокий уровень. Программа мониторинга UPS (например, PowerChute) обнаруживает это и, выполнив указанные ей действия, начинает выключение компьютера, после чего активизируется линия Shutdown, инвертор UPS отключается и компьютер обесточивается. Однако, здесь есть две особенности.
1. Как отмечено в [1], Windows при завершении работы компьютера блокирует COM-порт и программа не может управлять 4 ногой порта. Smart UPS решает эту проблему введением специальной задержки (порядка 6 сек) между появлением сигнала Shutdown и обесточиванием нагрузки. В Back UPS такая задержка не предусмотрена и поэтому под Windows 2000 PowerChute Plus 5.2.1 не обесточивает нагрузку, хотя системная служба UPS в той же Win 2000 это делает. Исключение составляет Windows 2003 Server, в которой и системная служба и PowerChute обесточивают нагрузку. PowerChute Business Edition ведет себя также.
2. У данной модели UPS выключатель такой конструкции, что его можно выключить только вручную, поэтому UPS полностью не выключается, а продолжает пищать, даже когда инвертор (нагрузка) выключились.
Первую проблему без использования довольно сложных схем решить невозможно, а предлагаемое в данной статье простое устройство решает вторую проблему – при обесточивании нагрузки UPS выключается автоматически.
Описание устройства
Основная идея предлагаемого устройства – выключение UPS при обесточивании нагрузки путем введения обратной связи в цепь выключателя UPS. Схема электрическая принципиальная устройства изображена на рис. 4.
Рис. 4. Устройство автоматического отключения UPS и его компоненты
Устройство подключается к UPS в двух местах – к выходным клеммам UPS (параллельно нагрузке) и вместо родного выключателя UPS. Родной выключатель при этом удаляется.
Функционирует устройство следующим образом:
Пусть входное напряжение 220 В в норме. Включаем UPS нажатием кнопки “ON”. На выходных клеммах UPS появляется напряжение 220В. Реле K1 включается и своими контактами шунтирует кнопку “ON”, которую теперь можно отпустить. Для того, чтобы вручную выключить UPS необходимо нажать кнопку “OFF”. Цепь выключателя разрывается, UPS выключается, на выходе исчезает 220В, реле отключается, его контакты размыкаются. Кнопку “OFF” можно отпустить.
При исчезновении питания компьютер активизирует линию Shutdown порта, на выходе пропадает напряжение, реле отключается, его контакты размыкаются и выключают UPS.
Светодиод VD1 – зеленого цвета, индицирует включенное состояние UPS, VD2 – красный, загорается при исчезновении входного напряжения 220 В.
Выключатели SW1 и SW2 – с фиксацией, их можно использовать для «аварийного» включения UPS, если, например, сгорел трансформатор или реле (хотя это маловероятно – у меня UPS работает часов по 15 в сутки каждый день, устройство функционирует в течении 2 с небольшим лет и ничего пока не сгорело). Для этого необходимо выключить SW1. Питание на трансформатор и реле не подается, кнопки “ON”/”OFF” перестают функционировать, а SW2 превращается в выключатель UPS (без всякой автоматики, как родной выключатель, только без индикации).
Резистор R1 необходим для сокращения времени разряда электролитического конденсатора блока питания и, следовательно, ускорения отключения реле. Использование контактов 3 и 4 порта UPS не влияют на работоспособность кабеля 940-0020B, т.к. контакт 3 не используется схемой кабеля.
Рекомендации по изготовлению
Вся схема, кроме SW1 размещается в передней части корпуса UPS. Родной выключатель UPS необходимо удалить, после чего необходимо пробником (омметром) проверить, какие из четырех контактов являются контактами выключателя. У меня это – два ближних контакта (разъем расположен вдоль платы), если смотреть спереди. Другие 2 (дальние) – лампа в выключателе, индицирующая включенное состояние UPS и сбой электропитания.
Наш выключатель подключается к контактам выключателя на плате. Контакты лампы оставить неподключенными, т.к. в нашей схеме она не используется, ее заменяют светодиоды.
Питание 220 В следует взять с выходных клемм UPS.
Кнопки SB1, SB2, выключатель SW2 и оба светодиода можно разместить на месте родного выключателя. SW1 размещается на задней панели UPS рядом с выходными клеммами.
Провода, идущие к коммуникационному порту UPS припаиваются к соответствующим ножкам порта на плате.
Подбор деталей
Сразу скажу, что расчетом мощности трансформатора, его магнитопровода, обмоток и их намоткой я не занимался. Я взял готовый трансформатор подходящих габаритов, т.к. между батареей UPS и его передней стенкой довольно мало места (5-6 см). Выключатель SW1 я смонтировал на задней стенке UPS, все остальные элементы – спереди, между батареей и передней стенкой корпуса UPS.
Внимание! Перед сборкой не забудьте отключить UPS от сети, отключить батарею и разрядить электролиты на плате включением UPS без входного сетевого напряжения и батареи. При этом UPS издаст кратковременный звуковой сигнал.
Найти реле на 5 вольт может оказаться довольно трудной задачей – мне с трудом удалось найти только PЭC59. В таком случае можно взять, например, РЭС22, трансформатор на 12-15 вольт, увеличить токоограничивающие резисторы R2 и R3 до 2-3 кОм и использовать электролитический конденсатор C1 на напряжение не менее 16 в. R1 при этом можно не ставить, т.к. РЭС22 штука довольно мощная и электролит блока питания разряжается достаточно быстро.
В цепи выключателя действует напряжение 12 вольт при токе макс. 65 mA. Токи и напряжения переходных процессов не измерялись.
Хотелось бы обратить внимание на следующую особенность некоторых реле (например, того же РЭС59). У них есть электрическая связь между корпусом и контактной группой, поэтому при использовании такого реле необходимо позаботиться об изолировании его корпуса от металлического корпуса UPS. Если этого не сделать, то при первом же включении сгорит предохранитель на 1А, расположенный на плате UPS в цепи выключателя. По внешнему виду этот предохранитель похож на небольшой резистор или диод. Мне пришлось впаивать туда обычный стеклянный предохранитель отечественного (советского) производства взамен сгоревшего родного. Реле РЭС22 лишено этого недостатка.
Известные недостатки схемы
То, чего позволяет достичь устройство, сказано выше. Плюсом схемы также является ее предельная простота и дешевизна, т.к. она собирается из широко распространенных, доступных и дешевых деталей и для ее сборки не требуется хороших знаний, навыков и богатого опыта сборки/наладки электронных схем.
Очевидным минусом схемы является то, что она подключается к выходу UPS как нагрузка (компьютер) и поэтому полезная выходная мощность UPS немного снижается. Наколько именно, я сказать не могу, т.к. не измерял мощность моей схемы. Но величина этой потери довольно мала (у меня на UPS’е висят 2 компьютера с мониторами и заметного уменьшения времени работы от батареи я не заметил). Тем, для кого это критично, можно посоветовать точный расчет потребляемых токов реле, светодиодов, мощности трансформатора, его обмоток и его самостоятельное изготовление с тем чтобы снизить потери мощности.
Еще один минус схемы заключается в том, что она занимает 3-ю ногу порта UPS. Но т.к. стандартный кабель 940-0020B ее не использует, этим можно пренебречь. Если 3-я нога порта для чего-то необходима, то можно либо вообще отказаться от светодиода VD2, либо использовать 6 ногу порта. Правда во втором случае придется подключать VD2 через электронный ключ (инвертор) на транзисторе, т.к. логика работы 6-й ноги обратна логике 3-ей (когда питание 220В в норме земля, сбой — обрыв).
Недостатком также является то, что светодиод VD1 на приведенной схеме на самом деле показывает не состояние UPS (включен/выключен), а наличие какого-то напряжения на реле. Это приводит к тому, что светодиод может еще светиться, хотя реле уже отключилось и наоборот (в зависимости от используемого реле, светодиода и резистора R2). Исправить этот недостаток можно введением второй контактной группы реле в цепь светодиода. Здесь реле РЭС59 уже не годится, т.к. у него только одна контактная группа. Можно использовать РЭС22, у которого 4 группы. Строго говоря, при этом решении тоже возможны временные отклонения, т.к. контактные пары у электромеханических реле редко срабатывают строго одновременно, но это уже отличия иного, гораздо меньшего порядка и заметить их «на глаз» практически невозможно.
Правильно собранное устройство при исправных деталях не нуждается в какой-либо настройке и начинает работать сразу после включения. К сожалению, предоставить фотографии готового устройства не могу за неимением у меня возможности перегнать их в компьютер.
Это устройство я собрал 2 с небольшим года назад. Оно работает нормально и по сей день.
По идее, таким же образом можно доработать любой Back UPS, но я дорабатывал свой Back UPS 600I.
Резервный ИБП APC by Schneider Electric Back-UPS BK500E.
ИБП APC Back-UPS RS 900VA, 230V (BR900GI)
ИБП APC by Schneider Electric Back-UPS BE550G-RS
Источник бесперебойного питания APC Back-UPS Pro BR900G.
Интерактивный ИБП APC by Schneider Electric Back-UPS Pr.
ИБП APC by Schneider Electric Back-UPS BE700G-RS
ИБП с двойным преобразованием APC by Schneider Electric.
ИБП APC by Schneider Electric Back-UPS 650ВА (BC650-RSX.
ИБП APC by Schneider Electric Back-UPS BK350EI
Источник бесперебойного питания APC Back-UPS Pro BR900G.
Интерактивный ИБП APC by Schneider Electric Back-UPS BX.
Резервный ИБП APC by Schneider Electric Back-UPS BC750-.
Резервный ИБП APC by Schneider Electric Back-UPS BH500I.
ИБП APC Back-UPS Pro 900VA, AVR, 230V, CIS BR900G-RS
ИБП с двойным преобразованием APC by Schneider Electric.
Источник бесперебойного питания APC Back-UPS Pro BR1200.
Источник бесперебойного питания APC Back-UPS BX1100CI-R.
APC by Schneider Electric APC Back-UPS Pro 1200VA BR120.
ИБП APC Back-UPS BK500EI, белый
Источник бесперебойного питания сетевой фильтр мощность.
ИБП APC Back-UPS BX800CI-RS черный
Источник бесперебойного питания APC Back-UPS BX1100LI.
ИБП APC BK650EI Back-UPS 650VA/400W
ИБП APC Back-UPS Pro BR900G-RS черный
Резервный ИБП APC by Schneider Electric Back-UPS BE700G.
Интерактивный ИБП APC by Schneider Electric Smart-UPS S.
Интерактивный ИБП APC by Schneider Electric Back-UPS Pr.
Интерактивный ИБП APC by Schneider Electric Back-UPS Pr.
Интерактивный ИБП APC by Schneider Electric Back-UPS BX.
Резервный ИБП APC by Schneider Electric Back-UPS BC650-.
Интерактивный ИБП APC by Schneider Electric Smart-UPS S.
Интерактивный ИБП APC by Schneider Electric Easy Back-U.
Интерактивный ИБП APC by Schneider Electric Back-UPS BX.
Источник бесперебойного питания APC Back-UPS Black BX14.
Резервный ИБП APC by Schneider Electric Back-UPS BE700G.
ИБП с двойным преобразованием APC by Schneider Electric.
ИБП APC by Schneider Electric Back-UPS 750VA 230V Schuk.
Ippon Back Verso 600 — Источник бесперебойного питания.
Интерактивный ИБП APC by Schneider Electric Smart-UPS S.
Резервный ИБП APC by Schneider Electric Back-UPS RS 110.
Интерактивный ИБП APC by Schneider Electric Back-UPS BX.
ИБП (UPS) APC BR900G-RS Power Saving Back-UPS Pro 900VA
Интерактивный ИБП APC by Schneider Electric Back-UPS RS.
ИБП APC by Schneider Electric Back-UPS BX1100CI-RS
Интерактивный ИБП APC by Schneider Electric Back-UPS BX.
Источник бесперебойного питания APC by Schneider Electr.
Источник бесперебойного питания APC Back-UPS Pro BR1200.
Интерактивный ИБП APC by Schneider Electric Back-UPS Pr.
ИБП с двойным преобразованием APC by Schneider Electric.
Источник бесперебойного питания APC Back-UPS 650/390VA.
Интерактивный ИБП APC by Schneider Electric Smart-UPS S.
ИБП APC Back-UPS BX1100CI-RS черный
ИБП APC BX950UI Back-UPS 950VA/480W (6 IEC)
Интерактивный ИБП APC by Schneider Electric Smart-UPS S.
ИБП APC by Schneider Electric Back-UPS ES 550VA (BE550G.
ИБП с двойным преобразованием APC by Schneider Electric.
Источник бесперебойного питания APC Back-UPS Pro BR900G.
Интерактивный ИБП APC by Schneider Electric Back-UPS BX.
ИБП APC Back-UPS Power Saving Pro 1500 rs (BR1500G-RS)
Источник бесперебойного питания APC Back-UPS BX1100CI-R.
APC by Schneider Electric Back-UPS BK350EI
Интерактивный ИБП APC by Schneider Electric Back-UPS Pr.
ИБП APC Back-UPS 1100VA, 230V, AVR, Schuko Sockets, CIS.
Интерактивный ИБП APC by Schneider Electric Smart-UPS S.
Источник бесперебойного питания APC by Schneider Electr.
Интерактивный ИБП APC by Schneider Electric Back-UPS Pr.
Источник бесперебойного питания APC Back-UPS BX1100LI.
Резервный ИБП APC by Schneider Electric Back-UPS BK650E.
ИБП APC BX1100CI-RS Back-UPS 1100VA/660W (4 EURO)
Резервный ИБП APC by Schneider Electric Back-UPS RS 150.
ИБП с двойным преобразованием APC by Schneider Electric.
ИБП APC by Schneider Electric Back-UPS Pro BR900GI
Интерактивный ИБП APC by Schneider Electric Back-UPS Pr.
ИБП с двойным преобразованием БАСТИОН SKAT SMART UPS 60.
Ippon Back Verso 600 — Источник бесперебойного питания.
Интерактивный ИБП APC by Schneider Electric Back-UPS Pr.
Конструкция и ремонт ИБП фирмы APC.
Удивляет полное отсутствие информации о таких распространенных приборах, как источники бесперебойного питания. Мы прорываем информационную блокаду и приступаем к публикации материалов по их устройству и ремонту. Из статьи Вы получите общее представление о существующих типах бесперебойников и более подробное, на уровне принципиальной схемы, – о наиболее распространенных моделях Smart-UPS.
Надежность работы компьютеров во многом определяется качеством электрической сети. Последствиями таких перебоев электропитания, как скачки, подъемы, спады и потеря напряжения, могут оказаться блокировка клавиатуры, потеря данных, повреждение системной платы и пр. Для защиты дорогостоящих компьютеров от неприятностей, связанных с силовой сетью, используют источники бесперебойного питания (ИБП). ИБП позволяет избавиться от проблем, связанных с плохим качеством электропитания или его временным отсутствием, но не является долговременным альтернативным источником электропитания, как генератор.
ИБП делятся на три основных класса: Off-line (или stand-by), Line-interactive и On-line. Эти устройства имеют различные конструкции и характеристики. Блок-схема ИБП класса Off-line приведена на рис. 1. При работе в нормальном режиме нагрузка питается отфильтрованным напряжением электросети. Для подавления электромагнитных и радиочастотных помех во входных цепях используются фильтры EMI/RFI Noise на металло-оксидных варисторах. Если входное напряжение становится ниже или выше установленной величины или вообще исчезает, то включается инвертор, который в нормальном режиме находится в отключенном состоянии. Преобразуя постоянное напряжение батарей в переменное, инвертор осуществляет питание нагрузки от батарей.
Форма его выходного напряжения – прямоугольные импульсы положительной и отрицательной полярности с амплитудой 300 В и частотой 50 Гц. ИБП класса Off-line неэкономично работают в электросетях с частыми и значительными отклонениями напряжения от номинальной величины, поскольку частый переход на работу от батарей уменьшает срок службы последних. Мощность выпускаемых фирмой APC ИБП класса Оff-line модели Back-UPS находится в диапазоне 250…1250 ВА, а модели Back-UPS Pro – в диапазоне 280…1400 ВА. Блок-схема ИБП класса Line-interactive приведена на рис. 2. Так же, как и ИБП класса Off-line, они ретранслируют переменное напряжение электросети в нагрузку, поглощая при этом относительно небольшие всплески напряжения и сглаживая помехи.
Входные цепи используют фильтр EMI/RFI Noise на металло-оксидных варисторах для подавления электромагнитных и радиочастотных помех. Если в электросети произошла авария, то ИБП синхронно, без потери фазы колебания, включает инвертор для питания нагрузки от батарей, при этом синусоидальная форма выходного напряжения достигается фильтрацией ШИМ-колебания. Схема использует специальный инвертор для подзарядки батареи, который работает и во время скачков сетевого напряжения. Диапазон работы без подключения батареи расширен за счет использования во входных цепях ИБП автотрансформатора с переключаемой обмоткой. Переход на питание от батареи происходит, когда напряжение электросети выходит за границы диапазона.
Мощность выпускаемых фирмой APC ИБП класса Line-interactive модели Smart-UPS составляет 250…5000 ВА.
Рис. 1. Блок-схема ИБП класса Off-line
Рис. 2. Блок-схема ИБП класса Line-interactive
Рис. 3. Блок-схема ИБП класса On-line
Блок-схема ИБП класса On-line приведена на рис. 3. Эти ИБП преобразуют переменное входное напряжение в постоянное, которое затем с помощью ШИМ-инвертора преобразуется снова в переменное со стабильными параметрами. Поскольку нагрузку всегда питает инвертор, то нет необходимости в переключении с внешней сети на инвертор, и время переключения равно нулю. За счет инерционного звена постоянного тока, каким является батарея, происходит изоляция нагрузки от аномалий сети и формируется очень стабильное выходное напряжение. Даже при больших отклонениях входного напряжения ИБП продолжает питать нагрузку чистым синусоидальным напряжением с отклонением не более ±5% от устанавливаемого пользователем номинального значения. ИБП класса On-line фирмы АРС имеют следующие выходные мощности: модели Matrix UPS – 3000 и 5000 ВА, модели Symmetra Power Array – 8000, 12 000 и 16 000 ВА. Модели Back-UPS не используют микропроцессор, а в моделях Back-UPS Pro, Smart-UPS, Smart/VS, Matrix и Symmetria микропроцессор используется.
Наибольшее распространение получили устройства: Back-UPS, Back-UPS pro, Smart-UPS, Smart-UPS/VS.
Такие устройства, как Matrix и Symmetria, используются в основном для банковских систем.
В этой статье рассмотрим конструкцию и схему моделей Smart-UPS 450VA…700VA, применяемых для питания персональных компьютеров (ПК) и серверов.
ИБП Smart-UPS 450VA…700VA и Smart-UPS 1000VA…1400VA имеют одинаковую электрическую схему и отличаются емкостью батарей, количеством выходных транзисторов в инверторе, мощностью силового трансформатора и габаритами. Рассмотрим параметры, характеризующие качество электроэнергии, а также терминологию и обозначения. Проблемы с электропитанием могут выражаться в виде:
• полного отсутствия входного напряжения –blackout;
• временного отсутствия или сильного падения напряжения, вызванного включением в сеть мощной нагрузки (электромотора, лифта и т.п.) – sag или brownout;
• мгновенного и очень мощного повышения напряжения, как при ударе молнии – spike;
Рис. 4. Структурная схема моделей Smart-UPS и Smart-UPS/VS
• периодического повышения напряжения, длящегося доли секунды, вызванного, как правило, изменениями нагрузки в сети – surge.
В Росси провалы, пропадания и скачки напряжения как вверх, так и вниз составляют приблизительно 95% отклонений от нормы, остальное – шумы, импульсные помехи (иголки), высокочастотные выбросы.
В качестве единиц измерения мощности используются Вольт-Амперы (ВА, VA) и Ватты (Вт, W). Они отличаются коэффициентом мощности PF (Power Factor):
W = VA х PF.
Коэффициент мощности для компьютерной техники равен 0,6. 0,7. Число в обозначении моделей ИБП фирмы АРС означает максимальную мощность в ВА.
Например, модель Smart-UPS 600VA имеет мощность 400 Вт, а модель 900VA – 630 Вт.
Структурная схема моделей Smart-UPS и Smart UPS/VS показана на рис. 4. Сетевое напряжение поступает на входной фильтр ЕМ/RFI, служащий для подавления помех электросети. При номинальном напряжении электросети включены реле RY5, RY4, RY3 (контакты 1, 3), RY2 (контакты 1, 3), RY1, и входное на пряжение проходит в нагрузку. Реле RY3 и RY2 используются для режима подстройки выходного напряжения BOOST/TRIM. К примеру, если напряжение сети увеличилось и вышло за допустимый предел, реле RY3 и RY2 подключают дополнительную обмотку W1 последовательно с основной W2. Образуется автотрансформатор с коэффициентом трансформации
K = W2 / (W2 + W1)
меньше единицы, и выходное напряжение падает. В случае уменьшения сетевого напряжения дополнительная обмотка W1 реверсируется контактами реле RY3 и RY2. Коэффициент трансформации
K = W2 / (W2 — W1)
становится больше единицы, и выходное напряжение повышается. Диапазон регулировки составляет ±12%, величина гистерезиса выбирается программой Power Chute. При пропадании напряжения на входе выключаются реле RY2…RY5, включается мощный ШИМ-инвертор, питающийся от батареи, и в нагрузку поступает синусоидальное напряжение 230 В, 50 Гц.
Многозвенный фильтр подавления помех электросети состоит из варисторов МV1, МV3, МV4, дросселя L1, конденсаторов С14…С16 (рис. 5). Трансформатор СТ1 анализирует высокочастотные составляющие напряжения сети. Трансформатор СТ2 является датчиком тока нагрузки. Сигналы с этих датчиков, а также датчика температуры RTH1 поступают на аналого-цифровой преобразователь IC10 (ADC0838) (рис. 6).
Трансформатор Т1 является датчиком входного напряжения. Команда на включение устройства (АС–ОК) подается c двухуровневого компаратора IC7 на базу Q6. Трансформатор Т2 – датчик выходного напряжения для режима Smart TRIM/BOOST. С выводов 23 и 24 процессора IC12 (рис. 6) сигналы BOOST и TRIM подаются на базы транзисторов Q43 и Q49 для переключения реле RY3 и RY2 соответственно.
Сигнал синхронизации по фазе (PHAS-REF) с вывода 5 трансформатора T1 поступает на базу транзистора Q41 и с его коллектора на вывод 14 процессора IC12 (рис. 6).
В модели Smart-UPS используется микропроцессор IC12 (S87C654), который:
• контролирует наличие напряжения в электросети. Если оно пропадает, то микропроцессор подключает мощный инвертор, работающий от батареи;
• включает звуковой сигнал для уведомления пользователя о проблемах с электропитанием;
• обеспечивает безопасное автоматическое закрытие операционной системы (Netware, Windows NT, OS/2, Scounix и Unix Ware, Windows 95/98), сохраняя данные через двунаправленный коммутационный порт при наличии установленной программы Power Chute plus;
• автоматически корректирует падения (режим Smart Boost) и превышения (режим Smart Trim) напряжения электросети, доводя выходное напряжение до безопасного уровня без перехода на работу от батареи;
Рис. 5. Входные цепи
Рис. 6. Включение процессора
Рис. 7. Выходной инвертор
| Оторван сетевой кабель или нарушен контакт | Соединить сетевой кабель. Проверить омметром исправность пробки-автомата. Проверить соединение шнура «горячий-нейтраль» | |
| Холодная пайка элементов платы | Проверить исправность и качество паек элементов L1, L2 и особенно Т1 | |
| Неисправны варисторы | Проверить или заменить варисторы MV1…MV4 | |
| При включении ИБП происходит сброс нагрузки | Неисправен датчик напряжения Т1 | Заменить Т1. Проверить исправность элементов:D18 . D20, C63, C10 |
| Мигают индикаторы дисплея | Уменьшилась емкость конденсатора С17 | Заменить конденсатор С17 |
| Вероятна утечка конденсаторов | Заменить С44 или С52 | |
| Неисправны контакты реле или элементы платы | Заменить реле. Заменить IС3 и D20. Диод D20 лучше заменить на 1N4937 | |
| Перегрузка ИБП | Мощность подключенного оборудования превышает номинальную | Уменьшить нагрузку |
| Неисправен трансформатор Т2 | Заменить Т2 | |
| Неисправен датчик тока СТ1 | Заменить СТ1. Сопротивление более 4 Ом указывает на неисправность датчика тока. | |
| Неисправна IС15 | Заменить IС15. Проверить напряжение –8 В и 5 B. Проверить и при необходимости заменить: IС12, IС8, IС17, IС14 и мощные полевые транзисторы инвертора. Проверить обмотки силового трансформатора | |
| Не заряжается батарея | Неверно работает программа ИБП | Откалибровать напряжение батареи фирменной программой от АРС. Проверить константы 4, 5, 6, 0. Константа 0 критична для каждой модели ИБП. Проверку константы делать после замены батареи. |
| Вышла из строя схема заряда батареи | Заменить IС14. Проверить напряжение 8 В на выв. 9 IС14, если его нет, то заменить С88 или IС17 | |
| Неисправна батарея | Заменить батарею. Емкость заряженной батареи можно проверить лампой дальнего света от автомобиля (12 В, 150 Вт) | |
| Неисправен микропроцессор IС12 | Заменить IС12 | |
| При включении ИБП не стартует, слышен щелчок | Неисправна схема сброса | Проверить и заменить неисправные элементы: IC11, IC15, Q51. Q53, R115, C77 |
| Дефект индикаторов | Неисправна схема индикации | Проверить и заменить неисправные Q57…Q60 на плате |
| ИБП не работает в режиме On-line | Дефект элементов платы | Заменить Q56. Проверить исправность элементов: Q55, Q54, IС12. Неисправна IС13, или ее придется перепрограммировать. Программу можно взять с исправного ИБП |
| При переходе на работу от батареи ИБП выключается и включается самопроизвольно | Пробит транзистор Q3 | Заменить транзистор Q3 |
