Схема бесперебойного блока питания: Схемы блоков бесперебойного питания (UPS), методика ремонта

Содержание

Источник бесперебойного питания / Силовая электроника / Сообщество EasyElectronics.ru

Осенью установил я на даче новый газовый котел фирмы «Baxi». Всем хорош — мощный, надежный, совершенно беспроблемный. Один недостаток — нужно ему для работы электричество — и для автоматики и для циркуляционных насосов — а их у меня аж 5 штук. А, как на зло, у нас электричество выключается не реже раза в неделю — иногда на 10 минут, чаще на 2-3 часа, а бывает, что и целый день (я не говорю уже о новогодней аварии — света не было больше недели). И это в 20 километрах от Москвы. Бесперебойник поддерживает нормальную работу системы только в течение 40 минут, а дальше холод и тоска. Чтобы нормально жить приходится запускать бензогенератор. Но это когда я на даче. А если на работе? Или в Москве…
Чтобы быть в курсе протекающих процессов установил я Мастер-Китовскую сигнализацию ВМ8039. Чтобы если что случится, слала мне на мобильный телефон SMSки. В первую очередь подключил датчик наличия сетевого напряжения (на герконовом реле — есть сеть — контакты замкнуты, нет сети — разомкнуты). Всем хороша сигнализация — простая, надежная, исправно SMSки шлет, то есть зовет, чтобы приехал и запустил генератор — а то дача замерзнет. Один недостаток — нужно ей для работы электричество. Подключить к уже имеющемуся бесперебойнику — так через 40 минут все выключится. Поставить еще один – некошерно, тем более, что потребление 50 ма при напряжении 12 вольт, и только при передаче SMSки повышается до 500 ма. Поэтому решил я питать сигнализацию от аккумулятора ЕР-7,2-12, что на 12 вольт, 7 ампер-часов. А для его подзарядки собрал схему управления, которая и превратила его в ИСТОЧНИК БЕСПЕРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ.

Принцип работы схемы простой:- при заряженном аккумуляторе (когда напряжение на нем составляет примерно 14,5 вольт или больше) схема находится в режиме поддержания заряда аккумулятора. Его подзарядка ведется импульсами 400 ма со скважностью 64, при этом средний ток составляет примерно 6,5 ма и он, в основном, обеспечивает питание схемы управления. При напряжении на аккумуляторе меньше 14,5 вольт зарядка током 400 ма ведется постоянно. при превышении напряжения 14,5 вольт схема опять переходит в режим поддержания заряда. Измерение напряжения производит АЦП микроконтроллера в конце импулься заряда.

Принципиальная схема устройства:

Микроконтроллер измеряет напряжение на аккумуляторе и формирует все временные соотношения.
Ток заряда аккумулятора стабилизируется генератором тока на транзисторе VT2.
При работе на нем рассеивается мощность примерно 2 вт, поэтому к нему должен быть привинчен небольшой радиатор.
Схема питается от блока питания какого-то ноутбука с выходным напряжением 19 вольт (по-моему, они все выдают такое напряжение). На выходе ИБП напряжение от 14 вольт и меньше, в зависимости от степени заряда акумулятора. Так как на входе ВМ8039 стоит стабилизатор на LM2576, то точное поддержание выходного напряжения не нужно.

Печатная плата:

При повторении схемы трудность может представлять точная установка напряжения перехода зарядного устройства в режим поддержания заряда. Я это делал подбором значения константы POROG в программе. Для упрощения настройки можно в качестве резистора R4 поставить переменный резистор сопротивлением 10 кОм с параллельно присоединенным стабилитроном на напряжение 4,7…5,1 вольт.

Программа для AVR-Studio:
Zarjadka.rar
Печатная плата:
Зарядка1.rar

P.S.
Тем, кто не любит микроконтроллеров предлагаю попробовать аналогичное устройство со схемой управления на компараторе и логических схемах. Я ее не проверял, но, думаю, она должна работать. Единственное — может потребоваться подбор резисторов R7 и R8 для получения периода импульсов 4 секунды со скважностью 64.

Ремонт бесперебойников своими руками

Мы постараемся ответить на вопрос: ремонт бесперебойников своими руками по рекомендациям подлинного мастера с максимально подробным описанием.

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.

Нет тематического видео для этой статьи.

Видео (кликните для воспроизведения).

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.

Функция, которую выполняет источник бесперебойного питания (сокращенно — ИБП, или UPS — от английского Uninterruptible Power Supply), максимально полно отражена в самом его названии. Являясь промежуточным звеном между электросетью и потребителем, ИБП должен в течение определенного времени поддерживать электропитание потребителя.

Источники бесперебойного питания незаменимы в тех случаях, когда последствия перебоев в электроснабжении могут иметь крайне неприятные последствия: для резервного питания компьютеров, систем видеонаблюдения, циркуляционных насосов систем отопления.

Подробнее про ИБП

Принцип действия любого источника бесперебойного питания прост: пока напряжение питающей сети находится в заданных пределах, оно подается на выход ИБП, одновременно с этим заряд встроенного аккумулятора поддерживается от внешнего питания схемой заряда. При пропадании электропитания или его сильном отклонении от номинала выход UPS подключается к встроенному в него инвертору, преобразующему постоянный ток от аккумулятора в переменный ток питания нагрузки. Естественно, время работы ИБП ограничено емкостью аккумулятора, КПД инвертора и мощностью нагрузки.

Нет тематического видео для этой статьи.
Видео (кликните для воспроизведения).

Существует три конструктивных типа источников бесперебойного питания:

Предлагаем ознакомиться с устройством ИБП на примере модели APC Back-UPS RS800

Так как в основном бесперебойные источники питания используются для резервного питания компьютеров, они часто имеют USB-выходы для подключения к ПК, что позволяет при переходе на резервное питание автоматически перевести компьютер в режим пониженного энергопотребления. Для этого достаточно соединить ИБП со свободным портом компьютера и установить драйвера с идущего в комплекте диска. Старые модели бесперебойников могут использовать для этого COM-порт, практически исчезнувший на ПК.

Нужно помнить, что мощность нагрузки в ваттах, подключаемой к источнику бесперебойного питания, должна быть минимум в полтора раза меньше, чем его номинальная мощность в вольт-амперах, умноженная на 0,7 (коэффициент мощности, определяющий потери в самом источнике), чтобы не допустить перегрузки инвертора. Например, инвертор мощностью 1 кВА сможет запитать без перегрузки нагрузку не более 470 ватт, в пике — до 700 Вт.

Пример возможной схемы подключения:

Поскольку встроенные в UPS аккумуляторы автоматически поддерживаются в заряженном состоянии, нет необходимости в их дополнительной зарядке
. Если аккумулятор был полностью разряжен, ряд моделей бесперебойников в момент включения могут индицировать неисправность аккумулятора, однако по мере набора им заряда индикация прекратится.

Как правило, при первом включении ИБП ему нужно 5-6 часов для полной зарядки аккумулятора. Ряд нюансов эксплуатации зависят от типа применяемого аккумулятора:

  • Наиболее дешевые аккумуляторы, выполненные по технологии AGM (ошибочно либо намеренно могут называться продавцами гелевыми) не рекомендуется длительно оставлять разряженными, так как это ведет к их деградации и потере емкости. Если ИБП не используется длительное время, стоит регулярно включать его вхолостую, чтобы поддержать заряд аккумулятора.
  • Настоящие гелевые аккумуляторы дороже, но без последствий переносят длительный глубокий разряд. Одновременно они более чувствительны к перезаряду, что может произойти при установке в ИБП батареи емкостью меньше, чем рассчитано.

Если же существует необходимость зарядить аккумулятор от внешнего зарядного источника, крайне важно ограничить зарядный ток значением не более 10% от номинала емкости (так, аккумулятор емкостью 4 А*ч можно заряжать током не более чем 0,4 А).

Основная неисправность источника бесперебойного питания, с которой приходится сталкиваться, связана с тем, что бесперебойник не переходит в автономный режим. Она может быть вызвана следующими причинами:

При соблюдении же правил эксплуатации бесперебойника все его обслуживание сведется к своевременной замене аккумуляторов.

Сегодня мы поговорим о помощи первому другу компьютеров – источнику бесперебойного питания.

Источник бесперебойного питания (ИБП) предназначен для защиты и аварийного питания компьютеров.

Это такой себе «спасатель». Но иногда самому «спасателю» требуется помощь. Ведь ИБП, как и любая техника, может ломаться!

Мы рассмотрим в этой статье лишь самые простые неисправности, возникающие в процессе эксплуатации.

Они не потребуют больших усилий для своего устранения. Сложные случаи оставим профессионалам.

Сильноточные детали – это, прежде всего, транзисторы инвертора. Чаще всего в инверторах применяются мощные полевые транзисторы (ПТ), сопротивление открытого канала которых составляет величину в сотые и тысячные доли Ома.

Это очень небольшое сопротивление, но через транзисторы могут протекать токи в десятки ампер. Поэтому они установлены на радиаторах (или на одном общем радиаторе).

Если транзистор (или другая деталь) сильно греется, то маркировка, выполненная чаще всего белой краской, темнеет. При этом темнеет и припой в месте пайки. Если деталь вплотную прилегает к плате, то в месте соприкосновения потемнеет и сама плата.

Иногда вокруг выводов сильноточных деталей возникают характерные кольцеобразные трещины. Контакт в таких местах между выводом и печатной платой обладает повышенным сопротивлением, что приводит к еще большему нагреву.

Все плохие и подозрительные пайки следует тщательно пропаять!

После внешнего осмотра необходимо проверить тестером транзисторы инвертора. Для этого надо ознакомиться со статьей «Что такое полевой транзистор и как его проверить?»

Если транзисторы окажутся неисправными, их необходимо заменить такими же или аналогичными.

Далее следует проверить предохранитель. В ИБП обычно имеется минимум два предохранителя. Первый (к которому есть доступ снаружи) – по сети 220 В. Он имеет номинал в несколько ампер, который зависит от мощности ИБП. Чем мощнее ИБП, тем больше номинал.

Чаще всего он расположен в специальном гнезде, в непосредственной близости от разъема сетевого шнура. Извлечь его можно с помощью отвертки с узким лезвием. Часто держатель предохранителя имеет гнездо для еще одного предохранителя (запасного) и сам предохранитель. Так что сгоревший предохранитель можно оперативно заменить.

Второй предохранитель установлен на плате по цепи +12 В, в плюсовой шине аккумулятора. Он рассчитан на гораздо больший ток (30 – 40 А и больше). Дело в том, что при исчезновении напряжения начинает работать инвертор, и аккумулятор должен отдать большой ток.

Например, при активной мощности 250 Вт нагрузки, подключенной к ИБП, аккумулятор должен отдать ток 250:12 = 21 А. И это без учета потерь в инверторе!

Обычно это предохранитель имеет номинал 30 или 40 А. В более мощных ИБП их может быть два, при этом они устанавливаются параллельно. Такие предохранители используются в автомобилях, поэтому их можно при необходимости найти на авторынке.

Отметим, что предохранители в большинстве своем не выходят из строя «просто так». Поэтому, перед тем, как менять их, необходимо удостовериться в исправности других деталей – выпрямительных диодов, тех же транзисторов инвертора.

Иногда перегорание предохранителей может быть вызвано межвитковым замыканием в трансформаторе, но, к счастью, такое случается редко.

Переключение ИБП в режим работы от аккумулятора осуществляется чаще всего посредством электромеханических реле. Используются реле постоянного тока с катушкой на 12 или 24 В и мощными контактами. Иногда контактная группа одного из реле выходит из строя.

Проявляться это может тем, что бесперебойник не включается вообще или не переключается на аккумуляторы при исчезновении сетевого напряжения. При подозрении на такую неисправность следует выпаять реле и проверить сопротивление замыкающего контакта тестером.

Как правило, такое реле имеет один переключающий контакт.

При подаче напряжения на катушку контакты 1 — 3 размыкаются, а контакты 2 — 3 — замыкаются.

Сопротивление разомкнутого контакта должно быть бесконечно большим, а замкнутого – иметь сопротивление порядка десятых долей Ома.

Если же оно равно нескольким Омам (или десяткам Ом), такое реле подлежит замене.

В заключение отметим, что при подаче питания на катушку должен быть слышен четкий щелчок. Если он не слышен или слышны какие-то «шорохи», имеет место механическая неисправность, и реле однозначно надо менять.

Скажем также, что электромагнитное реле – чаще всего штука надежная и долговечная.

Обычные (не герконовые) реле имеют ресурс не менее 100 000 срабатываний, чего с лихвой хватает на все время работы ИБП.

Во второй части мы продолжим знакомиться с простейшими неисправностями бесперебойников.

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

Таблица 1. Основные технические данные ИБп класса Back-UPS

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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.

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.

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.

Провел ремонт и решил по этой теме отписаться. Значит попал ко мне источник бесперебойного питания Powercom Black Knight BNT-600 со сложной судьбой полной падений (буквально) и разочарований. Естественно попал он в мои руки на предмет ремонта. Так как бесперебойники ремонтировать мне еще не приходилось, то взялся за ремонт с оговоркой “на попробовать”, хуже уже не будет.

Бесперебойник этот, скажем так, не самый лучший, в общем один из самых простых.

Начну с его характеристик:

Тип – интерактивный
Выходная мощность – 600 ВА / 360 Вт (обращайте внимание на мощность в ваттах (Вт), а не в вольт-амперах (ВА))
Время работы при полной нагрузке – 5 мин (хотя на коробке написано 10-25 минут для “некого компьютера с 17-дюймовым CRT-монитором)
Форма выходного сигнала – сигнал в форме многоступенчатой аппроксимации синусоиды 220 В ±5% от номинала
Время переключения на батарею – 4 мс
Макс. поглощаемая энергия импульса – 320 Дж

Таблица электрических параметров ИБП взятая из мануала:

Как видите – никаких наворотов нет: 360 ватт, питание только двух устройств, никаких возможностей наблюдения нет, кроме одного светодиода на передней панели и “пищалки”. Модели чуть по-старше имеют дополнительные функции, но это все лирика. Теперь перейдем собственно к истории этого ИБП.

Приобретен этот ИБП в далеком 2005 году, но поработать так и не успел – его грохнули оземь, отчего у бесперебоника случилась огромная трещина на задней стенке, через которую выпали все разъемы питания. Очевидцы утверждали, что до падения он все-таки успел немного поработать – аж целый день через него работал компьютер. После падения работать он напрочь отказался. И в таком состоянии простоял в шкафу аж 4 (!) с хвостиком года. Многие скажут – не имеет смысла его чинить, батарея уже давно потекла и лопнула. Ан нет целая она, как показало вскрытие и тестирование, только разряжена под ноль.

Разборка бесперебойника оказалась простой: четыре винта, крепящих верхнюю крышку были выкручены обычной длинной крестовой отверткой. Снимаем крышку и видим: собственно батарею, трансформатор и плату управления и сигнализации. Вот схема внутреннего (кабельного) подключения батареи к плате и к трансформатору.

Схема электрическая принципиальная Powercom BNT-600

Все предельно просто и вопросов по подключению возникнуть не должно. При включении бесперебойника в сеть что под нагрузкой, что без нагрузки последний никаких признаков жизни не подает. Первым делом проверяем те части ИБП, которые могли выйти из строя от удара – это батарея и трансформатор.

Трансформатор на разрыв обмоток проверяется следующим образом – прозваниваются провода идущие к разъему: должны звониться между собой черный и зеленый, а также черный, красный и синий (расположены рядом). Потом прозваниваются толстые провода черный, красный, синий, которые также между собой объединены. С транформатором все вроде бы в порядке.

ВНИМАНИЕ! Будьте осторожны! Дальнейшие работы могут привести к поражению электрическим током. Автор не несет никакой ответственности за последствия Ваших действий.

Батарея. Внешний осмотр показал, что она целая – не лопнула и не потекла. Но для того, чтобы проверить ее исправность ее сначала нужно зарядить. Я заряжал ее от компьютерного блока питания – это единственное, что было под рукой. На батарее указано, что она выдает 12 вольт и 7 ампер, а в компьютерном БП как раз есть 12 В, просто берем и запитываем от блока питания батарею: желтый провод к красной клемме на батарее, черный провод к черной клемме. Не стоит блок питания подключать еще к чему либо., если у Вас нет под рукой лишнего БП, то нужно отключить его и вытащить из системного блока. Сам блок питания включается замыканием PS-ON (зеленый) и COM (любой черный) на разъеме АТХ. Будьте аккуратны. Ибо Ваш покорный слуга ощутил на себе всю прелесть протекания по руке тока. В таком состоянии батарею и блок питания нужно оставить на несколько часов, я заряжал ее три дня по 5 часов, этого вполне хватило, чтобы батарея выдавала 11,86 вольт – чего вполне достаточно для запуска платы управления.

Пока батарея заряжается перейдем к следующей части ИБП – это РСВ, плата управления. Я незря выше указал на 11,86 вольт, которые необходимы, чтобы запустить плату управления. “Мозги” бесперебойника в виде микросхемы 68НС805JL3 питаются именно от батареи и, исходя из таблицы неисправностей в мануале, для работы нужно не менее 10 вольт. Вот эта таблица:

Меня посетила мысль: быть может поэтому бесперебойник и не включается! Но забегая вперед скажу, что по достижении нормального заряда, установленная батарея, только смогла ударить меня током, но бесперебоник не запустился. Значит проблема не в малом напряжении питания. Тем более, что полностью заряженный ИБП не захотел запускаться сразу же после падения.

Следующим шагом была прозвонка всего, что можно прозвонить обычным цифровым мультиметром. На поверку оказались три пробитых диода, которые я заменил на аналогичные. Что опять таки ничего не дало – бесперебойник молчал как и прежде.

Тут меня черт дернул пропаять все нелакированные дорожки (со стороны монтажа) – а вдруг трещина, дающая обрыв цепи. Мерять напряжения на предмет обрыва на включенном аппарате как-то не хотелось.

В итоге оказалось, что при падении именно трещина плате давала сбой, ибо пропайка дорожек помогла!

Интересным остается тот факт, что за 4 с лишним года разярженная батарея осталась в целости и сохранности и прекрасно выдает почти 12 вольт ей положенных.

Вот список файлов, которые могут оказаться полезными:

Схема электрическая принципиальная (pdf): [hide][attachment=110][/hide]

Для ремонта использовались следующие инструменты и материалы:

Цифровой мультиметр DT838
Отвертка крестовая
Отвертка шлицевая
Паяльник 60 Вт
Пинцет медицинский
Бокорезы
Канифоль, флюс, припой, спирт, салфетки
2 “крокодильчика”, 2 проводка от старого блока питания, разъем Molex от старого “сидюка” для подключения батареи к блоку питания.

Желаю Вам успехов в ремонте и да не бей Вас ток!

Как сделать бесперебойник самому? Чисто синусоидальное напряжение на выходе, пригодное для питания любых приборов. (10+)

Как сделать ИБП с синусоидальным выходом самому

Имеет ли смысл собирать ИБП самому? Не знаю. В продаже есть киловаттные бесперебойники за 30 т. р. Эти изделия однозначно более высокого качества, надежности и энергоэффективности, чем самодельный. Стоимость самодельного, если собирать его из готовых блоков, получается в районе 20 т. р. Я собирал его тогда, когда еще в продаже ничего подобного не было. В любом случае, делюсь опытом. Мой UPS отлично работает уже 8 лет. Учтите, что это устройство постоянного функционирования. Он не выключается, когда есть напряжение в сети, а работает постоянно. Так что он реально проработал беспрерывно восемь лет. Изменить схему так, чтобы он автоматически выключался и включался, если это Вам нужно, не составит труда для специалиста, способного его собрать. Я использую именно непрерывно работающее устройство потому, что у меня в доме есть несколько критических по электроэнергии потребителей: компьютеры, сервер, система ‘умного дома’. При переключении с сети на питание от аккумулятора возникает скачок напряжения, который недопустим.

Источник бесперебойного питания можно целиком собрать самому, тогда стоимость деталей к нему составит 10 т. р.

Вашему вниманию подборка материалов:

Практика проектирования электронных схем Искусство разработки устройств. Элементная база. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Подробные описания. Онлайн расчет. Возможность задать вопрос авторам

В моем доме от данного изделия запитана система ‘умного дома’, освещение, циркуляционный насос системы отопления, дизельный котел, насос водоснабжения, компьютеры и телевизор. Все это, конечно, не работает одновременно. В среднем потребление не превышает 100 Ватт (освещение у меня все сплошь энергосберегающее, оборудование тоже высокого класса энергетической эффективности). Бывают и пики потребления. ИБП рассчитан на максимальную мощность 1 кВт, что достаточно для моих целей. Выходное напряжение – синусоида. Это позволяет питать практически любую бытовую нагрузку допустимой мощности. КПД источника бесперебойного питания при нагрузке 200 Вт составляет 70%.

Схема приведена на рисунке. Импульсный блок питания на 28.8 В, 50 А покупной. Хотя его, конечно, можно собрать самому. Собираюсь вскорости выложить схему, Подпишитесь, чтобы не пропустить. Важно, чтобы этот блок был с высоким КПД и выдавал ровно 28.8 В. Это напряжение позволяет подключать аккумуляторы непосредственно к источнику питания, без каких-либо переходников. Стабильное напряжение 28.8 В полностью заряжает два соединенных последовательно автомобильных свинцовых кислотных аккумулятора, поддерживает их в заряженном состоянии, компенсируя саморазряд, но не перезаряжает их. Аккумуляторы должны быть подключены к источнику питания именно так, как показано на схеме, на минимальном расстоянии от блока питания, чтобы падение напряжения на проводниках при больших токах не влияло на их работу.

Обратите внимание, чтобы при отключенном сетевом напряжении блок питания не потреблял энергию от аккумулятора. Часто встречаюсь с такими блоками, у которых вентилятор запитан от выходных клемм. Тогда при выключении питания вентилятор будет работать от аккумуляторов и сажать их. Такой блок надо переделать, запитать вентилятор по другой схеме. Имейте в виду, что вентиляторы – самый уязвимый элемент во всей конструкции. Именно они ломаются, а их остановка приводит к перегреву и выходу из строя других элементов. Я использую блоки с массивными охлаждающими радиаторами, без вентиляторов. Это и позволило беспрерывно эксплуатировать устройство много лет.

Инвертор тоже покупной, выдает меандр (прямоугольник) с амплитудой 310 В, коэффициентом заполнения 1 / (корень из двух). Такое напряжение производители почему-то называют модифицированной синусоидой. Отработанную схему самодельного инвертора тоже скоро опубликую.

Все низковольтные соединения нужно делать достаточно толстым проводом минимальной длины. Ток по этим цепям может импульсно достигать 100 А. Я использовал медный многожильный провод 12 мм. Особенно обратите внимание на присоединение проводов к аккумуляторам. В местах этих соединений могут образовываться отложения оксидов, которые имеют высокое сопротивление и будут препятствовать надежной работе устройства.

Недостатком самодельного ИБП является низкий КПД при низких нагрузках. Бесперебойник на холостом ходу, то есть без нагрузки, потребляет около 100 Ватт. Без всякой нагрузки UPS сажает аккумуляторы за 35 часов.

Не следует соединять аккумуляторы параллельно. При больших нагрузках, а здесь нагрузки большие, не удается обеспечить, чтобы параллельно соединенные аккумуляторы нагружались одинаково. Виной тому разные сопротивления проводов и мест контакта на клеммах. Таким образом, работать будет только один аккумулятор из всех, он и выйдет очень быстро из строя.

Не забудьте регулярно следить за уровнем электролита в аккумуляторах. Больше ничего особенного делать не надо.

Можно ли отремонтировать бесперебойник на персональный компьютер или проще и дешевле купить новый?А может быть обойтись без него?

Смотря какая неисправность, насколько Вам лично нужен бесперебойник.

Чаще всего проблемы с бесперебойниками возникают по “вине” аккумулятора, они попросту стареют и перестают “функциклиовать” (так говорить мой друг). Замена аккумулятора всегда дешевле чем купить новый бесперебойник.

Очень редко, но бывает и так, что “вылетает” сама схема. Ремонт довольно дорогой, в таких ситуациях чаще всего выгоднее купить новый. Схема: ремонт 2 р., аккумулятор уже старый, скорая замена будет стоит 2 р. Новый блок стоит 5 р. Казалось бы 2+2 меньше 5-ти. Но при 2+2 у нас остается старый блок, который через полгода снова “попросится” на ремонт. И тогда уже будет 2+2+2 что больше чем 5.

О необходимости бесперебойника. Если Вы работаете с критическими данными, если отключения электроэнергии происходят часто, то он необходим. Если же Вы просто пишете на БВ, играете в танки, то необходимость бесперебойника сомнителен. Я пользуюсь, когда работаю с критическими данными ноутбуком, который имеет аккумулятор. А вот на БВ могу выйти и из персональки, который не имеет бесперебойника.

Было мнение о сетевых фильтрах. “Сетевой фильтр” не более чем обычная розетка, как их называли “тройник”. Единственное, он снабжен фильтром (конденсатор), предназначение которой отсечь высокочастотные помехи. Не от чего он не защищает, никакой безопасности не создает. А если и создает, то не больше чем топор. Но очень удобен, вместе обычных удлинителей с “тройником” часто использую “сетевой фильтр”, из-за того что они более качественно сделаны.

В квартире дело происходит, или в частном доме, тоже неважно. Важнее насколько стабильное питание в сети энергоснабжения.

Ремонтировать или покупать, или вообще отказаться, решать владельцу. Я обозначил критерии которыми руководствуюсь при таком выборе.

ИБП – это очень выгодный прибор. Пока он работает, у пользователя нет проблем с электроснабжением. Но на этом функциональность данного прибора не заканчивается. Простейшая доработка бесперебойника дает возможность создать на его базе такие устройства как преобразователь, блок питания и зарядка.

Преобразователь напряжения (инвертор) превращает постоянный 12-вольтовый ток в переменный, попутно повышая напряжение до 220 вольт. Средняя стоимость такого устройства – 60-70 долларов США. Однако даже у владельцев изношенных бесперебойников с функцией старта от батареи есть вполне реальный шанс получить работоспособный преобразователь фактически даром. Для этого нужно сделать следующее:

Демонтировать аккумулятор, сняв с клемм накопителя два провода – красный (на плюс) и черный (на минус).

Демонтировать спикер – устройство звуковой сигнализации, похожее на сантиметровую шайбу.

Припаять к красному проводу предохранитель. Большинство конструкторов советуют использовать предохранители на 5 ампер.

Соединить предохранитель с контактом «входа» ИБП – гнезда, куда вставлялся кабель, соединяющий бесперебойник с розеткой.

Соединить черный провод со свободным контактом гнезда «входа».

Взять штатный кабель для подключения ИБП к розетке, срезать вилку. Подключить разъем в гнездо входа и определить цвета проводов, соответствующие красному и черному контактам.

Подсоединить провод от красного контакта к плюсу аккумулятора, а от черного – к минусу.

Внутреннее устройство ИБП Eaton 5P 1150i

Такую трансформацию допускают только бесперебойники с функцией старта от батареи. То есть ИБП должен изначально уметь включаться от аккумулятора, без подключения к розетке.

Если у ИБП есть штатная розетка – 220 вольт можно снимать с ее контактов. Если таковой розетки нет – ее заменит удлинитель, подключенный к гнезду «выхода» бесперебойника. Вилка удлинителя удаляется, после чего провода припаиваются к контактам гнезда «выхода».

Основные недостатки подобных преобразователей:

  • Рекомендуемое время работы такого инвертора – до 20 минут, поскольку ИБП не рассчитаны на длительную работу от аккумуляторов. Однако этот недостаток можно устранить, врезав в корпус ИБП компьютерный вентилятор, работающий от 12 В.
  • Отсутствие контроллера заряда аккумулятора. Пользователю придется периодически проверять напряжение на клеммах накопителя. Для устранения этого недостатка в конструкцию преобразователя можно врезать обычное автомобильное реле, припаяв красный провод за предохранителем к 87 контакту. При правильном подключении такое реле разомкнет подачу энергии при падении напряжения на аккумуляторе ниже 12 вольт.

В этом случае из всей конструкции бесперебойника понадобится только трансформатор. Поэтому решившемуся на подобную переделку ИБП пользователю придется либо распотрошить весь ИБП, оставив только корпус и трансформатор, либо снять эту деталь, заготовив для нее отдельный корпус. Далее действуют по следующему плану:

С помощью омметра определяют обмотку с самым большим сопротивлением.Типовые цвета – черный и белый. Эти провода будут входом в блок питания. Если трансформатор остался в ИБП, то этот шаг можно пропустить – входом в самодельный блок питания в этом случае будет «входное» гнездо на торце ИБП, связующее прибор с розеткой.

Далее на трансформатор подают переменный ток на 220 вольт. После этого с оставшихся контактов снимают напряжение, подыскивая пару с разностью потенциалов до 15 вольт. Типовые цвета – белый и желтый. Эти провода будут выходом из блока питания.

Вход в блок питания формируют из проводов, по одну сторону от сердечника. Выход из блока формируют из проводов, расположенных с противоположной стороны.

На выходе из блока питания ставят диодный мост.

Потребители подключаются к контактам диодного моста.

Типовое напряжение на выходе из трансформатора – до 15 В, однако оно просядет после подключения к самодельному блоку питания нагрузки. Вольтаж на выходе конструктору такого устройства придется подбирать путем экспериментов. Поэтому практика использования трансформатора ИБП как основы блока питания для компьютера – это далеко не самая лучшая идея.

В этом случае не нужна минимальная трансформация, похожая на описанную абзацем выше. Ведь у бесперебойника есть своя батарея, которая заряжается по мере надобности. В итоге для превращения ИБП в зарядное устройство нужно сделать следующее:

Обнаружить первичный и вторичный контур трансформатора. Этот процесс описан абзацем выше.

Подать на первичный контур 220 вольт, врезав в цепь регулятор напряжения – в качестве такового можно использовать реостат для лампочек, заменяющий традиционный выключатель.

Регулятор поможет откалибровать напряжение на обмотке выходе в пределах от 0 до 14-15 вольт. Место врезки регулятора – перед первичной обмоткой.

Подключить к вторичной обмотке трансформатора диодный мост на 40-50 ампер.

Соединить клеммы диодного моста с соответствующими полюсами аккумулятора.

Уровень заряда аккумулятора контролируется по его индикатору или вольтметром.

По любому вопросу вы можете воспользоваться данной формой:

Автор статьи: Артем Кондратьев

Добрый день! Я Артем. Чуть меньше 9 лет работаю слесарем и мне нравиться работать руками. Когда создаешь новые полезные вещи или возвращаешь к жизни сломанные предметы. Разве это не прекрасно? Рекомендую, перед реализацией идей с моего сайта, проконсультироваться со специалистами. Удачного рабочего дня!

✔ Обо мне ✉ Обратная связь Оцените статью: Оценка 1.5 проголосовавших: 47

Источник бесперебойного питания схема. Применение ИБП в быту

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 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 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.

Обсудить статью РЕМОНТ БЕСПЕРЕБОЙНИКА

Замечания

Эту схему можно адаптировать и для других значений стабилизированного и нестабилизированного выходных напряжений, применяя различные стабилизаторы и аккумуляторы. Например, чтобы получить стабилизированные 15 В, необходимы соединенные последовательно два 12-вольтовых аккумулятора и интегральный стабилизатор 7815. Поэтому, данное схемное решение имеет довольно широкое применение.

Первичная обмотка трансформатора TR1 рассчитывается на номинальное значение напряжения электросети, например, в Великобритании оно составляет 240 В. Вторичная обмотка должна, при этом, выдавать напряжение не менее 12 В с током 2 А, но может быть рассчитана и на большее напряжение, например, на 15 В. Предохранитель F1 с замедленным срабатыванием защищает трансформатор от короткого замыкания в схеме или неисправности аккумулятора. Светодиод LED1 будет светиться, когда подается напряжение питания. При отключении энергоснабжения индикатор гаснет, и выходное напряжение поддерживается аккумулятором. На рисунке ниже приведен результат моделирования работы устройства при подключении к электросети.

Между клеммами VP1 и VP3 — номинальное нестабилизированное напряжение питания. На клеммах VP1 и VP2 присутствует стабилизированное напряжение 5 В. Через резистор R1 и диод D1 происходит заряд аккумулятора B1. Диоды D1 и D3 предотвращают свечение LED1 при отключении напряжения сети. Аккумулятор подзаряжается в капельном режиме, ток которого определяется следующим образом:

(VP5 — U B1 — 0.6) / R1 ,

VP5 — напряжение после выпрямительного моста BR1, сглаженное конденсатором С1,
U B1 — напряжение на аккумуляторе B1.

Диод D2 должен быть включен в схему обязательно, без него на аккумулятор попадет полное напряжение VP5, без ограничения тока, что приведет к перегреву батареи и выходу ее из строя. На рисунке ниже показан результат моделирования схемы при отключении электроэнергии.

Обратите внимание, что напряжение 5 В стабильно при любом режиме работы схемы, и, в то же время, нестабилизированное напряжение питания VP3 может меняться в пределах нескольких вольт.

Время работы в резервном режиме

Время работы в резервном режиме зависит от нагрузок, подключенных к устройству, а также, от емкости аккумулятора. Если Вы используете 12-вольтовый аккумулятор емкостью 7 А·ч и подключили 5-вольтовую нагрузку с током 0.5 А (при этом к выходу нестабилизированного напряжения нагрузка не подключена), то стабильное напряжение 5 В будет поддерживаться примерно в течение 14 часов. Увеличив емкость батареи, получите большее время резервного режима.

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.

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 и 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

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, 12000 и 16000 ВА.

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):

    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. 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 On-line,

    УСТРОЙСТВО ИБП КЛАССА OFF-LINE

    К ИБП класса Off-line фирмы АРС относятся модели Back-UPS. ИБП этого класса отличаются низкой стоимостью и предназначены для защиты персональных компьютеров, рабочих станций, сетевого оборудования, торговых и кассовых терминалов. Мощность выпускаемых моделей Back-UPS от 250 до 1250 ВА. Основные технические данные наиболее распространенных моделей ИБП представлены в табл. 3.

    Таблица 3. Основные технические данные ИБп класса Back-UPS

    Модель BK250I BK400I BK600I
    Номинальное входное напряжение, В 220…240
    Номинальная частота сети, Гц 50
    Энергия поглощаемых выбросов, Дж 320
    Пиковый ток выбросов, А 6500
    Пропущенные в нормальном режиме значения выбросов напряжения по тесту IEEE 587 Cat. A 6kVA, %
    Напряжение переключения, В 166…196
    Выходное напряжение при работе от аккумуляторов, В 225 ± 5%
    Выходная частота при работе от аккумуляторов, Гц 50 ± 3%
    Максимальная мощность, ВА (Вт) 250(170) 400(250) 600(400)
    Коэффициент мощности 0,5. ..1,0
    Пик-фактор
    Номинальное время переключения, мс 5
    Количество аккумуляторов х напряжение, В 2×6 1×12 2×6
    Емкость аккумуляторов, Ач 4 7 10
    Время 90-% подзарядки после разрядки до 50%, час 6 7 10
    Акустический шум на расстоянии 91 см от устройства, дБ
    Время работы ИБП на полную мощность, мин >5
    Максимальные габариты (В х Ш х Г), мм 168x119x361
    Вес, кг 5,4 9,5 11,3

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

    Структурная схема ИБП Back-UPS 250I, 400I и 600I показана на рис. 8. Сетевое напряжение поступает на входной многоступенчатый фильтр через прерыватель цепи. Прерыватель цепи выполнен в виде автоматического выключателя на задней панели ИБП. В случае значительной перегрузки он отключает устройство от сети, при этом контактный столбик выключателя выталкивается вверх. Чтобы включить ИБП после перегрузки, необходимо вернуть в исходное положение контактный столбик выключателя. Во входном фильтре-ограничителе электромагнитных и радиочастотных помех используются LC-звенья и металлооксидные варисторы. При работе в нормальном режиме контакты 3 и 5 реле RY1 замкнуты, и ИБП передает в нагрузку напряжение электросети, фильтруя высокочастотные помехи. Зарядный ток поступает непрерывно, пока в сети есть напряжение. Если входное напряжение падает ниже установленной величины или вообще исчезает, а также если оно сильно зашумлено, контакты 3 и 4 реле замыкаются, и ИБП переключается на работу от инвертора, который преобразует постоянное напряжение аккумуляторов в переменное. Время переключения составляет около 5 мс, что вполне приемлемо для современных импульсных блоков питания компьютеров. Форма сигнала на нагрузке — прямоугольные импульсы положительной и отрицательной полярности с частотой 50 Гц, длительностью 5 мс, амплитудой 300 В, эффективным напряжением 225 В. На холостом ходу длительность импульсов сокращается, и эффективное выходное напряжение падает до 208 В. В отличие от моделей Smart-UPS, в Back-UPS нет микропроцессора, для управления устройством используются компараторы и логические микросхемы.

    Принципиальная схема ИБП Back-UPS 250I, 400I и 600I практически полностью приведена на рис. 9…11. Многозвенный фильтр подавления помех электросети состоит из варисторов MOV2, MOV5, дросселей L1 и L2, конденсаторов С38 и С40 (рис. 9). Трансформатор Т1 (рис. 10) является датчиком входного напряжения. Его выходное напряжение используется для зарядки аккумуляторов (в этой цепи используются D4…D8, IC1, R9…R11, С3 и VR1) и анализа сетевого напряжения.

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

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

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

    Все модели Back-UPS, за исключением BK250I, имеют двунаправленный коммуникационный порт для связи с ПК. Программное обеспечение Power Chute Plus позволяет компьютеру осуществлять как текущий контроль ИБП, так и безопасное автоматическое закрытие операционной системы (Novell, Netware, Windows NT, IBM OS/2, Lan Server, Scounix и UnixWare, Windows 95/98), сохраняя файлы пользователя. На рис. 11 этот порт обозначен как J14. Назначение его выводов: 1 — UPS SHUTDOWN. ИБП выключается, если на этом выводе появляется лог. «1» в течение 0,5 с.
    2 — AC FAIL. При переходе на питание от батарей ИБП генерирует на этом выводе лог. «1».
    3 — СС AC FAIL. При переходе на питание от батарей ИБП формирует на этом выводе лог. «0». Выход с открытым коллектором.
    4, 9 — DB-9 GROUND. Общий провод для ввода/вывода сигналов. Вывод имеет сопротивление 20 Ом относительно общего провода ИБП.
    5 — СС LOW BATTERY. В случае разряда батареи ИБП формирует на этом выводе лог. «0». Выход с открытым коллектором.
    6 — ОС AC FAIL При переходе на питание от батарей ИБП формирует на этом выводе лог. «1». Выход с открытым коллектором.
    7, 8 — не подключены.

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

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

    КАЛИБРОВКА И РЕМОНТ ИБП

    Установка частоты выходного напряжения

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

    Установка значения выходного напряжения

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

    Установка порогового напряжения

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

    Установка напряжения заряда

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

    Типовые неисправности

    Типовые неисправности и методы их устранения приведены в табл. 4, а в табл. 5 — аналоги наиболее часто выходящих из строя компонентов.

    Таблица 4. Типовые неисправности ИБП Back-UPS 250I, 400I и 600I

    Проявление дефекта Возможная причина Метод отыскания и устранения дефекта
    Запах дыма, ИБП не работает Неисправен входной фильтр Проверить исправность компонентов MOV2, MOV5, L1, L2, С38, С40, а также проводники платы, соединяющие их
    ИБП не включается. Индикатор не светится Отключен автомат защиты на входе (прерыватель цепи) ИБП Уменьшить нагрузку ИБП, отключив часть аппаратуры, и затем включить автомат защиты, нажав контактный столбик автомата защиты
    Неисправны батареи аккумуляторов Заменить аккумуляторы
    Неправильно подключены аккумуляторы Проверить правильность подключения аккумуляторных батарей
    Неисправен инвертор Проверить исправность инвертора. Для этого отключить ИБП от сети переменного тока, отсоединить аккумуляторы и разрядить емкость С3 резистором 100 Ом, прозвонить омметром каналы «сток-исток» мощных полевых транзисторов Q1…Q6, Q37, Q36. Если сопротивление составляет несколько Ом или меньше, то транзисторы заменить. Проверить резисторы в затворах R1 …R3, R6…R8, R147, R148. Проверить исправность транзисторов Q30, Q31 и диодов D36…D38 и D41. Проверить предохранители F1 и F2
    Заменить микросхему IC2
    При включении ИБП отключает нагрузку Неисправен трансформатор Т1 Проверить исправность обмоток трансформатора Т1. Проверить дорожки на плате, соединяющие обмотки Т1. Проверить предохранитель F3
    ИБП работает от аккумуляторов несмотря на то, что есть напряжение в сети Напряжение в электросети очень низкое или искажено Проверить входное напряжение с помощью индикатора или измерительного прибора. Если это допустимо для нагрузки, уменьшить чувствительность ИБП, т.е. изменить границу срабатывания при помощи переключателей, расположенных на задней стенке устройства
    ИБП включается, но напряжение в нагрузку не поступает Неисправно реле RY1 Проверить исправность реле RY1 и транзистора Q10 (BUZ71). Проверить исправность IC4 и IC3 и напряжение питания на их выводах
    Проверить дорожки на плате, соединяющие контакты реле
    ИБП жужжит и/или отключает нагрузку, не обеспечивая ожидаемого времени резервного электропитания Неисправен инвертор или один из его элементов См. подпункт «Неисправен инвертор»
    ИБП не обеспечивает ожидаемого времени резервного электропитания Аккумуляторные батареи разряжены или потеряли емкость Зарядите аккумуляторные батареи. Они требуют перезарядки после продолжительных отключений сетевого питания. Кроме того, батареи быстро стареют при частом использовании или при эксплуатации в условиях высокой температуры. Если приближается конец срока службы батарей, то целесообразно их заменить, даже если еще не подается тревожный звуковой сигнал замены аккумуляторных батарей. Емкость заряженной батареи проверить автомобильной лампой дальнего света 12 В, 150 Вт
    ИБП перегружен Уменьшить количество потребителей на выходе ИБП
    После замены аккумуляторов ИБП не включается Неправильное подключение аккумуляторных батарей при их замене Проверьте правильность подключения аккумуляторных батарей
    При включении ИБП издает громкий тональный сигнал, иногда с понижающимся тоном Неисправны или сильно разряжены аккумуляторные батареи Зарядить аккумуляторные батареи в течение не менее четырех часов. Если после перезарядки проблема не исчезнет, следует заменить аккумуляторные батареи
    Аккумуляторные батареи не заряжаются Неисправен диод D8 Проверить исправность D8. Его обратный ток не должен превышать 10 мкА
    Напряжение заряда ниже необходимого уровня Откалибровать напряжение заряда аккумулятора

    Таблица 5. Аналоги для замены неисправных компонентов

    Схемное обозначение Неисправный компонент Возможная замена
    IC1 LM317T LM117H, LM117K
    IC2 CD4001 К561ЛЕ5
    IC3, IC10 74С14 Составляется из двух микросхем К561ТЛ1, выводы которых соединить согласно цоколевке на микросхему
    IC4 LM339 К1401СА1
    IC5 CD4011 К561ЛА7
    IC6 CD4066 К561КТ3
    D4…D8, D47, D25…D28 1N4005 1N4006, 1N4007, BY126, BY127, BY133, BY134, 1N5618… 1N5622, 1N4937
    Q10 BUZ71 BUZ10, 2SK673, 2SK971, BUK442…BUK450, BUK543…BUK550
    Q22 IRF743 IRF742, MTP10N35, MTP10N40, 2SK554, 2SK555
    Q8, Q21, Q35, Q31, Q12, Q9, Q27, Q28, Q32, Q33 PN2222 2N2222, BS540, BS541, BSW61…BSW 64, 2N4014
    Q11, Q29, Q25, Q26, Q24 PN2907 2N2907, 2N4026…2N4029
    Q1…Q6, Q36, Q37 IRFZ42 BUZ11, BUZ12, PRFZ42

    Геннадий Яблонин
    «Ремонт электронной техники»

    В статье рассмотрены виды ИБП, принципы работы ИБП, а также приведены реальные осциллограммы напряжений на выходе.

    Для начала – немного общей терминологии. Источники бесперебойного питания (сокращенно – ИБП) у нас так же называют UPS, от английского сокращения Uninterruptable Power Supply (беспрерывный источник питания). Поэтому говорят и УПС (UPS) и ИБП, кому как удобнее. Я в статье буду называть и так, и эдак.

    Зачем нужен UPS (ИБП)

    Принцип работы ИБП раскрывается в названии – это такой источник, на выходе которого напряжение есть всегда . Но мы здесь собрались технари-реалисты, и понимаем, что ничего вечного нет, поэтому ниже разберемся в принципе действия.

    ИБП в основном используются там, где пропадание электропитания может вызвать негативные последствия. Например, питание компьютеров и серверов, питание устройств связи и распределения сигналов (роутеры), питание устройств, автоматическая перезагрузка (перезапуск) которых без участия человека невозможна.

    Как мой читатель доработал ИБП для стратегически важной системы (2 сервера, и т.д.). Кроме того, усовершенствовал схему, и добавил возможность использования обычного автомобильного аккумулятора.

    Для бытовых вещей это прежде всего компьютеры и системы отопления.

    Следует понимать, что ИБП выбираются на время работы нагрузки 10-15 мин, редко до получаса. Предполагается, что за это время питание появится, либо человек (оператор) предпримет необходимые действия (сохранит данные, позвонит в энергослужбу предприятия, завершит технологический процесс).

    ИБП нельзя рассматривать в качестве резервного источника питания. Он является лишь аварийным источником, и в лучшем случае используется очень редко, в общей сложности не более 10 минут в год (несколько раз, на время не более минуты). Если это время больше, то следует задуматься о повышении качества электропитания.

    Резервным источником питания можно считать такие источники, которые полностью могут заменить основное питание на длительное время, от нескольких часов до нескольких суток. Это может быть другая линия (см.статью про ), ветряной генератор. Теоретически, для этих целей может служить и ИБП, но для этого нужны аккумуляторы огромной ёмкости, что значительно повлияет на цену такой системы.

    Виды источников бесперебойного питания

    Виды (типы) ИБП имеют множество названий, но их всё равно ровно три. Разберёмся.

    Итак, три основных вида ИБП:

    Back UPS

    Другие равнозначные названия – Off-line UPS, Standby UPS, ИБП резервного типа. Самые распространенные УПС, используются для большинства видов бытовой и компьютерной техники.

    Back просто переключает нагрузку на питание от батарей при выходе входного напряжения за пределы. Нижний предел у разных моделей – около 180В, верхний – около 250В. Переходы на батарею и обратно – с гистерезисом. То есть, например, при понижении переход на батарею состоится при 180 В и менее, а обратно – при 185 и более. Тот же принцип действует у всех типов ИБП.

    Чем-то напоминает , которое отключает нагрузку, а Back UPS не отключает, а переключает на аккумулятор, что позволяет ей некоторое время поработать.

    Smart UPS

    Другие названия – Line-Interactive, ИБП интерактивного типа. Недалеко ушли по принципу действия от Back.

    Smart UPS действуют умнее, как следует из названия. Они ещё дополнительно переключают внутренний автотрансформатор, в некотором смысле стабилизируя входное напряжение. И только в крайнем случае переходят на батарею.

    Таким образом, норма напряжения на выходе поддерживается при бОльших отклонениях на входе (150…300В). Автотрансформатор имеет несколько ступеней переключения, поэтому Умный УПС до последнего переключает выводы автотрансформатора, включая аккумулятор лишь в последний момент. Это позволяет экономить батарею, включая её в работу лишь при полном пропадании питания.

    Данное устройство напоминает со ступенчатым переключением обмоток автотрансформатора. С той лишь разницей, что при выходе за рабочие пределы стабилизатор будет бессилен, а наша “умница” введёт в работу аккумулятор, и питание не пропадёт.

    Online UPS

    Другие названия – онлайн, источник бесперебойного питания с двойным преобразованием, инверторный. Совершенно другой принцип действия, для любителей чистого синуса. Энергия со входа преобразуется в постоянное напряжение, и поступает на инвертор, генерирующий чистый синус. И одновременно – поддерживает аккумулятор в 100% готовности. При необходимости инвертор продолжает работать так же, только питание на него поступает с аккумулятора.

    Используется для аварийного питания техники, чувствительной к форме выходного напряжения – например, газовые котлы, сервера, профессиональная аудио-видео аппаратура и другое стратегически важное оборудование.

    Минусов онлайн ИБП два – цена и КПД. КПД низкий, т.к. такой ИБП включен в работу постоянно, что следует из названия. В отличии от двух других типов.

    А что там свежего в группе ВК СамЭлектрик.ру ?

    Подписывайся, и читай статью дальше:

    Существуют разновидности онлайн УПС, в которых используется так называемый “сквозной ноль”, для правильной работы газовых электрокотлов. Это связано с тем, что такие котлы чувствительны к наличию реального нуля, для правильного розжига.

    Исследование ИБП с помощью осциллографа

    А теперь – самое интересное.

    Напряжение на выходе Back UPS

    Провёл исследование с использованием осциллографа Fluke 124. Осциллограммы (форма импульсов и колебаний на выходе ups) привожу и комментирую ниже.

    Что видно по этой временной диаграмме? Период 20мс, частота 50Гц, амплитуда 315В. Стоит отметить, что фаза синуса и генерируемых импульсов совпадает, что хорошо. При пропадании сетевого напряжения ИБП мешкается 5-7 мс, и затем идут импульсы, которые называются “квази-синус”. Вот они:

    Back UPS. Напряжение на выходе при питании от батарей.

    Осциллограф померял RMS напряжение (среднеквадратическое), оно соответствует норме. Однако, когда я измерил это же напряжение мультиметром, я получил значение 155 В. Почему на выходе UPS низкое напряжение?

    Дело в том, что мультиметр меряет только первую гармонику с частотой 50Гц. Для синуса всё гладко. Но если измерять напряжение таких вот импульсов, надо мерять именно RMS, среднеквадратическое, иначе не будут учтены следующие гармоники – 100, 150, 200 Гц. А они составляют значительную часть энергии, до 30%. Эту особенность знают производители UPS, и чтобы не заморачиваться (и не повышать цену на свои изделия), выдают на наши приборы такие импульсы с амплитудой около 370В.

    Подробнее об измерении среднеквадратического несинусоидального напряжения – на видео:

    Вот укрупненный график, где видно, что напряжение после переключения сначала повышается на пол секунды до 400В, а потом стабилизируется:

    Back UPS. Выход, длительность 2 секунды

    А вот как меняется форма напряжения на выходе Back-UPS в момент перехода с батарейного на сетевое питание:

    Back UPS, – Напряжение на выходе ИБП при переходе с батареи на сеть. Форма импульсов на выходе ups

    Тоже фаза не меняется, всё замечательно. Подключал на выход ИБП , переключал туда-сюда режимы питания – пускатель втянут надежно, никаких проблем.

    В качестве испытуемого был ИБП APC Back-500-RS, параметры на фото ниже:

    Параметры Back UPS – задняя панель

    Напряжение на выходе Smart UPS

    Теперь приведу для полноты картины осциллограммы напряжений на выходе Smart UPS. Испытаниям подвергался UPS Ippon Smart Power Pro 1000.

    Smart UPS_Сеть-батарея

    Время переключения также для всей современной аппаратуры несущественно – менее 7 мс.

    Плавного изменения напряжения на входе я не делал, поскольку не было такой цели. Полагаю, что в данном случае Умный ИБП ведёт себя точно так же, как и релейный стабилизатор напряжения.

    Данные исследования проведены в рамках проекта по промышленного холодильника.

    Содержание:

    Стабильная работа компьютеров и другой оргтехники полностью зависит от наличия питания в сети, к которой они подключены. В случае перебоев с подачей электроэнергии техника просто перестанет функционировать. В современных условиях эта проблема легко решается путем подключения источника бесперебойного питания. Поэтому многих волнует вопрос, когда возникает необходимость в ИБП для компьютера: на что стоит обратить внимание при покупке данного оборудования. Какие параметры и критерии следует учитывать?

    Рекомендуется изначально определиться, для каких целей необходимо это устройство. Если проблема заключается лишь в стабилизации сетевого напряжения, можно вполне обойтись более простыми и дешевыми . Однако в случае регулярных перебоев с подачей электроэнергии, обязательно потребуется ИБП, который нужно правильно выбрать для конкретного компьютера.

    Применение ИБП в быту

    К основным неполадкам сети относится полное отсутствие напряжения, наличие высоковольтных импульсных помех, краткосрочные и продолжительные скачки напряжения, высокочастотные помехи и другие факторы, при наличии которых требуется использование ИБП. Данные устройства обеспечивают бесперебойную работу компьютерной техники от нескольких минут до одного часа.

    Схема бесперебойного питания выбирается в соответствии с условиями эксплуатации, временем переключения нагрузки от сети на аккумулятор и обратно, а также продолжительностью работы самой аккумуляторной батареи.

    ИБП для домашнего компьютера

    Прежде чем приобретать то или иное устройство, следует выяснить, как работает ИБП. В его блоке установлен датчик, который непрерывно проверяет характеристики тока в сети и уровень напряжения. Если параметры начинают расти или падать слишком быстро, он отключает компьютер от сети и тут же переключает его на использование запасного источника питания.

    При переключении на запасной источник ИБП подает световой и звуковой сигналы. Помимо этого, практически ко всем ИБП есть программа, которая разрешает автоматически отключать компьютер по исчерпании заряда аккумулятора. Когда в сети снова появится электроток, датчик сигнализирует об этом и он переключает компьютер на питание от сети и начнет заряжать встроенный аккумулятор.

    Аккумуляторные батареи, применяемые в устройствах, рассчитаны на низкое напряжение. Для получения рабочего значения, с помощью инвертора выполняется его преобразование в синусоидальное. Одновременно напряжение аккумулятора повышается и выравнивается с номинальным напряжением сети. Таким образом, батарея всегда готова к работе и мгновенно переключается, когда это необходимо.

    В процессе эксплуатации следует учитывать, что работа ИБП при номинальной нагрузке возможна лишь в течение короткого времени. За этот период можно успеть сохранить данные и корректно отключить компьютер. Во время работы не допускаются перегрузки, в этих случаях защита сразу же отключает выход устройства. Данные проблемы легко решаются за счет увеличения емкости аккумулятора и мощности инвертора.

    Какой ИБП выбрать для компьютера

    Существуют различные типы устройств для бесперебойного питания компьютерной техники. Они отличаются принципом действия и разделяются на три основных типа:

    • Резервные ИБП . Применяется, когда в сети возникает сильное падение напряжения или оно полностью отсутствует. В этом случае происходит переключение на аккумуляторы резервного ИБП. Переключение происходит очень быстро — в течение 10 миллисекунд и менее, что никак не нарушает бесперебойную работу компьютера. При переключениях во время скачков напряжения рекомендуется использовать стабилизатор. Это позволит увеличить срок службы аккумуляторной батареи. Решая вопрос, как выбрать источник бесперебойного питания, следует помнить, что данное устройство получило широкое распространение, благодаря сравнительно невысокой стоимости, высокому КПД и низкому уровню шума. Устройство может работать в автономном режиме 5-15 минут. При выборе и покупке рекомендуется создавать запас по мощности в пределах 20-30%.
    • Линейно-интерактивные ИБП . Конструкция этих устройств дополнена стабилизатором напряжения, поэтому они более функциональные и дорогие. Переключение на аккумуляторы происходит только при полном отсутствии электричества, поэтому срок эксплуатации батарей более продолжительный. В автономном режиме линейно-интерактивные ИБПработают до 20 минут. Они отличаются повышенной экономичностью и более высокой степенью защиты. Из недостатков следует отметить шум, создаваемый вентилятором охлаждения стабилизатора.
    • ИБП с двойным преобразованием напряжения . Относятся к категории наиболее сложных и дорогих устройств. В процессе работы переменный ток преобразуется в постоянный, а затем, опять в переменный. Выходное напряжение составляет 220 В и характеризуется идеальной синусоидой. Батареи постоянно находятся во включенном состоянии, поэтому времени на переключения вообще не требуется. Решая вопрос, как выбрать ИБП для компьютера по мощности, нужно учитывать, что данные устройства обеспечивают бесперебойную работу дорогостоящей аппаратуры, которая не должна останавливаться даже на короткое время. Недостатками являются низкий КПД, высокая стоимость, высокий уровень выделения тепла и шума.

    При покупке того или иного устройства нужно обращать внимание на его основные характеристики. Мощность самого ИБП выражена в вольт-амперах (ВА), а мощность подключенного компьютера — в ваттах (Вт). Перевести одну величину в другую можно с помощью коэффициента 0,7. Например, если мощность устройства составляет 1000 ВА, то получится 1000 х 0,7 = 700 Вт. С учетом запаса мощности к данному ИБП может подключаться нагрузка в пределах 500 Вт.

    Кроме того, делая выбор ИБП для компьютера, следует обращать внимание на продолжительность автономной работы при максимальной нагрузке, наличие или отсутствие защиты от коротких замыканий самого ИБП и подключенной аппаратуры. Рекомендуется получить информацию у продавца о возможности замены батареи, проверить наличие дисплея и других специфических элементов.

    Как подобрать ИБП для компьютера по мощности

    Довольно часто возникает вопрос, какую мощность должен иметь ИБП? Чем больше энергопотребление компьютера, тем большей мощностью должен обладать его блок питания и, соответственно также, ИБП. Большинство моделей выражают мощность не в привычных ваттах, а в вольт-амперах.

    Рассчитать мощность ИБП для компьютера довольно легко путем, умножения мощность монитора и блока питания в ваттах на 1,6. Допустим, что сумма энергопотребления вашего монитора и блока питания равняется 200 Вт. В этом случае вам потребуется источник бесперебойного питания мощностью в 320 ВА (1,6х200). Для большей надежности повысьте это значение еще на одну треть. В результате выйдет величина порядка 400 ВА. Потом просто, ищите модель как раз с такой мощностью.

    У некоторых пользователей возникает проблема, расчета мощности ИБП для компьютера. Для этого нужно определить мощность нагрузки, которая не должна быть выше 70% от мощности ИБП на выходе. Например, потребление электроэнергии процессором составляет 65 Вт, видеокартой — 170 Вт, материнской платой — 40 Вт, приводом DVD — 20 Вт, диском HDD — 40 Вт, прочим оборудованием — 30 Вт. Количество возможных потерь условно принимается за 20%. Таким образом, потребление компьютера без потерь будет до 365 Вт, а с потерями — 438 Вт. Следовательно, приобретаемый источник бесперебойного питания должен обладать мощностью в пределах 500-620 Вт.

    Подключение источника бесперебойного питания для компьютера

    Иногда у хозяев компьютерной техники возникает вопрос, как установить ИБП? Нужно источник бесперебойного питания подсоединить к обычной электрической розетке, а далее в розетки, размещенные на его корпусе, вставьте сетевые вилки устройств, которые вы собираетесь защитить от перебоев с электропитанием. Если источник бесперебойного питания поддерживает автоматическое отключение компьютера и другие функции управления, которые осуществляются при помощи ПК, его следует подсоединить также к системному блоку, как правило, при помощи USB-шнура.

    Существует несколько вариантов подключения в том числе и с использованием , компенсирующего перепады от 140 до 260 вольт. Данный способ используется наиболее часто, поэтому его следует рассмотреть подробнее. Кроме стабилизатора потребуется сетевой фильтр. Перед подключением нужно уточнить параметры всех составляющих. Мощность стабилизатора и ИБП должны быть примерно равны, а мощность ИБП должна быть выше мощности блока питания компьютера.

    Порядок подключения:

    • Стабилизатор напряжения подключается в сеть, после чего к нему подключается сетевой фильтр.
    • После этого сам ИБП соединяется с сетевым фильтром. На корпусе устройства имеется кнопка, которая нажимается и удерживается до тех пор пока не загорится индикатор включения.
    • Далее к ИБП подключается компьютер, то есть системный блок и монитор. При наличии дополнительных выходов можно подключить колонки, принтер и другое оборудование.

    Некоторые источники бесперебойного питания оборудуются программным управлением, которое нужно правильно настроить после подключения. В панели управления, в разделе «Электропитание», после установки прибора высветится отдельное окно ИБП. В нем настраиваются все необходимые параметры в зависимости от мощности компьютера и условий эксплуатации.

    Резервный источник питания и источник бесперебойного питания (RPS против UPS)

    Может быть, вы знаете значение и применение RPS, но знаете ли вы что представляет собой ИБП, отключенный источник питания?

    В этой статье мы обсудим разницу между RPS и UPS.

     

    Резервный источник питания

    Резервный источник питания (RPS) — это разновидность источника питания, используемого на сервере. Он состоит из двух идентичных источников питания. Микросхема управления питанием выполняет балансировку нагрузки. Когда один блок питания выходит из строя, другой блок может немедленно приступить к работе, заменить блок питания. Позже два блока питания работают вместе.

     

    Резервный источник питания (RPS)

     

    Резервный источник питания предназначен для обеспечения высокой доступности серверной системы. Помимо серверов он широко используются и в дисковых массивах. RPS может использоваться в качестве резервного источника питания для коммутаторов или маршрутизаторов.

    Если RPS и энергопринимающее оборудование используют одну и ту же систему электропитания переменного тока, когда внутренний источник питания оборудования ненормальный, RPS может продолжать подавать питание постоянного тока на неисправное оборудование, чтобы обеспечить нормальную непрерывную работу устройства;

    Если RPS и устройство с питанием используют разные системы электропитания переменного тока, то источник питания постоянного тока может по-прежнему обеспечиваться при сбое внешнего источника питания переменного тока, обеспечивающего нормальную непрерывную работу устройства.

     

    Источник бесперебойного питания

    ИБП, то есть источник бесперебойного питания, представляет собой системное устройство, которое подключает батарею (в основном свинцово-кислотная необслуживаемая батарея) к хосту и преобразует энергию постоянного тока в коммерческую энергию через схему модуля главного инвертора. Он в основном используется для обеспечения стабильного и бесперебойного электропитания одного компьютера, компьютерной сети или другого силового электронного оборудования, такого как электромагнитные клапаны и датчики давления.

     

     

     

           Источник бесперебойного питания (UPS)

     

    Когда входная мощность в сети нормальная, ИБП подает питание на нагрузку после ее стабилизации. В это время ИБП является стабилизатором питания переменного тока, а также заряжает аккумулятор в машине; когда сетевое питание прерывается (аварийное отключение питания), ИБП немедленно подает питание постоянного тока батареи на нагрузку с помощью метода переключения инвертора, чтобы продолжать подавать 220 В переменного тока на нагрузку для поддержания нормальной работы и защиты программного обеспечения нагрузки и оборудование от повреждений. ИБП обычно обеспечивает защиту от слишком высокого или слишком низкого напряжения.

    Источник БП является третьим поколением, разработанным с использованием совершенно новой цифровой технологии, отвечающей требованиям надежности источников питания для мониторинга сети, сетевых систем, медицинских систем и т.д., для преодоления все более и более неблагоприятной среды электросети, вызванной централизованным питанием средних и крупные компьютерных сетевых систем.

    Источники бесперебойного питания и постоянного тока являются важным источником питания для предприятий.

     

    Традиционное управление техобслуживанием включает в себя:

    ① ежедневная проверка внешнего вида, регулярная замена изнашиваемых деталей, таких как батареи, конденсаторы фильтра, вентиляторы и пр., а также активация батареи во время капитального ремонта;

    ② модификация или использование сменного оборудования, используйте передовые инструменты для проверки работоспособности батареи. Этот метод управления сопряжен с высокими инвестиционными затратами, большой нагрузкой на обслуживающий персонал, нелегко получить информацию о рабочем состоянии оборудования и основных данных в режиме реального времени, а способность предотвращения несчастных случаев на оборудовании низкая. Внедрение онлайнового управления техническим обслуживанием позволяет избежать недостатков традиционных методов и получить хорошие преимущества.

     

    Разница между резервным источником питания и источником бесперебойного питания заключается в следующем:

    Резервирование электропитания может быть применено в избыточности емкости, холодном резервировании, параллельном резервном распределении тока N 1, избыточном горячем резервировании и других методах. Резервирование емкости означает, что максимальная нагрузочная способность источника питания больше, чем нагрузка, что не имеет большого значения для повышения надежности.

    Резервное холодное копирование означает, что источник питания состоит из модулей с несколькими функциями, которые обычно питаются от одного из них. При сбое модуль резервного копирования сразу начинает работать. Недостатком этого способа является то, что для переключения мощности существует временной интервал, который вызывает скачок напряжения.

    Резервный режим N 1 с параллельным разделением тока означает, что источник питания состоит из нескольких блоков, и каждый блок подключен параллельно через управляющий диод или каждый блок подает питание на оборудование. Эта схема не повлияет на источник питания нагрузки в случае сбоя источника питания, но повлияет на устройство, если конец нагрузки замкнут накоротко. Резервное горячее резервирование означает, что блок питания состоит из нескольких блоков и работает, но только один из них обеспечивает питание оборудования, а другой — без нагрузки. При сбое основного питания резервное питание может быть немедленно включено, и колебания выходного напряжения очень малы.

    Для длительной бесперебойной работы высоконадежные системы, такие как оборудование связи базовых станций, серверы и пр., часто являются высоконадежными источниками питания. Конструкция с резервным источником питания является ключевой его частью и играет важную роль в высоких системах. Резервный источник питания настроен на 2 источника питания. При выходе из строя одного блока питания другие блоки питания могут быть немедленно включены без прерывания нормальной работы оборудования. Это похоже на принцип работы источника питания ИБП: при отключении сетевого питания батарея заменяет источник питания.

    Разница между резервным источником питания и ИБП в основном обеспечивается разными источниками питания, в то время как ИБП питается от одного источника питания, а другой резервируется в любое время, иногда автоматически переключаясь.

    Более подробную информацию об источниках бесперебойного питания, а также о возможности заказа конкретных моделей ИБП можно будет получить в нашем интернет-магазине StorServ.ru

     

    СХЕМЫ ИБП

    ТТХ систем бесперебойного электропитания

     До настоящего времени в Российской Федерации действует ГОСТ 27699-88 (Стан­дарт СЭВ 5874-87) «Системы бесперебойного питания приемников переменного тока. Общие технические условия». Так как основным назначением СБЭ является электроснабжение инфокоммуникационного оборудования, требования к ИБП на­ряду с рекомендациями стандарта определяются следующими факторами:

    характеристиками блоков питания оборудования;

    обеспечением надежности электроснабжения при некритичных авариях и не­исправностях в самой СБЭ;

    обеспечением электромагнитной совместимости.

    На рисунке представлены области нормального функционирования и области отказов и сбоев импульсных блоков питания в зависимости от напряжения и време­ни нарушения электроснабжения.

     

     

    Требования ГОСТ 27699-88 представлены в таблице, которая может помочь в выборе ИБП. Некоторые ячейки в таблице не заполнены. Это означает, что стан­дарт не регламентирует данный параметр, а при выборе ИБП следует руководство­ваться техническими условиями на защищаемое оборудование. Масса и габариты устройств должны быть приняты во внимание при разработке строительного зада­ния на размещение ИБП, определении пригодности монтажных проемов и нагру­зочной способности перекрытий. КПД имеет смысл сравнивать при выборе ИБП одинакового типа. Количество параллельно работающих ИБП важно при выборе оборудования для создания отказоустойчивой системы электроснабжения.

    Типологические схемы ИБП

    Для удовлетворения требований разнообразных потребителей существуют большой выбор ИБП различной мощности и различной топологии. В результате деятельности группы МЭК был разработан стандарт IEC 62040-3, опубликованный в 1999 году. IEC 62040-3 (1999-03) Uninterruptible power systems (UPS) — Part 3: Method of specifying the performance and test requirements.

    Основные особенности стандарта для определения и описания топологии ИБП заключаются в следующем. Согласно этому стандарту, ИБП по топологии делятся на три типа:

    • Passive Standby;

    • Line Interactive;

    • Double Conversion.

    Для описания топологии ИБП стандартом введены следующие термины:

    • «primary power» — электроэнергия, которая поступает от питающей сети;

    • «standby power» — электроэнергия, которая вырабатывается ИБП в случае отсутствия питающего напряжения.

    Кроме этого, стандарт разделяет входы ИБП на два типа:

    • «normal AC» вход — вход ИБП, к которому подключается основное питающее напряжение переменного тока;

    • «bypass AC» вход — вход ИБП, к которому подключается резервное питающее напряжение переменного тока.

    Характеристики ИБП по ГОСТ 27699-88

    Стабилизация напряжения ±5
    Стабилизация частоты ±2
    Гармонические искажения 5
    Фильтрация ВЧ-импульсов
    ВХОДНОЙ cosφ
    Гальваническая развязка
    Колебания напряжения на входе -15…+10
    Колебания частоты на входе ±2
    Перегрузочная способность (в течение 15 мин) 110
    Количество агрегатов, работающих параллельно

    Так как производители ИБП предлагаеют потребителям изучить огромное количество всевозможных технических характеристик систем бесперебойного питания, мы приводим наиболее распространенные наименования/характеристики и комментрарии к ним.

     

    НаименованиеОписание
    Общие данные
    Номинальная выходная мощность ИБП (кВА)Номинальная мощность ИБП без учета КПД и заряда батареи
    Номинальная выходная мощность одного модуля ИБП (кВА)Указывается номинальная мощность одного модуля энергетического массива
    Количество параллельно включенных ИБПМаксимальное количество параллельно включенных ИБП в группе
    Схема ИБПЧисло фаз вход/выход (1:1; 3:1; 3:3)
    Количество параллельно включенных модулейУказывается максимальное количество модулей в устройстве или в группе
    КПД при 100-процентной нагрузке в режиме on-line (%)Как правило, указывается для работы на активную нагрузку
    Тепловыделение ИБП при 100-процентной нагрузке и заряженных батареях (Вт)Тепловыделение с учетом КПД и без учета заряда АБ
    Тепловыделение одного модуля при 100-процентной нагрузке и заряженных батареях (Вт)То же для одного модуля энергетического массива
    Уровень акустического шума (дБ)Уровень шума при 100-процентной нагрузке на расстоянии 1 м
    Плавающее напряжение батарей (В пост. тока)Напряжение на одном аккумуляторе (ячейке)
    Максимальный ток заряда батарей (A)Максимальный ток заряда для данного типа батарей (допускает регулировку)
    Количество батарей 12 ВКоличество аккумуляторов (ячеек) в батарее
    Наличие статического байпаса ИБПДа/нет
    Наличие механического байпаса ИБПДа/нет
    Наличие статического байпаса модуля ИБПТо же, для модуля энергетического массива
    Устойчивость к перегрузкам в режиме байпаса Указывается в % к номинальной мощности ИБП
    Время перехода с байпаса на инвертор Максимальное время
    Рабочий диапазон температур (0C)Указывается для работы на полную нагрузку
    Температура хранения/транспортировки (0Указывается для системного блока или модуля ИБП
    Входные параметры
    Номинальное напряжение (В)Номинальное входное напряжение
    Диапазон изменения напряжения Диапазон входного напряжения без перехода в автономный режим
    Диапазон изменения частоты (Гц)Без перехода в автономный режим
    Коэффициент мощности Коэффициент мощности или cosj
    Форма потребляемого токаДля ИБП средней и большой мощности всегда синусоидальная
    Выходные параметры
    Номинальное напряжение (В)Номинальное выходное напряжение, допускает регулировку
    Разброс напряжения (%)Отклонения напряжения без изменения нагрузки
    Разброс напряжения (при изменении нагрузки от 0 до 100% и от 100 до 0%) (%)Статический и динамический характер изменения нагрузки (в том числе 100%)
    Выходная частота (Гц)Указывается для работы в автономном режиме
    Разброс частоты (%)В автономном режиме, без изменения нагрузки
    Крест-факторДопустимое отношение амплитуды к действующему значению тока нагрузки
    Перегрузка (%)Дополнительно указывается время перегрузки
    Коммуникационные возможности
    ПО для мониторинга и закрытия серверовКак правило, для ИБП малой и средней мощности
    Наличие адаптеров SNMPДа/нет
    Коммуникационный порт (интеллектуальный и сухие контакты)Да/нет
    Функция экстренного отключения (EPO)Emergency Power Off (экстренное отключение питания)
    Функция координации работы с ДГУ (Gen on)Программирование заряда батарей, блокировка байпаса и др. функции по сигналу «ДГУ в работе» (Gen on)
    Массогабаритные показатели
    Стандартные размеры ИБП (Ш x В x Г) (мм)Для системного блока ИБП без фильтров и трансформаторов
    Размеры батарейных шкафов (Ш x В x Г) (мм)Размер батарейных шкафов, могут указываться несколько типоразмеров
    Вес ИБП без батарей (кг)Вес системного блока ИБП
    Вес модуля ИБП (кг)Для энергетических массивов
     
    Познакомьтесь с примерами схема ИБП в user_manual

    И в заключении предлагаем Вам ознакомиться с несколькими образцами описания технических характеристик и схем источников бесперебойного питания Liebert

    Руководство пользователя GXT2U  (описание Liebert GXT2U в каталоге на нашем сайте)

    Руководство пользователя HinetXT3x3   (описание Liebert HinetXT3x3 в каталоге на нашем сайте)

    Руководство пользователя NXe10-20   (описание Liebert NXe10-20 в каталоге на нашем сайте)

    Руководство пользователя PSI-2   (описание  Liebert PSI-2  в каталоге на нашем сайте)

    ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ИМПУЛЬСНОГО БЛОКА ПИТАНИЯ КОМПЬЮТЕРА

    ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ИМПУЛЬСНОГО БЛОКА ПИТАНИЯ
    КОМПЬЮТЕРА

    СТАТЬЯ ПОДГОТОВЛЕНА НА ОСНОВЕ КНИГИ А. В. ГОЛОВКОВА и В. Б ЛЮБИЦКОГО «БЛОКИ ПИТАНИЯ ДЛЯ СИСТЕМНЫХ МОДУЛЕЙ ТИПА IBM PC-XT/AT» ИЗДАТЕЛЬСТВА «ЛАД и Н»

    ПРИМЕР ПОСТРОЕНИЯ ОДНОГО ИЗ ИМПУЛЬСНЫХ БЛОКОВ ПИТАНИЯ

       Подводя итог всему сказанному, для полноты картины приведем в качества примера полное описание принципиальной схемы для одного из 200-ваттных импульсных блоков питания (производство Тайвань PS6220C) (рис. 56).
        Переменное напряжение сети подается через сетевой выключатель PWR SW через сетевой предохранитель F101 4А, помехоподавляющие фильтры, образованные элементами С101, R101, L101, С104, С103, С102 и дроссели И 02, L103 на:
        • выходной трехконтактный разъем, к которому может подстыковываться кабель питания дисплея;
        • двухконтактный разъем JP1, ответная часть которого находится на плате.
        С разъема JP1 переменное напряжение сети поступает на:
        • мостовую схему выпрямления BR1 через терморезистор THR1;
        • первичную обмотку пускового трансформатора Т1.

     

    Рисунок 56. Схема электрическая принципиальная импульсного блока питания ИБП PS-6220C

        На выходе выпрямителя BR1 включены сглаживающие емкости фильтра С1, С2. Терморезистор THR ограничивает начальный бросок зарядного тока этих конденсаторов. Переключатель 115V/230V SW обеспечивает возможность питания импульсного блока питания как от сети 220-240В, так и от сети 110/127 В.
        Высокооомные резисторы R1, R2, шунтирующие конденсаторы С1, С2 являются симметрирующими (выравнивают напряжения на С1 и С2), а также обеспечивают разрядку этих конденсаторов после выключения импульсного блока питания из сети. Результатом работы входных цепей является появление на шине выпрямленного напряжения сети постоянного напряжения Uep, равного +310В, с некоторыми пульсациями. В данном импульсном блоке питания используется схема запуска с принудительным (внешним) возбуждением, которая реализована на специальном пусковом трансформаторе Т1, на вторичной обмотке которого после включения блока питания в сеть появляется переменное напряжение с частотой питающей сети. Это напряжение выпрямляется диодами D25, D26, которые образуют со вторичной обмоткой Т1 двухполупериодную схему выпрямления со средней точкой. СЗО — сглаживающая емкость фильтра, на которой образуется постоянное напряжение, используемое для питания управляющей микросхемы U4.
        В качестве управляющей микросхемы в данном импульсном блоке питания традиционно используется ИМС TL494.
        Питающее напряжение с конденсатора СЗО подается на вывод 12 U4. В результате на выводе 14 U4 появляется выходное напряжение внутреннего опорного источника Uref=-5B, запускается внутренний генератор пилообразного напряжения микросхемы, а на выводах 8 и 11 появляются управляющие напряжения, которые представляют собой последовательности прямоугольных импульсов с отрицательными передними фронтами, сдвинутые друг относительно друга на половину периода. Элементы С29, R50, подключенные к выводам 5 и 6 микросхемы U4 определяют частоту пилообразного напряжения, вырабатываемого внутренним генератором микросхемы.
        Согласующий каскад в данном импульсном блоке питания выполнен по бестранзисторной схеме с раздельным управлением. Напряжение питания с конденсатора СЗО подается в средние точки первичных обмоток управляющих трансформаторов Т2, ТЗ. Выходные транзисторы ИМС U4 выполняют функции транзисторов согласующего каскада и включены по схеме с ОЭ. Эмиттеры обоих транзисторов (выводы 9 и 10 микросхемы) подключены к «корпусу». Коллекторными нагрузками этих транзисторов являются первичные полуобмотки управляющих трансформаторов Т2, ТЗ, подключенные к выводам 8, 11 микросхемы U4 (открытые коллекторы выходных транзисторов). Другие половины первичных обмоток Т2, ТЗ с подключенными к ним диодами D22, D23 образуют цепи размагничивания сердечников этих трансформаторов.
        Трансформаторы Т2, ТЗ управляют мощными транзисторами полумостового инвертора.
        Переключения выходных транзисторов микросхемы вызывают появление импульсных управляющих ЭДС на вторичных обмотках управляющих трансформаторов Т2, ТЗ. Под действием этих ЭДС силовые транзисторы Q1, Q2 попеременно открываются с регулируемыми паузами («мертвыми зонами»). Поэтому через первичную обмотку силового импульсного трансформатора Т5 протекает переменный ток в виде пилообразных токовых импульсов. Это объясняется тем, что первичная обмотка Т5 включена в диагональ электрического моста, одно плечо которого образовано транзисторами Q1, Q2, а другое — конденсаторами С1, С2. Поэтому при открывании какого-либо из транзисторов Q1, Q2 первичная обмотка Т5 оказывается подключена к одному из конденсаторов С1 или С2, что и обуславливает протекание через нее тока в течение всего времени, пока открыт транзистор.
        Демпферные диоды D1, D2 обеспечивают возврат энергии, запасенной в индуктивности рассеяния первичной обмотки Т5 за время закрытого состояния транзисторов Q1, Q2 обратно в источник (рекуперация).
        Цепочка С4, R7, шунтирующая первичную обмотку Т5, способствует подавлению высокочастотных паразитных колебательных процессов, которые возникают в контуре, образованном индуктивностью первичной обмотки Т5 и ее меж-витковой емкостью, при закрываниях транзисторов Q1, Q2, когда ток через первичную обмотку резко прекращается.
        Конденсатор СЗ, включенный последовательно с первичной обмоткой Т5, ликвидирует постоянную составляющую тока через первичную обмотку Т5, исключая тем самым нежелательное подмагничивание его сердечника.
        Резисторы R3, R4 и R5, R6 образуют базовые делители для мощных транзисторов Q1, Q2 соответственно и обеспечивают оптимальный режим их переключения с точки зрения динамических потерь мощности на этих транзисторах.
        Протекание переменного тока через первичную обмотку Т5 обуславливает наличие знакопеременных прямоугольных импульсных ЭДС на вторичных обмотках этого трансформатора.
        Силовой трансформатор Т5 имеет три вторичные обмотки, каждая из которых имеет вывод от средней точки.
        Обмотка IV обеспечивает получение выходного напряжения +5В. Диодная сборка SD2 (полумост) образует с обмоткой IV двухполупериодную схему выпрямления со средней точкой (средняя точка обмотки IV заземлена).
        Элементы L2, СЮ, С11, С12 образуют сглаживающий фильтр в канале +5В.
        Для подавления паразитных высокочастотных колебательных процессов, возникающих при коммутациях диодов сборки SD2, эти диоды за-шунтированы успокаивающими RC-цепочками С8, R10nC9, R11.
        Диоды сборки SD2 представляют собой диоды с барьером Шоттки, чем достигается необходимое быстродействие и повышается КПД выпрямителя.
        Обмотка III совместно с обмоткой IV обеспечивает получение выходного напряжения +12В вместе с диодной сборкой (полумостом) SD1. Эта сборка образует с обмоткой III двухполупериодную схему выпрямления со средней точкой. Однако средняя точка обмотки III не заземлена, а подключена к шине выходного напряжения +5В. Это даст возможность использовать диоды Шоттки в канале выработки +12В, т.к. обратное напряжение, прикладываемое к диодам выпрямителя при таком включении, уменьшается до допустимого для диодов Шоттки уровня.
        Элементы L1, С6, С7 образуют сглаживающий фильтр в канале +12В.
        Резисторы R9, R12 предназначены для ускорения разрядки выходных конденсаторов шин +5В и +12В после выключения ИБП из сети.
        RC-цепочка С5, R8 предназначена для подавления колебательных процессов, возникающих в паразитном контуре, образованном индуктивностью обмотки III и ее межвитковой емкостью.
        Обмотка И с пятью отводами обеспечивает получение отрицательных выходных напряжений -5В и-12В.
        Два дискретных диода D3, D4 образуют полумост двухполупериодного выпрямления в канале выработки -12В, а диоды D5, D6 — в канале -5В.
        Элементы L3, С14 и L2, С12 образуют сглаживающие фильтры для этих каналов.
        Обмотка II, также как и обмотка III, зашунтиро-вана успокоительной RC-цепочкой R13, С13.
        Средняя точка обмотки II заземлена.
        Стабилизация выходных напряжений осуществляются разными способами в разных каналах.
        Отрицательные выходные напряжения -5В и -12В стабилизируются при помощи линейных интегральных трехвыводных стабилизаторов U4 (типа 7905) и U2 (типа 7912).
        Для этого на входы этих стабилизаторов подаются выходные напряжения выпрямителей с конденсаторов С14, С15. На выходных конденсаторах С16, С17 получаются стабилизированные выходные напряжения -12В и -5В.
        Диоды D7, D9 обеспечивают разрядку выходных конденсаторов С16, С17 через резисторы R14, R15 после выключения импульсного блока питания из сети. Иначе эти конденсаторы разряжались бы через схему стабилизаторов, что нежелательно.
        Через резисторы R14, R15 разряжаются и конденсаторы С14, С15.
        Диоды D5, D10 выполняют защитную функцию в случае пробоя выпрямительных диодов.
        Если хотя бы один из этих диодов (D3, D4, D5 или D6) окажется «пробитым», то в отсутствие диодов D5, D10 ко входу интегрального стабилизатора U1 (или U2) прикладывалось бы положительное импульсное напряжение, а через электролитические конденсаторы С14 или С15 протекал бы переменный ток, что привело бы к выходу их из строя.
        Наличие диодов D5, D10 в этом случае устраняет возможность возникновения такой ситуации, т.к. ток замыкается через них.
        Например, в случае, если «пробит» диод D3, положительная часть периода, когда D3 должен быть закрыт, ток замкнется по цепи: к-а D3 — L3 -D7- D5- «корпус».
        Стабилизация выходного напряжения +5В осуществляется методом ШИМ. Для этого к шине выходного напряжения +5В подключен измерительный резистивный делитель R51, R52. Сигнал, пропорциональный уровню выходного напряжения в канале +5В, снимается с резистора R51 и подается на инвертирующий вход усилителя ошибки DA3 (вывод 1 управляющей микросхемы). На прямой вход этого усилителя (вывод 2) подается опорный уровень напряжения, снимаемый с резистора R48, входящего в делитель VR1, R49, R48, который подключен к выходу внутреннего опорного источника микросхемы U4 Uref=+5B. При изменениях уровня напряжения на шине +5В под воздействием различных дестабилизирующих факторов происходит изменение величины рассогласования (ошибки) между опорным и контролируемым уровнями напряжения на входах усилителя ошибки DA3. В результате ширина (длительность) управляющих импульсов на выводах 8 и 11 микросхемы U4 изменяется таким образом, чтобы вернуть отклонившееся выходное напряжение +5В к номинальному значению (при уменьшении напряжения на шине +5В ширина управляющих импульсов увеличивается, а при увеличении этого напряжения -уменьшается).
        Устойчивая (без возникновения паразитной генерации) работа всей петли регулирования обеспечивается за счет цепочки частотно-зависимой отрицательной обратной связи, охватывающей усилитель ошибки DA3. Эта цепочка включается между выводами 3 и 2 управляющей микросхемы U4 (R47, С27).
        Выходное напряжение +12В в данном ИБП не стабилизируется.
        Регулировка уровня выходных напряжений в данном ИБП производится только для каналов +5В и +12В. Эта регулировка осуществляется за счет изменения уровня опорного напряжения на прямом входе усилителя ошибки DA3 при помощи подстроечного резистора VR1.
        При изменении положения движка VR1 в процессе настройки ИБП будет изменяться в некоторых пределах уровень напряжения на шине +5В, а значит и на шине +12В, т.к. напряжение с шины +5В подается в среднюю точку обмотки III.
        Комбинированная зашита данного ИБП включает в себя:
        • ограничивающую схему контроля ширины управляющих импульсов;
        • полную схему защиты от КЗ в нагрузках;
        • неполную схему контроля выходного перенапряжения (только на шине +5В).
        Рассмотрим каждую из этих схем.
        Ограничивающая схема контроля использует в качестве датчика трансформатор тока Т4, первичная обмотка которого включена последовательно с первичной обмоткой силового импульсного трансформатора Т5.
        Резистор R42 является нагрузкой вторичной обмотки Т4, а диоды D20, D21 образуют двухпо-лупериодную схему выпрямления знакопеременного импульсного напряжения, снимаемого с нагрузки R42.
        Резисторы R59, R51 образуют делитель. Часть напряжения сглаживается конденсатором С25. Уровень напряжения на этом конденсаторе пропорционально зависит от ширины управляющих импульсов на базах силовых транзисторов Q1, Q2. Этот уровень через резистор R44 подается на инвертирующий вход усилителя ошибки DA4 (вывод 15 микросхемы U4). Прямой вход этого усилителя (вывод 16) заземлен. Диоды D20, D21 включены так, что конденсатор С25 при протекании тока через эти диоды заряжается до отрицательного (относительно общего провода) напряжения.
        В нормальном режиме работы, когда ширина управляющих импульсов не выходит за допустимые пределы, потенциал вывода 15 положителен, благодаря связи этого вывода через резистор R45 с шиной Uref. При чрезмерном увеличении ширины управляющих импульсов по какой-либо причине, отрицательное напряжение на конденсаторе С25 возрастает, и потенциал вывода 15 становится отрицательным. Это приводит к появлению выходного напряжения усилителя ошибки DA4, которое до этого было равно 0В. Дальнейший рост ширины управляющих импульсов приводит к тому, что управление переключениями ШИМ-ком-паратора DA2 передается к усилителю DA4, и последующего за этим увеличения ширины управляющих импульсов уже не происходит (режим ограничения), т.к. ширина этих импульсов перестает зависеть от уровня сигнала обратной связи на прямом входе усилителя ошибки DA3.
        Схема защиты от КЗ в нагрузках условно может быть разделена на защиту каналов выработки положительных напряжений и защиту каналов выработки отрицательных напряжений, которые схемотехнически реализованы примерно одинаково.
        Датчиком схемы защиты от КЗ в нагрузках каналов выработки положительных напряжений (+5В и +12В) является диодно-резистивный делитель D11, R17, подключенный между выходными шинами этих каналов. Уровень напряжения на аноде диода D11 является контролируемым сигналом. В нормальном режиме работы, когда напряжения на выходных шинах каналов +5В и +12В имеют номинальные величины, потенциал анода диода D11 составляет около +5,8В, т.к. через делитель-датчик протекает ток с шины +12В на шину +5В по цепи: шина +12В — R17- D11 — шина +56.
        Контролируемый сигнал с анода D11 подается на резистивный делитель R18, R19. Часть этого напряжения снимается с резистора R19 и подается на прямой вход компаратора 1 микросхемы U3 типа LM339N. На инвертирующий вход этого компаратора подается опорный уровень напряжения с резистора R27 делителя R26, R27, подключенного к выходу опорного источника Uref=+5B управляющей микросхемы U4. Опорный уровень выбран таким, чтобы при нормальном режиме работы потенциал прямого входа компаратора 1 превышал бы потенциал инверсного входа. Тогда выходной транзистор компаратора 1 закрыт, и схема ИБП нормально функционирует в режиме ШИМ.
        В случае КЗ в нагрузке канала +12В, например, потенциал анода диода D11 становится равным 0В, поэтому потенциал инвертирующего входа компаратора 1 станет выше, чем потенциал прямого входа, и выходной транзистор компаратора откроется. Это вызовет закрывание транзистора Q4, который нормально открыт током базы, протекающим по цепи: шина Upom — R39 — R36 -б-э Q4 — «корпус».
        Открывание выходного транзистора компаратора 1 подключает резистор R39 к «корпусу», и поэтому транзистор Q4 пассивно закрывается нулевым смещением. Закрывание транзистора Q4 влечет за собой зарядку конденсатора С22, который выполняет функцию звена задержки срабатывания защиты. Задержка необходима из тех соображений, что в процессе выхода ИБП на режим, выходные напряжения на шинах +5В и +12В появляются не сразу, а по мере зарядки выходных конденсаторов большой емкости. Опорное же напряжение от источника Uref, напротив, появляется практически сразу же после включения ИБП в сеть. Поэтому в пусковом режиме компаратор 1 переключается, его выходной транзистор открывается, и если бы задерживающий конденсатор С22 отсутствовал, то это привело бы к срабатыванию защиты сразу при включении ИБП в сеть. Однако в схему включен С22, и срабатывание защиты происходит лишь после того как напряжение на нем достигнет уровня, определяемого номиналами резисторов R37, R58 делителя, подключенного к шине Upom и являющегося базовым для транзистора Q5. Когда это произойдет, транзистор Q5 открывается, и резистор R30 оказывается подключен через малое внутреннее сопротивление этого транзистора к «корпусу». Поэтому появляется путь для протекания тока базы транзистора Q6 по цепи: Uref — э-6 Q6 — R30 — к-э Q5 -«корпус».
        Транзистор Q6 открывается этим током до насыщения, в результате чего напряжение Uref=5B, которым запитан по эмиттеру транзистор Q6, оказывается приложенным через его малое внутреннее сопротивление к выводу 4 управляющей микросхемы U4. Это, как было показано ранее, ведет к останову работы цифрового тракта микросхемы, пропаданию выходных управляющих импульсов и прекращению переключении силовых транзисторов Q1, Q2, т.е. к защитному отключению. КЗ в нагрузке канала +5В приведет к тому, что потенциал анода диода D11 будет составлять всего около +0.8В. Поэтому выходной транзистор компаратора (1) окажется открыт, и произойдет защитное отключение.
        Аналогичным образом построена защита от КЗ в нагрузках каналов выработки отрицательных напряжений (-5В и -12В) на компараторе 2 микросхемы U3. Элементы D12, R20 образуют диодно-резистивный делитель-датчик, подключаемый между выходными шинами каналов выработки отрицательных напряжений. Контролируемым сигналом является потенциал катода диода D12. При КЗ в нагрузке канала -5В или -12В, потенциал катода D12 повышается (от -5,8 до 0В при КЗ в нагрузке канала -12В и до -0,8В при КЗ в нагрузке канала -5В). В любом из этих случаев открывается нормально закрытый выходной транзистор компаратора 2, что и обуславливает срабатывание защиты по приведенному выше механизму. При этом опорный уровень с резистора R27 подается на прямой вход компаратора 2, а потенциал инвертирующего входа определяется номиналами резисторов R22, R21. Эти резисторы образуют двуполярно запитанный делитель (резистор R22 подключен к шине Uref=+5B, а резистор R21 — к катоду диода D12, потенциал которого в нормальном режиме работы ИБП, как уже отмечалось, составляет -5,8В). Поэтому потенциал инвертирующего входа компаратора 2 в нормальном режиме работы поддерживается меньшим, чем потенциал прямого входа, и выходной транзистор компаратора будет закрыт.
        Защита от выходного перенапряжения на шине +5В реализована на элементах ZD1, D19, R38, С23. Стабилитрон ZD1 (с пробивным напряжением 5,1В) подключается к шине выходного напряжения +5В. Поэтому, пока напряжение на этой шине не превышает +5,1 В, стабилитрон закрыт, а также закрыт транзистор Q5. В случае увеличения напряжения на шине +5В выше +5,1В стабилитрон «пробивается», и в базу транзистора Q5 течет отпирающий ток, что приводит к открыванию транзистора Q6 и появлению напряжения Uref=+5B на выводе 4 управляющей микросхемы U4, т.е. к защитному отключению. Резистор R38 является балластным для стабилитрона ZD1. Конденсатор С23 предотвращает срабатывание защиты при случайных кратковременных выбросах напряжения на шине +5В (например, в результате установления напряжения после скачкообразного уменьшения тока нагрузки). Диод D19 является развязывающим.
        Схема образования сигнала PG в данном импульсном блоке питания является двухфункциональной и собрана на компараторах (3) и (4) микросхемы U3 и транзисторе Q3.
        Схема построена на принципе контроля наличия переменного низкочастотного напряжения на вторичной обмотке пускового трансформатора Т1, которое действует на этой обмотке лишь при наличии питающего напряжения на первичной обмотке Т1, т.е. пока импульсный блок питания включен в питающую сеть.
        Практически сразу после включения ИБП в питающую сеть появляется вспомогательное напряжение Upom на конденсаторе СЗО, которым запитывается управляющая микросхема U4 и вспомогательная микросхема U3. Кроме того, переменное напряжение со вторичной обмотки пускового трансформатора Т1 через диод D13 и то-коограничивающий резистор R23 заряжает конденсатор С19. Напряжением с С19 запитывается резистивный делитель R24, R25. С резистора R25 часть этого напряжения подается на прямой вход компаратора 3, что приводит к закрыванию его выходного транзистора. Появляющееся сразу вслед за этим выходное напряжение внутреннего опорного источника микросхемы U4 Uref=+5B за-питывает делитель R26, R27. Поэтому на инвертирующий вход компаратора 3 подается опорный уровень с резистора R27. Однако этот уровень выбран меньшим, чем уровень на прямом входе, и поэтому выходной транзистор компаратора 3 остается в закрытом состоянии. Поэтому начинается процесс зарядки задерживающей емкости С20 по цепи: Upom — R39 — R30 — С20 — «корпус».
        Растущее по мере зарядки конденсатора С20 напряжение подается на инверсный вход 4 микросхемы U3. На прямой вход этого компаратора подается напряжение с резистора R32 делителя R31, R32, подключенного к шине Upom. Пока напряжение на заряжающемся конденсаторе С20 не превышает напряжения на резисторе R32, выходной транзистор компаратора 4 закрыт. Поэтому в базу транзистора Q3 протекает открывающий ток по цепи: Upom — R33 — R34 — 6-э Q3 — «корпус».
        Транзистор Q3 открыт до насыщения, а сигнал PG, снимаемый с его коллектора, имеет пассивный низкий уровень и запрещает запуск процессора. За это время, в течение которого уровень напряжения на конденсаторе С20 достигает уровня на резисторе R32, импульсный блок питания успевает надежно выйти в номинальный режим работы, т.е. все его выходные напряжения появляются в полном объеме.
        Как только напряжение на С20 превысит напряжение, снимаемое с R32, компаратор 4 переключится, него выход ной транзистор откроется.
        Это повлечет за собой закрывание транзистора Q3, и сигнал PG, снимаемый с его коллекторной нагрузки R35, становится активным (Н-уровня) и разрешает запуск процессора.
        При выключении импульсного блока питания из сети на вторичной обмотке пускового трансформатора Т1 переменное напряжение исчезает. Поэтому напряжение на конденсаторе С19 быстро уменьшается из-за малой емкости последнего (1 мкф). Как только падение напряжения на резисторе R25 станет меньше, чем на резисторе R27, компаратор 3 переключится, и его выходной транзистор откроется. Это повлечет за собой защитное отключение выходных напряжений управляющей микросхемы U4, т.к. откроется транзистор Q4. Кроме того, через открытый выходной транзистор компаратора 3 начнется процесс ускоренной разрядки конденсатора С20 по цепи: (+)С20 — R61 — D14 — к-э выходного транзистора компаратора 3 — «корпус».
        Как только уровень напряжения на С20 станет меньше, чем уровень напряжения на R32, компаратор 4 переключится, и его выходной транзистор закроется. Это повлечет за собой открывание транзистора Q3 и переход сигнала PG в неактивный низкий уровень до того, как начнут недопустимо уменьшаться напряжения на выходных шинах ИБП. Это приведет к инициализации сигнала системного сброса компьютера и к исходному состоянию всей цифровой части компьютера.
        Оба компаратора 3 и 4 схемы выработки сигнала PG охвачены положительными обратными связями с помощью резисторов R28 и R60 соответственно, что ускоряет их переключение.
        Плавный выход на режим в данном ИБП традиционно обеспечивается при помощи формирующей цепочки С24, R41, подключенной к выводу 4 управляющей микросхемы U4. Остаточное напряжение на выводе 4, определяющее максимально возможную длительность выходных импульсов, задается делителем R49, R41.
        Питание двигателя вентилятора осуществляется напряжением с конденсатора С14 в канале выработки напряжения -12В через дополнительный развязывающий Г-образный фильтр R16, С15.

    Транзисторы, используемый в компьютерных импульсных блоках питания

    Тип транзистора

    IK max, А

    Ur max
    (Uкэ0 max, B

    Uкб0 max, В

    Pк max, Вт

    Tmax,°C

    h21э

    Режим измерения

    Iкб0,мкА

    fгр, МГц

    CK,пФ

    tсп,мкс

    Корпус

    Uкэ, В

    Iк, A

    2SC3320

    15

    400

    600

    100

    >10

    6

    5

    0-15

    ТО-247

    2SC3042

    12

    (400)

    500

    2,5

    140

    15-50

    5

    0.8

    10

    20

    ТО-218

    2SC2625

    10

    400

    650

    100

    >10

    2

    5

    20

    1

    ТО-247

    2SC3318

    10

    400

    600

    100

    >10

    2

    5

    0.15

    ТО-247

    2SC3306

    10

    400

    530

    100

    140

    >10

    5

    5

    0,1

    1

    ТО-247

    MJE16080

    8

    400

    800

    100

    140

    15-25

    4

    2500

    20

    ТО-220АВ

    2N6929

    8

    350

    550

    100

    175

    10-35

    8

    3

    100

    20

    ТО-220АВ

    2SC3040

    8

    (400)

    500

    2.5

    140

    15-50

    5

    0.8

    10

    20

    ТО-218

    2N6928

    8

    300

    450

    100

    175

    10-35

    8

    3

    100

    25

    ТО-220АВ

    2SC3636

    7

    500

    900

    80

    150

    >8

    0,8

    5

    10

    0.2

    SOT-93 (ТО-218)

    2SC3039

    7

    (400)

    500

    1,7

    140

    15-50

    5

    0,8

    10

    20

    ТО-220

    2SC3039L

    7

    (400)

    500

    1.7

    140

    15-30

    5

    0.8

    10

    20

    ТО-220

    2SC3039M

    7

    (400)

    500

    1.6

    140

    20-30

    5

    0,8

    10

    20

    ТО-220

    2SC3039N

    7

    (400)

    500

    1,7

    145

    30-50

    5

    0,8

    10

    20

    ТО-220

    2SC3039

    7

    (400)

    500

    1.7

    140

    15-50

    5

    0,8

    10

    20

    ТО-220

    2SC3039L

    7

    (400)

    500

    1.7

    140

    15-30

    5

    0,8

    10

    20

    ТО-220

    2SC2536

    7

    400

    500

    80

    140

    >20

    0,1

    5

    100

    1

    SOT-93 (ТО-218)

    2SC4242

    7

    400

    450

    60

    210

    40

    5

    30

    1

    ТО-220АВ

    2SC2305

    7

    400

    400

    80

    140

    >10

    5

    4

    10

    SOT-93 (ТО-218)

    2SC3044A

    6

    450

    450

    100

    175

    >10

    3

    5

    10

    30

    ТО-220АВ

    2SC3755

    5

    800

    1500

    60

    140

    >8

    1

    5

    10

    0.3

    SOT-93 (ТО-218)

    2SD1877

    4

    800

    1500

    50

    140

    3.5-7

    2.5

    5

    10

    20

    0.3

    SOT-93 (ТО-218)

    2SD1883

    4

    800

    1500

    50

    140

    3.5-7

    2.5

    5

    10

    20

    0.3

    SOT-93 (ТО-218)

    2SD1876

    3

    800

    1500

    50

    145

    3-6

    2

    5

    10

    25

    0.3

    SOT-93 (ТО-218)

    2SC2378

    0.1

    (50)

    70

    0.25

    125

    185

    6

    0.1

    0.1

    250

    3

    ТО-92 (ТО-226АА)

    2SC945

    0.1

    50

    60

    0,25

    125

    200

    6

    0.001

    0.1

    250

    3,5

    ТО-92 (ТО-226АА)

    2SC945RA

    0.1

    (50)

    60

    0.25

    125

    180

    5

    0,001

    0.1

    250

    3

    ТО-92 (ТО-226АА)

    2SC945R

    0.1

    (50)

    60

    0.25

    125

    90

    6

    0,0013

    0.1

    250

    3,5

    ТО-92 (ТО-226АА)

    2SC945PA

    0.1

    (50)

    60

    0,25

    125

    400

    6

    0.001

    0,1

    250

    3

    ТО-92 (ТО-226АА)

    2SC945QA

    0.1

    (50)

    60

    0.25

    125

    270

    6

    0,001

    0.1

    250

    3

    ТО-92 (ТО-226АА)

    2SC945P

    0.1

    (50)

    60

    0.25

    125

    200

    6

    0.001

    0,1

    250

    3,5

    ТО-92 (ТО-226АА)

    2SC945Q

    0.1

    (50)

    60

    0,25

    125

    135

    6

    0.001

    0.1

    250

    3.5

    ТО-92 (ТО-226АА)

    2SC945KA

    0.1

    (50)

    60

    0,25

    125

    600

    6

    0.001

    0.1

    250

    3

    ТО-92 (ТО-226АА)

    2SC945LRA

    0.1

    (50)

    60

    0,25

    125

    180

    6

    0,001

    0.1

    250

    3

    ТО-92 (ТО-226АА)

    2SC945K

    0.1

    (50)

    60

    0.25

    125

    300

    6

    0.001

    0.1

    250

    3.5

    ТО-92 (ТО-226АА)

    КТ375А

    0.1

    60

    60

    0.2

    125

    10-100

    2

    0.002

    0.4

    250

    5

    ТО-92 (ТО-226АА)

    2SC1222E

    0,1

    (50)

    60

    0.25

    125

    350

    6

    0,001

    0,05

    250

    3.5

    ТО-92 (ТО-226АА)

    2SC2308

    0,1

    (50)

    60

    0.2

    125

    100

    12

    0.002

    230

    ТО-92 (ТО-226АА)

    2SC1345D

    0.1

    (50)

    55

    0.2

    125

    250

    12

    0.002

    0.5

    230

    3.5

    ТО-92 (ТО-226АА)

    2SC1570F

    0.1

    (50)

    55

    0.2

    125

    160

    6

    0.001

    0,1

    100

    ТО-92 (ТО-226АА)

    2SC641KC

    0.1

    (15)

    40

    0.1

    125

    80

    5

    0,001

    0.25

    400

    0.9

    ТО-92 (ТО-226АА)

    2SC2026

    0.05

    (14)

    30

    0,25

    150

    80

    10

    0.01

    0.1

    1500

    0.75

    ТО-92 (ТО-226АА)

    2SC2037

    0,05

    (14)

    30

    0.25

    150

    80

    10

    0.01

    0,1

    1500

    0.75

    ТО-92 (ТО-226АА)

     

     


    Адрес администрации сайта: [email protected]
       

     

    Ибп схема подключения. Правильное подключение источника бесперебойного питания. советы профессионалов

    Вот простейшая схема подключения оборудования к электрической сети.

    К однофазной нагрузке идут три провода: фазный, нейтральный и заземление. Если нагрузка трехфазная, то фазных проводов, естественно, три (L1, L2, L3). Приведенная выше схема годится и для трехфазной сети (она в этом случае называется однолинейной схемой, т.е. схемой, в которой один фазный провод представляет все три). Схема наша сильно упрощена — в ней опущены очень важные элементы: соединители (вилки, розетки, клеммники), плавкие или автоматические предохранители и пр. К некоторым из этих элементов мы вернемся позднее.

    Ч тобы электропитание стало бесперебойным, нагрузка должна питаться от , а сам — от электрической сети. Поэтому нужно разорвать электрическую цепь между сетью и нагрузкой и вставить в разрыв. Вот так:

    Т еперь самое время попробовать подключить свой первый .

    2. Подключаем мощностью до 2 кВА

    П усть нашим первым будет небольшой, но высококлассный настольный — мощностью 1000 ВА. Такой вполне подойдет для небольшого сервера или нескольких домашних или офисных компьютеров. Мы будем подключать к нему два компьютера: ПК1 и ПК2.

    С начала находим место для нашего . Нужна прочная ( тяжелый) ровная поверхность в самом прохладном месте помещения. Можно на полу или на столе, но категорически не рекомендуется рядом с батареей или мощным компьютером. Работать , конечно, будет, да и вообще электроника — вещь неприхотливая, но вот … Т.е. будет работать и она, но не долго — на каждые десять градусов роста температуры ресурс падает вдвое. Так что — в холодок его, в холодок.

    В се соединения находятся на его задней панели. Посмотрим на нее.

    Д а-а-а, многовато всего, на первый взгляд. И это все нужно? Да, нужно, уважаемый представитель семейства , и производитель постарался оснастить его по максимуму. Поэтому на его задней панели довольно много разъемов. Но сейчас мы рассмотрим силовое подключение и нам понадобятся только некоторые разъемы.

    Н а выходе у — 6 стандартных разъемов IEC 320. Такие разъемы используются во все небольших и компьютерах (для питания монитора). Кабели, соответствующие этому разъему есть в комплекте , да и вообще очень распространены. Каждый такой разъем выдерживает ток до 10 А, значит вся мощность может быть выдана на один из выходов. Нам это не требуется, поэтому берем два кабеля из комплекта и подключаем ими системный блок и монитор первого компьютера (ПК1) к розеткам верхнего ряда. Если второй компьютер расположен поотдаль, его можно подключить через прилагающийся удлинитель — на одном конце ответный разъем для IEC 320, а на другом — блок из трех евророзеток.

    В се выходные разъемы разделены на 2 группы по 3 розетки. К каждой из групп можно подключить свою группу оборудования. Обе группы будут одинаково защищены, но в случае сбоя электропитания, заряд

    Инструкция

    Для начала научитесь правильно выбирать источник бесперебойного питания. Фирма-производитель, в данном случае, ни на что не влияет. Изучите инструкцию к вашему компьютеру. Найдите там параметры блока питания. Выясните его максимальную мощность.

    Мощность приобретаемого источника бесперебойного питания не должна быть меньше мощности блока питания. Обратите внимание на еще один важный момент: некоторые источники бесперебойного питания не обладают классическими розетками для подключения к ним удлинителя или . На них расположены разъемы под определенные кабели. Существуют специальные удлинители, подключаемые к таким ИБП.

    Еще одним важным параметром источника бесперебойного питания является возможность его настройки программным методом. Приобретите подходящий источник бесперебойного питания и удлинитель. Установите ИБП в непосредственной близости к системному блоку компьютера. Подключите оборудование к электросети.

    Включите его и оставьте на некоторое время. Это необходимо для заряда аккумулятора источника бесперебойного питания. После того, как аккумулятор будет полностью заряжен, выключите устройство. Подключите к нему, используя определенные кабели, идущие в комплекте или приобретенный переходник, системный блок компьютера.

    Если мощность ИБП позволяет подключить к нему еще и монитор, то осуществите данное подключение. Учтите, что чем меньше устройств подключено к источнику бесперебойного питания, тем дольше он сможет работать в случае отключения электроэнергии.

    Включите компьютер и убедитесь в работоспособности блока, отключив его от электросети. Установите программное обеспечение для ИБП (если оно существует). Настройте параметры его работы, например, автоматическое в случае длительного отсутствия подачи электроэнергии.

    Источники:

    • как подключить ибп к компьютеру

    В целях сохранения работоспособности сельскохозяйственного и иного оборудования, компьютеров и периферийных устройств, рекомендуется устанавливать источники бесперебойного питания. Они способны стабилизировать напряжение в электросети и обеспечить резервное питание.

    Инструкция

    В большинстве случаев техника отказывает по причине проблем с электропитанием. Поставщик услуги нередко допускает резкие перепады напряжения в сетях, что особенно часто случается в сельской местности. Коммуникации там давно устарели, а средств на их ремонт и закупку нового оборудования, способного стабилизировать работу электросети, нет.

    Актуальна эта проблема и для городского жителя, пользующегося всеми благами цивилизации в виде компьютеров, стиральных машин и прочей техники. Но для крестьянских подворий и фермерских хозяйств перебои с подачей электричества и скачки напряжения в некоторой степени более опасны, чем для горожан. Селяне часто используют в хозяйстве инкубаторы, работающие от электричества. Для эмбрионов домашней птицы губительно даже небольшое понижение температуры. Это может привести к негативным изменениям в развитии цыпленка и в дальнейшем сказаться на жизнеспособности всего поголовья.

    Большинство техники, которая используется для ухода за скотом и птицей (косилки, корморезки, поилки, обогревательные элементы, насосы и станции) тоже работают от электричества. Вывод из строя любого сельскохозяйственного агрегата доставляет селянам много проблем и ощутимо сказывается на эффективности хозяйствования. Поэтому многие фермеры и практичные домовладельцы стремятся обезопасить себя от перебоев с электропитанием и скачков напряжения.

    Как правильно подключить ИБП или инвертор к вашей системе отопления в том случае, если разводка сделана через автоматы щитка? Ответ может быть не столь очевиден, как может показаться на первый взгляд. Давайте рассмотрим конкретный пример неправильной и правильной схемы подключения.

    Ошибочная схема подключения

    Один из заказчиков обратился к нам с просьбой провести аудит подключения ИБП для системы отопления, которое было осуществлено местным электриком. Был осуществлен выезд специалиста, который продиагностировал проблему: нейтраль не разрывалась источником. Приведу схему подключения:

    Ошибочное подключение ИБП: общая нейтраль

    В данном случае, ошибка заключается в использовании общей шины нейтрали (2), установленной в распределительном щитке (1), на которую замыкаются все нейтральные провода потребителей (7, 8, 6). Этот тип подключения приводит к некорректной работе источника бесперебойного питания или инвертора: возникают постоянные ошибки и оборудование может просто выйти из строя. Ведь мы лишаем ИБП замкнутой цепи и забираем с него только фазу, а подобное оборудование генерирует собственную разницу потенциалов. Вот таким образом выглядела общая нейтраль в рассматриваемом нами случае (опустим комментарии по-поводу качества сборки щитков):

    На эту шину замыкались нейтрали всех насосов отопления, котла и самого источника. Решение проблемы: создание дополнительной шины нейтрали.

    Схема правильного подключения ИБП

    При помощи тестера были определены все нейтрали резервируемых потребителей и выведены на отдельную шину (9):

    После исправления схемы источник перестал выдавать ошибку и заработал корректно:

    Общая (1) и резервируемая нейтраль (2)

    Кстати, ошибка с первого взгляда для непрофессионального электрика может быть незаметна.

    P.S. Внимательный читатель мог заметить на второй фотографии дополнительно появившееся слева устройство на DIN-рейке – это УЗМ-51М, о котором у нас будет отдельный разговор.

    Читайте также:

    • Часть I. Подключение генератора к сети загородного…

    Нужен ли источник бесперебойного питания для квартиры?

    Это одно из самых из самых распространенных применений ИБП. В квартирах и малых офисах в основном применяются небольшие ИБП мощностью 1–3 кВА. Обычно с их помощью локально защищают следующую нагрузку:

    • Персональные компьютеры, вычислительная техника.
    • Аудиосистемы класса HiFi, требующие стабильного синусоидального питания.
    • Домашние кинотеатры, видеопроекционное оборудование.
    • Инженерные системы: «умный дом» (MBS), сигнализации, видеонаблюдение и др.

    Мощные ИБП для квартиры используются редко. Однако, есть случаи применения блоков 4–20 кВА в квартирах большой площади. В этом случае централизованно защищается вся нагрузка. За исключением, может быть таких энергоемких систем, как электроплиты, «теплые полы», кондиционеры и др.

    Для выбора модели ИБП и его мощности см. таблицу «Защита жилых домов — коттеджей» .

    Почему мощные ИБП редко используются в квартирах (малых офисах). Это обусловлен двумя проблемами:

    • Требуется свободное место для установки агрегата с большим весом.
    • Необходима система вентиляции и охлаждения (большие ИБП критичны к правильному расчёту СВК).

    Примечание:

    Нередки случаи размещения ИБП в тесных помещениях (например, кладовках). В результате постоянного перегрева, пользователи сталкиваются с выходом из строя стандартных батарей каждые 1–2 года вместо положенных 5–7 лет. При температурах 30–40°C АКБ сохнут, трескаются, вздуваются. Это самый чувствительный к перегреву элемент ИБП.

    Нужно ли защищать холодильник? Нужно ли защищать кондиционер?

    Использовать ИБП для холодильника ─ это то же самое, что купить дорогой спортивный автомобиль (ИБП) и возить на нем кирпичи (холодильник) [© А.Фрибус]. Но если говорить серьезно, то обычный холодильник способен самостоятельно сохранять холод в течение 3–5 часов, если его, к тому же, не открывать. Однако, технология не стоит на месте. Появились данные в рекламных буклетах по современным бытовым холодильникам, способным поддерживать «автономное сохранение холода в течение 30 часов».

    Тем не менее, большое количество «энтузиастов» регулярно подключают холодильник к ИБП. Хорошо, если правильно подбирают модель с запасом по мощности (при правильном расчёте любой холодильник будет работать от ИБП без проблем). Если же нет, то сталкиваются с такими проблемами, как неработоспособность холодильника или даже выход ИБП из строя (переход на байпас) .

    Основные проблемы, которые необходимо учитывать:

    • Компрессоры холодильника имеет пусковые токи. Это нужно учесть при выборе мощности.
    • Форма напряжения на выходе ИБП должна быть чисто синусоидальной. Иначе двигатель не будет работать. Не подойдут ни ступенчатая, ни аппроксиматичная форма сигнала.

    Кондиционер ─ это тоже холодильная установка. Все вышесказанное может быть отнесено и к кондиционеру.

    Современный офис оснащен множеством ответственных устройств, подлежащих полной или частичной защите. Например, персональные компьютеры, рабочие станции, файловые серверы, телекоммуникационное оборудование, сетевые устройства ЛВС, офисная АТС, телефоны, факсы, охранно-пожарные сигнализации, устройства видеонаблюдения и др. Трудно перечислить все виды критичного оборудования в офисе. Здесь и освещение, и полиграфическое оборудование, и прочее специализированное, зависящее от профиля организации (медицинское, ювелирное, игровое, электротехническое, научное), а также жизнеобеспечение микроэкологических систем (аквариумы, зимние сады и др.).

    Источник бесперебойного питания для офиса может быть как локальным для индивидуальной или групповой защиты перечисленного оборудования, так и централизованным для защиты офиса или административного здания целиком.

    Для выбора модели ИБП и его мощности, пожалуйста, пройдите по ссылке и ознакомьтесь с таблицей «Защита офисных зданий» .

    Как выбрать ИБП для котла? Как выбрать ИБП для отопления?

    Первый ее раздел посвящен защите газовых котлов, циркуляционных насосов и поддержанию системы отопления загородного дома при длительных перебоях в электроснабжении.

    Важные замечания:

    • Многие газовые котлы имеют электромагнитные клапаны, циркуляционные насосы, моторы и потому требуют синусоидального питания.
    • Большинство отопительных котлов чувствительны к малым провалам напряжения и потому для их защиты рекомендуется применять ИБП со схемой On-Line .
    • Некоторые типы котлов для работы требуют глухозаземлённый нейтральный провод и жесткое соблюдение правильного подключения проводки: фаза, нейтраль, защитное заземление. При неправильном подключении они могут не запуститься.

    Как правильно выбрать ИБП?

    Подбор источника бесперебойного питания необходимо осуществлять исходя из стоящих перед ним задач. Рекомендуем ознакомиться с таблицами «Выбор модели блока бесперебойного питания N-Power по сфере применения» .

    Ответ на вопрос, как рассчитать ИБП, какую мощность выбрать достаточно прост. Необходимо суммировать мощность всех потребителей, указанную в технических характеристиках. Либо в единицах активной мощности (Вт), либо полной (ВА), в зависимости от того, что указано в паспорте. Затем нужно выбрать модель ИБП, с максимальной выходной мощностью в Вт либо в ВА (мы указываем обе величины) заведомо выше (примерно на 20%) суммарной мощности нагрузки.

    Для расчета времени автономной работы аккумуляторного комплекта можно воспользоваться .

    Важные замечания:

    • Если нагрузка имеет пусковые токи, то их также необходимо принимать в расчет.
    • При выборе трехфазного ИБП помните, что максимальная нагрузка на каждую фазу составляет 1/3 от номинальной.
    • Пересчет активной мощности (Вт) в полную (ВА) можно осуществлять с помощью коэффициента 0.7 для компьютерной нагрузки и 0.8 для смешанной. Причем активная меньше полной (Вт
    • При возникновении сомнений лучше отдать предпочтение модели с большей мощностью. Балансировать на ее предельно допустимом значении не рекомендуется.
    • При выборе ИБП для применения на промышленном предприятии или заводе иногда оценка мощности происходит более сложным образом: учитывается рекуперативная способность нагрузки, КНИ тока, наличие индуктивной составляющей и др.
    • Лучше всего обратиться к нашим специалистам за консультацией.

    Где купить ИБП? Где купить АКБ для ИБП?

    ИБП и аккумуляторные батареи для ИБП купить можно в ближайшем офисе N-Power либо у любого авторизованного дилера N-Power.

    Список офисов N-Power находится .

    Как подключить ИБП своими руками?

    Пример: расчетное время 40 мин, реальное время 20 мин. Грубая оценка: ваши батареи потеряли примерно половину емкости. Для точной оценки оставшейся емкости АКБ используйте .

    Замечание: к концу срока службы остаточная емкость батарей должна составлять 40–60% от номинального значения. Это общая оценка, реальная емкость сильно зависит от числа циклов разряд / заряд, условий окружающей среды и др. факторов.

    2) Аварийная диагностика.

    Прочтите статью «Что делать, если ИБП не включается?» (см. выше по тексту).

    Как проводить тестирование батарей?

    Ответ на вопрос как проверить аккумулятор ИБП содержится в предыдущей статье (см. п. 1 штатная диагностика). Самым надежным способом проверки является комплексная диагностика системы «ИБП + нагрузка» путем отключения подачи входного напряжения и измерения реального времени автономной работы. Дальнейшее его сравнение с номинальным расчетным временем позволяет сделать объективный вывод о состоянии батарейного комплекта.

    Оценка состояния отдельных аккумуляторов, составляющих батарейный комплект также может быть произведена с помощью специальных приборов ─ тестеров АКБ, измеряющих их остаточную ёмкость. Однако, при этом батареи необходимо отсоединять.

    Для контроля АКБ в процессе работы без отключения предусмотрены специальные комплексные тестеры батарей, например, DCMAN (поставляются опционально для моделей ИБП Power-Vision 3F) .

    Сколько лет служат блоки бесперебойного питания?

    Срок службы источника бесперебойного питания может составить 10–20 лет и более. Главным фактором старения всех электронных схем, является высыхание электролитических конденсаторов. Но это не единственная проблема, которая может возникнуть.

    В ней содержится исчерпывающая информация по данному вопросу.

    Как рассчитать тепловыделение ИБП?

    Что такое ИБП длительного резерва?

    Стандартным временем автономной работы ИБП считается время 5–10 мин. Оно определяется необходимостью защиты компьютерной нагрузки от кратковременных отключений (1–3 мин и меньше) с последующим восстановлением, а также небольшим запасом для возможности штатного отключения нагрузки, сохранения информации и «свертки» операционных систем. Такое время резерва гарантируется минимальным внутренним набором штатных АКБ.

    Тем не менее, часто возникает необходимость защиты критичной нагрузки при более длительных авариях в электросети от нескольких десятков минут до нескольких часов.

    Для этих целей компания N-Power выпускает целый класс устройств с литерой LT (Long Time). Они предназначены для работы с внешними батареями и оснащены более мощным зарядным устройством (в сравнении со стандартными моделями), позволяющим заряжать батарейные комплекты большой ёмкости.

    Примечание: все источники бесперебойного питания мощностью свыше 30 кВА обычно предназначены для работы с внешними батарейными комплектами и могут также считаться устройствами для длительного резерва.

    ИБП резервный или интерактивный? Это одно и то же или есть отличия?

    Как заряжать источник бесперебойного питания?

    Оговоримся, что речь идет о заряде аккумуляторных батарей ИБП.

    После инсталляции ИБП, мы проводим его первичный запуск от электросети. При этом аккумуляторы сразу начинают заряжаться. С этого момента блок сам «заботиться» о своих батареях, заряжает их и поддерживает в оптимальном состоянии при нормальном входном сетевом напряжении.

    Замечания:

    • Если АКБ разряжены (например, после долгого хранения или после длительной работы в автономном режиме) зарядите АКБ не менее 10–12 часов.
    • ИБП комплектуются свинцово-кислотными батареями АКБ с гелеобразным электролитом (технология AGM). Такие батареи поставляются заряженными на 70–90%, тем не менее перед тестированием ИБП в автономном режиме рекомендуется заряд до 100%.
    • Ёмкость батарейного комплекта должна соответствовать току зарядного устройства (ЗУ) ИБП. Если ток меньше, то увеличивается время заряда, если больше, то возможно вздутие и выход из строя АКБ.
    • Современные ИБП (например, N-Power Evo) оснащены ЗУ с температурной компенсацией тока заряда, что позволяет продлить срок службы аккумуляторных батарей.
    • Время восстановительного заряда глубоко разряженных батарей может составлять 8–10 часов в зависимости от их ёмкости и мощности ЗУ.
    • Многие современные ИБП (например, N-Power Evo) позволяют ограничивать зарядный ток батарей для работы с батарейными комплектами небольшой мощности, а также для совместной работы с дизельными электростанциями.
    • Некоторые модели ИБП имеют возможность ручного включения/отключения зарядного устройства. Внимательно читайте инструкцию по эксплуатации! Для нормальной автоматической работы ЗУ должны быть сделаны правильные установки.

    Что такое маломощный ИБП?

    Мы относим к маломощным ИБП однофазные устройства до 10 кВА включительно. Ознакомиться с каталогом маломощных блоков бесперебойного питания N-Power можно .

    Модели мощностью до 3 кВА обычно комплектуются силовыми кабелями для их подключения к розетке и соединения с компьютерной нагрузкой. Модели 6, 8, 10 кВА подключаются к электрощиту отдельным силовым кабелем посредством клеммной колодки «под винт».

    Замечание:

    Верхняя граница мощности для маломощных ИБП носит условный характер. Она зависит от сферы применения и может составлять, например, для домашнего использования 2–3 кВА, а для промышленности 6–15 кВА. Более широко распространён «домашний подход»: маломощное ─ это то что включается в стандартную «евророзетку» (однофазные устройства, потребляющие не более 16 Ампер). Самыми маломощными (для питания АТС, сетевых устройств, небольших ПК и др.) считаются линейно-интерактивные ИБП (модели 300–1000 ВА). Сложилось так, что On-Line ИБП на сверхмалые мощности почти не производятся.

    Что такое мощный ИБП?

    Мы считаем, что мощными ИБП являются трехфазные устройства свыше 20 кВА. Каталог мощных трехфазных блоков бесперебойного питания N-Power находится .

    Необходимо отметить, что есть промежуточная группа устройств мощностью 10–20 кВА с трехфазным входом и однофазным выходом, которую можно отнести как к мощным, так и маломощным ИБП. Мы отнесли её к маломощным.

    Что означает «итальянский ИБП»?

    Итальянский ИБП – это устройство разработанное и произведенное в Италии, для которого используются высококачественные комплектующие изделия выпущенные в ЕС.

    На самом деле, это надежное изделие европейского качества.

    Италия первой в Европе начала массовую разработку, выпуск и применение систем бесперебойного питания. Это было связано с регулярными забастовками рабочих энергетических отраслей в 70-х годах прошлого столетия, что повлекло множественные веерные отключения электропитания и, соответственно, привело к необходимости развития производства ИБП.

    Пример итальянского ИБП: модель N-Power Evo

    Что такое встраиваемый ИБП?

    Можно предположить два различных значения данного термина.

    Некоторое время назад выпускались ИБП, встраиваемые в системный блок компьютера. Они монтировались на место жесткого диска или дисковода 5.25″ (если кто то еще помнит). У них была маленькая мощность и крайне низкое время автономии (2–3 минуты). Компания N-Power никогда такие не выпускала и не поставляла такие блоки. Мы считаем, что «серьезный» ИБП должен быть выполнен в виде отдельного устройства.

    Возможно имеется в виду ИБП в специальном корпусе для монтажа в промышленную стойку 19″. Компания N-Power производит такие модели, см. например, серии RM / LT, Grand-Vision RM / LT и др. в исполнениях Rack Mount (RM) или Rack Tower (RT).

    В зависимости от выходной мощности такое устройство может иметь высоту от 2U до 6U (традиционно измеряется в стандартных юнитах). ИБП для промышленных стоек могут быть как со встроенными, так и внешними батареями (модификации LT). Для аккумуляторов, в свою очередь, также выпускаются специальные корпуса для промышленных стоек. Либо их можно свободно располагать на открытой полке или даже в отдельном батарейном кабинете, стоящем рядом.

    Выпускаются ли ИБП в уличном исполнении?

    Мы можем привести, как минимум, 3 примера, когда ИБП можно считать уличным:

    1. Уличный ИБП – это устройство в специальном защитном корпусе, позволяющем эксплуатировать его на открытом воздухе под воздействием таких факторов окружающей среды, как атмосферные осадки и перепады температуры.
    2. Также под уличным ИБП можно понимать устройство, предназначенное для работы под крышей, но в холодном, не отапливаемом помещении (гараж, подвал, навес, пристройка, бытовка и др.).
    3. Можно частично считать уличными приборы для эксплуатации в особо тяжелых погодных условиях, и установленные в специальных погодных контейнерах, например: арктическом или тропическом контейнере. Данные контейнеры оборудованы климатическими системами: обогревателями или кондиционерами. Хотя возможно это уже не уличные ИБП, ведь у них свой микроклимат.
    • Мы рекомендуем избегать установки ИБП на улице и в холодных помещениях. Конечно, возможно применение блоков в спец. корпусах с защитой IP54 и выше, однако, они чрезвычайно дороги. Кроме того, аккумуляторные батареи также должны находится в тепле (~20°C), иначе произойдет частичная потеря емкости. Специалисты N-Power не разделяют стремление некоторых пользователей разместить ИБП (весьма дорогостоящий прибор) на улице.
    • Тем не менее, если возникла острая потребность, необходимо и аккумуляторные батареи монтировать в специальном корпусе с подогревом. Здесь могут помочь обогреватели для электрических распределительных щитов (существует целый класс таких приборов). Необходимо так же учесть полезный эффект тепловыделения самого ИБП. А бесперебойники малой мощности можно при необходимости располагать в подогреваемых уличных электрощитах при наличии в них свободного пространства.
    • Также не следует размещать ИБП в неутепленных чердачных помещениях, которые могут разогреваться в солнечную погоду до +30–45°C. При этом будет происходить быстрая деградация АКБ и уменьшение срока их службы в несколько раз. Для электронных блоков ИБП определен допустимый диапазон эксплуатации 0–40°С. В случае превышения температуры необходимо снижать мощность нагрузки или может произойти повреждение.
    • Также необходимо помнить о повышенной влажности и образовании конденсата при уличной эксплуатации. А это недопустимо!

    Вот как выглядят стабилизаторы напряжения в корпусе IP54 для установки на улице «под открытым небом».

    Попадание воды внутрь агрегата во время аварий водопровода или иных протечек и подтоплений

    Правильное подключение источника бесперебойного питания

    Сложно представить вещь более неприятную, чем внезапное отключение электричества или скачок напряжения, который приводит к аварийному завершению работы системы и потере всех несохраненных данных.

    Конечно, всегда можно восстановить несохраненный документ Word или заново пройти какую-то миссию в игре. Но скачки напряжения опасны не только тем, что компьютер неожиданно выключается. Велика вероятность, что какой-то из элементов просто сгорит, а это уже весомая статья расходов.
    Чтобы избежать негативных последствий от скачущего напряжения, нужно подключить бесперебойник (USC). Как это правильно сделать, мы сейчас и посмотрим.

    Подключение устройства

    Включите бесперебойник в сеть, чтобы он зарядился. Незаряженным подключать его к компьютеру нельзя.

    Любой источник бесперебойного питания имеет один провод, необходимый для его подключения в сеть, и несколько разъемов для других устройств.

    Вставьте провод от бесперебойника в сетевой фильтр, который используется для стабилизации поступающего напряжения и распределения его по разъемам для подключения нескольких устройств.
    Подключите все устройства к бесперебойнику: сначала сетевой кабель от блока питания в компьютере, затем – провод от монитора, который вставлялся ранее в фильтр. Если на UPS есть порт для модема, установите в него соответствующий кабель.В таком случае все периферийные устройства будут работать какое-то время после того, как электричество пропадет. Раз уж вы подключаете клавиатуру и мышь к системному блоку, то и энергию для своей работы они получают от него.

    Правильная эксплуатация

    После подключения источника бесперебойного питания важно научиться правильно включать компьютер.
    Сначала необходимо включать UPS. Нажмите на кнопку питания и дождитесь зеленого сигнала, показывающего, что устройство включено. После того, как источник бесперебойного питания заработал, можно включить компьютер.

    Не включайте бесперебойник и компьютер одновременно!

    Также не стоит пытаться сначала запустить компьютер. В таком случае UPS будет работать вхолостую, и при скачке напряжения компьютер все равно выключится.

    Что такое бесперебойник для компьютера и как он работает?

    В современном мире информация порой стоит дороже золота. При этом для ее обработки и хранения обычно используют стационарные компьютеры, поскольку они предоставляют своим пользователям максимальное количество возможностей по обработке данных, при этом способны вместить довольно большой объем информации.

    Однако довольно часто приходится сталкиваться с таким явлением, как внеплановое отключение электрической энергии или авария на линии. В этих случаях сохранить проделанную работу и уберечь ее от уничтожения поможет бесперебойник для компьютера.

    Он представляет собой устройство, которое объединяет в себе реле и автономный блок питания. Для обеспечения надежной работы его подключают к сети, коммутируя все доверенные ему агрегаты. Поэтому, когда пропадает в сети питание, бесперебойник для компьютера переключает всю цепь на аварийный блок, который даст время для сохранения информации и корректного выхода.

    Стоит отметить, что таким образом данное устройство помогает на только защитить данные, но и сохранить оборудование в целости. Дело в том, что бесперебойник для компьютера, цены на который не дороже хорошей материнской платы или жесткого диска, может спасти данные виды оборудования от своеобразных перепадов в сети, а значит, позволит значительно сэкономить. При этом не следует полагаться на самые дешевые модели, поскольку они не могут отсекать малые токи и незначительные скачки напряжения. Профессионалы рекомендуют делать систему таким образом, чтобы схема бесперебойника для компьютера начиналась с подключения выпрямляющего трансформатора, способного обеспечить повышенную надежность и гарантировать полную защиту от всех казусов работы современной электросети.

    Отдельно стоит отметить то, что при выборе определенного типа устройства следует обращать внимание на его мощность. Дело в том, что бесперебойник для компьютера должен быть в полтора раза мощнее подключаемого к нему устройства. Таким образом, его срок работы в автономном режиме будет соответствовать заявленному в паспорте. Если же подключать к бесперебойнику дополнительные приборы, которые создадут повышение общей мощности цепи, то он не сможет долго обеспечивать стабильный уровень работы, следовательно, может быстро выйти из строя.

    Также стоит помнить о том, что бесперебойник для компьютера работает на базе аккумулятора. Поэтому он имеет довольно ограниченный срок эксплуатации и нуждается в своевременной замене элементов питания. Особенно это относится к тем устройствам, которым приходится работать при перепадах температуры или во влажном климате.

    Таким образом, становится понятно, что современный блок бесперебойного питания является не только дополнительной системой защиты всей электросети компьютера, но и необходимым элементом для безопасной работы всех узлов. Поэтому стоит один раз потратиться на его приобретение, чем после каждого перепада напряжения или отключения электроэнергии покупать новую материнскую плату или жесткий диск.

    Чтобы не испортить компьютер, нужно знать, как к нему правильно подключить источник бесперебойного питания. За счет этого устройства ваш ПК будет защищен от перепадов электроэнергии, а также вы успеете сохранить важные документы, если внезапно выключили свет.

    Как зарядить и подключить бесперебойник

    Итак, чтобы начать работу, зарядите источник бесперебойного питания (ИБП).

    1. Для этого подключите его к сети и оставьте заряжаться на 6 часов до 95%. Подключать компьютер в это время не следует, как и другие внешние источники питания, например, принтер или сканер.
    2. Спустя установленное время, подключите к ИБП компьютер, следуя дальнейшим советам.
    3. Подключите источник бесперебойного питания к компьютеру с помощью специальных проводов, которые идут в комплекте. Включите компьютер в сетевой фильтр (тройник).
    4. Попробуйте включить ПК без подачи электричества. Таким образом вы удостоверитесь, что источник бесперебойного питания работает.

    Также вам будет необходимо привыкнуть к правильному включению ПК.

    1. Сначала нужно включить источник бесперебойного питания. Нажмите на кнопку включить и дождитесь, пока он включится.
    2. После чего можно включить компьютер. Очень важно: нельзя включать ИБП и компьютер одновременно.

    Если требуется и мощность бесперебойника позволяет, то можно подключить еще и монитор,и сканер, и принтер. Но учтите, что чем больше подключено устройств и ИБП, тем меньше он будет работать без источника питания.

    Также вам могут быть интересны статьи из раздела Компьютеры.

    Как правильно подключить бесперебойник к компьютеру

    Только что мы приобрели для своего ПК источник бесперебойного питания (UPS). Теперь наш компьютер не будет страдать от бесконечных перепадов электроэнергии и от внезапных отключений света, а значит, нашей документации и «сохраненкам» в играх ничего не угрожает. Теперь остается лишь правильно его подключить. Задача несложна, но у многих почему-то возникают с этим проблемы. Видимо, пора выпускать инструкции на русском языке. Или хотя бы на английском. Тогда и не будет путаниц. Ну а пока у нас инструкции только японские да китайские, придется подключать бесперебойник к компьютеру самостоятельно, надеясь только на себя.

    Последовательность подключения

    Шаг 1. Включаем источник бесперебойного питания в сеть для подзарядки, затем отключите его и выключите компьютер. Каждый бесперебойник, независимо от модели и типа, имеет один провод для включения в сеть и массу гнезд, служащих для подключения к нему различных устройств. Берем провод и вставляем вилку в разъем сетевого фильтра.

    Сетевой фильтр, в просторечии «тройник» #8212 специальное устройство, равномерно стабилизирующее поступающее напряжение тока по разъемам, предназначенное для подключения нескольких устройств сразу. Наличие сетевого фильтра обязательно. Сканер и принтер подключать к UPS нельзя.

    Шаг 2. Подключаем все устройства к UPS. Сетевой кабель компьютера (не витая пара, а тот кабель, который мы втыкаем в розетку) вставляем в разъем («розетку») в UPS. Затем подключаем монитор: сетевой провод от монитора «втыкаем» в гнездо UPS. Затем к UPS подключаем модем: шнур от модема вставляем в гнездо на UPS. Если у нас недорогой струйный принтер (можно цветной, но ни в коем разе не совмещающий в себе функции сканера и тем более ксерокса), можно подключить к UPS и его. Как правило, среднестатистический UPS обладает как раз четырьмя разъемами. И на этом с подключением все. Но! Чтобы наш UPS работал правильно, теперь нужно и правильно включать компьютер. А точнее, привыкнуть к новому его включению.

    Подключаем монитор, компьютер

    Включаем бесперебойник, а затем компьютер.

    Шаг1. Включаем UPS. Вставляем сетевой шнур от UPS в сетевой фильтр и нажимаем кнопочку – «включение». И ждем, пока он включится: об этом нам просигнализирует зеленый индикатор. Важно! До этого момента нажимать на кнопку включения компьютера нельзя! Иначе проблем потом не оберемся.

    Компьютер-то включится, начнется загрузка ОС, но UPS будет работать в холостую. И в случае резкого скачка напряжения (как раз в момент отключения света, пусть и на несколько секунд) компьютер либо выключится, либо перезагрузится. И все наши документы и пройденные этапы игры полетят… сами знаете, куда они полетят. Кроме того, с таким обращением UPS быстрее выйдет из строя: быстрее разрядятся батареи, быстрее выйдет из строя инвертор, а их замены ох как недешевы. Да и вообще, UPS – чертовски ломающееся устройство.

    Бесперебойник

    Сегодня столкнуться с проблемой отключение света в квартире или доме это как очередь в магазине. К проблемам людей добавились еще и частые отключение электроэнергии.

    Для этого они покупают и ставят бесперебойник питания.

    Это устройство вторичного электропитания служащие для возможности подключать к нему оборудование при отключении электропитания.

    Как правило во многих офисах стоят такие оборудования, так как при неожиданном отключении электроэнергии компьютеры продолжают работать с помощью автономного питания и людей есть возможность доделать незавершенные дела или сохранить важную документацию.

    Около пяти ситуаций можно отнести к неполадкам в питающей сети:

    #8212 Первое #8212 это высокочастотные помехи, которые передаются по сети.

    #8212 Второе #8212 это отклонение частоты.

    #8212 Третье #8212 это авария напряжения в сети, когда оно полностью пропадает.

    #8212 Четвертое #8212 это резкое увеличение напряжения.

    #8212 Пятое #8212 это долгие и краткие всплески напряжения.

    Также бесперебойники сети помимо компьютеров используют еще другие электрические приборы.

    Достаточно серьезным моментом, при подбору различных схем построения, является время на переключение нагрузки на питание и время возможной работы батареи аккумулятора.

    На сегодняшний день существует несколько типов бесперебойников.

    #8212 Первый вид #8212 это бесперебойники вида оф-лайн, главным его отличием является наличие автоматического переключателя. У таких устройств батарея получает заряд от внешней сети.

    В построении этого вида бесперебойника, присутствуют две редкости. К первой относится его батарея, которая может поставлять электроэнергию на более или менее низкий срок.

    А ко второй, относится эта батарея, которая отдает весь накопившийся заряд в виде простого постоянного тока.

    Следовательно, можно сделать следующие выводы. Бесперебойник типа оф-лайн это простые устройства в использовании, легкие и достаточно дешевые.

    #8212 Второй вывод #8212 это интерактивные бесперебойники.

    Главное различие этого вида бесперебойника от выше сказанного, это присутствие на входе трансформатора. При помощи такого трансформатора происходит понижение внешнего напряжения питания, а эта в свою очередь трудность, с которой не могут управиться второстепенные источники питания.

    Следовательно, можно сделать вывод, что с помощью такого вида бесперебойников, обеспечивается предохранение от коротких по времени исчезновений и перепадов внешнего напряжения.

    #8212 Третий тип #8212 это бесперебойники типа он-лайн. Принцип работы таких бесперебойников очень прост и бесподобен одновременно и сильно различается от схемы построений интерактивных и оф-лайн бесперебойников.

    Большим плюсом таких бесперебойников является отсутствие времени переключения, между различными режимами работы и расхождение с таким переключением всех скачков напряжения.

    Следовательно, делая вывод про он-лайн бесперебойники мы видим простой и эффективный способ работы обеспечивающий им стабильность электропитания.

    Бесперебойник для котла

    В настоящее время управление современными газовыми котлами осуществляется при помощи электричества.

    Значит, чтобы не замерзнуть людям зимой при отключении электричества нужно ставить автономный источник питания. Специальные бесперебойники для котла как раз являются такими источниками питания.

    Главной задачей этих устройств это передавать энергию от аккумулятора в переменный ток, а также заряжать эту аккумулятор. Чаще всего бесперебойники используют в различных офисах и магазинах подключая к ним компьютеры.

    На сегодняшний момент, бесперебойник для котла отопления стали актуальны. Из #8212 за того что, нынешний котел для отопления #8212 это очень сложный прибор, который включает в свой состав двигатель. полную газовую автоматику и легкий принцип управления.

    Эти компоненты сделали нынешние котлы для отопления сильно чувствительными к электрическому питанию и к присутствию какого-либо из напряжений.

    У всех бесперебойников для котла есть свои моменты:

    Прежде всего пускать в ход компьютерные бесперебойники для таких целей совсем не желательно, так как большинство компьютерных источников питания дают не синусоидальное напряжение, а прямоугольное.

    Второй момент #8212 это бесперебойник для котла обязан снабдить долгим временем автономной работы от аккумуляторов, примерно от двух до восьми часов. Компьютерные бесперебойники обычно рассчитаны на время работы от десяти до пятнадцати минут.

    Третий момент #8212 это множество котлов отопления сильно нежны к напряжению. Поэтому бесперебойник, в момент происходящей работы от батареи аккумулятора обязан обеспечивать таким же по мощности напряжением, которое движется от сети.

    Существует несколько видов бесперебоников для котла.

    Первый из них, это оф-лайн вид – те бесперебойники в которых входное напряжение передается без отличий на выход бесперебойника.

    Если входное напряжение пропадает или очень уходит от нормы, то происходит работа от батареи аккумулятора.

    Второй их них, это он-лайн вид – это бесперебойники, в которых действия не прерываются, в которых энергия от сети идет на входной преобразователь, затем напряжение превращается в низковольтное напряжение, которое в свою очередь идет на аккумуляторную батарею.

    Батарея в системах он-лайн вида работает с постоянным зарядом.

    Бесперебойник для газового котла

    Как мы все понимаем, в любом из газовых котлов есть свой механизм управления, который в свою очередь питается от электрической сети. А также все существующие на сегодняшний день газовые котлы имеют насосы, благодаря которым идет поддержание нужной температуры.

    Наличие одного насоса обычно можно встретить в простых газовых котлах, наличие двух и более уже в промышленных котлах отопления.

    Как правило, котел с одним насосом потребляет от девяносто до ста пятидесяти Вт. Наличие двух насосов соответственно от четырехсот до пятисот Вт.

    А вообще мощность вашего бесперебойника должна соответствовать мощности всех подключенных к нему приборов. Одним из важных показателей у бесперебойника для газового котла является мощность зарядного устройства.

    Чем больше аккумуляторная батарея, тем больше требуется силы тока, чтобы полностью его зарядить. Купить бесперебойник для газового котла сейчас не проблема, а вот сделать правильный выбор#8230

    Подходят для газовых котлов такие виды бесперебойников, как видон-лайн и оф-лайн.

    Вид он-лайн #8212 это такой вид бесперебойников, которые задействованы всегда. В этих бесперебойников напряжение регулируется при помощи специального инвертора.

    В результате такого принципа работы, бесперебойники вида он-лайн всегда дают стабильное напряжение.

    Второй вид #8212 это оф-лайн бесперебойники. У таких устройств все построено на автоматике.

    У них автоматическое включение питания при попадании электроэнергии и автоматическая зарядка батареи, когда это необходимо.

    Бесперебойник не включается

    При поломке бесперебойников существует ряд различных причин. Причиной поломки может поломка каждой из деталей. Может быть от сбоя всего программного обеспечения, а может быть например поломка силовой платы.

    Почему бесперебойник не включается?

    #8212 Могут перестать работать кнопки запуска при нажатии после некоторого пройденного времени работы (в среднем от двух до пяти лет в). Причиной такой поломки это неисправность аккумулятора.

    #8212 Бесперебойники не имеют качественного контроля своей батареи. При не исправной батареи оказывать какие-либо действия бесперебойник не будет.

    #8212 Может причиной внутренняя система, которая не позволит запускаться вашему бесперебойнику, если повреждена батарея. Чтобы починить, нужно заменить кабель соединяющий дисплей с основной платой бесперебойника.

    #8212 Может присутствовать обрыв кабеля подключенный, который соединяет дисплей.

    #8212 Может сгореть предохранитель. Чтобы исправить, нужно заменить его.

    #8212 Могут быть различные дефекты платы. Чтобы исправить, нужно провести диагностику плат и взять программу с исправного бесперебойника.

    #8212 Может неверно работать программа бесперебойника. Чтобы починить, нужно воспользоваться специальной программой.

    #8212 Неисправен датчик напряжения. Чтобы исправить, нужно проверить исправность элементов.

    Ремонт бесперебойников

    Существуют много проблем связанные с неисправностью вашего бесперебойника. Сейчас расскажем как произвести ремонт различных видов проблем.

    #8212 Если у вас неисправен входной фильтр, то в таком случае нужно проверить все его компоненты и проводники платы, которые соединяют их.

    #8212 При неисправности вашей батареи аккумулятора единственным выходом будет его замена.

    #8212 Могут быть неправильно подключены аккумуляторы. Тогда нужно просто проверить правильность их подключения.

    #8212 При такой неисправности, как трансформатор нужно сделать следующие действия: проверить предохранитель, проверить исправность обмоток трансформатора и проверить дорожки на плате, которые соединяют обмотки.

    #8212 Может быть неисправно реле, для ремонта нужно проверить исправность транзистора, проверить исправность напряжения на выходах. Проверить все дорожки на плате, которые соединяют реле.

    #8212 Также, при большой загруженности различной подключенной техникой, ваш бесперебойник может не работать. Для исправности нужно уменьшить количество потребителей на выходе.

    Существует еще множество причин из-за которых может не работать ваш бесперебойник. При правильной эксплуатации и обслуживании систем бесперебойного питания ремонт бесперебойников будет вам не нужен.

    Нужен будет только технический осмотр, который в среднем допускается один раз в течении нескольких лет, и происходит лишь плановая замена вашего аккумулятора на новый.

    Как подключить бесперебойник?

    На сегодняшний день очень актуальны стали покупки бесперебойников. Как подключить бесперебойник?

    Если выполнять всю последовательность, то такое подключение не составит никакого труда.

    Последовательность подключения этого устройства, например к компьютеру:

    Первым шагом будет включение бесперебойника в сеть для подзарядки, затем нужно будет отключить его в ваш компьютер.

    Любой из перебойников имеет один шнур для подключения его в сеть и множество различных разъемов, которые служат ему для подключения многих устройств.

    Берется вилка и вставляется в гнездо простого тройника. Тройник это простое устройство, благодаря которому идет равномерное поступление напряжения на все разъемы.

    Наличие такого тройника обязательно.

    Вторым шагом будет подключение вашего компьютера к бесперебойнику. Изначально подключаем провод от системного блока вашего компьютера, затем подключаем монитор.

    Как правило средний бесперебойник имеет четыре разъема, два уже у нас заняты. В остальные можно будет подключить модем или принтер. Главное после такого подключения, помнить!

    Первым делом начинает работу ваш бесперебойник, и только после его включения, можно будет работать с компьютером.

    Схема источника бесперебойного питания

    UPS

    Принципиальная схема ИБП

    (источник бесперебойного питания), в этой статье вы узнаете, что такое ИБП? В чем разница между ИБП онлайн и офлайн? Я также добавил в эту статью практическую схему для ИБП. Источники бесперебойного питания имеют очень важное значение для управления чувствительными устройствами, такими как компьютеры, индукционные машины, медицинское оборудование и многое другое. Источники бесперебойного питания также используются во многих странах, где нехватка энергии является основной проблемой.В такой стране, как Пакистан, многие люди используют ИБП для отсчета времени отключения нагрузки. В таких случаях ИБП используется для хранения энергии в батареях при наличии основного источника питания. Тот же ИБП используется для преобразования энергии постоянного тока, хранящейся в батареях, в источник переменного тока, чтобы обеспечить питание рабочего оборудования переменного тока в домах во время отключения нагрузки. К источнику бесперебойного питания подключаются, в основном, устройства, которые имеют серьезные последствия изменения следующих параметров, указанных выше, и указанных пределов.

    • Перенапряжение
    • под напряжением
    • выход напряжения
    • скачки напряжения
    • колебание частоты 1%
    • искажение формы волны напряжения.

    Что такое источник бесперебойного питания?

    Источник бесперебойного питания

    ИБП — устройство, предназначенное для защиты от перенапряжения, пониженного напряжения; обеспечить непрерывное питание в случае перебоев в электроснабжении, защиту от скачков напряжения, колебаний частоты и искажения формы волны напряжения. Во многих случаях вам необходимо слушать, ваши домашние устройства перегорели из-за перенапряжения или пониженного напряжения. ИБП обеспечивают защиту этих устройств.Есть много мест, где отключение основного питания может привести к необратимому повреждению данных. Например, в банках или компаниях, где компьютер должен оставаться включенным все время в рабочее время, а отключение основного источника питания может привести к повреждению данных на их компьютерах и, в свою очередь, к потерям для компании. В таких местах ИБП обеспечивает непрерывное питание компьютеров. В промышленности чаще всего используются индукционные машины. Индукционные машины — это частотно-чувствительные нагрузки. Небольшое изменение частоты приводит к изменению выходной мощности асинхронных двигателей.Чтобы избежать изменения частоты на входе индукционной машины, используется ИБП. Точно так же есть много устройств, которым для правильной работы требуется чистая синусоида. Но в энергосистеме использование преобразователей мощности вносит гармоники и искажение формы волны напряжения в основной источник питания. В таких случаях ИБП используется для подачи чистой синусоидальной волны на нагрузку. Но многие источники бесперебойного питания, доступные на рынке, не имеют чисто синусоидального выходного сигнала, что плохо сказывается на производительности нагрузок. Наиболее важным фактором является сокращение срока службы устройства / нагрузки.В основном используются два типа ИБП

    • Онлайн источник бесперебойного питания
    • Источник бесперебойного питания Offline

    . Отличия и их структурные схемы приведены ниже:

    Чем отличается источник бесперебойного питания онлайн и офлайн?

    Диаграммы

    Bock, показанные ниже, показывают разницу между интерактивным и автономным источником бесперебойного питания.

    Блок-схема ИБП онлайн:

    Блок-схема ИБП онлайн

    Блок-схема автономного источника бесперебойного питания:

    Блок-схема автономного ИБП

    Приведенные выше блок-схемы не требуют пояснений.Ниже приведены основные различия между ними.

      ИБП
    • Online обеспечивает защиту от перенапряжения, пониженного напряжения, искажения формы волны основного напряжения питания и колебаний частоты.
    • ИБП
    • Offline обеспечивает защиту только от перебоев в электроснабжении.

    Принципиальные схемы автономного ИБП:

    Блок питания автономного ИБП:

    Комплект питания автономного ИБП

    Управляющий комплект автономного источника бесперебойного питания:

    Комплект управления автономным ИБП

    [button-brown url = ”http: // store.microcontrollerslab.com/product/ups-uninterruptible-power-supply-circuit-diagram/ ”target =” _ self ”position =” center ”] нажмите здесь, чтобы купить принципиальную схему в Proteus [/ button-brown]

    , если после прочтения этой статьи возникнут какие-либо проблемы, мы будем рады вашим комментариям. Поделитесь этой статьей со своими друзьями, это то, что вы можете сделать прямо сейчас, чтобы помочь другим. обмен — это забота 🙂

    3 Простые цепи ИБП (источник бесперебойного питания) Схема

    Представьте себе важную электронную схему, которая должна работать постоянно.Но иногда теряет мощность, у него заканчивается энергия для работы в качестве отключения электроэнергии. Нам нужно использовать схему ИБП (источник бесперебойного питания) принципиальная схема.

    Некоторые называют аварийные резервные аккумуляторные системы. Его можно применять во многих приложениях. При отключении питания аккумулятор может автоматически обеспечивать резервное питание.

    У нас есть много способов сделать это. Но я люблю простые способы, которые дешевы и легки. Вы можете легко построить его с помощью обычных компонентов в вашем магазине.

    Маленькая цепь ИБП 6 В (резерв 7 В)

    Если вам нужен источник питания от 5 до 7 В с напряжением 0.Ток 5А. Эта схема — хороший выбор для вас. Без IC и тоже легко.

    Эта система состоит из трансформатора, мостового выпрямителя и электролитического конденсатора. А для контроллера выходного силового транзистора (BD135 NPN) этой схемы есть стабилитрон.

    И будет выдавать постоянное напряжение 7 вольт. Если вы используете обычную батарею AA 1,5 В. Читать далее…

    Как это работает

    Посмотрите на схему ниже.

    Подключаем Резервную батарею 7.5 В (AA 1,5 В x 5) с D2 последовательно, и оба через выходной терминал. Падение напряжения на D2 снижает уровень напряжения источника питания примерно до 7 В (6,8 В).

    Также: 8 способов преобразования 12 В в 6 В

    Цепь ИБП с малым источником бесперебойного питания

    При использовании с сетью переменного тока. R2 будет через некоторый ток заряжать сухие батареи или аккумулятор. В то же время это также предотвратит перезарядку.

    Мало того, что R2 также просто не дает разряжаться току, протекающему от батареи, при этом используются все функции сети переменного тока.

    Это сопротивление можно рассчитать, разделив напряжение между стабилитроном и батареей, на значение тока батареи для безопасности.

    Список покупок


    Q1: BD139, 1,5 А 100 В NPN транзистор
    R1, R2: 1 кОм, 0,5 Вт Резисторы
    C1: 1000 мкФ 25 В, электролитического типа.
    C2: 100 мкФ 25 В, электролитического типа.
    ZD1: стабилитрон 8,2 В 0,5 Вт
    D1-D5: 1N4007, 1000 В 1A Диод
    T1: Трансформатор 0,5 A 10 В
    B1: батарея AA 1,5 В x 5 шт.

    Как он строится

    Мы используем компонент очень небольшой. Таким образом, нет необходимости делать PCB (печатные платы). Причем, можно паять все компоненты электроники (кроме трансформатора) на небольшую перфорированную печатную плату.

    Список батарей:

    • Обычная батарея AA (1,5 В x 5 = 7,5 В)
    • NiMH батарея (1.2Vx5 = 6V)
    • Свинцово-кислотная батарея 6V.

    Тоже отлично работает. Эта схема может обеспечивать ток, достаточный для цепей 500 мА. Например, небольшие цифровые часы, небольшая система аварийного освещения и многое другое.

    Связанные с чтением

    Вышеупомянутая схема может нам не понравиться, и она работает не очень хорошо. слабый ток и довольно сложный в сборке.


    Давайте попробуем использовать IC лучше, ниже!

    Регулятор резервной батареи 6 В с использованием 7805

    Эти простые и дешевые схемы 6-вольтового источника питания с системой резервных батарей 6 В или принципиальная схема ИБП 6 В.

    Как это работает

    Во-первых, через вход трансформатора T1 подается напряжение переменного тока 220 В для снижения напряжения до 9 В переменного тока. Затем провод, подключенный к четырем диодам D1-D4 в качестве мостового выпрямителя, стал на 11 В постоянного тока.

    Затем ток фильтруется в постоянное напряжение, что дает низкий уровень пульсаций на выходе. После этого напряжение стабилизируется до постоянного напряжения 6 В с помощью IC-KA7805 (тип IC-7805).

    Обычно мы используем его только для 5 вольт. Но теперь мы добавляем два резистора к определенному выходному напряжению 6.7 вольт, а через диод 1N4002-D6 на выходе — 6 вольт.

    Ток подается через диоды D1 и R3 для зарядки 6-вольтовой батареи никель-кадмиевого типа.

    Когда нет линии электропитания , ток батареи проходит через D7 и S1 для автоматического вывода.

    LED1 и R4-470ohm для отображения питания этой цепи.

    Список покупок

    IC1: LM7805, KA7805, регулятор 5 В постоянного тока

    Электролитические конденсаторы
    C1: 2200 мкФ 25 В
    C2: 33 мкФ 25 В
    C3: 100 мкФ 25 В Diode

    : 100 мкФ 25 В 1000V 1A
    LED1: светодиод любого цвета

    0.Резисторы 25 Вт, допуск: 5%
    R1: 270 Ом
    R2: 47 Ом
    R3: 680 Ом
    R4: 330 Ом
    SW1, SW2: выключатель

    T1: Трансформатор, выход 1 А 9 В
    F1: Предохранитель 0,5 А

    Другие задействованные цепи.

    Как собрать

    Также указанные выше схемы мы можем построить на универсальной печатной плате. Потому что это легкая и небольшая схема. Я верю, что ты справишься.

    Резервный источник питания для CMOS IC

    Перебои в подаче электроэнергии часто неизбежны. И повлияет на микросхемы памяти CMOS.Обычно используется резервный источник питания никель-кадмиевого типа. аккумулятор. Но в случае новых КМОП-микросхем он потребляет только микроампер. Таким образом, мы можем использовать конденсатор для подачи этой энергии вместо этой батареи.

    В этой схеме используется конденсатор C1. 4700 мкФ сможет обеспечить максимальный ток 10 мкА при 5 В примерно за 53 секунды. Входное напряжение в этой цепи составляет 15 В.

    Пока есть это напряжение. Конденсатор C1 будет заряжаться до тех пор, пока рабочее значение не достигнет значения D1.Напряжение на затворе Q1 составляет около 2,3 В, потому что оно проходит через делитель напряжения R1 и R2.

    Это гарантирует, что Q1 будет проводить ток, а C2 будет заряжаться. Выходное напряжение на выводе истока 2-го полевого МОП-транзистора — это постоянное напряжение 5 вольт. Два полевых МОП-транзистора соединены в делитель напряжения.

    Как это работает

    При отключении питания конденсатор C1 временно подает питание. На вывод затвора T1 теперь не подается питание, поэтому C2 не заряжается снова.Но он будет медленно разряжаться, потому что Q2 имеет очень высокое входное сопротивление.

    Напряжение на C2 останется почти постоянным. C2 будет подавать рабочее напряжение на Q2, поэтому он по-прежнему проводит напряжение на выходе 5V.

    C1 разряжается очень медленно. Потому что внутреннее сопротивление входа MOSFET очень велико. И ток нагрузки очень низкий.

    Выходное напряжение на выводе истока Q2 будет оставаться постоянным на уровне 5 В до тех пор, пока падение напряжения на C1 не упадет ниже 5 В.

    Но Q2 продолжит проводить ток. Выходное напряжение ниже 5 В.

    Для обеспечения правильной работы схемы. Выберите C2 как MKT или полиэфирную фольгу.

    Список покупок

    Q1, Q2: BF245, транзисторы на полевых транзисторах

    D1: 1N4007, 1000 В, 1 А Диоды

    Резисторы 0,25 Вт, допуск: 5%

    • C1: 4700 мкФ 25 В, электролитический конденсатор
    • 1 0005 C20008
    • C2

    Вы можете увидеть: Регулятор 5V-6V-9V-12V на 1A с использованием IC 78xx
    И см. Подробнее:

    Что еще?

    Вы можете посмотреть другие схемы питания: Нажмите здесь

    ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ

    Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .

    Источник бесперебойного питания — обзор

    13.5 Источники бесперебойного питания

    Источники бесперебойного питания (ИБП) используются для критических приложений, где отказ сетевого питания, даже кратковременный, недопустим. Компьютерные системы являются хорошим примером такого применения, как критически важные системы управления, системы жизнеобеспечения и т. Д. Для продолжения питания нагрузки в случае сбоя входящей электросети должен быть доступен локальный источник энергии.В случае крупных установок, например, в больнице, это, скорее всего, подача топлива для резервной дизель-генераторной установки. Однако это выходит за рамки данного текста.

    Термин ИБП обычно применяется к установкам гораздо меньшего размера (от нескольких сотен ВА до нескольких сотен кВА), где в качестве местного накопителя энергии используется батарея. Понятно, что данная батарея способна обеспечивать большое количество энергии в течение короткого времени или меньшее количество энергии в течение длительного времени. Некоторым компьютерным системам необходимо просто завершить работу в установленном порядке за относительно короткое время, тогда как другие критически важные приложения должны оставаться в рабочем состоянии.

    ИБП состоит из трех основных строительных блоков. Это

    1.

    Зарядное устройство или выпрямитель батареи (преобразователь переменного тока в постоянный) для преобразования входящего сетевого питания в постоянный ток. для зарядки аккумулятора. Постоянный ток выход также может использоваться в качестве источника энергии инвертора в нормальном режиме работы.

    2.

    Батарея для обеспечения энергии, необходимой в случае сбоя в электросети.

    3.

    Инвертор (д.c. к переменному току конвертер), чтобы преобразовать постоянный ток. питание выпрямителя или аккумулятора на необходимый переменный ток. выход.

    Любой преобразователь с трансформаторной связью, описанный в разделе 13.4, можно использовать в качестве инвертора, удалив выпрямление со вторичной обмотки. Хорошим примером является полная мостовая схема, показанная на рисунках 13.36 и 13.37. Здесь действие четырех переключателей приводит к подаче напряжения переменной полярности на нагрузку, преобразуя постоянный ток. вход в переменный ток выход.

    Существует две основные конфигурации ИБП, показанные на рисунках 13.43 и 13.44. В первом случае конфигурации «on line» ИБП подключается последовательно между сетью питания и нагрузкой и, следовательно, всегда находится в цепи. Во втором случае конфигурации «off line» он подключается параллельно к источнику питания, ожидая в пассивном режиме ожидания, чтобы взять на себя обслуживание выхода, когда это необходимо.

    Рис. 13.43. Конфигурация ИБП «on line» или «двойное преобразование».

    Рис. 13.44. Конфигурация ИБП «офлайн» или «пассивный резерв».

    Конфигурация «on line» или «двойное преобразование» (рисунок 13.43) используется для более крупных и критически важных приложений ИБП. Напряжение и частота на выходе могут точно регулироваться одним ИБП, поскольку инвертор всегда включен в цепь. Это также позволяет преобразовывать одно напряжение, частоту или фазу питания в другое. Он также обеспечивает хорошую фильтрацию между входом сети и нагрузкой и действительно бесперебойное переключение между сетью и резервным аккумулятором.Обозначение «в сети» относится к тому факту, что поток энергии всегда проходит через инвертор. Термин «двойное преобразование» означает двойное преобразование переменного тока. к постоянному току и d.c. в переменный ток, преобразование между входом и выходом.

    Конфигурация «офлайн» или «пассивный режим ожидания» (рисунок 13.44) используется для небольших (несколько кВА или меньше) менее важных приложений ИБП. В этом случае требуется цепь управления, чтобы определить, что входящее сетевое питание больше не находится в пределах допустимого отклонения.Когда это состояние обнаруживается схемой управления, она запускает инвертор и приводит в действие переключатель, чтобы изолировать выход от сети. Последнее необходимо для предотвращения «обратного тока», т. Е. ИБП питает все другие нагрузки, также подключенные к той же цепи питания от сети. Переключатель может быть электронным или электромеханическим. Скорость переключения должна быть как можно более высокой, чтобы свести к минимуму неизбежное прерывание подачи питания. Переключение может занять всего 10 мсек (половина цикла 50 Гц a.в.) в современных ИБП. ИБП не может контролировать выходное напряжение или частоту, когда нагрузка подключена непосредственно к электросети. По той же причине его нельзя использовать для преобразования между различными напряжениями питания, частотами или фазами. Чтобы переключение было быстрым, частота и фаза инвертора должны быть синхронизированы с таковой входящего источника питания.

    Термин «линейно-интерактивный» можно найти в некоторой литературе для описания конкретной формы «автономной» конфигурации, в которой используется схема инвертора, которая включает в себя функции как выпрямителя, так и инвертора.

    Какие бывают типы систем ИБП?

    Все три основные технологии источников бесперебойного питания (ИБП) находят свое место в защите сегодняшней распределенной ИТ-инфраструктуры, особенно на границе сети. Каждая технология имеет свои преимущества, и каждая может быть необходима для настройки экономичной защиты электропитания, особенно в сложных системах. Выбор ИБП для вашего конкретного применения требует изучения ряда факторов. Размер нагрузки, расположение и критичность защищаемого оборудования являются ключевыми, а также бюджетными соображениями при выборе ИБП для резервного питания.

    Три основных типа конфигурации системы ИБП: онлайн с двойным преобразованием , линейно-интерактивный и автономный (также называемый резервным и резервным аккумулятором). Эти системы ИБП определяются тем, как мощность проходит через устройство.

    Онлайн двойное преобразование

    Мощность

    переменного тока стабильна и чиста после генерации. Но во время передачи и распределения он подвержен провалам, скачкам напряжения и полному отказу, которые могут прервать работу компьютера, вызвать потерю данных и повредить оборудование.Когда дело доходит до защиты критических ИТ-нагрузок, только технология двойного онлайн-преобразования полностью защищает от всех этих проблем с питанием, обеспечивая высочайший уровень безопасности для сетей.

    Онлайн-систему ИБП также обычно называют двойным преобразованием, поскольку входящая мощность преобразуется в постоянный ток (DC), а затем снова преобразуется в переменный ток. Эта конструкция AC-DC / DC-AC обеспечивает повышенную степень изоляции нагрузки от нарушений в основном питании.

    Онлайн-ИБП принимает входящий источник питания переменного тока и преобразует его в постоянный ток с помощью выпрямителя для питания батареи и подключенной нагрузки через инвертор, поэтому переключатели переключения мощности не требуются.Если основной вход переменного тока выходит из строя, выпрямитель выпадает из цепи, и батареи поддерживают поток энергии к устройству, подключенному к ИБП. Когда входная мощность переменного тока восстанавливается, выпрямитель продолжает нести большую часть нагрузки и начинает заряжать батареи.

    Поскольку питание постоянно проходит через ИБП онлайн, на выходе получается идеальная синусоида. Этот тип ИБП защищает критическую нагрузку практически от всех нарушений питания, включая тонкие гармоники и искажения формы сигнала.

    Это означает, что качество питания от онлайн-ИБП значительно лучше, чем от других технологий.Автономные и линейно-интерактивные технологии уменьшают влияние скачков, скачков и провалов, либо отсекая пики и спады, либо увеличивая мощность, либо переключаясь на резервное питание от батареи. Однако в пределах обычного пути электрической синусоидальной волны большинство колебаний мощности остаются в покое. Онлайн-ИБП регенерирует синусоидальную волну, а не просто регулирует исходное энергоснабжение.

    Онлайн-ИБП обеспечивает непрерывную подачу высококачественного переменного тока на оборудование без перерывов при переключении на батарею, защищая оборудование практически от всех сбоев питания из-за отключений, отключений, провалов, скачков напряжения или шумовых помех.Настоящий онлайн-ИБП с двойным преобразованием обеспечивает 100% согласование мощности, нулевое время переключения на аккумулятор, отсутствие изменений выходного напряжения и лучшее подавление переходных процессов, чем линейно-интерактивные блоки.

    Двойное онлайн-преобразование — это наиболее распространенный режим работы ИБП, используемый для защиты больших центров обработки данных, всегда обеспечивая наивысший уровень качества электроэнергии для нагрузки. Онлайн-системы также обеспечивают регулирование частоты, необходимое для использования с системами резервного генератора для защиты от изменений, типичных для запуска генератора.

    Линейно-интерактивный

    Системы линейно-интерактивного ИБП

    обеспечивают как стабилизацию питания, так и резервное питание от батарей. Эта технология особенно эффективна в областях, где простои случаются редко, но часто случаются колебания мощности. Линейно-интерактивные системы ИБП поддерживают широкий диапазон колебаний входного напряжения перед переключением на резервное питание от батареи.

    Помимо резервного питания от батареи, линейно-интерактивный ИБП обеспечивает гораздо лучший контроль над колебаниями мощности, чем автономные системы. Важнейшим преимуществом линейно-интерактивного ИБП является схема повышения напряжения и диапазон входного напряжения, которое принимает ИБП.Чем шире диапазон, тем больше у вас будет полная защита.

    Технология линейно-интерактивного ИБП

    обеспечивает стабилизацию питания с перерывом в подаче питания на 4-6 миллисекунд при переключении на резервное питание от батареи и защищает от наиболее распространенных проблем с питанием, возникающих в сети. Здесь ИБП также контролирует уровень напряжения и уравновешивает повышенное и пониженное напряжение. Эта технология обеспечивает хороший выбор между разумной защитой и умеренными эксплуатационными расходами.

    В линейно-интерактивном ИБП инвертор становится частью выхода и всегда включен.Инвертор может работать в обратном направлении для зарядки аккумулятора при нормальном входе переменного тока и переключаться на питание от аккумулятора при сбое входа, что обеспечивает фильтрацию и регулирование напряжения. Системы линейно-интерактивного ИБП зависят от батареи для обеспечения питания, поэтому этот тип имеет тенденцию разряжать батарею чаще, чем онлайн-системы ИБП, которые регулируют питание посредством процесса двойного преобразования.

    При пропадании подачи переменного тока на вход ИБП размыкается безобрывный переключатель, и мощность перетекает от батареи к выходу ИБП.Когда инвертор всегда включен и подключен к выходу, линейно-интерактивный ИБП обеспечивает дополнительную фильтрацию и снижает переходные процессы переключения по сравнению с резервным ИБП. Линейно-интерактивные системы ИБП обычно используются в стоечных системах мощностью менее 5000 ВА.

    Offline / Standby / Резервная батарея

    Автономный ИБП

    , также называемый резервным ИБП или резервным аккумулятором, является экономичным выбором. Улучшенные автономные системы ИБП переключаются на аккумулятор достаточно быстро, чтобы предотвратить аномалии питания и выдержать короткие перебои в работе.Автономный ИБП защищает от большинства скачков напряжения, но не поддерживает идеальную мощность во время небольших провалов и скачков напряжения.

    Ключом к качеству автономного ИБП является диапазон мощности, за исключением которого устройство будет работать до переключения на резервный аккумулятор. Чем шире диапазон, тем меньше расходуется батарея и больше доступно время резервного питания при отключении питания. Чем чаще ИБП переключается на резервный аккумулятор, тем короче срок его службы.

    Технология автономных ИБП

    защитит от большинства скачков напряжения, подавляя избыточное напряжение, и поможет выдержать более 90% всех отключений.Автономная система ИБП передает электроэнергию переменного тока напрямую через блок, мимо переключателя, к выходной точке, к которой подключена защищаемая нагрузка.

    Когда происходит сбой входного питания, встроенная батарея и инвертор, который преобразует мощность постоянного тока батареи в переменный ток, активируются и подключаются к выходу с помощью безобрывного переключателя. Обычно при переключении на резервную батарею происходит перерыв в питании на 6-8 миллисекунд.

    Эта технология лучше всего подходит для устройств мощностью менее 1500 ВА, таких как небольшие офисы, персональные домашние компьютеры и другие менее важные приложения.Автономный ИБП — хороший вариант для тех, кому требуется меньшая мощность и стоимость. Технология автономных ИБП обеспечивает защиту от резервного питания для настольного оборудования, игровых консолей, рабочих станций, беспроводных сетей и другой электроники. Во время отключения электроэнергии он обеспечивает достаточное время работы для сохранения незавершенного производства и завершения надлежащего отключения оборудования. В дополнение к резервному питанию большинство автономных систем ИБП также предлагает базовую защиту от перенапряжения.

    Каковы основные компоненты системы ИБП?

    Любая онлайновая система бесперебойного питания (ИБП) с двойным преобразованием состоит из четырех основных компонентов: Выпрямитель ; Батареи ИБП ; Инвертор ; и выключатель статического байпаса .

    Выпрямитель

    Выпрямитель выполняет несколько основных функций. Первый — преобразовать входную мощность из переменного (переменного тока) в постоянный (постоянный ток). Его вторая основная роль — подзарядка аккумуляторов, в то время как питание постоянного тока также направляется к инвертору.

    В зависимости от размера ИБП выпрямительный модуль может включать в себя зарядное устройство. В меньших по размеру системах бесперебойного питания (например, ниже 3 кВА) выпрямитель и зарядное устройство нередко являются отдельными компонентами.

    Выпрямители ИБП

    могут воспринимать большие колебания входного напряжения, что означает, что система может выдерживать перегрузки или скачки напряжения без включения батарей.

    Батареи ИБП

    Батареи в системе ИБП обеспечивают аварийное питание при отключении сетевого питания. Выпрямитель или отдельное зарядное устройство обеспечивают постоянную зарядку аккумуляторов.

    Батарейные системы ИБП имеют по крайней мере одну цепочку батарей, причем необходимое количество батарей зависит от напряжения постоянного тока ИБП.Батареи в цепочке подключаются последовательно, поэтому, если одна батарея выходит из строя, то же самое происходит и со всей цепочкой.

    В системах ИБП меньшего размера батареи часто находятся внутри устройства. В то время как в более крупных решениях батареи ИБП часто размещаются в отдельных автономных шкафах.

    Инвертор

    Этот компонент выполняет вторую половину двойного преобразования, переключая напряжение постоянного тока с выпрямителя или батареи обратно на выход переменного тока, который питает критическую нагрузку.

    Этот процесс преобразования (из переменного в постоянный в переменный) и фильтрация сглаживает такие события, как всплески, провалы, всплески и электрические помехи, гарантируя, что конечный выходной сигнал будет чистой синусоидальной формой.

    Переключатель статического байпаса

    Этот компонент служит защитой на случай отказа системы ИБП. В случае отказа ИБП переключатель статического байпаса автоматически подключает нагрузку к электросети, минуя выпрямитель, батареи и инвертор.

    Необходимость переключения на питание от сети не идеальна, поскольку питание не будет фильтроваться или кондиционироваться, как обычно в онлайн-ИБП с двойным преобразованием, но это позволяет оборудованию продолжать работать, пока ИБП ремонтируется или заменяется.

    Другие компоненты ИБП

    В зависимости от размера и типа ИБП в комплект могут входить несколько других распространенных компонентов, например вентиляторы или конденсаторы.

    Кроме того, имеются также такие компоненты, как внешний ремонтный байпас , который позволяет снимать и / или заменять ИБП без прерывания нагрузки, ограничители импульсных перенапряжений (TVSS) и простой протокол управления сетью (SNMP). ) -совместимые приложения для мониторинга и связи.

    Узнайте больше о том, как работают системы бесперебойного питания, из этого удобного видео «Основы ИБП»:

    Дополнительная литература:

    Источник бесперебойного питания (ИБП) — Infineon Technologies

    С ростом осведомленности и стремления к сокращению выбросов углерода во всем мире, относительно более строгие требования, впоследствии увеличивающие угрозу более высоких затрат на электроэнергию, стимулируют рынок ИБП с более высокой эффективностью.На рынке также наблюдается тенденция к тому, что клиентам требуются ИБП меньшего размера, обеспечивающие такой же уровень защиты. Тенденция обусловлена ​​нехваткой места и стоимостью владения. Чем меньше занимаемая площадь ИБП, тем легче он становится, тем меньше затраты на его эксплуатацию и тем больше места доступно для основной деятельности или процесса. Сочетание сильных сторон модулей питания Easy, которые устанавливают эталон низкой паразитной индуктивности, с мощью MOSFET-микросхемы Infineon 1200 В CoolSiC ™ позволяет нашим клиентам не только значительно снизить системные и эксплуатационные расходы, а также помогает использовать невиданные ранее возможности. уровни КПД и удельной мощности.

    Технические тенденции:

    Такие приложения, как серверы, центры обработки данных и промышленная автоматизация, требуют топологии ИБП с двойным преобразованием. Системы ИБП подают питание на подключенное оборудование в двухэтапном процессе . Сначала они преобразуют входящую мощность переменного тока в мощность постоянного тока, а затем преобразуют мощность постоянного тока в кондиционированную мощность переменного тока с чистой синусоидой. Во время сбоя системы ИБП преобразуют накопленную энергию батареи постоянного тока в мощность переменного тока. Кроме того, они автоматически обходят внутренние компоненты и подают питание непосредственно на подключенное оборудование в случае внутренней неисправности или перегрузки.

    Система DC-AC преобразует постоянный ток в кондиционированное переменное чисто синусоидальное напряжение. На этом этапе предпочтительна топология уровня 2 или уровня 3 NPC 1 / NPC 2 . В частности, level 3 NPC 1 / NPC 2 широко используется из-за его более высокой эффективности. Уровень 3 NPC 1 позволяет использовать устройства , 600 В, и оптимальную топологию для работы с частотой коммутации более 20 кГц , а также для моделей ИБП с высоким выходным напряжением. Уровень 3 NPC 2 использует устройства 600 В и 1200 В , что наилучшим образом подходит для работы с частотой коммутации менее 20 кГц , а также для моделей ИБП с низким выходным напряжением.

    Infineon Технология MOSFET, 1200 В CoolSiC ™ открывает разработчикам инверторов новую возможность придерживаться простой двухуровневой топологии, чтобы использовать еще большую эффективность и удельную мощность, чем сложная трехуровневая топология.

    Подробнее:

    Типы систем бесперебойного питания (ИБП)

    Чтобы снизить риск искажения электропитания, системы ИБП часто включаются в электрические сети (ИБП означает «источник бесперебойного питания»).Помехи в электроснабжении могут проявляться в различных формах, например, в виде провалов и скачков напряжения, гармоник или скачков напряжения. Эти сбои могут нанести серьезный вред чувствительному электрическому оборудованию, особенно на критических этапах обработки или производства операции. Производители электронных источников питания обеспечивают надежный высококачественный поток энергии для чувствительного оборудования с электрическими нагрузками и обычно используются в промышленных приложениях, медицинских учреждениях, аварийном оборудовании, телекоммуникациях и компьютеризированных системах обработки данных.Система ИБП может быть полезным инструментом для обеспечения надлежащей работы источника питания.

    Различные типы ИБП

    Ниже приводится краткий обзор различных типов доступных ИБП.

    Для использования в промышленных / производственных ситуациях, например, на заводах и фабриках.

    Используемые в больницах и медицинских центрах, медицинские системы ИБП невероятно важны, поскольку они поддерживают системы жизнеобеспечения и другое критически важное оборудование.

    Находящиеся на серверных фермах и сайтах веб-хостинга, а также в телефонных компаниях, компьютерные / коммуникационные ИБП, вероятно, являются наиболее известными среднему человеку, но они варьируются от тех, которые сделаны для домашнего офиса, до тех, которые

    Системы ИБП

    милиарного класса сертифицированы по качеству в соответствии с сертификатом MIL-SPEC.Они используются в боевых действиях по всему миру.

    Как следует из названия, эти системы особенно подходят для работы в условиях высоких температур.

    Рабочие характеристики ИБП — Характеристики источника питания

    Системы ИБП

    могут быть необходимы в ситуациях, когда часто возникают колебания или перебои в подаче электроэнергии, поскольку они могут обеспечивать резервное питание, которое поддерживает жизненно важные системы в рабочем состоянии в случае отключения питания. В условиях, связанных с кратковременными колебаниями или сбоями напряжения, ИБП может поддерживать постоянную мощность для поддержания работы нагрузок, а в случае сбоя в электросети он активирует резервное питание для поддержания работы систем до тех пор, пока они не будут безопасно отключены.Кроме того, эти системы ИБП часто также могут снизить риск, связанный с гармоническими сбоями и переходными процессами в линии. Эффективный ИБП обычно включает в себя несколько из следующих функций:

    • Регулируемое выходное напряжение с низким уровнем гармонических искажений, на которое не влияет входное напряжение или изменения нагрузки
    • Входной ток с уменьшенным гармоническим искажением
    • Низкая степень электромагнитных помех и акустических шумов
    • Минимальное время перехода между обычным и резервным режимами
    • Высокий уровень надежности и эффективности
    • Относительно низкая стоимость, вес и требования к размеру

    Хотя большинство отдельных систем электропитания не могут обеспечить все эти функции одновременно, обычно можно найти ИБП с характеристиками, соответствующими потребностям приложения.Отдел научной и технической информации Министерства энергетики предоставляет дополнительную информацию об измерениях гармоник.

    Резервный ИБП

    Резервный ИБП

    , также известный как автономный или сетевой ИБП, обычно состоит из инвертора переменного / постоянного и постоянного / переменного тока, батареи, статического переключателя, фильтра нижних частот для уменьшения частоты переключения от выходного напряжения и ограничитель перенапряжения. Резервная система работает с переключателем, устанавливающим вход переменного тока в качестве основного источника питания и чередующимся с батареей и инвертором в качестве резервных источников в случае сбоя основного питания.Инвертор обычно остается в режиме ожидания, активируясь только при отключении питания, а безобрывный переключатель автоматически переключает электрическую нагрузку на резервные блоки. Этот тип системы ИБП обеспечивает высокую эффективность, небольшой размер и относительно низкую стоимость, что делает его распространенным вариантом для персональных компьютеров.

    Резервный ИБП Ferro

    ИБП резервного питания Ferro использует специализированный насыщающий трансформатор с несколькими силовыми подключениями. Первичная мощность течет от входа переменного тока, проходит через трансформатор к выходу.В случае сбоя питания безобрывный переключатель активирует инвертор, чтобы подобрать выходную нагрузку. Как и в обычных резервных системах ИБП, инвертор остается в режиме ожидания, но специализированный ферро-трансформатор может обеспечивать некоторую степень регулирования напряжения и контроля формы выходного сигнала. Резервные ферро-системы полезны благодаря своей надежности и характеристикам сетевой фильтрации, однако их эффективность снижается при подключении к определенным типам генераторов или компьютеров, а сам ферро-трансформатор несет в себе риск искажения напряжения и перегрева.

    Линейно-интерактивный ИБП

    В линейно-интерактивном дизайне аккумулятор и инвертор переменного тока постоянно подключены к выходу ИБП, а аккумулятор можно заряжать, вращая инвертор в обратном направлении, когда мощность переменного тока установлена ​​на нормальном уровне. В случае сбоя питания безобрывный переключатель может переключить электрический поток от батареи на выход системы. Поскольку инвертор постоянно подключен к выходу, ИБП обеспечивает дополнительную фильтрацию и снижает риск переходных процессов переключения.В линейный интерактивный ИБП иногда включается переключающий трансформатор, который позволяет регулировать напряжение, предотвращая преждевременное переключение ИБП на питание от батареи. Высокий уровень эффективности и надежности линейно-интерактивного дизайна, а также его относительно небольшой размер и низкая стоимость делают его хорошо подходящим для ряда приложений бесперебойного питания.

    Двойное преобразование

    Системы ИБП с двойным преобразованием

    обычно используются для приложений с более высоким напряжением и имеют конфигурацию, аналогичную конфигурации резервных блоков, но с основным трактом питания, ориентированным на инвертор, а не на сеть переменного тока.Этот тип системы ИБП практически не требует времени для переключения между режимами, поскольку сбой входного переменного тока не приводит к срабатыванию безобрывного переключателя. Вместо этого входной переменный ток заряжает резервную батарею, которая, в свою очередь, питает выходной инвертор. Такая конфигурация обеспечивает высокоэффективную электрическую мощность, но может вызывать длительный износ компонентов и иногда мешать силовой проводке или резервным генераторам.

    ИБП с дельта-преобразованием

    Delta Conversion — относительно недавнее дополнение к индустрии источников бесперебойного питания, которое было введено для устранения некоторых недостатков, присущих системам с двойным преобразованием.Как и конструкция с двойным преобразованием, ИБП с дельта-преобразованием имеет инвертор, непрерывно подающий напряжение нагрузки, однако он также подает питание на выход инвертора. В случае сбоя питания или электрических искажений этот ИБП действует аналогично блоку двойного преобразования, но обеспечивает более эффективную энергоэффективность, преобразуя входную мощность в выходную, а не переключаясь между источниками питания и батареями. Он более совместим с системами генератора и вызывает меньший нагрев и износ компонентов.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *