Site Loader

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

СХЕМА BACK UPS

   Источник бесперебойного питания, или как в простонародье его называют ЮПС (BACK UPS) — это по сути повышающий преобразователь и зарядное устройство в одном корпусе. Устройство очень полезное, особенно для владельцев ПК. Устройство может автономно питать компьютер, если по каким-то причинам внезапно выключили электричество. К сожалению, встроенный аккумулятор не позволяет питать компьютер в течении долгого времени, поскольку его емкость ограничена 7-ю амперами (в некоторых мощных моделях стоит АКБ до 15-20А). Перейдем к самому аккумулятору. 

BACK UPS - аккумулятор в схеме

   В источниках бесперебойного напряжения используется закрытый гелиевый или кислотный аккумулятор. Встроенный аккумулятор рассчитан обычно на емкость от 7 до 8 Ампер/час, напряжение — 12 вольт. Аккумулятор полностью герметичен, это позволяет использовать устройство в любом состоянии. Помимо аккумулятора, внутри можно разглядеть громадный трансформатор, в данном случае на 400-500 ватт. Трансформатор работает в двух режимах —

 1) как повышающий трансформатор для преобразователя напряжения.

 2) как понижающий сетевой трансформатор для зарядки встроенного аккумулятора. 

   При работе в обычном режиме нагрузка питается отфильтрованным напряжением сети. Для подавления электромагнитных и помех во входных цепях используются фильтры. 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. BACK UPS 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 производителями Back-UPS находится в диапазоне 250-1200 ВА. Схема источника бесперебойного напряжения BACK UPS достаточно сложна. В архиве вы можете скачать большой сборник принципиальных схем, а ниже приведены несколько уменьшенных копий — клик для увеличения. 

BACK UPS - аккумулятор в схеме

BACK UPS - аккумулятор в схеме

BACK UPS - аккумулятор в схеме

BACK UPS - аккумулятор в схеме

BACK UPS - аккумулятор в схеме

   Тут можно встретить специальный контроллер, который отвечает за правильную работу устройства. Контроллер активирует реле, когда сетевое напряжение отсутствует и если бесперебойник включен, то он будет работать как преобразователь напряжения. Если напряжение в сети снова появляется, то контролер отключает преобразователь и устройство превращается в зарядное устройство. Емкость встроенного аккумулятора может хватать до 10 — 30 минут, если, разумеется, устройство питает компьютер. Подробнее почитать про работу и назначение узлов бесперебойника можно почитать в этой книге. 

Плата печатная схемы BACK UPS

   BACK UPS может быть использован в качестве резервного источника питания, вообще рекомендуется иметь каждому дому по бесперебойнику. Если бесперебойный ИП предназначен для бытовых потребностей, то желательно выпаять с платы сигнализатор, он напоминает, что устройство работает как преобразователь, напоминание писком он делает в каждые 5 секунд, а это надоедает. На выходе преобразователя чистые 210-240 вольт 50 герц, но что касается формы импульсов, там явно не чистый синус. BACK UPS может питать любую бытовую технику, в том числе и активную, разумеется, если мощность устройства позволит этого.

Нештатный аккумулятор в APC Smart-UPS SUA 1000I / Habr

Домашний сервер, контроллер умного дома, ONT от МГТС и прочая чувствительная аппаратура у меня уже давно подключены через UPS от APC. Всё бы хорошо, но родные (довольно недешевые) аккумуляторы в нём служат года два-три, а потом необратимо деградируют. Кроме того, даже новых аккумуляторов хватает в лучшем случае минут на 15. Когда подошла пора очередной замены аккумуляторов, я решил найти более долговременное решение.

Не могу сказать, что замена аккумулятора — это какой-то rocket science, но вопросов с неочевидными ответами было несколько:


  • Какие аккумуляторы взять и на какое напряжение?
  • Будут ли аккумуляторы нормально заряжаться?
  • Проработает ли UPS не 15 минут, а несколько часов?
  • Как объяснить UPSу, что у него теперь аккумуляторы другой ёмкости?

За ответами прошу под кат


Выбор аккумулятора

Ну эта часть была самой простой. В данной модели APC Smart UPS используются обычные свинцовые аккумуляторы общим напряжением 24 В и емкостью 12 А*ч. Значение напряжения мне правда нигде в документации не встретилось, так что пришлось его просто измерить. Если бы я был чуть внимательнее, я бы обнаружил это значение в APC PowerChute.

Конструктивно родной аккумулятор состоит из двух 12-ти вольтовых аккумуляторов, соединённых последовательно через предохранитель 60 А.

Свинцовые аккумуляторы рекомендуется заряжать током в одну десятую от численного значения ёмкости, то есть в данном случае 1.2 А. Превышать это значение нельзя, использовать более низкое можно, но аккумулятор будет заряжаться дольше. Таким образом мы можем поставить сюда любые свинцовые аккумуляторы, ёмкостью не меньшей, чем оригинальные.

Аккумуляторы нужны необслуживаемые (я правда уже лет 20 не слышал про обслуживаемые и не видел в продаже аккумуляторной серной кислоты). Лучше использовать гелевые, считается, что у них меньше выделений химически агрессивных веществ.

Я приобрёл два автомобильных аккумулятора максимальной ёмкости, которые смог найти (100 А*ч). Теоретически это давало мне в 8.3 раза большую ёмкость и время работы, кстати цена на эти два аккумулятора получилась примерно такой же, как на оригинальный аккумулятор APC.


Охлаждение

Инвертор бесперебойника рассчитан на работу в течение 15-20 минут от оригинального аккумулятора. При этом видно, что температура внутри бесперебойника непрерывно повышается, и достигает градусов 50 при окружающей температуре 20-22 градуса. Скорее всего за несколько часов он просто перегреется. Ну что же, после извлечения оригинального аккумулятора в корпусе бесперебойника появилось свободное место, мы установим туда систему охлаждения.

Я использовал стандартный кулер от CPU и вывел к нему шланги от водяной системы охлаждения, которая охлаждает домашний сервер. Как показали последующие испытания, этого вполне достаточно.


Сборка конструкции

Раз в исходной схеме стоит предохранитель на 60 А, значит берём медные провода 6 кв мм. Предохранитель взял от родного аккумулятора. Токи большие, так что надо обращать внимание на качество обжимки клемм и качество всех соединений. Недостаточно качественное соединение сопротивлением всего в 0.05 Ом даст нам падение напряжения в 3 В и выделение 180 Вт тепла.
Аккумуляторы перед подлючением я полностью зарядил автомобильным зарядным устройством.


Калибровка

Бесперебойник от APC умеет делать калибровку. Это нужно для того, чтобы подстроиться под параметры того конкретного аккумулятора, который в нём стоит, и оценить время работы от него. При калибровке UPS какое-то время работает от аккумулятора и оценивает скорость, с которой падает напряжение аккумулятора, после чего вычисляет некие константы, и заносит их в свою энергонезависимую память. Калибровку UPS сам делает периодически, кроме того рекомендуется эту процедуру выполнять после замены аккумулятора.

Для калибровки я подключил к UPS нагрузку — лампочку в 115 Вт. Калибровка в такой конфигурации занимает много часов, аккумулятор должен разрядиться до определённого напряжения. Оказалось, что калибровочные значения имеют достаточно широкий диапазон и для того, чтобы работать с аккумулятором емкостью 100 А*ч. После калибровки и подключения нагрузки UPS стал показывать вполне оптимистичные значения работы от аккумулятора.

После полного разряда аккумулятор заряжался около суток, что было ожидаемым значением. Перегрева или чего-либо подобного не наблюдалось.


Испытания

Испытания не планировались. Но так случилось, что у меня на лестнице пришлось заменять электрический щит. Работы заняли около 4 часов, всё это время домашний сервер работал от UPS, и температура внутри UPS не поднималась выше 42 градусов. По моим оценкам, электричества хватило бы ещё где-то на час.

Со времени апгрейда UPS прошло почти два года. Всё это время он исправно выполняет свои функции по защите оборудования от скачков напряжения. Существенной деградации аккумуляторов пока не обнаружено.

Мелкий ремонт и калибровка APC SmartUPS 700 / Habr


Данная статься посещена некоторым аспектам эксплуатации и несамостоятельного ремонта APC SmartUPS 700 и аналогичных ИБП.
Вся эта информация подается «как есть» для ознакомления и за ее применение на практике ни я, ни корпорация APC ответственности не несем. На Ваш страх и риск. Там 220 Вольт, я Вас предупредил.

Предыстория.
Жил этот представитель источников бесперебойного питания у меня много лет в добром здравии, пока на крышку по центру не уронили нечто тяжелое, после чего у пациента полностью «отвалился мозг» и он не перешел в бессознательное состояние.
(надо отметить, что защитной пленки сверху платы уже не было, потерялась в сервис центрах)
Вскрытие показало несколько обгорелостей в районе соприкосновения заземленной крышки с платой и следы старых(не моих) ремонтов. Так как была возможность, ИБП был сдан в сервис, где его привели в чувство, и он еще пол года работал, после чего стал вести себя неадекватно. Решено было подключить его к компу и проверить пороги срабатывания, заряд батарей, и.т.п, ну на то он и «смарт», что много всего умеет показывать.

Подключаемся.
И вот тут начались проблемы, ни одна из схем шнурков для подключения его к компу не заработала, равно как и ни один имеющийся шнур. Все программы говорили что ИБП не подключен, а единственное что было видно в терминале это знак «?», появляющийся при включении, что говорило о якобы неожиданном исчезновении сетевого напряжения. После длительного изучения мануалов были найдены следующие данные:
Для коммуникации по Smart протоколу нужен шнур 940-0024С, вот он сам и его распайка.

Но, Как уже было сказано, подключение по этой схеме успехов не принесло. После дальнейшего копания во всемирной помойке, была раскопана схема Smart UPS 700, точнее платы версии 640-0730P, хотя у меня оказалась версия 640-0730N, различия оказались не принципиальными. Было выяснено, что на разъем DB9F на задней панели ИБП сигналы попадают через специализированную микросхему IC2(по схеме), очевидно, помимо всего прочего выполняющую развязку и согласование TTL UART с уровнями RS232.

Интересующие нас лини подключения RX(1 DB9) и TX(2 DB9) подключаются, соответственно, к выводам 15(SDI) и 4(SDO) этой микросхемы. Проверка резисторов и конденсаторов в этих линиях ничего не дала, из чего было выдвинуто предположение о выгорании входа SDI IC2. Поскольку заменить микросхему оказалось нечем, решено было попытаться подключиться к UPS минуя её. В данной модели ИБП используется микроконтроллер P83C654. Быстрое прочтение даташита на него показало, что общение с внешним миром происходит через стандартный Full Duplex UART, c TTL уровнями 5В, и приходят они на выводы SDO-UP(3 IC2)(TXD) и SDI-UP(14 IC2)(RXD) почившей микросхемы IC2.

Далее дело техники. В ближайшем магазине сотовой связи закуплен телефонный шнурок, а по сути USB-UART адаптер на контроллере PL2303, телефонный разъем удален, оставлены только линии RXD, TXD, GND.

Соединяем шнурок с выводами 3(TXD), 14(RXD), 8(GND), подключаемся на скорости 2400бод, данные 8бит, 1 стоп бит, без проверки четности, и ура! Всё работает.
По SMART протоколу, конечно, остальные линии IC2 ведь не использованы.

Калибровка.

Теперь о том, ради чего все и начиналось. По случаю у меня оказались 2 новых аккумулятора 12В 7,2А/Ч, после их установки, включения и проверки под нагрузкой в 2×100Ватт лампочки, результаты не обнадежили — ИБП проработал пару минут и отключился при полностью заряженных АКБ… Ну ясно, что что-то тут не так. Выполнение калибровки командой «D» в Smart режиме ничего не дало. Опять курим маны.
Все динамические характеристики батареи микроконтроллер хранит в регистре 0 энергонезависимой памяти, и при старении батареи, уменьшающееся значение коэффициента для расчета емкости заносится в этот регистр.
Так вот, сам UPS не умеет увеличивать значение этого регистра при выполнении калибровки! Необходимо записать туда значение по умолчанию — 0х96(в шестнадцатеричном виде)(для Smart UPS 700) вручную, через терминал, перед калибровкой, а далее, запустив калибровку с нагрузкой 30-40%, набраться терпения и ждать…

PS. Пара ссылок, которые помогли в решении вопроса. Протокол SmartUPS, описание регистров, схемы, всё что тут не поместилось.

masterjoy.narod.ru/UPS/ups.html
www.saprjkin.narod.ru/UPS_SMART.htm

Ремонт ИБП (бесперебойника) APC Back-UPS RS 1000. (В картинках)

Волею судьбы оказались у нас неисправные бесперебойники фирмы APC BACK-UPS RS1000 две штуки. Симптомы были одинаковые (как выяснилось в дальнейшем, и проблемы одни и те же), откуда можно предположить, что дефект типовой. Выглядело это след. образом: при включении (без подключения нагрузки), во время теста батареи — бесперебойник уходил в защиту и загорался светодиод «OVERLOAD». 
Источник бесперебойного питания (ИБП) вел себя таким образом с любыми аккумуляторами (имеется ввиду, заряженные или разряженные или немного разряженные, по фигу).

Ну, что же. Попытка не пытка, тем более в нашей ситуации мы ничего не теряли.

Приступаем к разборке. Под крышкой батарейного отсека откручиваем два самореза.

Шесть саморезов на задней стенке.

Один сбоку. и Два держат крышку с кнопкой и светодиодами.

Панель управления сдвигаем вверх.

Под ней находим еще один саморез и лучше снять плату панели с крышки, чтобы не мешала.

Вот как все выглядит изнутри. Думаю, что это фото поможет Вам собрать все обратно, не перепутав провода. Правда на плате все цвета подписаны.

Справа на фото видим радиатор с установленными полевыми транзисторами. Прозваниваем предварительно тестером ножки каждого полевика. Естественно, переходы не должны быть пробиты накоротко.

Итак, виновник найден. Аккуратно (насколько возможно) выпаиваем весь ряд с радиатором. Иначе никак!

Полевые транзисторы крепятся к радиатору не заклепками, как нам показалось сразу, а болтами под шестигранник. 
Еще раз убеждаемся, что выпаянные полевики «звенят» накоротко.

Найти на нашем скудном радио рынке аналогичные не удалось, поэтому вместо 18N50 (на 18 ампер) был успешно приобретен 20N60 (на 20 ампер), что, конечно, не есть хорошо… но на безрыбье….

Если Вы дошли до этого этапа, то заменить сгоревший (или сгоревшие) полевики для вас труда не составит. 
Сборку производим в обратной последовательности.

Таким образом нам удалось восстановить два ИБП. Чего и Вам желаем! Удачи.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *