Text preview for : APC 2.pdf part of tmm



Back to : ups.rar | Home

КОНСТРУКЦИЯ И РЕМОНТ ИСТОЧНИКОВ
БЕСПЕРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ ФИРМЫ APC (ЧАСТЬ 2)

питания компьютеров. Форма сигнала на нагрузке
прямоугольные импульсы положительной и отрица-
тельной полярности с частотой 50 Гц, длительностью
5 мс, амплитудой 300 В, эффективным напряжением
225 В. На холостом ходу длительность импульсов со-
УСТРОЙСТВО ИБП КЛАССА O..-LINE кращается, и эффективное выходное напряжение па-
К ИБП класса Off-line фирмы АРС относятся модели дает до 208 В. В отличие от моделей Smart-UPS, в
Back-UPS. ИБП этого класса отличаются низкой сто- Back-UPS нет микропроцессора, для управления уст-
имостью и предназначены для защиты персональных ройством используются компараторы и логические
компьютеров, рабочих станций, сетевого оборудования, микросхемы.
торговых и кассовых терминалов. Мощность выпуска- Принципиальная схема ИБП Back-UPS 250I, 400I
емых моделей Back-UPS от 250 до 1250 ВА. Основ- и 600I практически полностью приведена на рис. 24.
ные технические данные наиболее распространенных Многозвенный фильтр подавления помех электросети
моделей ИБП представлены в табл. 1. состоит из варисторов MOV2, MOV5, дросселей L1 и L2,
Индекс «I» (International) в названиях моделей ИБП конденсаторов C38 и С40 (рис. 2). Трансформатор Т1
означает, что модели рассчитаны на входное напря- (рис. 3) является датчиком входного напряжения. Его
жение 230 В. В устройствах установлены герметич- выходное напряжение используется для зарядки акку-
ные свинцовые необслуживаемые аккумуляторы со муляторов (в этой цепи используются D4D8, IC1,
сроком службы 35 лет по стандарту Еurо Bat. Все R9R11, C3 и VR1) и анализа сетевого напряжения.
модели оснащены фильтрами-ограничителями, по-
давляющими скачки и высокочастотные помехи сете- Таблица 1. Основные технические данные ИБП
вого напряжения. Устройства подают соответствую- класса Back-UPS
щие звуковые сигналы при пропадании входного на-
пряжения, разрядке аккумуляторов и перегрузке. Модель BK250I BK400I BK600I
Пороговое значение напряжения сети, ниже которого Номинальное входное
220...240
напряжение, В
ИБП переходит на работу от аккумуляторов, устанав-
ливается переключателями на задней панели устрой- Номинальная частота сети, Гц 50
ства. Модели BK400I и BK600I имеют интерфейсный Энергия поглощаемых
320
выбросов, Дж
порт, подключаемый к компьютеру или серверу для
Пиковый ток выбросов, А 6500
автоматического самостоятельного закрытия системы,
тестовый переключатель и выключатель звукового Пропущенные в нормальном
режиме значения выбросов
сигнала. напряжения по тесту
<1
Структурная схема ИБП Back-UPS 250I, 400I и IEEE 587 Cat. A 6kVA, %
600I показана на рис. 1. Сетевое напряжение посту- 166...196
Напряжение переключения, В
пает на входной многоступенчатый фильтр через пре- Выходное напряжение при
рыватель цепи. Прерыватель цепи выполнен в виде ав- работе от аккумуляторов, В
225 ± 5%
томатического выключателя на задней панели ИБП. В Выходная частота при работе
50 ± 3%
случае значительной перегрузки он отключает устрой- от аккумуляторов, Гц
ство от сети, при этом контактный столбик выключа- Максимальная мощность,
250 (170) 400 (250) 600 (400)
ВА (Вт)
теля выталкивается вверх. Чтобы включить ИБП пос-
ле перегрузки, необходимо вернуть в исходное поло- Коэффициент мощности 0,5...1,0
жение контактный столбик выключателя. Во входном Пик-фактор <5
фильтре-ограничителе электромагнитных и радиоча- Номинальное время
5
стотных помех используются LC-звенья и металло- переключения, мс
оксидные варисторы. При работе в нормальном режи- Количество аккумуляторов Ч
2Ч6 1 Ч 12 2Ч6
Ч напряжение, В
ме контакты 3 и 5 реле RY1 замкнуты, и ИБП передает
в нагрузку напряжение электросети, фильтруя высо- Емкость аккумуляторов, Ач 4 7 10
кочастотные помехи. Зарядный ток поступает непре- Время 90-% подзарядки после
6 7 10
разрядки до 50%, час
рывно, пока в сети есть напряжение. Если входное на-
Акустический шум на
пряжение падает ниже установленной величины или расстоянии 91 см <40
вообще исчезает, а также если оно сильно зашумле- от устройства, дБ
но, контакты 3 и 4 реле замыкаются, и ИБП переклю- Время работы ИБП на полную
>5
чается на работу от инвертора, который преобразует мощность, мин
постоянное напряжение аккумуляторов в переменное. Максимальные габариты
168 Ч 119 Ч 361
Время переключения составляет около 5 мс, что впол- (В Ч Ш Ч Г), мм
не приемлемо для современных импульсных блоков Вес, кг 5,4 9,5 11,3
Рис. 1. Структурная схема

Если оно пропадает, то схема на элементах IC2IC4 и время составляет 2 минуты, если замкнуты 5 минут.
IC7 подключает мощный инвертор, работающий от ак- Для отключения звукового сигнала надо замкнуть вы-
кумулятора. Команда AC.AIL включения инвертора воды 1 и 8 переключателя SW1.
формируется микросхемами IC3 и IC4. Схема, состоя- Все модели Back-UPS, за исключением BK250I,
щая из компаратора IC4 (выводы 6, 7, 1) и электронно- имеют двунаправленный коммуникационный порт для
го ключа IC6 (выводы 10, 11, 12), разрешает работу связи с ПК. Программное обеспечение Power Chute Plus
инвертора сигналом лог. «1», поступающим на выводы позволяет компьютеру осуществлять как текущий кон-
1 и 13 IC2. троль ИБП, так и безопасное автоматическое
Делитель, состоящий из резисторов R55, R122, закрытие операционной системы (Novell, Netware,
R123 и переключателя SW1 (выводы 2, 7 и 3, 6), рас- Windows NT, IBM OS/2, Lan Server, Scounix и Unix Ware,
положенного на тыловой стороне ИБП, определяет на- Windows 95/98), сохраняя файлы пользователя. На
пряжение сети, ниже которого ИБП переключается на рис. 4 этот порт обозначен как J14. Назначение его
батарейное питание. Заводская установка этого на- выводов:
пряжения 196 В. В районах, характеризующихся час- 1 - UPS SHUTDOWN. ИБП выключается, если на
тыми колебаниями напряжения сети, приводящими к этом выводе появляется лог. «1» в течение 0,5 с.
частым переключениям ИБП на батарейное питание, 2 - AC .AIL. При переходе на питание от батарей ИБП
пороговое напряжение должно быть установлено на генерирует на этом выводе лог. «1».
более низкий уровень. Точная настройка порогового 3 - CC AC .AIL. При переходе на питание от батарей
напряжения выполняется резистором VR2. ИБП формирует на этом выводе лог. «0». Выход с от-
Во время работы от батареи микросхема IC7 фор- крытым коллектором.
мирует импульсы возбуждения инвертора PUSHPL1 и 4, 9 DB-9 GROUND. Общий провод для ввода/вы-
PUSHPL2. В одном плече инвертора установлены мощ- вода сигналов. Вывод имеет сопротивление 20 Ом от-
ные полевые транзисторы Q4Q6 и Q36, в другом - носительно общего провода ИБП.
Q1Q3 и Q37. Своими коллекторами транзисторы на- 5 CC LOW BATTERY. В случае разряда батареи
гружены на выходной трансформатор. На вторичной об- ИБП формирует на этом выводе лог. «0». Выход с от-
мотке выходного трансформатора формируется им- крытым коллектором.
пульсное напряжение с эффективным значением 6 OC AC .AIL. При переходе на питание от батарей
225 В и частотой 50 Гц, которое используется для пи- ИБП формирует на этом выводе лог. «1». Выход с от-
тания подключенного к ИБП оборудования. Длитель- крытым коллектором.
ность импульсов регулируется переменным резистором 7, 8 не подключены.
VR3, а частота резистором VR4 (рис. 3). Включение и Выходы с открытым коллектором могут подключать-
выключение инвертора синхронизируется с напряже- ся к TTЛ-схемам. Их нагрузочная способность до 50 мА,
нием сети схемой на элементах IC3 (выводы 36), IC6 40 В. Если к ним нужно подключить реле, то обмотку сле-
(выводы 35, 6, 8, 9) и IC5 (выводы 13 и 1113). Схе- дует зашунтировать диодом.
ма на элементах SW1 (выводы 1 и 8), IC5 (выводы 46 Обычный «нуль-модемный» кабель для связи с этим
и 810), IC2 (выводы 810), IC3 (выводы 1 и 2), IC10 портом не подходит, соответствующий интерфейсный
(выводы 12 и 13), D30, D31, D18, Q9, BZ1 (рис. 4) вклю- кабель RS-232 с 9-штырьковым разъемом постав-
чает звуковой сигнал, предупреждающий пользовате- ляется в комплекте с программным обеспечением.
ля о проблемах с электропитанием. Во время работы от
батареи ИБП каждые 5 с издает одиночный звуковой КАЛИБРОВКА И РЕМОНТ ИБП
сигнал, указывающий на необходимость сохранения Установка частоты выходного напряжения
файлов пользователя, т.к. емкость аккумуляторов огра- Для установки частоты выходного напряжения под-
ничена. При работе от батареи ИБП осуществляет кон- ключить на выход ИБП осциллограф или частотомер.
троль за ее емкостью и за определенное время до ее Включить ИБП в режим работы от батареи. Измеряя ча-
разряда подает непрерывный звуковой сигнал. Если стоту на выходе ИБП, регулировкой резистора VR4
выводы 4 и 5 переключателя SW1 разомкнуты, то это установить 50 ± 0,6 Гц.
Рис. 2. Выходной инвертор
Рис. 3. Входные цепи
Рис. 4. Схема управления
Таблица 2. Типовые неисправности ИБП Back-UPS 250I, 400I и 600I

Проявление дефекта Возможная причина Метод отыскания и устранения дефекта
Запах дыма, ИБП не Неисправен входной Проверить исправность компонентов MOV2, MOV5, L1, L2, C38, C40,
работает фильтр а также проводники платы, соединяющие их
Отключен автомат защиты Уменьшить нагрузку ИБП, отключив часть аппаратуры, и затем
на входе (прерыватель включить автомат защиты, нажав контактный столбик автомата
цепи) ИБП защиты
Неисправны батареи
Заменить аккумуляторы
аккумуляторов
Неправильно подключены
Проверить правильность подключения аккумуляторных батарей
аккумуляторы
ИБП не включается. Проверить исправность инвертора. Для этого отключить ИБП от
Индикатор не светится сети переменного тока, отсоединить аккумуляторы и разрядить
емкость С3 резистором 100 Ом, прозвонить омметром каналы
«сток-исток» мощных полевых транзисторов Q1...Q6, Q37, Q36.
Неисправен инвертор Если сопротивление составляет несколько Ом или меньше, то
транзисторы заменить. Проверить резисторы в затворах R1...R3,
R6...R8, R147, R148. Проверить исправность транзисторов Q30, Q31
и диодов D36...D38 и D41. Проверить предохранители F1 и F2
Заменить микросхему IC2
Проверить исправность обмоток трансформатора Т1. Проверить
При включении ИБП Неисправен
дорожки на плате, соединяющие обмотки Т1. Проверить
отключает нагрузку трансформатор Т1
предохранитель F3
Проверить входное напряжение с помощью индикатора или
ИБП работает от
измерительного прибора. Если это допустимо для нагрузки,
аккумуляторов несмотря на Напряжение в электросети
уменьшить чувствительность ИБП, т.е. изменить границу
то, что есть напряжение в очень низкое или искажено
срабатывания при помощи переключателей, расположенных на
сети
задней стенке устройства
Проверить исправность реле RY1 и транзистора Q10 (BUZ71).
ИБП включается, но Проверить исправность IC4 и IC3 и напряжение питания на их
напряжение в нагрузку не Неисправно реле RY1 выводах
поступает
Проверить дорожки на плате, соединяющие контакты реле
ИБП жужжит и/или
отключает нагрузку, не
Неисправен инвертор или
обеспечивая ожидаемого См. подпункт «Неисправен инвертор»
один из его элементов
времени резервного
электропитания
Зарядите аккумуляторные батареи. Они требуют перезарядки после
продолжительных отключений сетевого питания. Кроме того,
батареи быстро стареют при частом использовании или при
Аккумуляторные батареи
ИБП не обеспечивает эксплуатации в условиях высокой температуры. Если приближается
разряжены или потеряли
ожидаемого времени конец срока службы батарей, то целесообразно их заменить, даже
емкость
резервного электропитания если еще не подается тревожный звуковой сигнал замены
аккумуляторных батарей. Емкость заряженной батареи проверить
автомобильной лампой дальнего света 12 В, 150 Вт
ИБП перегружен Уменьшить количество потребителей на выходе ИБП
Неправильное
После замены
подключение
аккумуляторов ИБП не Проверьте правильность подключения аккумуляторных батарей
аккумуляторных батарей
включается
при их замене
При включении ИБП издает
Неисправны или сильно Зарядить аккумуляторные батареи в течение не менее четырех
громкий тональный сигнал,
разряжены аккумуляторные часов. Если после перезарядки проблема не исчезнет, следует
иногда с понижающимся
батареи заменить аккумуляторные батареи
тоном
Проверить исправность D8. Его обратный ток не должен превышать
Неисправен диод D8
Аккумуляторные батареи 10 мкА
не заряжаются Напряжение заряда ниже
Откалибровать напряжение заряда аккумулятора
необходимого уровня



Установка значения выходного напряжения Установка порогового напряжения
Включить ИБП в режим работы от батареи без на- Переключатели 2 и 3, расположенные на тыловой
грузки. Подключить на выход ИБП вольтметр для изме- стороне ИБП, установить в положение O... Подклю-
рения эффективного значения напряжения. Регулиров- чить ИБП к трансформатору типа ЛАТР с плавной ре-
кой резистора VR3 установить напряжение на выходе гулировкой выходного напряжения. На выходе ЛАТРа
ИБП 208 ± 2 В. установить напряжение 196 В. Повернуть резистор
Таблица 3. Аналоги для замены неисправных компонентов

Схемное Неисправный
Возможная замена
обозначение компонент
IC1 LM317T LM117H, LM117K
IC2 CD4001 К561ЛЕ5
Составляется из двух микросхем К561ТЛ1, выводы которых соединить согласно
IC3, IC10 74C14
цоколевке на микросхему
IC4 LM339 K1401CA1
IC5 CD4011 К561ЛА7
IC6 CD4066 К561КТ3
D4...D8, D47,
1N4005 1N4006, 1N4007, BY126, BY127, BY133, BY134, 1N5618...1N5622, 1N4937
D25...D28
Q10 BUZ71 BUZ10, 2SK673, 2SK971, BUK442...BUK450, BUK543...BUK550
Q22 IRF743 IRF742, MTP10N35, MTP10N40, 2SK554, 2SK555
Q8, Q21, Q35, Q31,
Q12, Q9, Q27, Q28, PN2222 2N2222, BS540, BS541, BSW61...BSW 64, 2N4014
Q32, Q33
Q11, Q29, Q25, Q26,
PN2907 2N2907, 2N4026...2N4029
Q24
Q1...Q6, Q36, Q37 IRFZ42 BUZ11, BUZ12, PRFZ42


VR2 против часовой стрелки до упора, затем медлен- гулировкой резистора VR1 установить на этом проводе
но поворачивать резистор VR2 по часовой стрелке до напряжение 13,76 ± 0,2 В относительно общей точки
тех пор, пока ИБП не перейдет на батарейное питание. схемы, затем восстановить соединение с аккумулятором.

Установка напряжения заряда Типовые неисправности
Установить на входе ИБП напряжение 230 В. Отсое- Типовые неисправности и методы их устранения
динить красный провод, идущий к положительному вы- приведены в табл. 2, а в табл. 3 аналоги наиболее ча-
воду аккумулятора. Используя цифровой вольтметр, ре- сто выходящих из строя компонентов.