Ремонт ибп компьютера своими руками – Ремонт блока питания компьютера: схемы для инструкции — specable.ru

РЕМОНТ БЕСПЕРЕБОЙНИКА

Источник бесперебойного питания довольно сложное устройство, которое условно можно разделить на два блока — это преобразователь 12В в сетевое 220В, и зарядное устройство выполняющее обратную функцию: 220В на 12В для подзарядки аккумулятора. В большинстве случаев ремонт бесперебойника очень проблемный и дорогостоящий. Но пробовать всё-же стоит — конечно всегда есть шанс на халяву в виде сгоревшего предохранителя:)

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 ремонту бесперебойников

Обсудить статью РЕМОНТ БЕСПЕРЕБОЙНИКА

radioskot.ru

Как отремонтировать компьютерный БП? | Мастер Винтик. Всё своими руками!

Рассмотрев структурную схему блока питания типа AT, её можно разделить на несколько основных частей:

Высоковольтная (первичная) цепь;
Схема ШИМ управления;
Вторичная цепь (выходная или низковольтная) цепь.

Если рассмотреть структурную схему блока питания типа ATХ, то тут добавляется ещё один узел — это преобразователь для напряжения +5VSB (дежурка).

Что желательно иметь для ремонта и проверки Блока Питания?

а. — любой тестер (мультиметр).
б. — лампочки: 220 вольт 60 — 100 ватт и 6.3 вольта 0.3 ампера.
в. — паяльник, осциллограф, отсос для припоя.
г. — увеличительное стекло, зубочистки, ватные палочки, технический спирт.

Схема типа АТ блока питания

Схема типа АТХ блока питания

Наиболее безопасно и удобно включать ремонтируемый блок в сеть через разделительный трансформатор 220v — 220v.
Такой трансформатор просто изготовить из 2-х ТАН55 или ТС-180 (от ламповых ч/б телевизоров). Просто соответствующим образом соединяются анодные вторичные обмотки, не надо ничего перематывать. Оставшиеся накальные обмотки можно использовать для построения регулируемого БП.

Мощность такого источника вполне достаточна для отладки и первоначального тестирования и дает массу удобств:
— электробезопасность
— возможность соединять земли горячей и холодной части блока единым проводом, что удобно для снятия осциллограмм.
— ставим галетный переключатель — получаем возможность ступенчатого изменения напряжения.

Также для удобства можно зашунтировать цепи +310В резистором 75K-100K мощностью 2 — 4Вт — при выключении быстрее разряжаются входные конденсаторы.

Если плата вынута из блока, проверьте, нет ли под ней металлических предметов любого рода. Ни в коем случае НЕ ЛЕЗЬТЕ РУКАМИ в плату и НЕ ДОТРАГИВАЙТЕСЬ до радиаторов во время работы блока, а после выключения подождите около минуты, пока конденсаторы разрядятся.

На радиаторе силовых транзисторов может быть 300 и более вольт, он не всегда изолирован от схемы блока!

Принципы измерения напряжений внутри блока.

Обратите внимание, что на корпус БП земля с платы подаётся через проводники около отверстий для крепежных винтов.
Для измерения напряжений в высоковольтной («горячей») части блока (на силовых транзисторах, в дежурке) требуется общий провод — это минус диодного моста и входных конденсаторов. Относительно этого провода всё и измеряется только в горячей части, где максимальное напряжение — 300 вольт. Измерения желательно проводить одной рукой.
В низковольтной («холодной») части БП всё проще, максимальное напряжение не превышает 25 вольт. В контрольные точки для удобства можно впаять провода, особенно удобно припаять провод на землю.

Проверка резисторов.

Если номинал (цветные полоски) еще читается — заменяем на новые с отклонением не хуже оригинала (для большинства — 5%, для низкоомных в цепях датчика тока может быть и 0.25%). Если же покрытие с маркировкой потемнело или осыпалось от перегрева — измеряем сопротивление мультиметром. Если сопротивление равно нулю или бесконечности — вероятнее всего резистор неисправен и для определения его номинала потребуется принципиальная схема блока питания либо изучение типовых схем включения.

Проверка диодов.

Если мультиметр имеет режим измерения падения напряжения на диоде — можно проверять, не выпаивая. Падение должно быть от 0,02 до 0,7 В (в зависимости от тока, протекаемого через него). Если падение — ноль или около того (до 0,005) – выпаиваем сборку и проверяем. Если те же показания – диод пробит. Если же прибор не имеет такой функции, установите прибор на измерение сопротивления (обычно предел в 20 кОм). Тогда в прямом направлении исправный диод Шотки будет иметь сопротивление порядка одного — двух килоом, а обычный кремниевый — порядка трех — шести. В обратном направлении сопротивление равно бесконечности.

Для проверки БП можно и нужно собрать нагрузку.

Распиновка разъема ATX 24 pin, с проводниками ООС по основным каналам — +3,3V; +5V; +12V.

Показан «максимальный» вариант — проводники ООС бывают не во всех блоках, и не навсех каналах. Самый распространённый вариант ООС по +3,3V (коричневый провод). В новых блоках может отсутствовать выход -5V (белый провод).
Берём выпаянный из ненужной платы ATX разъём и припаиваем к нему провода сечением не менее 18 AWG, стараясь задействовать все контакты по линиям +5 вольт, +12 и +3.3 вольта.
Нагрузку надо рассчитывать ватт на 100 по всем каналам (можно с возможностью увеличения для проверок более мощных блоков). Для этого берём мощные резисторы или нихром. Также с осторожностью можно использовать мощные лампы (например, галогенные на 12В), при этом следует учесть, что сопротивление нити накаливания в холодном состоянии сильно меньше, чем в нагретом. Поэтому при запуске с вроде бы нормальной нагрузкой из ламп блок может уходит в защиту.
Параллельно нагрузкам можно подключить лампочки или светодиоды, чтобы видеть наличие напряжения на выходах. Между выводом PS_ON и GND подключаем тумблер для включения блока. Для удобства при эксплуатации можно всю конструкцию разместить в корпусе от БП с вентилятором для охлаждения.

Проверка блока:

Можно предварительно включить БП в сеть, чтобы определиться с диагнозом: нет дежурки (проблема с дежуркой, либо КЗ в силовой части), есть дежурка, но нет запуска (проблема с раскачкой или ШИМ), БП уходит в защиту (чаще всего — проблема в выходных цепях либо конденсаторах), завышенное напряжение дежурки (90% — вспухшие конденсаторы, и часто как результат — умерший ШИМ).

Начальная проверка блока

Снимаем крышку и начинаем проверку, особое внимание обращая на поврежденные, изменившие цвет, потемневшие или сгоревшие детали.

Предохранитель. Как правило, перегорание хорошо заметно визуально, но иногда он обтянут термоусадочным кембриком – тогда проверяем сопротивление омметром. Перегорание предохранителя может свидетельствовать, например, о неисправности диодов входного выпрямителя, ключевых транзисторов или схемы дежурного режима.

Дисковый термистор. Выходит из строя крайне редко. Проверяем сопротивление — должно быть не более 10 Ом. В случае неисправности заменять его перемычкой нежелательно — при включении блока резко возрастет импульсный ток заряда входных конденсаторов, что может привести к пробою диодов входного выпрямителя.

Диоды или диодная сборка входного выпрямителя. Проверяем мультиметром (в режиме измерения падения напряжения) на обрыв и короткое замыкание каждый диод, можно не выпаивать их из платы. При обнаружении замыкания хотя бы у одного диода рекомендуется также проверить входные электролитические конденсаторы, на которые подавалось переменное напряжение, а также силовые транзисторы, т.к. очень велика вероятность их пробоя. В зависимости от мощности БП диоды должны быть рассчитаны на ток не менее 4…8 ампер. Двухамперные диоды, часто встречающиеся в дешевых блоках, сразу меняем на более мощные.

Входные электролитические конденсаторы. Проверяем внешним осмотром на вздутие (заметное изменение верхней плоскости конденсатора от ровной поверхности к выпуклой), также проверяем емкость — она не должна быть ниже обозначенной на маркировке и отличаться у двух конденсаторов более чем на 5%. Также проверяем варисторы, стоящие параллельно конденсаторам, (обычно явно сгорают «в уголь») и выравнивающие резисторы (сопротивление одного не должно отличаться от сопротивления другого более чем на 5%).

Ключевые (они же — силовые) транзисторы. Для биполярных — проверяем мультиметром падение напряжения на переходах «база-коллектор» и «база-эмиттер» в обоих направлениях. В исправном биполярном транзисторе переходы должны вести себя как диоды. При обнаружении неисправности транзистора также необходимо проверить всю его «обвязку»: диоды, низкоомные резисторы и электролитические конденсаторы в цепи базы (конденсаторы лучше сразу заменить на новые большей емкости, например, вместо 2.2мкФ * 50В ставим 10.0мкФ * 50В). Также желательно зашунтировать эти конденсаторы керамическими емкостью 1.0…2.2 мкФ.

Выходные диодные сборки. Проверяем их мультиметром, наиболее частая неисправность — короткое замыкание. Замену лучше ставить в корпусе ТО-247. В ТО-220 чаще помирают… Обычно для 300-350 Вт блоков диодных сборок типа MBR3045 или аналогичных на 30А — с головой.

Выходные электролитические конденсаторы. Неисправность проявляется в виде вздутия, следов коричневого пуха или потеков на плате (при выделении электролита). Меняем на конденсаторы нормальной емкости, от 1500 мкФ до 2200…3300 мкФ, рабочая температура — 105° С. Желательно использовать серии LowESR.
Также измеряем выходное сопротивление между общим проводом и выходами блока. По +5В и +12В вольтам — обычно в районе 100-250 ом (то же для -5В и -12В), +3.3В — около 5…15 Ом.

Потемнение или выгорание печатной платы под резисторами и диодами свидетельствует о том, что компоненты схемы работали в нештатном режиме и требуется анализ схемы для выяснения причины. Обнаружение такого места возле ШИМа означает, что греется резистор питания ШИМ 22 Ома от превышения дежурного напряжения и, как правило, первым сгорает именно он. Зачастую ШИМ в этом случае тоже мертв, так что проверяем микросхему (см. ниже). Такая неисправность — следствие работы «дежурки» в нештатном режиме, обязательно следует проверить схему дежурного режима.

Проверка высоковольтной части блока на короткое замыкание.

Берём лампочку от 40 до 100 Ватт и впаиваем вместо предохранителя или в разрыв сетевого провода.
Если при включении блока в сеть лампа вспыхивает и гаснет — все в порядке, короткого замыкания в «горячей» части нет — лампу убираем и работаем дальше без нее (ставим на место предохранитель или сращиваем сетевой провод).
Если при включении блока в сеть лампа зажигается и не гаснет — в блоке короткое замыкание в «горячей» части. Для его обнаружения и устранения делаем следующее:
Выпаиваем радиатор с силовыми транзисторами и включаем БП через лампу без замыкания PS-ON.
Если короткое (лампа горит, а не загорелась и погасла) — ищем причину в диодном мосте, варисторах, конденсаторах, переключателе 110/220V(если есть, его вообще лучше выпаять).
Если короткого нет — запаиваем транзистор дежурки и повторяем процедуру включения.
Если короткое есть — ищем неисправность в дежурке.
Внимание! Возможно включение блока (через PS_ON) с небольшой нагрузкой при не отключенной лампочке, но во-первых, при этом не исключена нестабильная работа БП, во-вторых, лампа будет светиться при включении БП со схемой APFC.

Проверка схемы дежурного режима (дежурки).

Краткое руководство: проверяем ключевой транзистор и всю его обвязку (резисторы, стабилитроны, диоды вокруг). Проверяем стабилитрон, стоящий в базовой цепи (цепи затвора) транзистора (в схемах на биполярных транзисторах номинал от 6В до 6.8В, на полевых, как правило, 18В). Если всё в норме, обращаем внимание на низкоомный резистор (порядка 4,7 Ом) — питание обмотки трансформатора дежурного режима от +310В (используется как предохранитель, но бывает и трансформатор дежурки сгорает) и 150k~450k (оттуда же в базу ключевого транзистора дежурного режима) — смещение на запуск. Высокоомные часто уходят в обрыв, низкоомные — так же «успешно» сгорают от токовой перегрузки. Меряем сопротивление первичной обмотки дежурного транса — должно быть порядка 3 или 7 Ом. Если обмотка трансформатора в обрыве (бесконечность) — меняем или перематываем транс. Бывают случаи, когда при нормальном сопротивлении первичной обмотки трансформатор оказывается нерабочим (имеются короткозамкнутые витки). Такой вывод можно сделать, если вы уверены в исправности всех остальных элементов дежурки.
Проверяем выходные диоды и конденсаторы. При наличии обязательно меняем электролит в горячей части дежурки на новый, припаиваем параллельно нему керамический или пленочный конденсатор 0.15…1.0 мкФ (важная доработка для предотвращения его «высыхания»). Отпаиваем резистор, ведущий на питание ШИМ. Далее на выход +5VSB (фиолетовый) вешаем нагрузку в виде лампочки 0.3Ах6.3 вольта, включаем блок в сеть и проверяем выходные напряжения дежурки. На одном из выходов должно быть +12…30 вольт, на втором — +5 вольт. Если все в порядке — запаиваем резистор на место.

Проверка микросхемы ШИМ TL494 и аналогичных (КА7500).
Про остальные ШИМ будет написано дополнительно.

Включаем блок в сеть. На 12 ноге должно быть порядка 12-30V.
Если нет — проверяйте дежурку. Если есть — проверяем напряжение на 14 ноге — должно быть +5В (+-5%).
Если нет — меняем микросхему. Если есть — проверяем поведение 4 ноги при замыкании PS-ON на землю. До замыкания должно быть порядка 3…5В, после — около 0.
Устанавливаем перемычку с 16 ноги (токовая защита) на землю (если не используется — уже сидит на земле). Таким образом временно отключаем защиту МС по току.
Замыкаем PS-ON на землю и наблюдаем импульсы на 8 и 11 ногах ШИМ и далее на базах ключевых транзисторов.
Если нет импульсов на 8 или 11 ногах или ШИМ греется – меняем микросхему. Желательно использовать микросхемы от известных производителей (Texas Instruments, Fairchild Semiconductor и т.д.).
Если картинка красивая – ШИМ и каскад раскачки можно считать живым.
Если нет импульсов на ключевых транзисторах — проверяем промежуточный каскад (раскачку) – обычно 2 штуки C945 с коллекторами на трансе раскачки, два 1N4148 и емкости 1…10мкф на 50В, диоды в их обвязке, сами ключевые транзисторы, пайку ног силового трансформатора и разделительного конденсатора.

Проверка БП под нагрузкой:

Измеряем напряжение дежурного источника, нагруженного вначале на лампочку, а потом — током до двух ампер. Если напряжение дежурки не просаживается — включаем БП, замыкая PS-ON (зеленый) на землю, измеряем напряжения на всех выходах БП и на силовых конденсаторах при 30-50% нагрузке кратковременно. Если все напряжения в допуске, собираем блок в корпус и проверяем БП при полной нагрузке. Смотрим пульсации. На выходе PG (серый) при нормальной работе блока должно быть от +3,5 до +5В.

Эпилог и рекомендации по доработке:

После ремонта, особенно при жалобах на нестабильную работу, минут 10-15 измеряем напряжения на входных электролитических конденсаторах (лучше с 40%-ой нагрузкой блока) — часто один «высыхает» или «уплывают» сопротивления выравнивающих резисторов (стоят параллельно конденсаторам ) — вот и глючим… Разброс в сопротивлении выравнивающих резисторов должен быть не более 5%. Емкость конденсаторов должна составлять минимум 90% от номинала. Так же желательно проверить выходные емкости по каналам +3.3В, +5В, +12В на предмет «высыхания» (см. выше), а при возможности и желании усовершенствовать блок питания, заменяйте их на 2200 мкф или лучше на 3300мкф и проверенных производителей. Силовые транзисторы, «склонные» к самоуничтожению (типа D209) меняем на MJE13009 или другие нормальные, см. тему Мощные транзисторы, применяемые в БП. Подбор и замена.. Выходные диодные сборки по каналам +3.3В, +5В смело меняйте на более мощные(типа STPS4045) с не меньшим допустимым напряжением. Если в канале +12В вы заметили вместо диодной сборки два спаянных диода — необходимо поменять их на диодную сборку типа MBR20100 (20А 100В). Если не найдете на сто вольт — не страшно, но ставить необходимо минимум на 80В (MBR2080). Заменить электролиты 1.0 мкф х 50В в цепях базы мощных транзисторов на 4.7-10.0 мкф х 50В. Можете отрегулировать выходные напряжения на нагрузке. При отсутствии подстроечного резистора — резисторными делителями, которые установлены от 1й ноги ШИМа к выходам +5В и +12В (после замены трансформатора или диодных сборок ОБЯЗАТЕЛЬНО проверить и выставить выходные напряжения).

Рецепты ремонта от ezhik97:

Опишу полную процедуру, как я ремонтирую и проверяю блоки.

Собственно ремонт блока — замена всего что погорело и что выявилось обычной прозвонкой
Модифицируем дежурку для работы от низкого напряжения. Занимает 2-5 минут.
Подпаиваем на вход переменку 30В от разделительного трансформатора. Это дает нам такие плюсы, как: исключается вероятность что-нибудь спалить дорогое из деталей, и можно безбоязненно тыкать осциллографом в первичке.
Включаем систему и проверяем соответствие напряжение дежурки и отсутствие пульсаций. Зачем проверять отсутствие пульсаций? Чтобы удостоверится, что блок будет работать в компьютере и не будет «глюков». Занимает 1-2 минуты. Сразу же ОБЯЗАТЕЛЬНО проверяем равенство напряжений на сетевых фильтрующих конденсаторах. Тоже момент, не все знают. Разница должны быть небольшая. Скажем, процентов до 5 примерно.
Если больше — есть очень большая вероятность что блок под нагрузкой не запустится, либо будет выключаться во время работы, либо стартовать с десятого раза и т.п.. Обычно разница или маленькая, или очень большая. Займет 10 секунд.
Замыкаем PS_ON на землю (GND).
Смотрим осциллографом импульсы на вторичке силового транса. Они должны быть нормальные. Как они должны выглядеть? Это надо видеть, потому как без нагрузки они не прямоугольные. Здесь сразу же будет видно, если что-то не так. Если импульсы не нормальные — есть неисправность во вторичных цепях или в первичных. Если импульсы хорошие — проверяем (для проформы) импульсы на выходах диодных сборок. Все это занимает 1-2 минуты.

Все! Блок 99% запустится и будет отлично работать!

Если в пункте 5 импульсов нет, возникает необходимость поиска неисправности. Но где она? Начинаем «сверху»

Все выключаем. Отсосом отпаиваем три ноги переходного транса с холодной стороны. Далее пальцем берем транс и просто перекашиваем его, подняв холодную сторону над платой, т.е. вытянув ноги из платы. Горячую сторону вообще не трогаем! ВСЕ! 2-3 минуты.
Все включаем. Берем проводок. Соединяем накоротко площадку, где была средняя точка холодной обмотки разделительного транса с одним из крайних выводов этой самой обмотки и на этом же проводе смотрим импульсы, как я писал выше. И на втором плече так же. 1 минута.
По результатам делаем вывод, где неисправность. Часто бывает что картинка идеальная, но амплитуда вольт 5-6 всего (должно быть под 15-20). Тогда уже либо транзистор в этом плече дохлый, либо диод с его коллектора на эмиттер. Когда удостоверишься, что импульсы в таком режиме красивые, ровные, и с большой амплитудой, запаивай переходной транс обратно и посмотри осцилографом на крайние ноги еще раз. Сигналы будут уже не квадратными, но они должны быть идентичными. Если они не идентичны, а слегка отличаются — это косяк 100%.

Может оно и будет работать, только вот надежности это не добавит, а уж про всякие непонятные глюки, могущие вылезти, я промолчу.

Я все время добиваюсь идентичности импульсов. И никакого разброса параметров там ни в чем быть не может (там же одинаковые плечи раскачки), кроме как в полудохлых C945 или их защитных диодах. Вот сейчас делал блок — всю первичку восстановил, а вот импульсы на эквиваленте переходного трансформатора слегка отличались амплитудой. На одном плече 10,5В, на другом 9В. Блок работал. После замены С945 в плече с амплитудой 9В все стало нормально — оба плеча 10,5В. И такое часто бывает, в основном после пробоя силовых ключей с КЗ на базу.
Похоже утечка сильная К-Э у 945 в связи с частичным пробоем (или что там у них получается) кристалла. Что в совокупности с резистором, включенным последовательно с трансом раскачки, и приводит к снижению амплитуды импульсов.

Если импульсы правильные — ищем косяк с горячей стороны инвертора. Если нет — с холодной, в цепях раскачки. Если импульсов вообще нет — копаем ШИМ.

Вот и все. По моей практике это самый быстрый из надежных способов проверки.
Некоторые после ремонта сразу подают 220В. Я от этого отказался.

Источник:rom.by

П О П У Л Я Р Н О Е:

Источник питания +/-5В на ICL7660.

Преобразователь питания 9В («Кроны») в двухполярный 5В.

Подробнее…

Регулируемый источник питания на LM117-LM317

Стабилизаторы положительного напряжения, предназначены для получения стабилизированных напряжений от 1,2 В до 37 В при токе нагрузки до 1,5 А. Имеют три вывода и для задания нужного выходного напряжения требуют всего лишь резисторный делитель. Подробнее…

Всё о батареях ноутбука Toshiba

Какой тип батарей используется в ноутбуках Toshiba и как увеличить срок использования батарей?

Большая часть ноутбуков Toshiba оснащена литий-ионной батареей – источником питания с максимальным соотношением мощность/вес. Ноутбуки Toshiba поставляются со стандартным предустановленным ПО MTM (Max Time Management). MTM – полностью конфигурируемое пользователем приложение, которое выполняет энергосберегающие функции. Подробнее…

— н а в и г а т о р —

Популярность: 49 852 просм.

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ

www.mastervintik.ru

Ремонт бесперебойника своими руками схема

СХЕМА ОПИСАНИЕ РЕМОНТА ИБП

ИБП — очень сложное устройство, которое условно можно разделить на два блока — это преобразователь и зарядное устройство выполняющее обратную функцию. В большинстве случаев ремонт ИБП очень проблемный и дорогостоящий. Но пробовать всё-же стоит — иногда неполадка простая и лежит буквально на поверхности.

На фирме выкинули нерабочий бесперебойник модели APC500. 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 10-14 В. 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 полевые транзисторы — норма. Питание на электронную управляющую часть источника бесперебойного питания поступает с небольшого сетевого трансформатора на 15 В.

Конструкция и ремонт источников бесперебойного питания фирмы АРС

Меряем это напряжение до диодного моста, после, и после стабилизатора 9 В.

А вот и отклонение. Напряжение 16 В 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.

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

ИБП 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 ИБП до восстановления питающего напряжения.

Поделитесь полезными схемами

ИМПУЛЬСНЫЙ БП СВОИМИ РУКАМИ

Таким блоком питания можно питать достаточно мощные усилители низкой частоты или же приспособить блок под обыкновенный 12 вольтовый усилитель из серии TDA. Кроме этого блок питания можно дополнить регулятором напряжения и использовать в качестве импульсного лабораторного блока питания.

ВЫПРЯМИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

Выпрямители — это устройства, преобразующие переменный ток в ток одного направления. Раньше это преобразование осуществлялось с помощью электрических машин — мотор-генераторов, но они требуют постоянного обслуживания, занимают много места и имеют низкий к. п. д. Поэтому в настоящее время для преобразования переменного тока в ток одного направления применяют более экономичные и удобные в эксплуатации ионные, электровакуумные и полупроводниковые приборы.

СИГНАЛИЗАЦИЯ ИЗ МОБИЛЬНОГО ТЕЛЕФОНА

Схема устройства показана на рисунке. В его состав входит сетевой блок питания, собранный на трансформаторе Т1, мостовом выпрямителе, сглаживающем конденсаторе С4 и стабилизаторе напряжения DA1. Индикатором наличия выходного напряжения стабилизатора служит светодиод HL2. Это напряжение поступает на сотовый телефон и обеспечивает постоянную подзарядку его аккумулятора.

САМОДЕЛЬНЫЙ ПРОСТОЙ ТЕРМОРЕГУЛЯТОР
Работа устройства. Напряжение на управляющем электроде 1 задается с помощью делителя R1, R2 и R4. В качестве R4 используется терморезистор с отрицательным ТКС, поэтому при нагревании его сопротивление уменьшается.

stroyvolga.ru

Конструкция и ремонт ИБП фирмы APC.

Подробности: Категория: Источники питания

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 RTh2 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

Краткое описание дефекта	Возможная причина	Способ отыскания и устранения неисправности
ИБП не включается	Не подключены батареи	Подключить батареи
	Плохая или неисправная батарея, мала ее емкость	Заменить батарею. Емкость заряженной батареи можно проверить лампой дальнего света от автомобиля (12 В, 150 Вт)
	Пробиты мощные полевые транзисторы инвертора	В этом случае на выводах батареи, подключенной к плате ИБП, нет напряжения. Проверить омметром и заменить транзисторы. Проверить резисторы в цепях их затворов. Заменить IC16
	Обрыв гибкого кабеля, соединяющего дисплей	Эта неисправность может быть вызвана замыканием выводов гибкого кабеля на шасси ИБП. Заменить гибкий кабель, соединяющий дисплей с основной платой ИБП.Проверить исправность предохранителя F3 и транзистора Q5
	Продавлена кнопка включения	Заменить кнопку SW2
ИБП включается только от батареи	Сгорел предохранитель F3	Заменить F3. Проверить исправность транзисторов Q5 и Q6
ИБП не стартует. Светится индикатор замены батареи	Если батарея исправна, то ИБП неверно отрабатывает программу	Сделать калибровку напряжения батареи при помощи фирменной программы от APC
ИБП не включается в линию	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

Таблица 3. Типовые неисправности ИБП Smart-Ups 450VA…700VA

• контролирует заряд батареи, тестирует ее реальной нагрузкой и защищает ее от перезаряда, обеспечивая непрерывную зарядку;
• обеспечивает режим замены батарей без отключения питания;
• проводит самотестирование (каждые две недели или по нажатию кнопки Power) и выдает предупреждение о необходимости замены батареи;
• индицирует уровень подзарядки батареи, напряжения в сети, нагрузки ИБП (количество подключенного к ИБП оборудования), режим питания от батареи и необходимость ее замены.
   В микросхеме памяти EEPROM IC13 хранятся заводские установки, а также калиброванные установки уровней сигналов частоты, выходного напряжения, границ перехода, напряжения зарядки батареи.
   Цифро-аналоговый преобразователь IC15 (DAC-08CN) формирует на выводе 2 эталонный синусоидальный сигнал, который используется как опорный для IC17 (APC2010).
   ШИМ-сигнал формируется IC14 (APC2020) совместно с IC17. Мощные полевые транзисторы Q9…Q14, Q19…Q24 образуют мостовой инвертор.
   Во время положительной полуволны ШИМ-сигнала открыты Q12…Q14 и Q22…Q24, а Q19…Q21 и Q9…Q11 закрыты. Во время отрицательной полуволны открыты Q19…Q21 и Q9…Q11, а Q12…Q14 и Q22…Q24 закрыты. Транзисторы Q27…Q30, Q32, Q33, Q35, Q36 образуют двухтактные драйверы, формирующие сигналы управления мощными полевыми транзисторами, имеющими большую входную емкость. Нагрузкой инвертора является обмотка трансформатора, она подключается проводами W5 (желтый) и W6 (черный). На вторичной обмотке трансформатора формируется синусоидальное напряжение 230 В, 50 Гц для питания подключенного оборудования.
   Работа инвертора в «обратном» режиме используется для зарядки батареи пульсирующим током во время нормальной работы ИБП.
   ИБП имеет встроенный слот SNMP, который позволяет подключать дополнительные платы для расширения возможностей ИБП:
• адаптер Power Net SNMP, поддерживающий прямое соединение с сервером на случай аварийного закрытия системы;
• расширитель интерфейса ИБП, обеспечивающий управление до трех серверов;
• устройство дистанционного управления Call-UPS, обеспечивающее удаленный доступ через модем.
   В ИБП имеется несколько напряжений, необходимых для нормальной работы устройства: 24 В, 12 В, 5 В и -8 В. Для их проверки можно воспользоваться табл. 2. Измерять сопротивление с выводов микросхем на общий провод следует при выключенном ИБП и разряженном конденсаторе С22. Типовые неисправности ИБП Smart-Ups 450VA…700VA и способы их устранения приведены в табл. 3.

Добавить комментарий

radiofanatic.ru

Ремонт ИБП своими руками: советы мастера

На чтение 6 мин.

Источники бесперебойного питания (ИБП) достаточно давно заняли место необходимого компонента в современных компьютерных системах и совокупностях других приборов, используемых как на предприятиях, так и в домашних условиях. Многие потребители знакомы с особенностями работы и разновидностями ИБП. Для них обычный источник бесперебойного питания для компьютера или, к примеру, специализированные бесперебойники для котлов не являются чем-то новым и незнакомым. Особенно на территории нашей страны, где электросети, что уж говорить, не характеризуются стабильностью выдаваемых конечным потребителям показателей. Да и подача электроэнергии, ни для кого не секрет, может быть неожиданно прекращена, пусть и на короткое время, но в любой момент.

Такой полезный и нужный ИБП

Прежде чем переходить к рассмотрению возможностей ремонта ИБП своими руками, а именно об этом пойдет речь ниже, следует еще раз отметить важность этих устройств. Бесперебойники являются неким барьером между устройствами — потребителями электроэнергии и теми неприятностями, которые может принести нестабильность подаваемого в аппаратуру электрического питания. Разработчики постоянно совершенствуют свои продукты и делают их более универсальными.

Таким образом, устройство ИБП позволяет организовать в большинстве случаев довольно надежную защиту не только ценной информации пользователя в случае с ПК при неожиданном выключении света, но и аппаратным компонентам других устройств, которые чувствительны к перепадам напряжения или его исчезновению. Но даже прибор, призванный защищать другие устройства от поломок, сам иногда может выйти из строя. Рассмотрим основные компоненты, из которых состоит бесперебойник, а также относительно легко устранимые неисправности ИБП.

Устройство ИБП

По своей сути источники бесперебойного питания являются довольно сложными электронными устройствами, состоящими из множества компонентов. Если рассмотреть схему ИБП, причем практически любого, можно обнаружить, что устройство состоит из компонентов, представленных:

преобразователями;
переключателями;
устройствами хранения электрической энергии (в большинстве случаев — аккумуляторная батарея).

Почему происходят поломки

Известно, что чем сложнее система, тем больше вероятность того, что она выйдет из строя из-за поломки одного или нескольких отдельных компонентов. В общем случае сложность устройства ИБП обусловлена довольно широким перечнем функций, которые прибор должен выполнять. Сюда относится не только возможность подачи энергии в электрические аппараты в момент пропажи напряжения в сети, но и стабилизирующие, защитные функции. Есть устройства, к которым предъявляются еще более широкие требования. К примеру, бесперебойники для котлов должны, помимо вышеперечисленного, иметь на своем выходе правильную синусоиду. Такая сложность системы обусловливает возможность проявления некоторых неисправностей, хотя такое происходит нечасто. Что делать в этом случае? Как осуществить ремонт ИБП своими руками?

Меры предосторожности

Прежде чем переходить к манипуляциям с аппаратом, следует учитывать, что ИБП – это сложное электронное устройство и при проведении ремонтных работ нужно соблюдать меры предосторожности. Все операции с бесперебойником можно осуществлять, только убедившись, что устройство обесточено. Никакие советы и секреты ремонта ИБП, услышанные от знакомых или найденные в интернете, не спасут от поражения электрическим током в случае необдуманных действий и неаккуратного обращения с компонентами, находящимися под напряжением!

С чего начать?

Конечно же, ИБП, как и любой другой электронный прибор, требует при своей эксплуатации выполнения некоторых элементарных правил. Очень часто причиной кажущейся пользователю неисправности являются неправильно подключенные провода, ослабление или окисление с течением времени клемм их подключения и т. п. Прежде чем задумываться о проведении серьезного ремонта прибора, необходимо внимательно осмотреть соединение проводов, проверить их работоспособность, отсутствие переломов и разрывов кабелей, питающих ИБП, наконец, убедиться в наличии электропитания в розетке.

Поддержка работоспособности

В большинстве случаев рассматриваемое устройство служит своему владельцу долгие годы и без особых проблем. При этом для достижения такого положения вещей требуется регулярное обслуживание ИБП, которое заключается в замене аккумуляторной батареи (примерно раз в два года) и общем контроле исправности электронных компонентов. Если для контроля свойств конденсаторов, резисторов и других электронных элементов понадобятся довольно глубокие знания в электронике и схемотехнике либо поход в сервисный центр, то заменить аккумулятор ИБП, вышедший из строя или утративший свои свойства со временем, может практически каждый. Такой ремонт ИБП своими руками приходится осуществлять практически каждому владельцу устройства хотя бы единожды за жизненный цикл бесперебойника.

Предохранитель

Если бесперебойник не включается после перепада напряжения или в результате короткого замыкания в питающей сети, вполне вероятно, что для восстановления работоспособности устройства не потребуется даже его разборка. Первое, что нужно сделать, осуществляя ремонт ИБП своими руками, – это осуществить проверку целостности плавкого предохранителя и его замена в случае необходимости. Поскольку данный компонент выходит из строя достаточно часто, производители ИБП конструируют свои устройства таким образом, чтобы пользователь мог осуществить процедуру самостоятельно. Сами запасные предохранители часто входят в комплект поставки бесперебойника. Если же их нет, аналогичный извлеченному из устройства защитный элемент можно приобрести в любом магазине, где продаются радиодетали. Для замены предохранителя нужно найти на корпусе специальный содержащий его лоток и извлечь/выкрутить — в зависимости от конструкции — содержимое. После замены установить лоток на свое место. Более подробно процедура описана в инструкции к ИБП, но в целом любой домашний мастер разберется и без нее.

Замена батареи

Для замены аккумуляторной батареи понадобится совсем немного времени и единственный инструмент – крестовая отвертка. Изначально требуется выкрутить несколько винтов, скрепляющих части корпуса и расположенных снизу ИБП, в специальных отверстиях. Это позволит снять верхнюю крышку и получить доступ к батарее. Аккумулятор в большинстве случаев не закреплен каким-то особым способом внутри корпуса и извлекается достаточно легко. Нужно лишь отсоединить два провода, которые подключаются к батарее с помощью клемм. После извлечения источника сохранения энергии из корпуса ИБП необходимо определить его маркировку и приобрести аналогичную батарею в специализированном магазине. Сборка ИБП производится в обратном порядке:

Установка батареи.

Подключение проводов, соблюдая полярность.

Установка и соединение между собой частей корпуса устройства.

Сложный ремонт

Если вышеописанные советы выполнены, то есть ИБП подключен правильно, предохранитель в устройстве цел и аккумуляторная батарея исправна, а бесперебойник все равно не работает должным образом, вероятно, самым правильным решением будет обращение для ремонта аппарата в сервисный центр. Дело в том, что схема ИБП довольно сложна для обычного пользователя, диагностика и замена в случае необходимости отдельных электронных компонентов без специальных инструментов и навыков мастера в домашних условиях часто просто неосуществимы. Таким образом, пытаясь починить нерабочий прибор без определенных знаний и умений, а также без наличия соответствующего оборудования домашний мастер может лишь усугубить ситуацию.

В общем случае, решив починить неисправный ИБП самостоятельно, нужно в первую очередь взвесить свои силы и возможности. От обычного пользователя чаще всего требуется проведение простейших манипуляций, которые правильнее было бы отнести к обслуживанию устройства, а не его ремонту. Устранение сложных поломок лучше доверить профессионалам.

hochyvseznat.ru

Конструкция и ремонт источников бесперебойного питания фирмы АРС (часть 1)

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.

По данным экспертно-аналитического центра «СК ПРЕСС», в 2000 г. объем продаж ИБП на российском рынке составил 582 тыс. шт. Если сравнить эти оценки с данными о продажах компьютеров (1,78 млн. штук), то получается, что в 2000 г. каждый третий приобретенный компьютер оснащается индивидуальным ИБП.

Подавляющую часть российского рынка ИБП занимает продукция шести компаний: APC, Chloride, Invensys, IMV, Liebert, Powercom. Продукция компании APC уже который год сохраняет лидирующую позицию на российском рынке ИБП.

ИБП делятся на три основных класса:

Off-line (или stand-by),
Line-interactive
On-line.

Эти устройства имеют различные конструкции и характеристики.

Рис. 1. Блок-схема ИБП класса Off-line

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 АРС ИБП класса Off-line модели Back-UPS находится в диапазоне 250…1250 ВА, а модели Back-UPS Pro -в диапазоне 2S0…1400 ВА.

Рис. 2. Блок-схема ИБП класса Line-interactive

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 АРС ИБП класса Line-interactive модели Smart-UPS составляет 250…5000 ВА.

Рис. 3. Блок-схема ИБП класса On-line

Модели Back-UPS не используют микропроцессор, а в моделях Back-UPS Pro, Smart-UPS, Smart/VS, Matrix и Symmetna микропроцессор используется.

Наибольшее распространение получили устройства: Back-UPS, Back-UPS pro, Smart-UPS, Smart-UPS/VS.

Такие устройства, как Matrix и Symmetna, 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. Их технические характеристики приведены в табл. 1.

Таблица 1. Технические характеристики моделей Smart-UPS фирмы АРС

Модель	450VA	620VA	700VA	1400VA
Допустимое входное напряжение, В	0…320
Входное напряжение при работе от сети *, В	165…283
Выходное напряжение *, В	208…253
Защита входной цепи от перегрузки	Возвращаемый в исходное положение автоматический выключатель
Диапазон частоты при работе от сети, Гц	47…63
Время переключения на питание от батареи, мс	4
Максимальная мощность в нагрузке, ВА (Вт)	450(280)	620(390)	700(450)	1400(950)
Выходное напряжение при работе от батареи, В	230
Частота при работе от батареи, Гц	50 ± 0,1
Форма сигнала при работе от батареи	Синусоида
Защита выходной цепи от перегрузки	Защита от перегрузки и короткого замыкания, при перегрузке выключение с фиксацией
Тип батареи	Свинцовая герметичная, необслуживаемая
Количество батарей х напряжение, В,	2 x 12	2 x 6	2 x 12	2 x 12
Емкость батарей, Ач	4,5	10	7	17
Срок службы батареи, лет	3…5
Время полного заряда, ч	2…5
Размеры ИБП (высота х ширина х длина), см	16,8×11,9×36,8		15,8×13,7×35,8	21,6х17х43,9
Масса нетто (брутто), кг	7,30(9,12)	10,53(12,34)	13,1(14,5)	24,1(26,1)

* Регулируется пользователем с помощью программного обеспечения PowerChute.

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;
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 x 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 EM/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 напряжение 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

К = 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 MV1, МV3, MV4, 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 RTh2 поступают на аналого-цифровой преобразователь IC10 (ADC0838) (рис. 6).

Трансформатор Т1 является датчиком входного напряжения. Команда на включение устройства (АС-ОК) подается с двухуровневого компаратора IC7 на базу Q6. Трансформатор Т2 — датчик выходного напряжения для режима Smart TRIM/BOOST. С выводов 23 и 24 процессора IC1 2 (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 Т1 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;

контролирует заряд батареи, тестирует ее реальной нагрузкой и защищает ее от перезаряда, обеспечивая непрерывную зарядку;

обеспечивает режим замены батарей без отключения питания;

проводит самотестирование (каждые две недели или по нажатию кнопки Power) и выдает предупреждение о необходимости замены батареи;

индицирует уровень подзарядки батареи, напряжения в сети, нагрузки ИБП (количество подключенного к ИБП оборудования), режим питания от батареи и необходимость ее замены.

В микросхеме памяти EEPROM IC13 хранятся заводские установки, а также калиброванные установки уровней сигналов частоты, выходного напряжения, границ перехода, напряжения зарядки батареи.

Цифро-аналоговый преобразователь IC15 (DAC-08CN) формирует на выводе 2 эталонный синусоидальный сигнал, который используется как опорный для IC17 (АРС2010).

ШИМ-сигнал формируется IC14 (АРС2020) совместно с IC17. Мощные полевые транзисторы Q9…Q14, Q19…Q24 образуют мостовой инвертор. Во время положительной полуволны ШИМ-сигнала открыты Q12…Q14 и Q22…Q24, a Q19…Q21 и Q9…Q11 закрыты. Во время отрицательной полуволны открыты Q19…Q21 и Q9…Q11, a Q12…Q14 и Q22…Q24 закрыты. Транзисторы Q27…Q30, Q32, Q33, Q35, Q36 образуют двухтактные драйверы, формирующие сигналы управления мощными полевыми транзисторами, имеющими большую входную емкость. Нагрузкой инвертора является обмотка трансформатора, она подключается проводами W5 (желтый) и W6 (черный). На вторичной обмотке трансформатора формируется синусоидальное напряжение 230 В, 50 Гц для питания подключенного оборудования.

Работа инвертора в «обратном» режиме используется для зарядки батареи пульсирующим током во время нормальной работы ИБП.

ИБП имеет встроенный слот SNMP, который позволяет подключать дополнительные платы для расширения возможностей ИБП:

адаптер Power Net SNMP, поддерживающий прямое соединение с сервером на случай аварийного закрытия системы;

расширитель интерфейса ИБП, обеспечивающий управление до трех серверов;

устройство дистанционного управления Call-UPS, обеспечивающее удаленный доступ через модем.

В ИБП имеется несколько напряжений, необходимых для нормальной работы устройства: 24 В, 12 В, 5 В и -8 В. Для их проверки можно воспользоваться табл. 2.

Таблица 2. Напряжения в контрольных точках

Напряжение	Микросхема/вывод	Сопротивление на общий провод	Возможные неисправные компоненты
24 В	IC4/1	1 МОм	С41, С36, С63, IC4, SNMP, плата дисплея с гибким кабелем, вентилятор
12 В	IC4/3	1 кОм	IC5, С8, D401, IC2, Q9…Q14, Q19…Q24
5 В	IC5/3	1 кОм	D402, С65, IC12, IC5, IC10, IC13(перепрограммировать)
-8 В	IC17/1	15 кОм	С7, Q39, Q40, С54, С53, D28, D27, IC9, IC17

Измерять сопротивление с выводов микросхем на общий провод следует при выключенном ИБП и разряженном конденсаторе С22. Типовые неисправности ИБП Smart-Ups 450VA…700VA и способы их устранения приведены в табл. 3.

Таблица 3. Типовые неисправности ИБП Smart-Ups 450VA…700VA

Краткое описание дефекта	Возможная причина	Способ отыскания и устранения неисправности
ИБП не включается	Не подключены батареи	Подключить батареи
	Плохая или неисправная батарея, мала ее емкость	Заменить батарею. Емкость заряженной батареи можно проверить лампой дальнего света от автомобиля (12 В, 150 Вт)
	Пробиты мощные полевые транзисторы инвертора	В этом случае на выводах батареи, подключенной к плате ИБП, нет напряжения. Проверить омметром и заменить транзисторы. Проверить резисторы в цепях их затворов. Заменить IC16
	Обрыв гибкого кабеля, соединяющего дисплей	Эта неисправность может быть вызвана замыканием выводов гибкого кабеля на шасси ИБП. Заменить гибкий кабель, соединяющий дисплей с основной платой ИБП. Проверить исправность предохранителя F3 и транзистора Q5
	Продавлена кнопка включения	Заменить кнопку SW2
ИБП включается только от батареи	Сгорел предохранитель F3	Заменить F3. Проверить исправность транзисторов Q5 и Q6
ИБП не стартует. Светится индикатор замены батареи	Если батарея исправна, то ИБП неверно отрабатывает программу	Сделать калибровку напряжения батареи при помощи фирменной программы от АРС
ИБП не включается в линию	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, С63 и С10
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 IC3 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 IC15	Заменить IC15. Проверить напряжение -8 В и 5 В. Проверить и при необходимости заменить: IC12, IC8, IC17, IC14 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 IC14. Проверить напряжение 8 В на выв. 9 IC14, если его нет, то заменить С88 или IC17
	Неисправна батарея	Заменить батарею. Ее емкость можно проверить лампой дальнего света от автомобиля (12 В, 150 Вт)
	Неисправен микропроцессор IC12	Заменить IC12
При включении ИБП не стартует, слышен щелчок	Неисправна схема сброса	Проверить исправность и заменить неисправные элементы: IC11, IC15, Q51…Q53, R115, С77
Дефект индикаторов	Неисправна схема индикации	Проверить и заменить неисправные Q57…Q60 на плате индикаторов
ИБП не работает в режиме On-line	Дефект элементов платы	Заменить Q56. Проверить исправность элементов: Q55, Q54, IC12. Неисправна IC13, 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

Во второй части статьи будет рассмотрено устройство ИБП класса Off-line.

Геннадий Яблонин
Источник: журнал «Ремонт электронной техники»