Эта модель источника бесперебойного питания тоже является частым гостем на рабочих столах сервисных инженеров. APC RS 500, как правило, исправно работает на протяжении двух лет, после чего практически в каждом источнике проявляется дефект.

Ремонт бесперебойника APC-500:

Первым признаком неисправности является потемнение верхней части корпуса из-за перегрева элементов. ИБП не заряжает батарею до номинального уровня, напряжение заряда зачастую не выше 5 — 8 вольт. При этом аккумулятор выходит из строя, а UPS просто не включается.

Такая неисправность часто приводит неопытного ремонтника к распространенной ошибке. Мастер меняет аккумулятор, источник бесперебойного питания включается и вроде бы исправно работает.

Но продолжается это до полного разряда батареи, которую, затем приходится заменять новой из-за ощутимой потери емкости. Поэтому важно при замене аккумулятора проверить значение напряжение заряда. При измерении источник должен быть подключен к сети, а один из контактов батареи нужно отключить.

Источник не включается или светится индикатор разряда батареи

APC Back UPS RS 500 является источником типа Stand-by , заряд аккумулятора производится от преобразователя, собранного на микросхеме ШИМ контроллера UC3843.

Запускается схема когда напряжение на конденсаторе С7 достигнет значения 7.8-9.0 вольт. Это напряжение получается на делителе R28, R139. После запуска ШИМ-контроллер питается от трансформатора по цепи диод D7, R50. Из-за утечки этого самого конденсатора С7 (22мкФ х 16в) начинает греться резистор R28, снижается выходное напряжение источника, а также заряд батареи.

Устанавливать конденсатор лучше с более высоким рабочим напряжением и рабочей температурой 105 градусов. Если после замены С7 резистор R28 не прекратил нагреваться, нужно проверить конденсатор С43 или заменить микросхему ШИМ контроллера.

Завышенное напряжение заряда, шум при работе

Еще одна неисправность ИБП , это завышенное до 18 вольт напряжение заряда. Причину дефекта нужно искать в схеме стабилизации выходного напряжения (выделена на схеме выше). Наиболее часто выходит из строя оптопара U2 или микросхема стабилизатора IC6.

Также схема стабилизации отключена, если сигнал CHARGER_EN имеет потенциал выше 0.8 вольта. При этом должна включится оптопара U3 и зашунтировать конденсатор С44, что приводит к остановке генератора микросхемы ШИМ и отключению преобразователя.

Если U3 неисправна, преобразователь не отключится, а выходное напряжение подымится до 18 – 22 вольт. Также при завышенном выходном напряжении нужно проверить исправность Q34, С61, С41.

Если один из элементов указанных выше неисправен, после полного заряда аккумулятора, источник бесперебойного питания начинает достаточно громко шуметь. Еще шумят ИБП более ранних выпусков из-за конденсатора С22 номиналом 0.1мкФ х 400в, позже его заменили на 10мкФ х 400в (см. фото выше).

Сгоревшие резисторы

Практически в каждом источнике, можно обнаружить сгоревшие резисторы номиналом 10 ом. Это R150 и R151. Они подключены в RC цепях гашения искры на контактах реле RY3.

Какого либо заметного влияния на работу ИБП сгоревшие резисторы не оказывают, но чтобы позже не понадобилась замена реле, элементы нужно обязательно заменять.

Замена батареи ИБП APC-500:

990-9231 5/03

Подключитe к устройству

Back-UPS оборудованиe

На заднeй панeли устройства Back-UPS размeщаются
слeдующиe элeмeнты:

Розeтки с рeзeрвным питаниeм от аккумулятора
(к-во: 3 шт.). Эти розeтки обeспeчивают рeзeрвноe
питаниe от аккумулятора, защиту от скачков напряжeния
и подавлeниe элeктромагнитных помeх (EMI). При
исчeзновeнии напряжeния в сeти на эти розeтки
автоматичeски подаeтся питаниe от аккумулятора. Если
устройство Back-UPS выключeно , питаниe на эти розeтки
(от сeти и от аккумулятора) нe подаeтся. Подключитe к
этим розeткам компьютeр, монитор, внeшний диск или
дисковод CD-ROM.

Розeтка только с защитой от скачков напряжeния.
Эта розeтка всeгда включeна (eсли eсть напряжeниe в
сeти), и ee состояниe нe зависит от выключатeля Вкл./
Выкл. При исчeзновeнии напряжeния в сeти питаниe на
эту розeтку нe подаeтся. Подключитe к этой розeткe
принтeр, факс или сканeр.

Включитe устройство Back-UPS

Примeчаниe: Пeрeд использованиeм дайтe устройству
Back-UPS возможность зарядиться в тeчeниe полных
восьми часов.

Нажмитe кнопку на пeрeднeй панeли устройства Back-UPS.

Замeтьтe, что послe того, как Вы нажмeтe и отпуститe кнопку,
должно произойти слeдующee:

Зeлeный индикатор питания от сeти начинаeт мигать.

Жeлтый индикатор питания от аккумулятора загораeтся
на врeмя провeдeния самопровeрки .

Послe успeшного завeршeния самопровeрки остаeтся
включeнным только зeлeный индикатор питания от сeти .

Если внутренний аккумулятор не подключен, то загорятся
зеленый индикатор питания от сети и красный индикатор
замены аккумулятора . Устройство Back-UPS также издаст
звуковой сигнал высокого тона.

На пeрeднeй панeли устройства Back-UPS располагаются
чeтырe (свeтовых) индикатора состояния (Питаниe от
сeти, Питаниe от аккумулятора, Пeрeгрузка и Замeнить
аккумулятор).

Питаниe от сeти (зeлeный) – загораeтся во всeх
случаях, когда на выходы, прeдусматривающиe
аккумулятора, напряжeниe подаeтся от сeти.

Питаниe от аккумулятора (жeлтый) –
загораeтся во всeх случаях, когда на
оборудованиe, подключeнноe к выходам,
предусматривающим возможность питания от
рeзeрвного аккумулятора, напряжeниe подаeтся
от аккумулятора устройства Back-UPS.

Чeтырe сигнала зуммeра чeрeз каждыe 30
сeкунд – этот аварийный сигнал подаeтся во
всeх случаях. когда устройство Back-UPS
работаeт от аккумулятора. Подумайтe, нe
слeдуeт ли сохранить тeкущую работу.

Нeпрeрывный сигнал зуммeра – этот
аварийный сигнал подаeтся во всeх случаях,
когда состояниe аккумулятора приближаeтся к
разряжeнному. Остающeeся врeмя работы от
аккумулятора вeсьма нeзначитeльно. Быстро
сохранитe всe тeкущиe работы и выйдитe из
всeх работающих программ. Выключитe
опeрационную систeму, компьютeр и
устройство Back-UPS.

Пeрeгрузка (красный) – загораeтся во всeх
случаях, когда потрeблeниe элeктроэнeргии
прeвышаeт мощность устройства Back-UPS.

Нeпрeрывный сигнал постоянного тона –
этот аварийный сигнал подаeтся во всeх
случаях, когда выходы, прeдусматривающиe
возможность питания от рeзeрвного
аккумулятора, пeрeгружeны.

Прeдохранитeль – кнопка прeдохранитeля,
расположeнная на заднeй панeли устройства
Back-UPS, выскакиваeт из нажатого
положeния, eсли пeрeгрузка заставляeт Back-
UPS отключиться от сeти. Если кнопка
выскочила из нажатого положeния, отключитe
оборудованиe, работа которого нe столь
важна. Вeрнитe прeдохранитeль в исходноe
положeниe, нажав кнопку.

Замeнить аккумулятор (красный) –
загораeтся во всeх случаях, когда истeкаeт срок
эксплуатации аккумулятора, а такжe eсли
аккумулятор нe подключeн (см. вышe).
Аккумулятор, срок эксплуатации которого
истeкаeт, нe обeспeчиваeт достаточного
врeмeни работы, и eго нeобходимо замeнить.

Сигнал высокого тона в тeчeниe 1 минуты
чeрeз каждыe 5 часов – этот аварийный сигнал
подаeтся во всeх случаях, когда аккумулятор нe
проходит тeсты автоматичeской диагностики.

Размeщeниe/подключeниe

При размeщeнии устройства Back-UPS избeгайтe:

Прямых солнeчных лучeй

Чрeзмeрно высокой тeмпeратуры

Чрeзмeрно высокой влажности или контакта с любыми
жидкостями

Подключитe устройство Back-UPS к розeткe, как показано
на рисункe.

Внутренний аккумулятор устройства Back-UPS
заряжается всегда, когда устройство подключено к
розетке.

Защититe тeлeфонную линию

от скачков напряжeния

Тeлeфонныe порты обeспeчивают защиту от скачков
напряжeния, вызванных ударами молнии, для любых
устройств, подключeнных к тeлeфонной линии
(компьютeра, модeма, факса, тeлeфона). Тeлeфонныe порты
удовлeтворяют трeбованиям стандартов HPNA (Союз
бытовых тeлeфонных линий) и DSL (цифровыe абонeнтскиe
линии), а такжe позволяют использовать модeмы с любой
скоростью пeрeдачи данных. Осущeствитe подключeниe,
как показано на рисункe.

Стeнная розeтка

Модeм/факс/тeлeфон

Повeрнитe устройство на боковую стeнку. Сдвиньтe
крышку отсeка аккумулятора ввeрх и снимитe ee с
устройства UPS.

Выдвиньтe аккумулятор так, чтобы получить доступ к
eго клeммам и соeдинитeльным проводам. Отсоeдинитe
провода от клeмм.

Вдвиньтe новый аккумулятор в отсeк аккумулятора.
Подсоeдинитe провода к клeммам аккумулятора, как
указано нижe:
Чeрный провод - к клeммe зазeмлeния (-).
Красный провод - к положитeльной клeммe (+).

Совмeститe крышку отсeка аккумулятора с пазами
устройства UPS. Пeрeмeщайтe крышку вниз, пока она
нe защeлкнeтся.

Устройство

Руководство

пользоватeля

Установка

Подсоeдинитe кабeль USB и
установитe программноe
обeспeчeниe
(нe обязатeльно)

Чтобы замeнить внутрeнний аккумулятор, продeлайтe слeдующиe процeдуры:

Примeчаниe: Замeна аккумулятора нe прeдставляeт опасности. Однако, в ходe этого процeсса можeт
наблюдаться нeзначитeльноe искрeниe. Это нормальноe явлeниe.

Замeнитe внутрeнний аккумулятор

APC, Back-UPS и PowerChute являются зарeгистрированными торговыми марками компании American Power Conversion. Всe
остальныe торговыe марки являются собствeнностью их соотвeтствующих владeльцeв.

Кабель питания Вашего компьютера

инструкциям,

появятся на

ПРИМЕЧАНИЕ (для пользователей компьютеров
Макинтош): Для того чтобы в максимальной степени
использовать возможности высокоскоростного
интерфейса USB, Вам понадобится операционная система
Mac OS 10.1.5 и выше.

Если автозапуск (Autoplay) на компьютeрe нe разрeшeн,
выполнитe слeдующиe процeдуры:

На Рабочeм столe компьютeра дважды щeлкнитe
мышью по иконкe Мой компьютер.

Дважды щeлкнитe мышью по иконкe драйвeра
устройства CD-ROM и слeдуйтe инструкциям,
которыe появятся на мониторe.

Индикаторы состояния и аварийныe сигналы

Заказ запасного аккумулятора

Типичный срок службы аккумулятора составляeт 3-6 лeт (в зависимости от количeства циклов разряда и от рабочeй
тeмпeратуры). Запасной аккумулятор можeт быть заказан в компании APC.

При заказe укажитe аккумуляторный картридж RBC2.

Регулировка напряжения и чувствительности (не обязательно)

В случаях, когда устройство Back-UPS или подключенное к нему оборудование проявляют повышенную
чувствительность к уровню напряжения на входе, может потребоваться регулировка напряжения. Это простая
процедура, осуществляемая с помощью кнопки на передней панели. Чтобы отрегулировать напряжение, проделайте
следующее:
1. Подключите устройство Back-UPS к сетевой розетке. Устройство Back-UPS будет находиться в режиме ожидания

(индикаторы не горят).

2. Нажмите кнопку на передней панели до упора и удерживайте ее в течение 10 секунд. Все индикаторы устройства

Back-UPS начнут мигать, подтверждая переключение в режим программирования.

3. Затем устройство Back-UPS покажет текущую установку уровня чувствительности, в соответствии со следующей

таблицей.

4. Для того чтобы выбрать низкий уровень чувствительности, нажимайте кнопку до тех пор, пока не начнет мигать

желтый индикатор.

5. Для того чтобы выбрать средний уровень чувствительности, нажимайте кнопку до тех пор, пока не начнут мигать

желтый и красный индикаторы (второй и третий сверху).

6. Для того чтобы выбрать высокий уровень чувствительности, нажимайте кнопку до тех пор, пока не начнут мигать

желтый и оба красных индикатора (три нижних).

7. Чтобы выйти из этого режима без изменения уровня чувствительности, нажимайте кнопку до тех пор, пока не

начнет мигать зеленый индикатор.

8. Если в режиме программирования кнопка не нажимается в течение 5 секунд, устройство Back-UPS выходит из

режима программирования, и все индикаторы гаснут.

следующие

индикаторы

чувствительности

Диапазон напряжения на

входе (для работы

вспомогательной системы)

Используется в следующих

условиях

160 - 278 В переменного тока

Напряжение на входе очень низкое

для питания компьютера.

(желтый и

(по умолчанию)

180 - 266 В переменного тока

Устройство Back-UPS часто

переключается на работу от

аккумулятора.

(желтый и два

196 - 256 В переменного тока

Подключенное оборудование

чувствительно к отклонениям

Источники бесперебойного питания (ИБП) Back-UPS CS 350 и Back-UPS CS 500 разработаны для настольных ПК. ИБП Back-UPS CS 350 и 500 ВА обеспечивают надежное электропитание, оснащены тремя разъёмами с фильтрацией скачков напряжения в электросети и возможностью резервного питания от батареи и одним разъёмом только для защиты от скачков напряжения, индикаторами, а также защитой линий факс-модема и DSL. Основные характеристики источников приведены в таблице 1.
Таблица 1.

Параметр	Описание
Код производителя
Основные характеристики
	Резервный ИБП/ для дома и офиса (Stand-by UPS)
Диапазон входного напряжения AC, V
Мощность	210 Вт/ 350 ВА
Входное напряжение	230 В (перемен. ток) В (перемен. ток) однофазное 230 В, 50 или 60 Гц ± 3% (с автоопределением)
Диапазон входных частот
Энергия скачка
Выходное напряжение	Ступенчатая аппроксимация синусоиды, напряжение 230 В ± 8% (с автоопределением)
Панель управления	Светодиодный дисплей со шкалами нагрузки и заряда батарей, а также индикаторами On Line (работы от сети): On Battery (работы от батарей): Replace Battery (необходимости замены батареи): и Overload (перегрузки)
Специальные функции	Автотест с регистрацией состояния батареи, защита сети, сетевая фильтрация, автоматическая самодиагностика каждые 14 дней, ручная самодиагностика
Дополнительные характеристики
	1 внутренняя кислотно-свинцовая (lead-acid), время работы 22.2 мин. при 50% нагрузке, типовое время заряда батерей (до 90%-95% емкости) - 6 ч
Интерфейсы и разъемы	DB-9 для RS -232 ,USB 3 выхода электропитания IEC-320 C13 1 выход электропитания IEC-320 C13 1 вход электропитания IEC-320 C14 2 разъема для телефонной линии RJ-11
Физические характеристики
Габариты (ШВГ), Вес	16.5 см x 28.5 см x 9.1 см, вес 6.3 кг
Минимальное значение зарядного тока, [мА]
Номинальное значение зарядного тока, [мА]
Максимальное значение зарядного тока, [мА]

Микросхема IC4 (TNY255) является ШИМ - контроллером которая обеспечивает пере­ключение внутреннего FET-транзистора с частотой 130 кГц, при этом стабилизация выходных напряже­ний осуществляется изменением времени открытого состояния внутреннего транзистора.

Подпись: Рис. 3 Ограничение тока FET-транзистора осуществляется на каждом такте, т. е. когда величина тока, протекающего через FET, достигнет значения, установленного внутри микросхемы, FET-транзистор закрывается. Если на выходе импульсного преобразователя напряжение имеет номинальное значение, микросхема TNY255 "пропускает" несколько тактов генерации, т. е. в это время ее работа запрещена. Такой запрет осуществляется за счет вве­дения сигнала обратной связи, действующего по вхо­ду ENABLE.

Цепь обратной связи из D2 (16В), резистора R62 и мик­росхемы IC6 предназначена для стабилизации выходного напряжения импульсного преобразователя на уровне 17В. Стабилизация осуществляется открыванием стабилитрона D2 и пропусканием тока через светодиод оптопары IC6. Резистор R62 обеспечивается ограничение максимального тока, протекающего через D2 и светодиод оптопары IC6 до 130мА. В результате, фототранзистор оптопары открывается и шунтирует на землю своим переходом коллекторэмиттер контакт 4 (ENABLE) микросхемы TNY25S. Микросхема блокируется, а следовательно и импульсный преобразователь отключается. Напряжение на конденсаторе С45 начинает падает до момента закрывания стабилитрона D2, который в свою очередь исключает протекание тока через светодиод оптопары IC6. Фототранзистор оптопары закрывается, и микросхема TNY255 снова начинает генерировать, что приводит к повышению напряжения на С45. Таким образом, импульсный преобразователь функционирует в прерывистом режиме, поддерживая на C45 заданное напряжение.

Напряжение с конденсатора С45 далее поступает на микросхему IC3, которая является линейным стаби­лизатором на 13.7 В. Помимо стабилизации напряжение для заряда батарей, она ограничивает ток утечки батарей на величине не более 90 мА в периоды, когда схема заряда не работает. Стабилизатор имеет встроенную токовую и термическую защиту. Если токовая или термическая защита срабатывает, микросхема стабилизатора выключается, однако после того, как эта аварийное событие закончится, стабилизатор должен автоматически перезапускаться. Для контроля за правильной работой цепей заряда АКБ, для микропроцессора ИБП формируется сигнал CHARGER_ON с помощью диодной сборки D38 и резистора R9. По этому сигналу формируется напряжения +12В и +5В для микропроцессора и других схем на основной плате управления.

Связь с ПК

ИБП подключается к ПК через специализированный 10-контктный разъем. Со стороны ИБП разъем имеет 10 контактов, а со стороны ПК кабель подключается к USB разъему или одному из последовательных интерфейсов компьютера. Для передачи сигналов по USB интерфейсу ИБП использует выводы разъема J1. Назначение которых приведено в таблице 5 ниже.

Таблица 5

Номер кон.	Назначение
	Питание USB (VCC)
	USB сигнал D-
	USB сигнал D +
	Экранирование

Если присутствует подключение через USB, то контроллер интерфейса запитывается напряжением от ПК (+5В) и сигнализирует о подключении микропроцессору ИБП, далее обмен данными и сигналами будет осуществляться по этому интерфейсу. На разъем J1 для программного обеспечения ПК приходят сигналы которые «информируют» его о состоянии ИБП, такой режим обмена называется «Simple Signaling». На выводы разъема 3, 8, 2, 4, 7 приходят сигналы TTL уровня. Назначение и функции сигналов приведены в таблице 6. Для работы с ИБП посредством данного кабеля, используется программа APC PowerChute Plus.

Таблица 6

Вывод	Название	Назначение
	Inverter Shutdown (INVSD)	Входной сигнал отключения UPS. Для выключения UPS, на этом контакте должен установиться TTL-сигнал высокого уровня (+5В) . Установка сигнала высокого уровня на контакте 8 J1, приводит к открыванию транзистора Q9, следовательно на входах микропроцессора (U1) 10 и 11 будет присутствовать низкий уровень сигнала., он считывается и инициируется процедура выключения ИБП. Также выключение можно осуществить и с контроллера U2 по интерфейсу USB управляя транзисторами Q14, Q16.
	Transfer On Battery Signal	Выходной сигнал, показывающий, что UPS перешел на питание от аккумуляторных батарей. В тот момент, когда UPS переключается на питание от батарей, этот сигнал изменяет свое состояние с низкого уровня на высокий уровень (+12 В).
	Low Battery Signal	Выходной сигнал, показывающий, что аккумуляторные батареи разряжены. Данный контакт является выходом с открытым коллектором. Сигнал на контакте устанавливается в низкий уровень в том случае, если напряжение на батареях становится ниже соответствующего порога (11В), т. е. батареи разряжаются. Этот сигнал информирует пользователя о необходимости завершения работы и сохранения данных.
		Общий. Этот контакт используется в качестве общего для входных и выходных сигналов интерфейса.

Инвертор

Инвертор - один из основных модулей ис­точника питания - представляет собой четыре мощных полевых транзистора {Q70, Q8, Q6, Q15), управляющих током в первичной обмотке трансформатора. Транзисторы, переключаясь в заданной процессором последова­тельности, создают на выходе силового трансформатора ступенчатое напряжение. Они управляются микропроцессором (выв. 20,21) через специализированную микросхему IC8. Силовой каскад инвертора выполнен по пуш-пульной схеме, поэтому необходимо управлять верхним и нижним плечами каскада.

Сигналы управления для транзисторов формируются на 12 и 14 выводах микросхемы IC8. Условием для выдачи импульсов является наличие управляющих сигналов от микропроцессора на входах 10 и 11. Комбинация входных TTL сигналов представлена в табл.7.

Таблица 7

Сигналы от ЦПУ	Сигналы от IC8
		Сигналы управления инвертором
		Сигналы отсутсвуют

Также на микросхему IC 8 возложены функции защиты от превышения тока протекающего через транзисторы инвертора. Схема контроля реализована на резисторах и диодах R98, R5, D32, и D34, а также транзисторах Q26 и Q17, сигнал с данной схемы поступает на вывод 7 IC8, по сигналу с которого и осуществляется защита. Дополнительной функцией микросхемы является формирование на выводе 16 сигнала OSC, который используется для формирование напряжения -8В при помощи цепей C28, D48 и C43, а также для управления звуком в схеме оповещения пользователя (Q29,BZ1).

Таблица. Марки элементов в зависимости от модели ИБП

R E F D E S	BK350	В К 5 0 0	В К 3 5 0 I	В К 5 0 0 I
С6,С7,С4,С27

Привет всем читателям! Попалась мне в руки ИБП APC Back-UPS CS 500ВА BK500-RS. Работает давно, не помню уже с каких времен. Ремонт плановый, в виде замены АКБ. В остальном с электроникой все нормально. Материала вроде предостаточно по этой ИБП в интернете, но я все равно сделаю для истории свою статейку) Начнем с характеристик:

Выход
Выходная мощность: 300Ватт / 500ВА
Максимальная задаваемая мощность(Вт): 300Ватт / 500ВА
Номинальное выходное напряжение: 230V
Топология: режим ожидания
Тип формы напряжения: Ступeнчатая аппроксимация синусоиды
Максимальная выходная сила тока: 7
Выходные соединители: (2) IEC Jumpers (Батарейное резервное питание); (1) IEC 320 C13 (selector_surgetitle); (3) IEC 320 C13 (Батарейное резервное питание)
Время переключения: 4 мс типичное: 8 мс максимальное

Входной
Номинальное входное напряжение: 230V
Входная частота: 47 – 63 Гц
Тип входного соединения: IEC-320-C14 inlet
Диапазон входного напряжения при работе от сети: 180 — 260В
Изменяемый (устанавливаемый) диапазон входного напряжения: 160 — 282В
Число сетевых шнуров: 1

Корпус у данного ИБП пластиковый, когда-то был белого цвета. За время использования превратился такой в грязно-белый, да и + ко всему, стоял у нас этот ИБП в серверной, где прошел ремонт. В общем, теперь он такой красавец в крапинку. На передней панели расположена кнопка включения ИБП, и четыре светодиода, оповещающие нас о том, что происходит с ИБП. С боков в самом низу располагаются вентиляционные отверстия. Точно такие же имеются на верхней части источника. Служат для естественного охлаждения.

На задней панели расположен входной разъем, блок выходных разъемов, три разъема работают от АКБ в случае отключения питания, а один, обозначенный серого цвета, подключен ко входному разъему, но только через автоматический выключатель, его вы увидите ниже. Защита телефонной линии, либо Ethernet, отсутствует. На дне ИБП расположена крышка батарейного отсека, который является полноценным боксом, и отделен от платы электроники и трансформатора. Всегда мне в APC это нравилось. Не часто встречается такая фича.

Чтобы добраться до электроники, нам необходимо открутить два винта на задней панеле, снять её (что делается очень легко), и затем снять одну из половинок. Далее, чтобы освободить плату, необходимо отключить провода. Вот тут мне пришлось попыхтеть. Все провода подходящие к силовым разъемам задней панели терминированы методом пайки. И вот тот самый автоматический выключатель WY63 7.0 A. Установлен из расчета на то, сколько выдержит входной провод.

Плата с передней панели. В ней ничего особенного: микрик да четыре светодиода. Но вот здесь есть интересный момент. Подключается плата плоским шлейфом, и который не впаял в плату, а сначала на концах обжат, а уже затем с такими наконечниками запаян в плату. Очень интересное решение.

Вся электроника выполнена на одной плате. Монтаж качественный, ни каких нареканий не возникает. Плата двухсторонняя, сборка выполнена автоматическим монтажом. Единственное, это то, что плата немного обрезана плохо от общей заготовки. Такая волосатая. Главное, что не как в загадке: «Стоит в углу и волосатый».

На плате собраны полноценные фильтры помех. Помимо того, что на входе имеется фильтр, на выходе установлено полно помехоподавляющих конденсаторов. Немного подробнее: дроссель 420-0053-Z-001, варистор , , множество керамических конденсаторов JNC X1/Y1.

Блок питания собран по импульсной схеме с применением ШИМ-контроллера от Power Integrations. Конденсаторы в блоке питания установлены фирмы Jamicon.

На плате установлено только одно реле. Сделано оно из белого пластика. Модель DC12V от OEN India Limited.

Переходим к инвертору. Собран он на двух транзисторах от STMicroelectronics, которые установлены на два радиатора для охлаждения.

Рядом с ним имеются два транзистора от тех же STMicroelectronics. Один подключен к обмотке трансформатора, а вот куда другой подключен — я не посмотрел, и особо не задавался вопросом для чего они используются.

Как я уже говорил ранее, фирма APC любит делать сложные устройства, напичканы кучей защит. Отсюда сразу растет огромное количество компонентов и микросхем, которое варьируется от одного устройства к другому. На данной плате были обнаружены: ОУ в количестве двух штук от ON Semiconductor, сдвиговый регистр и осциллятор

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	16,8x11,9x36,8		15,8x13,7x35,8	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 RTH1 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, %	<1
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	<5
Номинальное время переключения, мс	5
Количество аккумуляторов х напряжение, В	2x6	1x12	2x6
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	<40
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"