Ремонт бесперебойника ippon своими руками

РЕМОНТ БЕСПЕРЕБОЙНИКА

У знакомого на фирме выкинули нерабочий бесперебойник модели APC 500. Но прежде чем пустить его на запчасти, решил попробовать его оживить. И как оказалось не зря. Прежде всего меряем напряжение на аккумуляторной гелевой батарее. Для функционирования бесперебойника но должно быть в пределах 10-14В. Вольтаж в норме, так что проблема с аккумулятором отпадает.

Теперь осмотрим саму плату и померяем питание в ключевых точках схемы. Родной принципиальной схемы бесперебойника APC500 не нашёл, но вот кое что похожее. Для лучшей чёткости скачайте полноценную схему здесь. Проверяем мощные олевые транзисторы — норма. Питание на электронную управляющую часть источника бесперебойного питания поступает с небольшого сетевого трансформатора на 15В. Меряем это напряжение до диодного моста, после, и после стабилизатора 9В.

А вот и первая ласточка. Напряжение 16В после фильтра входит в микросхему — стабилизатор, а на выходе всего пару вольт. Заменяем её на аналогичную по вольтажу модель и воссстанавливаем питание схемы блока управления.

Бесперебойник начал трещать и жужжать, но на выходе 220В по прежнему не наблюдается. Продолжаем внимательный осмотр печатной платы.

Ещё одна проблема — одна из тонких дорожек перегорела и пришлось заменить её тонкой проволочкой. Вот теперь устройство бесперебойного питания APC500 заработало без проблем.

Испытывая в реальных условиях, пришёл к выводу, что встроенная пищалка сигнализатор отсутствия сети орёт как дурная, и не мешало бы её немного утихомирить. Полностью выключать нельзя — так как будет не слышно состояния аккумулятора в аварийном режиме (определяется по частоте сигналов), а вот сделать тише можно и нужно.

Это достигается включением резистора на 500-800 Ом последовательно со звукоизлучателем. И напоследок несколько советов владельцам бесперебойников. Если он иногда отключает нагрузку, возможно проблема в блоке питания компьютера с «подсохшими» конденсаторами. Подключите UPS ко входу заведомо исправного компа и посмотрите — прекратятся ли срабатывания.

Бесперебойник иногда неверно определяет ёмкость свинцовых батарей показывая статус ОК, но стоит только ему переключится на них, как они внезапно садятся и нагрузка «выбивается». Убедитесь, что клеммы заходят плотно, а не болтаются. Не отключайте его надолго от сети, лишая возможности держать аккумуляторы на постоянной подзарядке. Не допускайте глубоких разрядов батарей, оставляя по меньшей мере 10% емкости, после чего следует отключать бесперебойник до восстановления питающего напряжения. Хотя бы раз в три месяца устраивайте «тренировку», разряжая батарею до 10% и опять заряжая аккумулятор до полной ёмкости.

Форум по обсуждению материала РЕМОНТ БЕСПЕРЕБОЙНИКА

Теория и практика ОУ, описание работы и подключение типового операционного усилителя — микросхемы LM358.

Современная беспроводная связь — эволюция приёмо-передающей аппаратуры и внедрение цифровой обработки данных.

Самодельная полка-кассетница для хранения мелких деталей и других электрических компонентов.

Источник

Ippon Back Office 600, нет зарядки аккумулятора

ИБП Ippon Back Office 600 шасси 098-88186-01-S1 (на желтой наклейке 710-88864-02-1010)

Введение. Так уж исторически получилось, с ИБП Ippon у нас сложились недружественные отношения, то ли мы плохие ремонтники, то ли схемотехника этих ИБП не поддается стандартной логике, но за ремонт ИБП этой марки мы не беремся, как результат полное отсутствие опыта и наработок. Наступил момент, один из клиентов настоял на ремонте ИБП Ippon Back Office 600, отказать в ремонте не было возможности, а опыта ремонта подобных ИБП не было. Как ни странно на просторах интернета было множество схем для этой модели, но ни одна из найденных схем не подошла, пришлось взять в руки карандаш и листок бумаги. Однако уже после 10 минут изучения этого ИБП выяснилось, схема для ремонта не требуется, а разрисовка схемы пустая трата времени, так как лаконичность и минимализм исполнения просто поразил воображение. Схема была явно срисована из учебника по ИБП, ничего лишнего, ничего дорогого, минимум деталей с небольшим сроком эксплуатации, в какой-то мере этот ИБП можно считать произведением схемотехнического искусства, более лаконичного ИБП собрать невозможно. Мы бы даже от себя добавили бы, модель обязательна к ремонту начинающим специалистам по ИБП, так как для ее ремонта не требуется ни схема, ни глубокие знания.
Неисправность со слов заказчика. ИБП Ippon Back Office 600 пищит при включении.

Первичная диагностика. ИБП Ippon Back Office 600 шасси 098-88186-01-S1 (на желтой наклейке 710-88864-02-1010) действительно периодически попискивал, как будто работал только от инвертора, при этом на выходных клеммах отсутствовало напряжение. Замена аккумулятора не помогла, зато выявила отсутствие тока зарядки аккумулятора. При беглом осмотре – единственная подходящая для целей зарядки аккумулятора была схема реализованная на U4(UC3843), а раз так то требуется замена конденсатора выходного фильтра и пускового конденсатора. Однако на привычном месте конденсатора 47*50В и 1000*25В найти не удалось, как собственно и конденсатора накачки обратноходового блока питания. Несмотря на отсутствие опыта Ippon-ов, мы все-таки знаем, что вместо конденсатора высоковольтного выпрямителя в этих ИБП используется индуктивность. На седьмой ноге ШИМ U4(UC3843) вместо привычных 47мкФ*50В висел С34(220мкФ*25В), а конденсатор выходного низковольтного выпрямителя С4(2200мкФ*16В) вообще находился вдали от самого выпрямителя.

Цепь заряда аккумулятора причудливо раскидана по плате, разработчик явно перестарался

Однако замена этих конденсаторов результатов не дала.
Ремонт. Так как опыта ремонта ИБП Ippon нет, то пришлось рисовать схему, что бы понять, как работает это чудо, но первые наброски выявили неисправность, и дальше набросков схема не стала рисоваться.

Упрощенный вариант схемы ИБП Ippon Back Office 600, силовая и зарядная цепь.

Причиной оказалось залипшее реле RY1, которое по умолчанию подключает инвертор на выходные цепи, соответственно при появлении входного напряжения инвертор отключается при помощи реле RY1 и ИБП переходит на работу от сети. Сильный удар рукояткой отвертки по реле устранил неисправность, подобным ударно отверточным способом были восстановлены еще три аналогичных ИБП.
Заключение. Минимализм узла байпас/инвертор поразил воображение, простое переключение — без всяких каких элементов фильтрации и прочих изысков призванных избавить сеть от ВЧ помех создаваемых этим ИБП. А фильтровать есть что, рабочая частота ШИМ U4(UC3843) высокая, плюс ВЧ преобразователь 12В в 220В так же работает на высоких частотах – и вся эта «радость» просто льется на волю. Впечатлил и косинус угла, меньше просто невозможно сделать, на 600VA получается 300Вт. Зарядка аккумулятора выполняется только при включении ИБП в работу. Полное отсутствие гальванической развязки высокой и низкой стороны. Казалось бы абсолютно бесперспективная модель, но лаконичность схемы настолько впечатляет, что затмевает все недостатки, фактически это азбука для начинающего инженера конструктора преобразователей напряжения. Материнская плата из этого ИБП готовое решение для многих поделок, причем абсолютно не нуждающееся в переделке, достаточно только нарастить ее дополнительными модулями по вкусу, а логичность схемотехники даже не требует принципиальной схемы для понимания алгоритма работы. К слову сказать механизм двойного преобразования реализован только в ИБП премиум класса, например наш коллега уже год пытается собрать самодельный ИБП на двойном преобразовании, частота преобразования ушла за 500кГц, общая сумма сожженных ключей давно превысила стоимость хорошего ИБП, но воз и ныне там, кроме сжигания ключей самодельный ИБП больше ничего не умеет. Хотя многие моменты хода мыслей инженера разработчика мы не смогли понять, инвертор ИБП 400ВА выполнен на радиаторе, в то время как ИБП 600ВА выполнен без радиаторов, почему так — для нас это осталось загадкой.

Источник

Конструкция и ремонт источников бесперебойного питания фирмы АРС (часть 2)

УСТРОЙСТВО ИБП КЛАССА OFF-LINE

К ИБП класса Off-line фирмы АРС относятся модели Back-UPS. ИБП этого класса отличаются низкой стоимостью и предназначены для защиты персональных компьютеров, рабочих станций, сетевого оборудования, торговых и кассовых терминалов. Мощность выпускаемых моделей Back-UPS от 250 до 1250 ВА. Основные технические данные наиболее распространенных моделей ИБП представлены в табл.1.

Таблица 1. Основные технические данные ИБп класса Back-UPS

Индекс «I» (International) в названиях моделей ИБп означает, что модели рассчитаны на входное напряжение 230 В, В устройствах установлены герметичные свинцовые не обслуживаемые аккумуляторы со сроком службы 3…5 лет по стандарту Euro Bat. Все модели оснащены фильтрами-ограничителями, подавляющими скачки и высокочастотные помехи сетевого напряжения. Устройства подают соответствующие звуковые сигналы при пропадании входного напряжения, разрядке аккумуляторов и перегрузке. Пороговое значение напряжения сети, ниже которого ИБп переходит на работу от аккумуляторов, устанавливается переключателями на задней панели устройства. Модели BK400I и BK600I имеют интерфейсный порт, подключаемый к компьютеру или серверу для автоматического самостоятельного закрытия системы, тестовый переключатель и выключатель звукового сигнала.

Структурная схема ИБП Back-UPS 250I, 400I и 600I показана на рис. 1. Сетевое напряжение поступает на входной многоступенчатый фильтр через прерыватель цепи. Прерыватель цепи выполнен в виде автоматического выключателя на задней панели ИБП. В случае значительной перегрузки он отключает устройство от сети, при этом контактный столбик выключателя выталкивается вверх. Чтобы включить ИБП после перегрузки, необходимо вернуть в исходное положение контактный столбик выключателя. Во входном фильтре-ограничителе электромагнитных и радиочастотных помех используются LC-звенья и металлооксидные варисторы. При работе в нормальном режиме контакты 3 и 5 реле RY1 замкнуты, и ИБП передает в нагрузку напряжение электросети, фильтруя высокочастотные помехи. Зарядный ток поступает непрерывно, пока в сети есть напряжение. Если входное напряжение падает ниже установленной величины или вообще исчезает, а также если оно сильно зашумлено, контакты 3 и 4 реле замыкаются, и ИБП переключается на работу от инвертора, который преобразует постоянное напряжение аккумуляторов в переменное. Время переключения составляет около 5 мс, что вполне приемлемо для современных импульсных блоков питания компьютеров. Форма сигнала на нагрузке — прямоугольные импульсы положительной и отрицательной полярности с частотой 50 Гц, длительностью 5 мс, амплитудой 300 В, эффективным напряжением 225 В. На холостом ходу длительность импульсов сокращается, и эффективное выходное напряжение падает до 208 В. В отличие от моделей Smart-UPS, в Back-UPS нет микропроцессора, для управления устройством используются компараторы и логические микросхемы.

Принципиальная схема ИБП Back-UPS 250I, 400I и 600I практически полностью приведена на рис. 2-4. Многозвенный фильтр подавления помех электросети состоит из варисторов MOV2, MOV5, дросселей L1 и L2, конденсаторов С38 и С40 (рис. 2). Трансформатор Т1 (рис. 3) является датчиком входного напряжения.

Его выходное напряжение используется для зарядки аккумуляторов (в этой цепи используются D4…D8, IC1, R9…R11, С3 и VR1) и анализа сетевого напряжения.

Если оно пропадает, то схема на элементах IC2…IC4 и IC7 подключает мощный инвертор, работающий от аккумулятора. Команда ACFAIL включения инвертора формируется микросхемами IC3 и IC4. Схема, состоящая из компаратора IC4 (выводы 6, 7, 1 ) и электронного ключа IC6 (выводы 10, 11, 12), разрешает работу инвертора сигналом лог. «1», поступающим на выводы 1 и 13 IC2.

Делитель, состоящий из резисторов R55, R122, R1 23 и переключателя SW1 (выводы 2, 7 и 3, 6), расположенного на тыловой стороне ИБП, определяет напряжение сети, ниже которого ИБП переключается на батарейное питание. Заводская установка этого напряжения 196 В. В районах, характеризующихся частыми колебаниями напряжения сети, приводящими к частым переключениям ИБП на батарейное питание, пороговое напряжение должно быть установлено на более низкий уровень. Точная настройка порогового напряжения выполняется резистором VR2.

Во время работы от батареи микросхема IC7 формирует импульсы возбуждения инвертора PUSHPL1 и PUSHPL2. В одном плече инвертора установлены мощные полевые транзисторы Q4…Q6 и Q36, в другом -Q1…Q3 и Q37. Своими коллекторами транзисторы нагружены на выходной трансформатор. На вторичной обмотке выходного трансформатора формируется импульсное напряжение с эффективным значением 225 В и частотой 50 Гц, которое используется для питания подключенного к ИБП оборудования. Длительность импульсов регулируется переменным резистором VR3, а частота — резистором VR4 (рис. 3). Включение и выключение инвертора синхронизируется с напряжением сети схемой на элементах IC3 (выводы 3…6), IC6 (выводы 3…5, 6, 8, 9) и IC5 (выводы 1…3 и 11…13). Схема на элементах SW1 (выводы 1 и 8), IC5 (выводы 4…В и 8…10), IC2 (выводы 8…10), IC3 (выводы 1 и 2), IC10 (выводы 12 и 13), D30, D31, D18, Q9, BZ1 (рис. 4) включает звуковой сигнал, предупреждающий пользователя о проблемах с электропитанием. Во время работы от батареи ИБП каждые 5 с издает одиночный звуковой сигнал, указывающий на необходимость сохранения файлов пользователя, т.к. емкость аккумуляторов ограничена. При работе от батареи ИБП осуществляет контроль за ее емкостью и за определенное время до ее разряда подает непрерывный звуковой сигнал. Если выводы 4 и 5 переключателя SW1 разомкнуты, то это время составляет 2 минуты, если замкнуты — 5 минут. Для отключения звукового сигнала надо замкнуть выводы 1 и 8 переключателя SW1.

Все модели Back-UPS, за исключением BK250I, имеют двунаправленный коммуникационный порт для связи с ПК. Программное обеспечение Power Chute Plus позволяет компьютеру осуществлять как текущий контроль ИБП, так и безопасное автоматическое закрытие операционной системы (Novell, Netware, Windows NT, IBM OS/2, Lan Server, Scounix и UnixWare, Windows 95/98), сохраняя файлы пользователя. На рис. 4 этот порт обозначен как J14. Назначение его выводов:

1 — UPS SHUTDOWN. ИБП выключается, если на этом выводе появляется лог. «1» в течение 0,5 с.

2 — AC FAIL. При переходе на питание от батарей ИБП генерирует на этом выводе лог. «1».

3 — СС AC FAIL. При переходе на питание от батарей ИБП формирует на этом выводе лог. «0». Выход с открытым коллектором.

4, 9 — DB-9 GROUND. Общий провод для ввода/вывода сигналов. Вывод имеет сопротивление 20 Ом относительно общего провода ИБП.

5 — СС LOW BATTERY. В случае разряда батареи ИБП формирует на этом выводе лог. «0». Выход с открытым коллектором.

6 — ОС AC FAIL При переходе на питание от батарей ИБП формирует на этом выводе лог. «1». Выход с открытым коллектором.

7, 8 — не подключены.

Выходы с открытым коллектором могут подключаться к ТТЛ-схемам. Их нагрузочная способность до 50 мА, 40 В. Если к ним нужно подключить реле, то обмотку следует зашунтировать диодом.

Обычный «нуль-модемный» кабель для связи с этим портом не подходит, соответствующий интерфейсный кабель RS-232 с 9-штырьковым разъемом поставляется в комплекте с программным обеспечением.

КАЛИБРОВКА И РЕМОНТ ИБП

Установка частоты выходного напряжения

Для установки частоты выходного напряжения подключить на выход ИБП осциллограф или частотомер. Включить ИБП в режим работы от батареи. Измеряя частоту на выходе ИБП, регулировкой резистора VR4 установить 50 ± 0,6 Гц.

Установка значения выходного напряжения

Включить ИБП в режим работы от батареи без нагрузки. Подключить на выход ИБП вольтметр для измерения эффективного значения напряжения. Регулировкой резистора VR3 установить напряжение на выходе ИБП 208 ± 2 В.

Установка порогового напряжения

Переключатели 2 и 3, расположенные на тыловой стороне ИБП, установить в положение OFF. Подключить ИБП к трансформатору типа ЛАТР с плавной регулировкой выходного напряжения. На выходе ЛАТРа установить напряжение 196 В. Повернуть резистор VR2 против часовой стрелки до упора, затем медленно поворачивать резистор VR2 по часовой стрелке до тех пор, пока ИБП не перейдет на батарейное питание.

Установка напряжения заряда

Установить на входе ИБП напряжение 230 В. Отсоединить красный провод, идущий к положительному выводу аккумулятора. Используя цифровой вольтметр, регулировкой резистора VR1 установить на этом проводе напряжение 13,76 ± 0,2 В относительно общей точки схемы, затем восстановить соединение с аккумулятором.

Типовые неисправности

Типовые неисправности и методы их устранения приведены в табл. 2, а в табл. 3 — аналоги наиболее часто выходящих из строя компонентов.

Таблица 2. Типовые неисправности ИБП Back-UPS 250I, 400I и 600I

Таблица 3. Аналоги для замены неисправных компонентов

Источник: Журнал «Ремонт электронной техники»

Источник