Основные виды схем применяемых в ИБП
Если предварительное тестирование проведено, то можно попытаться провести более глубокую диагностику. Даже обладая специальными знаниями, полезным будет изучить общие принципы работы ИБП и принципиальные схемы конкретных приборов.
Для резервирования питания офисной техники применяются несколько типов бесперебойников, различающихся своей схемотехникой. Первый тип – Offline.
Структурная схема ИБП Offline.
Как и у всех УПС, в схеме имеется сетевой фильтр, зарядное устройство и батарея, которая питает преобразователь (инвертор) постоянного напряжения в переменное. В нормальном режиме выход преобразователя к нагрузке не подключен. При исчезновении питающей сети происходит переключение потребителей на питание от инвертора. Основной минус такого подхода – на переключение требуется время. Оно минимально для человеческого восприятия, но для техники может быть слишком большим. Некоторые устройства могут за это время отключиться или потерять данные. Зато эти бесперебойники простые, дешевые, надежные и ремонтопригодные.
ИБП, построенные по схеме Line interactive, работают по сходному принципу, но у них на входе установлен стабилизатор сетевого напряжения. Он построен по принципу переключения отводов первичной обмотки трансформатора. Поэтому при изменениях параметров сети потребители питаются стабильным напряжением, и переключение в автономный режим происходит только тогда, когда входной стабилизатор не может справиться. То есть, гораздо реже.
Работа UPS типа Line interactive в нормальном режиме и в режиме резервирования.
Самым дорогим, но и оптимальным способом построения резервного источника считается On-line. В этом случае батарея постоянно подзаряжается сетевым напряжением (буферный режим), а потребители постоянно питаются от инвертора стабилизированным напряжением. При исчезновении питания от сети не происходит переключения, бестоковая пауза отсутствует. Такие приборы эффективны, но дороговаты.
Блок-схема устройства On-line.
Подключайте к ИБП только ту нагрузку, которая действительно требует бесперебойного питания
Использование ИБП оправданно лишь там, где потеря питания способна привести к потере данных, — в персональных компьютерах, серверах, концентраторах, маршрутизаторах, внешних модемах, стримерах, дисководах и т.п. Принтеры, сканеры и уж тем более осветительные лампы не нуждаются в ИБП. Что произойдет, если принтер потеряет питание во время печати? Испортится лист бумаги — ценность его не сопоставима со стоимостью ИБП. Кроме того, принтер, подключенный к устройству бесперебойного питания, при переходе на питание от батарей расходует на себя их энергию, отнимая ее у компьютера, который действительно в ней нуждается. Для того чтобы защитить от разрядов и помех оборудование, не несущее информации, которая может быть потеряна в результате сбоя питания, достаточно применения сетевого фильтра (например, APC Surge Arrest) или, при значительных колебаниях напряжения в сети, сетевого стабилизатора.
Параметры аккумуляторов в ИБП
Вернёмся к параметрам, по которым подбираются аккумуляторы. Основных параметров у заменяемых батарей для UPS два:
- Напряжение, для которого они рассчитаны. Это основной параметр для замены. При зарядке и разрядке батареи контроллер ИБП устанавливает через трансформатор рабочее напряжение. При зарядке оно превышает номинал, для 12 В это 14−15 В, а при разрядке — старается уменьшить, т.к. чем «спокойнее» происходит процесс разряда, тем дольше будет работать батарея.
- Ёмкость батареи. От неё зависит, сколько минут проработает ИБП после отключения питания. Этот параметр может варьироваться — многие бесперебойники используют меньгие по ёмкости аккумуляторы, а небольшая модификация управляющей платы позволяет UPS’у использовать аккумуляторы ёмкостью 40−50 Ампер/часов (автомобильные).
Например, в Ippon Back Power Pro 800 устанавливаются батареи Yuasa NPW45−12 или CSB1234W. Их рабочее напряжение 12 В, а ёмкость — 9 Ампер*часов. При этом на сайте производителя рекомендуется для замены батарея Ippon IP12−7,0 с ёмкостью 7 Ач. Это подтверждает, что в ИБП замена аккумулятора на меньшей ёмкости продукцию вполне корректна даже по мнению производителя.
Аккумуляторная батарея CSB HR1234W
ИБП не держит нагрузку — эта, и другие неисправности бесперебойников
При любой неисправности в первую очередь следует прочитать инструкцию к прибору. В зависимости от производителя и модели, одна и та же неисправность может проявляться по-разному. Диагностика каждого ИБП и ремонт могут отличаться, в зависимости от определения типовых проблем.
Симптомы неисправностей бесперебойников могут быть разными, но основные из них:
- не держит нагрузку при отключении питания от сети;
- не включается;
- ИБП постоянно пищит;
- перегревается;
- ИБП щелкает или самостоятельно отключается.
В некоторых случаях отремонтировать прибор получится самостоятельно, при этом стоить помнить, что UPS прибор электрический и потребуются элементарные навыки в сборке и разборке.
Во время разборки прибора следует соблюдать осторожность
Наиболее частыми проблемами в работе бесперебойников являются пыль и износ аккумулятора. Обе они возникают в результате длительной эксплуатации. Техника нуждается в регулярной чистке от пыли, не стоит оставлять прибор в комнате где де идет ремонт – строительная пыль для него наиболее опасна.
На что в ИБП нельзя полагаться
Батарея — наименее надежный элемент большинства хорошо сконструированных систем ИБП. Тем не менее архитектура ИБП может влиять на долговечность этого критичного компонента. Если держать батарею под непрерывной подзарядкой даже при отключении ИБП (как это делается во всех ИБП, производимых АРС), срок ее эксплуатации увеличивается. При выборе ИБП следует избегать топологий с высоким напряжением батареи. Следует остерегаться ИБП, в которых батарея подвергается воздействию пульсирующих токов или перегреву. В большинстве систем ИБП применяются одинаковые батареи. И все же конструктивные различия между ИБП различных систем обусловливают значительные различия в сроке службы батарей, а следовательно, и в размерах эксплуатационных затрат.
Пайка блоков питания
Во время ремонта ИБП возникает необходимость проверки элементов. Для этого необходимо выпаять соответствующий элемент с печатной платы
Пайку важно производить аккуратно, используя паяльник требуемой мощности:
- от 80 Ватт – для ремонта силовых элементов: трансформатор, силовые транзисторы, выходные диоды, диодный мост, сглаживающие конденсаторы;
- до 60 Ватт (или термовоздушную паяльную станцию) – для ремонта компонентов малой и средней мощности.
Если ИБП работал с нарушением температурных режимов (перегревался), то при удалении компаунда возможен отрыв SMD компонентов с печатной платы
Важно помнить про это, а при дальнейшем ремонте восстановить обвязку на плату
При ремонте ИБП используется сплав Розе, для уменьшения температуры заводского припоя и исключения повреждения подводящих проводников.
При монтаже необходимо припаивать на:
- паяльную пасту с температурой плавления 183 градуса Цельсия – элементы малой мощности
- ПОС 61-63 (Pb 61-63/ Sn 40) – силовые электронные компоненты.
После ремонта, перед проведением измерений на транзисторах, важно понизить температуру ИБП, так как в нагретом состоянии, ключи открыты. Перед пайкой вновь устанавливаемых компонентов (транзисторов) их выводы нужно зачистить и залудить
Перед пайкой вновь устанавливаемых компонентов (транзисторов) их выводы нужно зачистить и залудить.
После пайки, необходимо отмыть спиртом или другим очистителем те места где выполнялась пайка.
Неисправности ИБП, описание
Поломка ИБП подвергает опасности все оборудование, а потому следует знать, как проверить ИБП и его аккумулятор на работоспособность. Способы устранения мелких неисправностей обязательно описаны в руководстве пользователя к прибору, потому рекомендуется в первую очередь изучить его. Если это не дало результата, следует попробовать определить проблему самостоятельно.
Пищит непрерывно
UPS начинает пищать в том случае, если отключена электроэнергия и оборудование перешло на питание от батареи. В этом случае все нормально. Именно для этих целей и создан этот прибор. Пользователю достаточно завершить работу всей системы и отключить питание устройства.
В том случае, если такой писк возникает регулярно, при этом напряжение в сети есть, возможно следует протестировать электрическую сеть и понять причины скачков напряжения. В этом случае бесперебойник не виноват, проблема в другом месте.
Следует обращать внимание на индикаторы устройства
Еще одна причина писка ИБП – перегрузка. В этом случае прибор не тянет оборудование, подключенное к нему. Вычислить источник проблем можно поочередно подключая и отключая приборы. Решением проблемы будет покупка более мощного бесперебойника или отключение части оборудования.
Не включается после подачи питания
В том случае, если электричество в сети появилось, но ИБП не включается следует проверить исправность батареи, подключение к сети и уровень напряжения. ИБП не сможет долго работать, если в сети низкое напряжение продолжительное время. В этом случае батарея разрядится, а прибор перестанет включаться.
Иногда, достаточно подключить ИБП к сети и просто подождать некоторое время, батарея зарядится и прибор начнет работать. Следует знать, как проверить ИБП на работоспособность его кнопки включения, она может быть продавлена. Обрывы проводов – частая проблема бесперебойников. При большой перегрузке некоторые марки ИБП отказываются работать, достаточно все отключить и проверить его в самостоятельном включении.
Сам отключается, сильно греется
При наличии напряжения в сети бесперебойник может выключится от перегрузки на выходе
Тут важно учитывать в какой момент отключается прибор. Если во время отсутствия электроэнергии, то скорее всего проблема в батарее, следует проверить ее работоспособность
В том случае, когда прибор отключает нагрузку во время работы от сети, то вполне возможно, что виной всему настройки программного обеспечения. Следует проверять настройки стандартных установок, при необходимости откорректировать их.
После вскрытия корпуса можно заметить явные проблемы
Причиной нестабильной работы прибора может быть использование аксессуаров не фирменного производства. Кроме этого, вполне вероятно появятся и другие проблемы в работе ИБП. Бесперебойник может отключиться от перегрева. В этом случае следует проверить исправность охлаждающей системы и убедиться в отсутствии мусора, препятствующего свободной циркуляции воздуха, иначе прибор будет выключаться.
Подбирать ИБП следует внимательно, согласно напряжению подключаемых приборов. При перегрузке бесперебойник отключится, так же, как и при недостаточной нагрузке. Устройства некоторых производителей нагрузку ниже установленной мощности определяют, как отсутствие рабочих приборов и отключаются для сохранения собственного заряда.
Когда ИТ-стратегия не нужна?
«Представьте себе ситуацию: ваша компания стала жить «по стратегии». Что-то там невнятно звучащее написала, а может, даже, смогла на основе стратегических направлений расписать тактические планы. И вот теперь ваш CEO или его зам требуют ИТ-стратегию.
Мы знаем, что по науке (западной) надо сделать «выравнивание». То есть, смекнуть, как поставленные задачи будут решаться бизнесовыми подразделениями и что надо поменять/развить у себя в хозяйстве. Возможно, удастся что-то в тактических планах даже оптимизировать, ибо ИТ частенько позволяют повысить эффективность любой экспансии или хотя бы удешевить.
Вот тут главное — не перестараться. Чтобы ваш план не получился более понятным, прозрачным, структурно более рельефным, а самое плохое — экономически хорошо обоснованным. Любые планы порождают изменения, неопределённость, мутную водичку. И если вы поставите рядом свой начищенный до блеска механизм, он станет вашим памятником сразу после включения. Ибо окажется очень ослепительным на фоне остальных.
P.S. Я из-за этой ошибки потерял работу. Если хотите остаться на своей — «выравнивайте» стратегию в допустимых пределах».
В чём разница между типами литий-ионных батарей?
Все литий-ионные аккумуляторы сегодня используют в качестве электролита неметаллический раствор, содержащий литий-ионы. Этот слой является проводником электронов, в котором протекает ток между двумя электродами, катодом (+) и анодом (-). Катод представляет собой оксид металла, а анод выполнен из пористого углеродного материала. Меняя тип используемых материалов, можно менять характеристики самих аккумуляторов.
Некоторые батареи, например, сконструированы таким образом, чтобы максимизировать энергетическую емкость и обеспечить длительное время работы, измеряемое в часах. Их часто называют «энергетическими ячейками».
С другой стороны, «силовые элементы» настраиваются таким образом, чтобы обеспечить очень высокую плотность мощности (то есть удельную мощность), но с меньшей энергетической емкостью, когда вся ее мощность может быть подана на нагрузку за короткий промежуток времени. Поскольку системы ИБП, как правило, сконфигурированы так, чтобы расходовать свои батареи в течение короткого промежутка времени (минут), здесь используются силовые элементы. Таким образом, батареи проектируются для их предполагаемого применения. А новые химические технологии разрабатываются и тестируются, чтобы еще больше расширить границы современной технологии литий-ионных аккумуляторов. Распространенный способ дифференциации типов литий-ионных аккумуляторов основан на их основном активном химическом материале, который придает аккумулятору его уникальные, присущие ему свойства по сравнению с другими литий-ионными аккумуляторами. По данным Battery University3, шесть из наиболее распространенных типов:
- Литий-кобальтовые (LiCoO2)
- Литий-марганцевые (LiMn2O4 or “LMO”)
- Литий-никель-марганец-кобальт-оксидные (LiNiMnCoO2 or “NMC”)
- Литий-железо-фосфатные (LiFePO4)
- Литий-никель-кобальт-алюминий-оксидный (LiNiCoAIO2)
- Литий-титанатные (Li4Ti5O12)
В таблице 2 показано, как различные типы химии отличаются друг от друга с точки зрения их ключевых атрибутов.
Тип химии |
Ориентация на АКБ большой ёмкости |
Ориентация на АКБ большого тока |
Безопасность |
Эффективность |
Жизненный цикл |
Стоимость |
LiCoO2 (LCO) |
Наивысшая |
Средняя |
Средняя |
Высокая |
Средний |
Средняя |
LiMn2O4 (LMO) |
Высокая |
Высокая |
Высокая |
Средняя |
Средний |
Средняя |
LiNiMnCoO2 (NMC) |
Наивысшая |
Высокая |
Высокая |
Высокая |
Длинный |
Средняя |
LiFePO4 (LFP) |
Средняя |
Наивысшая |
Наивысшая |
Высокая |
Очень длинный |
Средняя |
LiNiCoAIO2 (NCA) |
Наивысшая |
Высокая |
Средняя |
Высокая |
Длинный |
Высокая |
Li4Ti5O12 (LTO) |
Средняя |
Высокая |
Наивысшая |
Наивысшая |
Очень длинный |
Наивысшая |
Есть и другие аспекты, помимо химии, которые отличают одну батарею от другой. Отдельные элементы батареи могут быть упакованы по-разному, и это оказывает влияние на производительность батареи. Существуют призматические мешки и банки, а также цилиндрические банки. От формы элементов, а также от типа и качество материалов, используемых в их конструкции, зависит вес батареи, плотность энергии, способности проводить тепло, долговечности (безопасности) и цены.
Тип литий-ионных аккумуляторов:
а) — цилиндрический, b) — призматический, c) — мешок
Но даже две батареи одного типа с одним типом химии могут иметь разные характеристики. Производители ИБП должны выбрать конструкцию ячейки и уровень качества материала, соответствующий предполагаемому применению.
Влияет ли напряжение на надежность?
Батареи состоят из отдельных ячеек, примерно по 2 В каждая. Для создания батареи более высокого напряжения отдельные элементы соединяют последовательно. В 12-вольтовой батарее — шесть элементов, в 24-вольтовой — 12 элементов и т.д. Когда батарея находится под непрерывной подзарядкой, как в системах ИБП, отдельные элементы подзаряжаются одновременно. В силу неизбежного разброса параметров некоторые элементы отбирают большую по сравнению с другими долю напряжения зарядки. Это вызывает преждевременное старение подобных элементов. Надежность группы из последовательно соединенных элементов определяется надежностью наименее надежного элемента. Поэтому, когда один из элементов выходит из строя, выходит из строя и батарея в целом. Доказано, что скорость процессов старения непосредственно связана с количеством элементов в батарее, в связи с этим скорость старения возрастает при повышении напряжения батареи. В лучших типах ИБП применяется меньшее количество более мощных элементов вместо большего количества элементов меньшей мощности, тем самым достигается повышенная надежность. Некоторые изготовители применяют батареи высокого напряжения, что при заданном уровне мощности дает возможность уменьшить число проводных соединений и полупроводников, снизив, таким образом, стоимость ИБП. Напряжение батареи большинства типичных ИБП при мощности порядка 1кВА составляет 24. 96 В. При таком уровне мощности у батарей ИБП фирмы АРС, в частности семейства Smart-UPS, напряжение не превышает 24 В. Батареи низкого напряжения в ИБП, производимых компанией АРС, имеют более высокий по сравнению с конкурирующими устройствами срок эксплуатации. Средний срок эксплуатации в батареях АРС равен 3-5 годам (в зависимости от температурного режима, частоты циклов разряд/заряд), тогда как некоторые изготовители указывают срок эксплуатации только 1 год. В течение 10-летнего срока использования ИБП пользователи некоторых систем затрачивают на батареи вдвое больше, чем на само устройство! Хотя разработка ИБП с применением высоковольтных батарей оказывается проще и обходится производителю и дешевле, на пользователя в таком случае ложатся скрытые расходы в виде укороченного срока эксплуатации ИБП.
Срок эксплуатации ИБП
В среднем, срок службы агрегата бесперебойного питания истекает через 5 – 7 лет после ввода его в эксплуатацию. Но этот термин может составлять и 10, и даже 20 – 30 лет. Все зависит от соблюдения нормативов использования системы.
Чаще всего электронные схемы стареют из-за высыхания электролитических конденсаторов с жидким электролитом. Через трещины в корпусе испаряется растворитель, содержащий молекулы вещества, проводящего ток. Электролит не диссоциирует на ионы, прибор для конденсации уменьшается в емкости, лобовое сопротивление увеличивается, ИБП теряет работоспособность.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Чтобы замедлить процесс высыхания электролитического конденсатора, рекомендуется установить прецизионный кондиционер. Он поддерживает оптимальный уровень температуры и влажности воздуха в помещении, где находится чувствительное оборудование
Благодаря этому электролит менее подвержен воздействию агрессивных факторов внешней среды.
Второй причиной преждевременной поломки ИБП является неудовлетворительное состояние аккумуляторной батареи. Срок службы более дешевых составляет 3 – 5 лет, более дорогих – 10 – 15 лет. Батарея быстрее садится, если в технологическом помещении постоянно наблюдаются температурные перепады или источник подвергается большой нагрузке.
ВАЖНО! Если истек срок службы хотя бы одной АКБ, заменяется весь батарейный комплект, так как в случае совместной работы новых и старых батареек ускоряется время изнашивания первых
Какие неисправности можно отремонтировать самостоятельно
Существует ряд поломок, которые вполне можно устранить в домашних условиях самостоятельно. При серьезных повреждениях, зачастую прибор приходится полностью менять или обращаться к помощи специалистов. Также следует учитывать наличие специфического запаха, повреждение оценить получится только разобрав устройство и выявив проблему.
Прибор необходимо почистить
Список поломок
У каждого устройства есть типичные проблемы работы – источники бесперебойного питания не исключение. Существует ряд проблем, которые вполне получится решить самостоятельно:
- не включается – надо проверить подключена ли батарея, емкость АКБ и соединение гибкого кабеля;
- отключился, появился запах гари – неисправен сетевой фильтр, перегрузка, неправильно подключены АКБ;
- работает только от батареи – сгорел предохранитель;
- не подключается к сети – нарушено соединение сетевого кабеля;
- батарея не заряжается – заменить батарею;
- не держит батарея – неисправность АКБ.
Как проводить ремонт или замену деталей
Самостоятельно вполне получится выполнить несложный ремонт источника бесперебойного питания. В случае с перегревом вполне достаточным окажется очищение прибора от мусора и пыли. Следует разобрать устройство и провести полное удаление всех засорений. Это самое простое и легкое в ремонте и обслуживании ИБП.
Паять следует аккуратно
Также самостоятельно можно проверить соединения всех проводов и обнаружить сгоревшие конденсаторы. Заменить их получится при наличии навыков работы с паяльником и покупке соответствующих деталей. Предохранители могут часто выходить из строя, а потому многие производители в комплект вкладывают запасные.
Замер напряжения
Для замены АКБ потребуется ее снять, как правило делать это легко, достаточно крестовой отвертки
После приобретения новой батареи важно соблюдать порядок установки:
- поставить ее в корпус устройства;
- подключить провода, учитывая полярность;
- соединить остальные части корпуса.
В том случае, если проблема кроется в другом, без помощи мастера не обойтись. Надо обратиться в сервисный центр для ремонта источника бесперебойного питания. Следует узнавать у мастера будет ли подлежать ремонту прибор.
Специалист всегда поможет решить проблему
Уход за техникой, регулярная диагностика и контроль работоспособности помогут избежать многих проблем. Бесперебойник призван защищать технику от перепадов напряжения, а потому его состояние должно быть исправным, обеспечивающим необходимое напряжение. Простой ремонт ИБП своими руками вполне получится выполнить дома.
Замена батареи
Для замены аккумуляторной батареи понадобится совсем немного времени и единственный инструмент – крестовая отвертка. Изначально требуется выкрутить несколько винтов, скрепляющих части корпуса и расположенных снизу ИБП, в специальных отверстиях. Это позволит снять верхнюю крышку и получить доступ к батарее. Аккумулятор в большинстве случаев не закреплен каким-то особым способом внутри корпуса и извлекается достаточно легко. Нужно лишь отсоединить два провода, которые подключаются к батарее с помощью клемм. После извлечения источника сохранения энергии из корпуса ИБП необходимо определить его маркировку и приобрести аналогичную батарею в специализированном магазине. Сборка ИБП производится в обратном порядке:
- Установка батареи.
- Подключение проводов, соблюдая полярность.
- Установка и соединение между собой частей корпуса устройства.
Производители
Производителей сменных батарей для бесперебойников огромное количество. Всех производителей следует разделить на две группы:
- Компании, специализирующиеся на производстве батарей. Рынок этот высококонкурентный, и откровенно плохие модели найти сложно. Есть множество отзывов, историй использования, описаний возможностей для восстановления и опасные модели, их изучение позволит не нарваться на откровенно провальную модель. В остальном, качество вполне пропорционально стоимости. Представителями этого «блока» являются CSB, Fiamm, B.B.Battery, Ventura, Sonnenschein, Coslight, AQQU.
- Компании, производящие UPS. Если видите бренд батареи, совпадающий с брендом ИБП (SVEN, Ippon, 3Cott) — это повод внимательно изучить отзывы и форумы. Часто производители бесперебойников просто покупают недорогие модели и «брендируют» их под себя. Особняком стоят «гиганты», такие, как APC — их производство и рынок превосходит большинство производителей компонентов.
Импульсный блок питания
Для обеспечения нагрузки майнеров применяются ИБП различной мощности. В данном материале подробно рассматривается БП применяемый для разных моделей асиков.
В конструкцию ИБП APW7 входит:
- корпус – из экранированной металлической коробки
- печатная плата ИБП имеет установленные радиотехнические компоненты
- система охлаждения состоит из принудительного вентилятора
- провода необходимые для подключения нагрузки
Основную функцию выполняет плата с расположенными на ней элементами.
Сторона монтажа APW7
Элементы расположенные на печатной плате ИБП:
- FUSE предохранитель
- Варистор
- Конденсатор сетевого фильтра
- Дросселя
- Блокировочные конденсаторы
- Конденсатор сглаживающий
- Фильтрующие конденсаторы
- Силовые транзисторы
- Разъем для подключения вентилятора
- Сглаживающие конденсаторы синхронного выпрямителя
- Выходной трансформатор
- Диод
- PFC транзистор
- Терморезисторы NTC
- Реле
- Дроссель схемы PFC
- Диодный мост
Сторона печати APW7
Типовые сигналы
Прежде чем решать, что делать, стоит внимательно прислушаться к издаваемым сигналам. В состав устройства входит специальный блок, который в зависимости от сложившей ситуации взаимодействует с пользователем посредством звуковых и световых сигналов. Они могут быть:
- Комбинированными или светозвуковыми. В этом случае бесперебойник пищит и мигает одновременно. Может быть задействовано несколько индикаторов или только один;
- Звуковыми. Характерный писк, треск и щелканье раздается в момент включения устройства и во время его работы;
- Световыми. Для оповещения пользователя используются индикаторы разного цвета. Если горит красная лампочка, то можно говорить о том, что батарея отключена или нуждается в замене. Зеленый индикатор сигнализирует о штатном режиме.
Учитывая, что ИБП чаще всего устанавливаются в местах с затрудненным обзором, световые индикаторы становятся неинформативными. Потребителя могут просто проигнорировать изменения светового сигнала. Это делает более востребованной звуковую индикацию, хорошо слышимую в любой ситуации.
Как работает ИБП
Итак, импульсный блок питания APW7 работает по следующему принципу:
- Схема защиты от превышения напряжения и короткого замыкания. Схема состоит из варистора и предохранителя в термоусадочной трубке. При превышении напряжения свыше 350 V срабатывает варистор (пробивается), предохранитель перегорает, защищая плату ИБП от повышенного напряжения. В таком случае, ремонт состоит из замены предохранителя.
- Следующий блок – это схема сетевого фильтра. В нее входит конденсатор два дросселя, еще один конденсатор и ряд блокировочных конденсаторов предназначенных для устранения сетевых помех и выбросов помех от блока питания в сеть. При незначительных скачках напряжения дроссель старается увеличить свое магнитное поле, в результате этого все повышенное напряжение поступающее из сети скачкообразно гасится на нем. Конденсаторы сглаживают выбросы от работы импульсного преобразователя и препятствуют проникновению в сеть.
- После сетевого фильтра стоят терморезисторы с отрицательным сопротивлением (NTC), которые работают на уменьшение сопротивления при нагреве. Это необходимо для ограничения тока через диодный мост в первоначальный момент зарядки конденсаторов сглаживающего фильтра, стоящих после диодного моста.
- Затем идет выпрямительный диодный мост, на нем получаем из переменного постоянное напряжение. Это напряжение на начальном этапе сглаживается фильтрующими конденсаторами большой емкости 470 мкФ на 450 V каждый. В этот момент времени на конденсаторах появляется напряжение порядка 315 V.
- Так как у ИБП кроме активной мощности существует реактивная, что отрицательно сказывается для работы. Конструктивно это устраняется за счет схемы PFC (Power Factor Correction) – Коррекция фактора мощности. В данном ИБП она сконструирована на задающей микросхеме импульсов и полевого транзистора. Перед транзистором установлен мощный дроссель высокой индуктивности. В результате работы данной схемы, напряжение на конденсаторах фильтра возрастает до 390 Вольт и оно теперь является основным для питания схем преобразователя постоянного тока.
- Для работы ШИМ контроллера необходимо использовать постоянное напряжение +12 Вольт. Это напряжение формируется на вспомогательном трансформаторе и выпрямляется диодами. Также данное напряжение необходимо для питания системы охлаждения (вентилятора).
- От 12 Вольт вспомогательного источника питается схема ШИМ-контроллера, которая формирует импульсы для преобразователя постоянного тока, состоящего из силового трансформатора и двух полевых транзисторов. Импульсы подаются от ШИМ контроллера на задающий генератор. А уже с задающего генератора импульсы поступают на затворы транзисторов которые управляют силовым трансформатором.
- Импульсное напряжение полученное на вторичной обмотке трансформатора , за счет работы однотактного прямого преобразователя, поступает на схему синхронного выпрямителя. Где напряжение сглаживается синхронным фильтром построенным на конденсаторах и поступает на выходные клеммы для питания хешплат. Обратная связь и стабилизация напряжения осуществляется через схему ШИМ контроллера.
- Синхронный выпрямитель управляется от схемы формирователя постоянного тока.
Размеры
Отдельным параметром можно считать размеры. В отличие от автомобильных посадочных мест, в UPS единый стандарт хоть и выработан, но трактуется очень свободно. Т. е. вполне возможно купить батарею, которая просто «не сядет» во внутрь вашего UPS.
Размеры посадочного места для аккумулятора минимальны
Многие компании, продающие элементы питания, заботятся о своих клиентах и размещают информацию о батареях, подходящих для замены аккумулятора конкретного UPS. Например, мне очень помогла страница на о батареях для UPS Ippon сайте компании «АЛАС Energy», на которой собрано множество альтернативных батарей для Ippon Back Power Pro 800. Кроме корректных размеров, они все соответствуют параметрам 12В/9Ач, а вот рекомендации на сайте производителя (Ippon) указывают на модель 12В/7Ач.