Ononderbroken spanningsbronnen gebruiken een gesloten gel- of zuurbatterij. De ingebouwde batterij is meestal ontworpen voor een capaciteit van 7 tot 8 Ampère/uur, spanning - 12 volt. De batterij is volledig afgesloten, waardoor je het apparaat onder alle omstandigheden kunt gebruiken. Naast de batterij zie je binnenin een enorme transformator, in dit geval 400-500 watt. De transformator werkt in twee modi:
1) als opvoertransformator voor een spanningsomvormer.
2) als spanningstransformator voor het opladen van de ingebouwde accu.
Tijdens normaal bedrijf wordt de belasting voorzien van gefilterde netspanning. Filters worden gebruikt om elektromagnetische interferentie en interferentie in ingangscircuits te onderdrukken. Als de ingangsspanning lager of hoger wordt dan de ingestelde waarde of helemaal verdwijnt, wordt de omvormer ingeschakeld, die normaal gesproken in de uit-stand staat. Door de gelijkspanning van de accu's om te zetten in wisselspanning, voedt de omvormer de belasting vanuit de accu's. BACK-UPS van de Off-line-klasse werken oneconomisch in elektrische netwerken met frequente en aanzienlijke spanningsafwijkingen van de nominale waarde, omdat veelvuldig overschakelen naar batterijvoeding de levensduur van de batterij verkort. Het vermogen van Back-UPS geproduceerd door fabrikanten ligt in het bereik van 250-1200 VA. BACK-UPS met ononderbroken spanning is behoorlijk complex. u kunt een grote verzameling schakelschema's downloaden, en hieronder vindt u enkele kleinere exemplaren - klik om te vergroten.
Hier vindt u een speciale controller die verantwoordelijk is voor de juiste werking van het apparaat. De controller activeert het relais als er geen netspanning is en als de ononderbroken stroomvoorziening is ingeschakeld, werkt deze als spanningsomvormer. Als de netspanning weer verschijnt, schakelt de controller de omvormer uit en verandert het apparaat in een oplader. De capaciteit van de ingebouwde batterij kan maximaal 10 - 30 minuten duren, als het apparaat uiteraard de computer van stroom voorziet. Meer over de werking en het doel van ononderbroken stroomvoorzieningen leest u in.
BACK-UPS kunnen worden gebruikt als back-upstroombron; over het algemeen wordt aanbevolen dat elk huis over een ononderbroken stroomvoorziening beschikt. Als de ononderbroken stroomvoorziening bedoeld is voor huishoudelijke behoeften, is het raadzaam om het signaalapparaat van het bord te verwijderen; het herinnert eraan dat het apparaat als een converter werkt; het geeft elke 5 seconden een pieptoon, en dit is vervelend. De uitgang van de omzetter is zuiver 210-240 volt 50 hertz, maar wat de vorm van de pulsen betreft: het is duidelijk geen zuivere sinusgolf. BACK UPS kan elk huishoudelijk apparaat van stroom voorzien, inclusief actieve apparaten, uiteraard, als de kracht van het apparaat dit toelaat.
Beschrijving
IPPON UPS'en zijn onderverdeeld in zes groepen. De geteste UPS behoort tot de Smart Power Pro-serie. De serie omvat UPS'en met een capaciteit van 1000, 1400 en 2000 VA.
De fabrikant verklaart de volgende producteigenschappen:
Ingangsspanning, frequentie | 220 V ±25%, 47-63 Hz |
Uitgang (bij werking op batterijen) spanning, frequentie | 220 V ±5% 50 Hz ±5% |
Automatische spanningsregelaar | 1 stap omhoog en 1 stap omlaag |
Uitgangsvermogen | 1000 VA / 600 Watt |
Uitgangsgolfvorm | Geschatte sinusgolf |
Schakeltijd naar batterij | |
| Levensduur van de batterij | 5-30 minuten, afhankelijk van het belastingsvermogen. |
Functie om apparatuur te starten zonder aansluiting op het lichtnet | |
Batterijtype, spanning en capaciteit | Onderhoudsvrije gesloten loodzuuraccu, 24 V, twee 12 V 7,2 Ah accu's. |
Tijd om de accu's tot 90% op te laden na het ontladen tot het laaduitschakelniveau bij halve belasting. | |
Indicatoren | 6 LED's |
Geluidsalarm | "Standby-modus", "Batterijen bijna leeg", "Overbelasting" |
Zelfdiagnose | Automatische diagnose tijdens bedrijf |
Overspanningsbeveiliging | 320 J, 2 ms |
| Toegangsbeveiliging | Automatische zekering |
| Beveiliging tegen kortsluiting van de uitgang | |
| Automatische uitschakeling bij overbelasting | |
| Telefonie bescherming | RJ-11-filter |
| Energiebesparing | |
Interface | |
Toezicht | WinPower2004-software |
Afmetingen B×D×H | 140×368×180mm |
Uitgangsconnectoren | |
| Akoestisch geluidsniveau op een afstand van 1 meter van het apparaat | |
Arbeidsomstandigheden | 0–95% |
De UPS wordt geleverd in een kartonnen doos. De bedrukking is ontworpen in strikte bedrijfskleuren. Er zijn geen uitsparingen voor handgrepen. Het apparaat is betrouwbaar beschermd tegen invloeden van buitenaf (zak en schuimrubberen inzetstukken). Het land van fabricage staat niet op de doos vermeld.
De leveringsset bevat:
- gebruikershandleiding in het Russisch*
- garantiekaart in het Russisch*
- kabel voor aansluiting op het elektriciteitsnet
- twee kabels voor het aansluiten van apparatuur (IEC 320-connector)
- interfacekabel voor communicatie met pc (RS-232)
- interfacekabel voor communicatie met pc (USB A-B)
- RJ-11 telefoonkabel
- CD met WinPower-software
* - De gebruikershandleiding biedt een lijst met 77 geautoriseerde servicecentra in 48 steden van het GOS. Op de garantiekaart worden slechts 24 geautoriseerde servicecentra vermeld. De garantie voor het apparaat bedraagt 24 maanden vanaf de verkoopdatum, maar niet meer dan 30 maanden vanaf de productiedatum.
De UPS met een volledig metalen behuizing, een klassieke lay-out en enkele details (in het bijzonder een voorpaneel met uitsparingen) doet sterk denken aan de APC Smart 750. De stroom- en geluidsschakelaar bevinden zich op het voorpaneel. Zes LED's geven duidelijk de laad- en batterijstatus aan. Aan de zijkanten van de behuizing zitten gaten voor ventilatie.
Op het achterpaneel bevinden zich interface- en stroomconnectoren, USB en RS-232, voor communicatie met een pc, RJ-11 voor overspanningsbeveiliging in de telefoonlijn. In het midden is een ventilator geïnstalleerd, beschermd door een rooster van het grilltype. Aan de rechterkant van de UPS bevinden zich vier IEC320-uitgangen. Tussen de USB en de ingangsaansluiting bevindt zich een automatische zekering van 10 A. De UPS heeft vier zachte kunststof poten.
Interne structuur
De UPS maakt gebruik van een batterij van twee batterijen geproduceerd door een Taiwanees bedrijf. De capaciteit bedraagt 7,2 Ah, de bedrijfsspanning is 12 V. De accu's zijn in serie geschakeld, de accuspanning bedraagt 24 V.
De procedure voor het vervangen van de batterij is eenvoudig: verwijder gewoon het valse paneel en draai de twee schroeven los waarmee het deksel van het batterijcompartiment vastzit. Het batterijpakket is voorzien van een lipje zodat u het eenvoudig kunt verwijderen. Desondanks raadt de gebruikershandleiding aan om contact op te nemen met een servicecentrum om de batterij te vervangen.
Het ontwerp van de interne structuur van de UPS is traditioneel, in het onderste gedeelte bevinden zich een transformator en batterij, in het bovenste gedeelte bevindt zich een elektronicabord. Op het achterpaneel is een ventilator geïnstalleerd, vervaardigd met de nieuwste technologie met behulp van technologie: magnetische levitatie van de rotor, die een lange en stille werking van de ventilator garandeert.
Alle belangrijke elektronica bevindt zich op één dubbelzijdige printplaat, de printplaat is van goede kwaliteit en de installatie van de elementen is naar tevredenheid uitgevoerd. De correspondentie van de elementen met het schakelschema is ondertekend. Sommige elementen zijn niet gesoldeerd.
De RJ-11-beveiligingseenheid is autonoom, voor beide paren is varistorbeveiliging geïmplementeerd.
Er is geen netfilter, de beveiliging tegen spanningspieken wordt gerealiseerd met behulp van een varistor.
De wikkelingen worden geschakeld door relais; de maximale schakelstroom per relais is 12 A.
Omvormer met vier transistors vervaardigd. genereert een benaderde sinusoïde. Vermogenstransistors bevinden zich op twee radiatoren met een totale oppervlakte van 80 vierkante cm.
De uitgangsspanningsregeleenheid (AVR) is gemaakt volgens een autotransformatorcircuit. De UPS maakt gebruik van een transformator met een W-vormige kern. De fabrikant van de transformator is niet geïdentificeerd. De transformator heeft één automatische transformatietrap en kan de ingangsspanning met 15% verhogen of verlagen.
Testen
Wanneer de netspanning het ingestelde bereik overschrijdt, schakelt de UPS over op batterijvoeding en informeert de gebruiker hierover via een geluidssignaal. Bij het overschakelen op batterijen geeft de UPS iedere tien seconden een signaal af. De werking van een UPS met een batterij die tot een kritiek niveau is ontladen, gaat gepaard met een signaal met een frequentie van één seconde. Het verbruikte vermogen bij werking op batterijen, zonder belasting, was 24 W. Voor een model met een benaderde sinusoïde is dit veel. Het type en de kwaliteit van het gegenereerde signaal bij verschillende belastingen zijn duidelijk zichtbaar op het oscillogram.
De geteste UPS is uitgerust met een AVR-systeem - een automatische spanningsregelaar, ook wel stabilisator genoemd, waarmee u de ingangsspanning die van het lichtnet wordt ontvangen, kunt aanpassen (verhogen of verlagen) zonder over te schakelen op batterijvoeding. De implementatie van deze module verschilt afhankelijk van het model en de fabrikant. In dit geval heeft de AVR één step-down-fase (om de hoge spanning te normaliseren) en één step-up-fase (om de lage spanning van het voedingsnetwerk te normaliseren). AVR-hysteresis 5-7 V. Onderstaande grafiek illustreert de werking van de AVR.
Op basis van de testresultaten kunnen de prestaties van de AVR als onbevredigend worden beschouwd. De UPS biedt stabilisatie binnen het bereik van -15% +7%, dit overtreft aanzienlijk de vereisten van GOST 13109-97. Het effectieve werkbereik van de AVR is 165-255 V.
De wikkelingen van de AVR-transformator schakelden in 3 ms. Het proces is duidelijk zichtbaar op het oscillogram.
De overgangstijd naar de batterij werd bepaald aan de hand van het oscillogram bij een belasting van 100 W. Het tijdelijke proces duurde 8 ms. Dit is iets meer dan aangegeven, maar is doorgaans niet kritisch voor de aangesloten apparatuur.
De UPS is getest op de levensduur van de batterij bij verschillende belastingsniveaus. Er zijn synthetische tests uitgevoerd op een weerstandsbelasting van 1%, 40%, 50%, 60%, 80% en 100% van de UPS-waarde. De uitgangsspanning werd gemeten met een digitale multimeter. Tijdens bedrijf zonder belasting was het 228 V.
| Interesse |
Zoals u kunt zien, bevindt de UPS zich over het gehele belastingsbereik binnen de GOST-13109-97 en produceert 220-222 V, afhankelijk van de belasting. De UPS kan de nominale belasting zonder problemen aan. De temperatuur van de transformatorwikkeling werd geregistreerd op 62°C, en de temperatuur van de invertertransistor was een zeer significante 64°C. Het signaal voor een lage batterijspanning werd 40-100 seconden vóór het uitschakelen geactiveerd.
Voor het testen onder reële belasting is gebruik gemaakt van een testcomputer met de volgende configuratie:
Er zijn in totaal vier testcomputerconfiguratieopties samengesteld:
- Geïntegreerde SiS Mirage, 400 W PSU met passieve PFC: DIVX-SiS
- ATI X700, 400 W PSU met passieve PFC: DIVX-ATI
- ATI X700, 400 W PSU met passieve PFC: 3DM5-ATI
- ATI X700, 550 W PSU met actieve PFC en autospanning: 3DM5-ATI-PFC
In het diagram van links naar rechts:
DIVX-SiS- Configuratie met een videoadapter ingebouwd in het moederbord. De HD-film Shrek afspelen vanaf een harde schijf (1280×720×24×1700 kbps videobitsnelheid, AC3-track 384 kbps). CPU-belasting 17-25%.
DIVX-ATI- Weergave van de HD-film Shrek vanaf een harde schijf (1280×720×24×1700 kbps videobitsnelheid, AC3-track 384 kbps). CPU-belasting 17-25%.
3DM5-ATI- Het 3Dmark05 v1.1.0-testpakket werd uitgevoerd, 1024x768 in GT1-modus, wat de werking van modern speelgoed zou moeten simuleren.
3DM5-ATI-PFC- Configuratie met een voeding van 550 W, actieve PFC, auto-voltage 127-230 V. Het 3Dmark05 v1.1.0-testpakket werd uitgevoerd, 1024x768 in GT1-modus, wat de werking van modern speelgoed zou moeten simuleren.
De oplaadparameters van de batterij zijn een van de belangrijkste factoren die de levensduur van de batterij beïnvloeden, en dus ook van de UPS zelf. Voor de batterij die in de UPS wordt gebruikt, adviseert de fabrikant een laadstroom van maximaal 2150 mA. Gezien het belang van de oplaadmodus van de batterij zijn er twee tests uitgevoerd. In de eerste (gele lijn) werd de UPS ontladen tot een belasting van 100% (600 W) vóór automatische uitschakeling, in de tweede (rode lijn) werd de UPS na ontlading tot een belasting van 50% (300 W) achtereenvolgens ontladen tot een kleinere belasting totdat de batterij volledig ontladen was.
Het duurde tien uur om 90% van de lading te herstellen na ontladen op maximaal vermogen. Het duurde meer dan 35 uur om de batterij op te laden nadat deze volledig ontladen was. De laadstroom was 350 mA en nam af naarmate de batterij werd opgeladen. Wanneer de netspanning wordt verlaagd, daalt de laadefficiëntie tot wel twee keer. Volgens de meetresultaten bleek de werking van het laadcircuit bevredigend te zijn.
Om het koudestartsysteem te testen, werd de UPS op de belasting aangesloten zonder dat deze op het netwerk was aangesloten. De UPS werd ingeschakeld met de volledige nominale belasting van 600 W op de ohmse belasting. Het bereiken van de nominale spanning duurde één periode.
De testcomputer startte normaal koud met zowel actieve als passieve PFC.
De AC-frequentie bij werking op batterijen was 50 Hz over het gehele belastingsbereik.
Voor communicatie met een computer heeft de UPS een 9-pins RS-232-connector en een USB-type B-connector. Het PnP-protocol en de Smart Battery-standaard worden niet ondersteund. Nadat de UPS via USB was aangesloten, verschenen HID-apparaten in Apparaatbeheer.
Communicatie met de UPS is mogelijk via de meegeleverde software. We hebben zowel de meegeleverde WinPower2004-software getest als de IPPON MONITOR-software die op de website van de fabrikant kan worden gedownload. In beide gevallen werden geen problemen waargenomen, de UPS werd gedetecteerd en gaf correcte metingen
Het geteste apparaat is controversieel. In een goed geval worden de circuits en de verouderde “vulling” gemonteerd. Voor een voor het gezond verstand onbekend doel werden kleine radiatoren en een ventilator gebruikt. De ventilator draait constant en kan in snelheid worden aangepast afhankelijk van de belasting. Er komt geluid uit de ventilator, maar het is laag. Het AVR-systeem onderschat de uitgangsspanning. Het laadcircuit heeft een laag rendement, vooral bij een lage ingangsspanning. Voordelen:
- Hoge stabiliteit van de uitgangsspanning over het gehele belastingsbereik
- Volledige set
- Metalen behuizing van hoge kwaliteit
- 2 jaar productgarantie inclusief batterij
- AVR onderschat de spanning.
- De aanwezigheid van een constant ingeschakelde ventilator
- Geen Smart Battery-ondersteuning
Ik herinner me een tijd waarin de acroniemen UPS en APC synoniem waren. In de Russische computergemeenschap zag het er tenminste zo uit. ARS had geen concurrenten, dit bedrijf dicteerde de mode, bepaalde het modellengamma en het was simpelweg onmogelijk om een andere UPS te kopen.
Na verloop van tijd werd duidelijk dat niet alles helemaal waar was. APC is slechts een heel groot bedrijf onder velen, zijn producten zijn niet de goedkoopste, en de unificatie van modellen leidde tot hetzelfde effect als op alle andere gebieden van de computertechnologie, wanneer producten van verschillende bedrijven alleen qua prijs en populariteit van elkaar verschillen , soms op de meest willekeurige manier vastgesteld. Ondertussen zijn UPS-producten van uitsluitend zakelijke consumptiegoederen uitgegroeid tot het meest voorkomende product. Ten eerste zijn UPS'en, net als alle andere computeronderdelen, scherp in prijs gedaald. Ten tweede is de hypothetische mogelijkheid om de uitstekende resultaten van het passeren van de volgende verdieping in Half-Life te verliezen vanwege het feit dat een buurman een paperclip in het stopcontact heeft gestoken, voor iemand niet minder beledigend dan het verliezen van gegevens over de jaaromzet van zijn oliemaatschappij. . En waar een UPS voorheen een luxeartikel was, wordt het nu langzamerhand een gangbaar computeraccessoire. Laten we hieraan toevoegen dat eigenaren van reeds aangeschafte computers dit product ook krijgen. Dit betekent dat de UPS-markt snel zal groeien. Veel bedrijven over de hele wereld haastten zich naar de geopende niche.
Opti-UPS = vrij jong Taiwanees bedrijf. In oktober 1991 opende Sinetec een divisie voor de productie van ononderbroken stroomvoorzieningen. Sinds 1995 begon de export van deze UPS'en naar de VS onder het merk Opti-UPS. De uitstekende consumentenkwaliteiten van het product leidden tot een exponentiële groei van de omzet, waarvan het volume in 1997 meer dan $ 450 miljoen bedroeg. Maar de verkoop in de Verenigde Staten bevroor op dat moment, dus het bedrijf begon krachtig nieuwe markten te ontwikkelen. De komst van Opti-UPS naar Rusland was behoorlijk professioneel geregeld. Beschrijvingen werden in het Russisch gepubliceerd, servicecentra werden georganiseerd en alle benodigde certificaten en licenties werden verkregen. Tot nu toe was dit merk alleen in Moskou bekend, nu is Sint-Petersburg aan de beurt.
Ik zet meteen de kenmerken van de Opti-UPS UPS op een rij.
- Alle Opti UPS-modellen beschikken over Rostest-certificaten en hygiënecertificaten van het Ministerie van Volksgezondheid. Informatie hierover vindt u op het typeplaatje van elk product.
- Alle Opti UPS-modellen worden geleverd met een externe garantie van twee jaar, zonder enige voorwaarden of kwalificaties.
- Alle Opti UPS-modellen, behalve de jongste, 350VS, worden geleverd met uitstekende Opti-Safe-software die draait onder DOS, Windows9x/NT, Novell. In geval van een noodgeval op de externe elektriciteitslijn waarschuwt de UPS de computereigenaar op verschillende manieren, waaronder door te bellen via een modem. De kit bevat een kabel die de UPS verbindt met de COM-poort van de computer. Een veel voorkomend probleem wanneer beide poorten bezet zijn, bijvoorbeeld door een muis en een modem, kan worden opgelost met behulp van een goedkope USB-busadapter. Dit is een extern apparaat en moet afzonderlijk worden aangeschaft.
- Alle Opti UPS-modellen hebben ingebouwde bescherming tegen kortstondige overbelasting via een modemlijn of computernetwerk. Eigenlijk hebben deze connectoren niets te maken met de werking van de UPS, maar ze zijn duidelijk niet overbodig, te oordelen naar het aantal modems dat is doorgebrand door overbelasting van de input.
- Bij alle Opti UPS-modellen is het hot-swappen van batterijen mogelijk zonder de computer uit te schakelen.
- Op verzoek van het model kunnen de Opti ES en PS UPS worden uitgerust met een besturings- en bewakingseenheid die gebruik maakt van het SMNP-protocol, waarbij de UPS rechtstreeks op het lokale netwerk is aangesloten. Dit is nodig als de UPS wordt gebruikt als stroombron voor netwerkapparatuur, telefooncentrales en andere niet-computerapparatuur.
- Opti UPS'en hebben een aantrekkelijk ontwerp en verpakking. Hoewel dit uiteraard een kwestie van smaak is.
Opti-UPS produceert drie lijnen UPS. De eerste, vergelijkbaar met APC Back Pro, heet VS (waarde). Het omvat modellen die zijn ontworpen voor belastingen van 350 en 500 VA. Laat me je eraan herinneren dat je, om Watts te krijgen, de Volt-Ampère moet delen door 1,44 (wortel van twee). De eenvoudigste 350VS UPS is perfect voor een bescheiden thuiscomputer met een 15-inch monitor. Dit model onderscheidt zich een beetje van andere Opti-modellen. Zoals gezegd kan de 350VS niet via een datakabel op een computer worden aangesloten. Daarom wordt er geen software meegeleverd met de 350VS. Er zijn slechts twee uitgangsaansluitingen op het achterpaneel van de UPS uit de waardeserie. Bij sommige leveringsopties heeft één ervan geen batterijondersteuning en is deze alleen uitgerust met een overspanningsbeveiliging. Dit is de printeruitgang. Het 500VS-model heeft een kabel voor aansluiting op een computer, maar de software kan alleen problemen signaleren. Deze UPS heeft geen afstandsbediening. Het is zinvol om dit model te gebruiken voor een thuiscomputer met een 17" monitor of voor een werkstation op een bedrijfsnetwerk zonder afstandsbediening.
De ES (enhanced) lijn is gemaakt met behulp van lijn-interactieve technologie. Volgens deze technologie heeft de UPS een AVR-eenheid (automatische spanningsregelaar). Over een groot bereik aan ingangsspanningen verhoogt of verlaagt de AVR de UPS-uitgangsspanning dienovereenkomstig zonder naar de batterij over te schakelen. Een humane behandeling van de batterij verlengt de levensduur (Opti belooft overigens een levensduur van de batterij van drie tot vijf jaar, ongeacht het UPS-model) en voorkomt dat de schakelaar wordt geactiveerd als gevolg van willekeurige schommelingen in de ingangsspanning. Naast deze nuttige hardware-eigenschap is de software voor de ES-lijn verder ontwikkeld in vergelijking met VS en gericht op het werken in een lokaal netwerk. Hiermee kunt u de computer op een bepaald tijdstip of op elk gewenst moment uitschakelen op verzoek van de beheerder, het geeft op elk moment informatie over de status van het elektrische netwerk en houdt een logboek bij van gebeurtenissen. De UPS'en uit de ES-lijn hebben een verder ontwikkeld extern indicatiesysteem. UPS'en met capaciteiten van 280, 420, 650, 800, 1000 en 1400 Volt-Ampère zijn beschikbaar in deze lijn.
De meest serieuze lijn van Opti-UPS heet PS (professional). Oudere modellen met 1100 en 1440 VA zijn ontworpen om met servers te werken. Daarom worden ze niet alleen in traditionele, maar ook in rackversies geproduceerd. PS v is een volwaardige online UPS met constant batterijvermogen. Aan de uitgang van een dergelijke UPS staat altijd een strikt sinusoïdale spanning van een bepaalde frequentie en grootte. Naast de gebruikelijke LED-indicatoren bevat het voorpaneel van de PS UPS een indicatie van de ingangsspanning en batterijlading. De PS-lijn omvat 500, 800, 1100 en 1440 VA-modellen. Het aantal uitgangsaansluitingen varieert van vier tot zes, afhankelijk van het model.
Over het geheel genomen maakt de Opti-UPS UPS een zeer goede indruk. Er is alle reden om aan te nemen dat deze eerste indruk niet bedrieglijk is.
Andrey Antonovsky, technische dienst van MicroXperts
Het volledige gebrek aan informatie over gewone apparaten als ononderbroken stroomvoorzieningen is verrassend. We doorbreken de informatieblokkade en beginnen materiaal te publiceren over het ontwerp en de reparatie ervan. Uit het artikel krijgt u een algemeen beeld van de bestaande typen ononderbroken voedingen en een gedetailleerder, op schakelschemaniveau, over de meest voorkomende Smart-UPS-modellen.
De betrouwbaarheid van computers wordt voor een groot deel bepaald door de kwaliteit van het elektriciteitsnet. De gevolgen van stroomuitval, zoals spanningspieken, stijgingen, dalingen en spanningsverlies, kunnen toetsenbordvergrendeling, gegevensverlies, schade aan het moederbord, enz. omvatten. Om dure computers te beschermen tegen problemen die verband houden met het elektriciteitsnetwerk, zijn ononderbroken stroomvoorzieningen (UPS) worden gebruikt. Met een UPS kunt u problemen oplossen die verband houden met een slechte stroomvoorziening of de tijdelijke afwezigheid ervan, maar het is geen alternatieve stroomvoorzieningsbron voor de lange termijn, zoals een generator.
Volgens het SK PRESS-expert- en analysecentrum bedroeg het verkoopvolume van UPS op de Russische markt in 2000 582 duizend eenheden. Als we deze schattingen vergelijken met gegevens over de computerverkoop (1,78 miljoen stuks), blijkt dat in 2000 elke derde gekochte computer was uitgerust met een individuele UPS.
Het overgrote deel van de Russische UPS-markt wordt ingenomen door producten van zes bedrijven: APC, Chloride, Invensys, IMV, Liebert, Powercom. De producten van APC behouden al vele jaren een leidende positie op de Russische UPS-markt.
UPS'en zijn onderverdeeld in drie hoofdklassen: Offline (of stand-by), Lijninteractief en Online. Deze apparaten hebben verschillende ontwerpen en kenmerken.
Rijst. 1. Blokschema van een Off-line UPS
Het blokschema van een Off-line UPS wordt getoond in Fig. 1. Tijdens normaal bedrijf wordt de belasting voorzien van gefilterde netspanning. Om elektromagnetische en radiofrequentie-interferentie in ingangscircuits te onderdrukken, worden EMI/RFI-ruisfilters gebruikt op metaaloxidevaristoren. Als de ingangsspanning lager of hoger wordt dan de ingestelde waarde of helemaal verdwijnt, wordt de omvormer ingeschakeld, die normaal gesproken in de uit-stand staat. Door de gelijkspanning van de accu's om te zetten in wisselspanning, voedt de omvormer de belasting vanuit de accu's. De vorm van de uitgangsspanning is rechthoekige pulsen met positieve en negatieve polariteit met een amplitude van 300 V en een frequentie van 50 Hz. Off-line-klasse UPS'en werken oneconomisch in elektrische netwerken met frequente en aanzienlijke spanningsafwijkingen van de nominale waarde, omdat veelvuldig overschakelen naar batterijvoeding de levensduur van de batterij verkort. Het vermogen van het Back-UPS-model Off-line klasse UPS geproduceerd door APC ligt in het bereik van 250...1250 VA, en het Back-UPS Pro-model ligt in het bereik van 2S0...1400 VA.
Rijst. 2. Blokschema van lijninteractieve UPS-klasse
Het blokschema van een lijn-interactieve UPS-klasse wordt getoond in Fig. 2. Net als offline UPS'en zenden ze de wisselspanning opnieuw door naar de belasting, terwijl ze relatief kleine spanningspieken absorberen en interferentie gladstrijken. De ingangscircuits gebruiken een Metal Oxide Varistor EMI/RFI-ruisfilter om EMI en RFI te onderdrukken. Als er zich een ongeluk voordoet in het elektriciteitsnet, schakelt de UPS synchroon, zonder verlies van de oscillatiefase, de omvormer in om de belasting uit de batterijen te voeden, terwijl de sinusoïdale vorm van de uitgangsspanning wordt bereikt door de PWM-oscillatie te filteren. Het circuit maakt gebruik van een speciale omvormer om de batterij op te laden, die ook werkt tijdens stroompieken. Het werkingsbereik zonder aansluiting van een batterij wordt uitgebreid door het gebruik van een autotransformator met schakelbare wikkeling in de ingangscircuits van de UPS. De omschakeling naar batterijvoeding vindt plaats wanneer de netspanning buiten bereik komt. Het vermogen van Line-interactive UPS-klasse Smart-UPS vervaardigd door APC is 250...5000 VA.
Rijst. 3. Blokschema van een online klasse UPS
Het blokschema van een Online Class UPS wordt getoond in Fig. 3. Deze UPS'en zetten de AC-ingangsspanning om naar DC, die vervolgens met stabiele parameters weer wordt omgezet in AC met behulp van een PWM-omvormer. Omdat de belasting altijd door de omvormer wordt gevoed, hoeft er niet van het externe netwerk naar de omvormer te worden overgeschakeld en is de schakeltijd nul. Dankzij de inertiële DC-link, de batterij, wordt de belasting geïsoleerd van netwerkafwijkingen en wordt een zeer stabiele uitgangsspanning gegenereerd. Zelfs bij grote afwijkingen in de ingangsspanning blijft de UPS de belasting voorzien van zuivere sinusoïdale spanning met een afwijking van niet meer dan +5% van de door de gebruiker ingestelde nominale waarde. UPS'en uit de APC Online-klasse hebben de volgende uitgangsvermogens: Matrix UPS-modellen - 3000 en 5000 VA, Symmetra Power Array-modellen - 8000, 12000 en 16000 VA.
Back-UPS-modellen gebruiken geen microprocessor, maar de Back-UPS Pro-, Smart-UPS-, Smart/VS-, Matrix- en Symmetna-modellen gebruiken wel een microprocessor.
De meest gebruikte apparaten zijn: Back-UPS, Back-UPS pro, Smart-UPS, Smart-UPS/VS.
Apparaten zoals Matrix en Symmetna worden voornamelijk gebruikt voor banksystemen.
In dit artikel zullen we kijken naar het ontwerp en het circuit van Smart-UPS 450VA...700VA-modellen die worden gebruikt om personal computers (pc's) en servers van stroom te voorzien. Hun technische kenmerken worden gegeven in de tabel. 1.
Tabel 1. Technische kenmerken van Smart-UPS-modellen van APC
| Model | 450VA | 620VA | 700 VA | 1400VA |
|---|---|---|---|---|
| Toegestane ingangsspanning, V | 0...320 | |||
| Ingangsspanning bij werking via het netwerk *, V | 165...283 | |||
| Uitgangsspanning *, V | 208...253 | |||
| Beveiliging tegen overbelasting van het ingangscircuit | Resetbare stroomonderbreker | |||
| Frequentiebereik bij netvoeding, Hz | 47...63 | |||
| Overschakeltijd naar batterijvermogen, ms | 4 | |||
| Maximaal belastingsvermogen, VA (W) | 450(280) | 620(390) | 700(450) | 1400(950) |
| Uitgangsspanning bij werking op batterij, V | 230 | |||
| Frequentie bij werking op batterijvermogen, Hz | 50 ± 0,1 | |||
| Golfvorm bij werking op batterij | Sinusgolf | |||
| Beveiliging tegen overbelasting van het uitgangscircuit | Beveiliging tegen overbelasting en kortsluiting, vergrendeling bij overbelasting | |||
| Batterijtype | Loodverzegeld, onderhoudsvrij | |||
| Aantal batterijen x spanning, V, | 2 x 12 | 2 x 6 | 2 x 12 | 2 x 12 |
| Batterijcapaciteit, Ah | 4,5 | 10 | 7 | 17 |
| Levensduur batterij, jaren | 3...5 | |||
| Volledige oplaadtijd, h | 2...5 | |||
| Afmetingen UPS (hoogte x breedte x lengte), cm | 16,8x11,9x36,8 | 15,8x13,7x35,8 | 21,6x17x43,9 | |
| Nettogewicht (bruto), kg | 7,30(9,12) | 10,53(12,34) | 13,1(14,5) | 24,1(26,1) |
* Door de gebruiker aanpasbaar met behulp van PowerChute-software.
UPS Smart-UPS 450VA...700VA en Smart-UPS 1000VA...1400VA hebben hetzelfde elektrische circuit en verschillen qua batterijcapaciteit, aantal uitgangstransistoren in de omvormer, vermogen van de transformator en afmetingen.
Laten we eens kijken naar de parameters die de kwaliteit van elektriciteit kenmerken, evenals de terminologie en aanduidingen.
Stroomproblemen kunnen worden uitgedrukt als:
In Rusland zijn dips, uitval en spanningspieken, zowel omhoog als omlaag, verantwoordelijk voor ongeveer 95% van de afwijkingen van de norm, de rest is ruis, impulsgeluid (naalden) en hoogfrequente pieken.
De eenheden die worden gebruikt om het vermogen te meten zijn Volt-Amp (VA, VA) en Watt (W, W). Ze verschillen in arbeidsfactor PF (Power Factor):
De arbeidsfactor voor computerapparatuur is 0,6...0,7. Het getal in de aanduiding van APC UPS-modellen betekent het maximale vermogen in VA. Het Smart-UPS 600VA-model heeft bijvoorbeeld een vermogen van 400 W en het 900 VA-model heeft een vermogen van 630 W.
Het blokschema van de Smart-UPS- en Smart-UPS/VS-modellen wordt getoond in Afb. 4. De netspanning wordt geleverd aan het EM/RFI-ingangsfilter, dat dient om interferentie van het lichtnet te onderdrukken. Bij de nominale netspanning worden de relais RY5, RY4, RY3 (pinnen 1, 3), RY2 (pinnen 1, 3), RY1 ingeschakeld en gaat de ingangsspanning over naar de belasting. De relais RY3 en RY2 worden gebruikt voor de BOOST/TRIMs. Als de netwerkspanning bijvoorbeeld is gestegen en de toegestane limiet heeft overschreden, verbinden de relais RY3 en RY2 de extra wikkeling W1 in serie met de hoofdwikkeling W2. Er wordt een autotransformator gevormd met een transformatieverhouding
K = W2/(W2 + W1)
minder dan één, en de uitgangsspanning daalt. Bij een daling van de netspanning wordt de extra wikkeling W1 omgedraaid door de relaiscontacten RY3 en RY2. Transformatie verhouding
K = W2/(W2 - W1)
groter wordt dan één, en de uitgangsspanning neemt toe. Het instelbereik is ±12%, de hysteresiswaarde wordt geselecteerd door het Power Chute-programma.
Wanneer de ingangsspanning uitvalt, worden de relais RY2...RY5 uitgeschakeld, wordt een krachtige PWM-omvormer, gevoed door de batterij, ingeschakeld en wordt een sinusoïdale spanning van 230 V, 50 Hz aan de belasting geleverd.
Het multi-link bestaat uit varistoren MV1, MV3, MV4, inductor L1, condensatoren C14...C16 (Fig. 5). Transformator CT1 analyseert hoogfrequente componenten van de netwerkspanning. Transformator CT2 is een belastingsstroomsensor. Signalen van deze sensoren, evenals de temperatuursensor RTH1, worden naar de analoog-digitaalomzetter IC10 (ADC0838) gestuurd (Fig. 6).
Transformator T1 is een ingangsspanningssensor. Het commando om het apparaat in te schakelen (AC-OK) wordt verzonden van de tweeniveauvergelijker IC7 naar de basis Q6. Transformator T2 - uitgangsspanningssensor voor Smart TRIM/BOOST-modus. Vanaf pennen 23 en 24 van processor IC12 (figuur 6) worden de BOOST- en TRIM-signalen toegevoerd aan de bases van transistoren Q43 en Q49 om respectievelijk relais RY3 en RY2 te schakelen.
Het fasesynchronisatiesignaal (PHAS-REF) van pin 5 van transformator T1 gaat naar de basis van transistor Q41 en van zijn collector naar pin 14 van de IC12-processor (Fig. 6).
Het Smart-UPS-model maakt gebruik van een IC12-microprocessor (S87C654) die:
De EEPROM IC13-geheugenchip slaat fabrieksinstellingen op, evenals gekalibreerde instellingen voor frequentiesignaalniveaus, uitgangsspanning, overgangslimieten en batterijlaadspanning.
Digitaal-naar-analoog omzetter IC15 (DAC-08CN) genereert een sinusvormig referentiesignaal op pin 2, dat wordt gebruikt als referentie voor IC17 (APC2010).
Het PWM-signaal wordt gegenereerd door IC14 (APC2020) samen met IC17. Vermogensveldeffecttransistoren Q9...Q14, Q19...Q24 vormen een bruginverter. Tijdens de positieve halve golf van het PWM-signaal zijn Q12...Q14 en Q22...Q24 open en zijn Q19...Q21 en Q9...Q11 gesloten. Tijdens de negatieve halve golf zijn Q19...Q21 en Q9...Q11 open en zijn Q12...Q14 en Q22...Q24 gesloten. De transistors Q27...Q30, Q32, Q33, Q35, Q36 vormen push-pull-drivers die stuursignalen genereren voor krachtige veldeffecttransistoren met een grote ingangscapaciteit. De belasting van de omvormer is de transformatorwikkeling, deze is verbonden door de draden W5 (geel) en W6 (zwart). Op de secundaire wikkeling van de transformator wordt een sinusvormige spanning van 230 V, 50 Hz gegenereerd om de aangesloten apparatuur van stroom te voorzien.
De werking van de omvormer in de “omgekeerde” modus wordt gebruikt om de batterij op te laden met pulserende stroom tijdens normaal bedrijf van de UPS.
De UPS heeft een ingebouwd SNMP-slot, waarmee u extra kaarten kunt aansluiten om de mogelijkheden van de UPS uit te breiden:
De UPS heeft verschillende spanningen die nodig zijn voor de normale werking van het apparaat: 24 V, 12 V, 5 V en -8 V. Om ze te controleren, kunt u de tabel gebruiken. 2. Meet de weerstand van de aansluitklemmen van de microcircuits naar de gemeenschappelijke draad terwijl de UPS is uitgeschakeld en condensator C22 is ontladen. Typische fouten van de Smart-Ups 450VA...700VA UPS en methoden om deze te elimineren staan in de tabel. 3.
Tabel 3. Typische fouten van Smart-Ups 450VA...700VA UPS
| Korte beschrijving van het defect | Mogelijke reden | Methode voor probleemoplossing |
|---|---|---|
| UPS gaat niet aan | Batterijen niet aangesloten | Sluit batterijen aan |
| Slechte of defecte batterij, de capaciteit is laag | Vervang de batterij. De capaciteit van een opgeladen accu kan worden gecontroleerd met behulp van een grootlichtlamp uit een auto (12 V, 150 W) | |
| Krachtige veldeffecttransistoren van de omvormer zijn kapot | In dit geval is er geen spanning op de klemmen van de batterij die op de UPS-kaart is aangesloten. Controleer met een ohmmeter en vervang de transistors. Controleer de weerstanden in hun poortcircuits. Vervang IC16 | |
| Gebroken flexibele kabel die het beeldscherm verbindt | Dit probleem kan worden veroorzaakt door kortsluiting in de flexibele kabelaansluitingen op het UPS-chassis. Vervang de flexibele kabel die het display verbindt met het moederbord van de UPS. Controleer de bruikbaarheid van zekering F3 en transistor Q5 | |
| De aan/uit-knop wordt ingedrukt | Vervang knop SW2 | |
| De UPS wordt alleen ingeschakeld via de batterij | Zekering F3 is doorgebrand | Vervang F3. Controleer de bruikbaarheid van de transistoren Q5 en Q6 |
| De UPS start niet. Indicator voor batterijvervanging gaat branden | Als de batterij goed is, voert de UPS het programma niet correct uit. | Kalibreer de accuspanning met een eigen programma van APC |
| De UPS maakt geen verbinding met de lijn | De netwerkkabel is afgescheurd of het contact is verbroken | Sluit de netwerkkabel aan. Controleer de bruikbaarheid van de automatische stekker met een ohmmeter. Controleer de hot-neutrale kabelaansluiting |
| Koudsolderen van plaatelementen | Controleer de bruikbaarheid en kwaliteit van het solderen van elementen L1, L2 en vooral T1 | |
| Varistoren zijn defect | Varistoren MV1...MV4 controleren of vervangen | |
| Wanneer de UPS wordt ingeschakeld, wordt de belasting uitgeschakeld | Spanningssensor T1 is defect | Vervang T1. Controleer de bruikbaarheid van de elementen: D18...D20, C63 en C10 |
| Display-indicatoren knipperen | De capaciteit van condensator C17 is afgenomen | Vervang condensator C17 |
| Mogelijke condensatorlekkage | Vervang C44 of C52 | |
| Relaiscontacten of kaartelementen zijn defect | Vervang relais. Vervang IC3 en D20. Het is beter om diode D20 te vervangen door 1N4937 | |
| UPS-overbelasting | Het vermogen van de aangesloten apparatuur overschrijdt het nominale vermogen | Verminder de belasting |
| Transformator T2 is defect | Vervang T2 | |
| Stroomsensor ST1 is defect | Vervang ST1. Een weerstand groter dan 4 ohm duidt op een defecte stroomsensor | |
| IC15 is defect | Vervang IC15. Controleer spanning -8 V en 5 V. Controleer en vervang indien nodig: IC12, IC8, IC17, IC14 en veldeffecttransistors van de inverter. Controleer de wikkelingen van de stroomtransformator | |
| Batterij laadt niet op | Het UPS-programma werkt niet correct | Kalibreer de accuspanning met een eigen programma van APC. Controleer constanten 4, 5, 6, 0. Constante 0 is van cruciaal belang voor elk UPS-model. Controleer de constante na het vervangen van de batterij |
| Het oplaadcircuit van de batterij is defect | Vervang IC14. Controleer de spanning van 8 V op de pin. 9 IC14, als deze ontbreekt, vervang dan C88 of IC17 | |
| Batterij defect | Vervang de batterij. Het vermogen kan worden gecontroleerd met een grootlichtlamp uit een auto (12 V, 150 W) | |
| Microprocessor IC12 is defect | Vervang IC12 | |
| Wanneer de UPS is ingeschakeld, start deze niet; er is een klikkend geluid hoorbaar | Resetcircuit defect | Controleer de bruikbaarheid en vervang defecte elementen: IC11, IC15, Q51...Q53, R115, C77 |
| Indicatordefect | Indicatiecircuit is defect | Controleer en vervang de defecte Q57...Q60 op het indicatorbord |
| De UPS werkt niet in de onlinemodus | Defecte bordelementen | Vervang Q56. Controleer de bruikbaarheid van de elementen: Q55, Q54, IC12. IC13 is defect of moet opnieuw worden geprogrammeerd. Het programma kan worden overgenomen van een werkende UPS |
| Bij het overschakelen naar batterijvoeding wordt de UPS uitgeschakeld en spontaan weer ingeschakeld | Transistor Q3 is kapot | Vervang transistor Q3 |
In het tweede deel van het artikel wordt het UPS-apparaat in de onlineklasse besproken:
OFF-LINE KLASSE UPS-APPARAAT
Off-line UPS'en van APC omvatten Back-UPS-modellen. UPS'en van deze klasse zijn goedkoop en zijn ontworpen om personal computers, werkstations, netwerkapparatuur, detailhandels- en verkooppuntterminals te beschermen. Het vermogen van de geproduceerde Back-UPS-modellen ligt tussen 250 en 1250 VA. De technische basisgegevens van de meest voorkomende UPS-modellen worden weergegeven in de tabel. 3.
Tabel 3. Technische basisgegevens van UPS uit de Back-UPS-klasse
| Model | BK250I | BK400I | BK600I |
|---|---|---|---|
| Nominale ingangsspanning, V | 220...240 | ||
| Nominale netwerkfrequentie, Hz | 50 | ||
| Energie van geabsorbeerde emissies, J | 320 | ||
| Piekstootstroom, A | 6500 | ||
| IEEE 587 Cat. spanningspiekwaarden gemist in normale modus. Een 6kVA,% | <1 | ||
| Schakelspanning, V | 166...196 | ||
| Uitgangsspanning bij werking op batterijen, V | 225 ± 5% | ||
| Uitgangsfrequentie bij werking op batterijen, Hz | 50 ± 3% | ||
| Maximaal vermogen, VA (W) | 250(170) | 400(250) | 600(400) |
| Machtsfactor | 0,5. ..1,0 | ||
| Crest-factor | <5 | ||
| Nominale schakeltijd, ms | 5 | ||
| Aantal batterijen x spanning, V | 2x6 | 1x12 | 2x6 |
| Batterijcapaciteit, Ah | 4 | 7 | 10 |
| 90% oplaadtijd na ontladen tot 50%, uur | 6 | 7 | 10 |
| Akoestisch geluid op een afstand van 91 cm van het apparaat, dB | <40 | ||
| Bedrijfstijd UPS op vol vermogen, min | >5 | ||
| Maximale afmetingen (H x B x D), mm | 168x119x361 | ||
| Gewicht, kg | 5,4 | 9,5 | 11,3 |
De index “I” (Internationaal) in de namen van UPS-modellen betekent dat de modellen zijn ontworpen voor een ingangsspanning van 230 V. De apparaten zijn uitgerust met verzegelde loodvrije onderhoudsvrije batterijen met een levensduur van 3... 5 jaar volgens de Euro Bat norm. Alle modellen zijn voorzien van begrenzingsfilters die pieken en hoogfrequente storingen in de netspanning onderdrukken. De apparaten zenden passende geluidssignalen uit wanneer de ingangsspanning wegvalt, de batterijen bijna leeg zijn of er sprake is van overbelasting. De drempelwaarde van de netspanning waaronder de UPS overschakelt naar batterijvoeding wordt ingesteld door schakelaars op het achterpaneel van het apparaat. Modellen BK400I en BK600I hebben een interfacepoort die wordt aangesloten op een computer of server om het systeem automatisch uit te schakelen, een testschakelaar en een zoemerschakelaar.
Het blokschema van de Back-UPS 250I, 400I en 600I wordt getoond in Afb. 8. De netspanning wordt via een stroomonderbreker aan het ingangsmeertrapsfilter geleverd. De stroomonderbreker is ontworpen als stroomonderbreker op het achterpaneel van de UPS. Bij aanzienlijke overbelasting wordt het apparaat losgekoppeld van het netwerk, terwijl de contactkolom van de schakelaar omhoog wordt geduwd. Om de UPS na overbelasting in te schakelen, is het noodzakelijk om de contactkolom van de schakelaar terug te zetten in de oorspronkelijke positie. De ingangsfilterbegrenzer van elektromagnetische en radiofrequentie-interferentie maakt gebruik van LC-links en metaaloxidevaristoren. Bij werking in de normale modus zijn de contacten 3 en 5 van relais RY1 gesloten en zendt de UPS netspanning naar de belasting, waardoor hoogfrequente interferentie wordt gefilterd. De laadstroom vloeit continu zolang er spanning op het netwerk staat. Als de ingangsspanning onder de ingestelde waarde zakt of helemaal verdwijnt, of als er veel ruis is, sluiten de contacten 3 en 4 van het relais en schakelt de UPS over naar de werking van de omvormer, die de gelijkspanning van de batterijen omzet in wisselstroom. De schakeltijd bedraagt ongeveer 5 ms, wat voor moderne schakelende voedingen voor computers zeer acceptabel is. De vorm van het belastingssignaal bestaat uit rechthoekige pulsen met positieve en negatieve polariteit met een frequentie van 50 Hz, een duur van 5 ms, een amplitude van 300 V en een effectieve spanning van 225 V. Bij inactiviteit wordt de duur van de pulsen verminderd en wordt de de effectieve uitgangsspanning daalt tot 208 V. In tegenstelling tot de Smart-UPS-modellen heeft Back-UPS geen microprocessor en worden er logica-chips gebruikt om het apparaat te besturen;
Het schematische diagram van de Back-UPS 250I, 400I en 600I UPS wordt bijna volledig weergegeven in Afb. 9...11. Het multi-link bestaat uit varistoren MOV2, MOV5, smoorspoelen L1 en L2, condensatoren C38 en C40 (Fig. 9). Transformator T1 (Fig. 10) is een ingangsspanningssensor. De uitgangsspanning wordt gebruikt om batterijen op te laden (D4...D8, IC1, R9...R11, C3 en VR1 worden in dit circuit gebruikt) en om de netspanning te analyseren.
Als het verdwijnt, verbindt het circuit op de elementen IC2...IC4 en IC7 een krachtige omvormer, gevoed door een batterij. Het ACFAIL-commando om de omvormer in te schakelen wordt gegenereerd door IC3 en IC4. Een circuit bestaande uit comparator IC4 (pinnen 6, 7, 1) en elektronische sleutel IC6 (pinnen 10, 11, 12) zorgt ervoor dat de omvormer met een logsignaal kan werken. "1" komt aan op pin 1 en 13 van IC2.
Een verdeler bestaande uit weerstanden R55, R122, R1 23 en schakelaar SW1 (pinnen 2, 7 en 3, 6), gelegen aan de achterkant van de UPS, bepaalt de netspanning waaronder de UPS overschakelt op batterijvoeding. Deze spanning is in de fabriek ingesteld op 196 V. In gebieden waar de netspanning vaak fluctueert, waardoor de UPS regelmatig overschakelt op batterijvoeding, moet de drempelspanning op een lager niveau worden ingesteld. De fijnafstelling van de drempelspanning wordt uitgevoerd door weerstand VR2.
Tijdens batterijbedrijf genereert IC7 de bekrachtigingspulsen van de omvormer PUSHPL1 en PUSHPL2. Vermogensveldeffecttransistoren Q4...Q6 en Q36 zijn geïnstalleerd in de ene arm van de inverter, en Q1...Q3 en Q37 in de andere. De transistoren worden met hun collectoren op de uitgangstransformator geladen. Op de secundaire wikkeling van de uitgangstransformator wordt een pulsspanning met een effectieve waarde van 225 V en een frequentie van 50 Hz gegenereerd, die wordt gebruikt om de op de UPS aangesloten apparatuur van stroom te voorzien. De duur van de pulsen wordt geregeld door variabele weerstand VR3, en de frequentie door weerstand VR4 (Fig. 10). Het in- en uitschakelen van de omvormer wordt gesynchroniseerd met de netspanning door een circuit op de elementen IC3 (pinnen 3...6), IC6 (pinnen 3...5, 6, 8, 9) en IC5 (pinnen 1... 3 en 11...13). Circuit gebaseerd op elementen SW1 (pinnen 1 en 8), IC5 (pinnen 4...V en 8...10), IC2 (pinnen 8...10), IC3 (pinnen 1 en 2), IC10 (pinnen 12 en 13), D30, D31, D18, Q9, BZ1 (Fig. 11) schakelt een geluidssignaal in om de gebruiker te waarschuwen voor stroomproblemen. Tijdens werking op batterij laat de UPS elke 5 seconden een enkele piep horen om aan te geven dat gebruikersbestanden moeten worden opgeslagen De batterijcapaciteit is beperkt. Wanneer de UPS op batterijvoeding werkt, bewaakt hij zijn capaciteit en laat hij gedurende een bepaalde tijd een ononderbroken pieptoon horen voordat hij wordt ontladen. Als pinnen 4 en 5 van schakelaar SW1 open zijn, is deze tijd 2 minuten, indien gesloten - 5 minuten. Om het geluidssignaal uit te schakelen, moet je pin 1 en 8 van schakelaar SW1 sluiten.
Alle Back-UPS-modellen, met uitzondering van de BK250I, hebben een bidirectionele communicatiepoort voor communicatie met een pc. Met de Power Chute Plus-software kan de computer zowel de UPS monitoren als het besturingssysteem veilig automatisch afsluiten (Novell, Netware, Windows NT, IBM OS/2, Lan Server, Scounix en UnixWare, Windows 95/98), waarbij gebruikersbestanden behouden blijven. In afb. 11 wordt deze poort aangeduid als J14. Doel van de pinnen: 1 - UPS UITSCHAKELEN. De UPS wordt uitgeschakeld als er een log op deze pin verschijnt. "1" gedurende 0,5 s.
2 - AC-FOUT. Bij het overschakelen naar batterijvoeding genereert de UPS een log op deze pin. "1".
3 - CC AC-FOUT. Bij het overschakelen naar batterijvoeding genereert de UPS een log op deze pin. "0". Open collectoruitgang.
4, 9 - DB-9 AARDE. Gemeenschappelijke draad voor ingangs-/uitgangssignalen. De uitgang heeft een weerstand van 20 Ohm ten opzichte van de gemeenschappelijke draad van de UPS.
5 - CC LAGE BATTERIJ. Als de batterij bijna leeg is, genereert de UPS een log op deze uitgang. "0". Open collectoruitgang.
6 - OS AC FAIL Bij het overschakelen naar batterijvoeding genereert de UPS een logboek op deze pin. "1". Open collectoruitgang.
7, 8 - niet verbonden.
Open collectoruitgangen kunnen worden aangesloten op TTL-circuits. Hun laadvermogen is maximaal 50 mA, 40 V. Als u er een relais op moet aansluiten, moet de wikkeling worden omzeild met een diode.
Voor communicatie met deze poort is een gewone “nulmodem”-kabel niet geschikt; een bijbehorende RS-232-interfacekabel met een 9-pins connector wordt bij de software geleverd.
UPS KALIBRATIE EN REPARATIE
Instellen van de uitgangsspanningsfrequentie
Om de frequentie van de uitgangsspanning in te stellen, sluit u een oscilloscoop of frequentiemeter aan op de UPS-uitgang. Schakel de UPS naar batterijmodus. Stel bij het meten van de frequentie aan de UPS-uitgang weerstand VR4 in op 50 ± 0,6 Hz.
Instellen van de uitgangsspanningswaarde
Schakel de UPS onbelast in de batterijmodus. Sluit een voltmeter aan op de UPS-uitgang om de effectieve spanningswaarde te meten. Door weerstand VR3 aan te passen, stelt u de spanning aan de UPS-uitgang in op 208 ± 2 V.
Instellen van de drempelspanning
Zet schakelaars 2 en 3 aan de achterkant van de UPS in de UIT-stand. Sluit de UPS aan op een transformator type LATR met traploos instelbare uitgangsspanning. Stel de spanning aan de LATR-uitgang in op 196 V. Draai weerstand VR2 tegen de klok in totdat deze stopt, en draai vervolgens weerstand VR2 langzaam met de klok mee totdat de UPS overschakelt op batterijvoeding.
Instellen van de laadspanning
Stel de spanning bij de UPS-ingang in op 230 V. Koppel de rode draad los die naar de positieve pool van de accu gaat. Pas met behulp van een digitale voltmeter de weerstand VR1 aan om de spanning op deze draad in te stellen op 13,76 ± 0,2 V ten opzichte van het gemeenschappelijke punt van het circuit, en herstel vervolgens de verbinding met de accu.
Typische fouten
Typische fouten en methoden om deze te elimineren worden in de tabel gegeven. 4, en in tabel. 5 - analogen van de meest falende componenten.
Tabel 4. Typische fouten in de Back-UPS 250I, 400I en 600I
| Defecte manifestatie | Mogelijke reden | Methode voor het vinden en elimineren van een defect |
|---|---|---|
| Rookgeur, UPS werkt niet | Ingangsfilter defect | Controleer de bruikbaarheid van de componenten MOV2, MOV5, L1, L2, C38, C40, evenals de kaartgeleiders die ze verbinden |
| De UPS gaat niet aan. De indicator licht niet op | Ingangsstroomonderbreker (stroomonderbreker) van de UPS is uitgeschakeld | Verminder de belasting van de UPS door een deel van de apparatuur uit te schakelen en schakel vervolgens de stroomonderbreker in door op de contactkolom van de stroomonderbreker te drukken |
| Batterijen zijn defect | Vervang de batterijen | |
| Batterijen zijn niet correct aangesloten | Controleer of de batterijen correct zijn aangesloten | |
| Omvormer defect | Controleer de bruikbaarheid van de omvormer. Om dit te doen, koppelt u de UPS los van het wisselstroomnet, koppelt u de batterijen los en ontlaadt u capaciteit C3 met een weerstand van 100 Ohm. Test de drain-source-kanalen van krachtige veldeffecttransistors Q1...Q6, Q37, Q36 met een ohmmeter. Als de weerstand enkele ohm of minder bedraagt, vervang dan de transistors. Controleer de weerstanden in de poorten R1...R3, R6...R8, R147, R148. Controleer de bruikbaarheid van de transistoren Q30, Q31 en de dioden D36...D38 en D41. Controleer zekeringen F1 en F2 | |
| Vervang IC2 | ||
| Bij het inschakelen schakelt de UPS de belasting uit | Transformator T1 is defect | Controleer de bruikbaarheid van de wikkelingen van transformator T1. Controleer de sporen op het bord die de T1-wikkelingen verbinden. Controleer zekering F3 |
| De UPS werkt op batterijen ondanks dat er netspanning aanwezig is | De voedingsspanning is erg laag of vervormd | Controleer de ingangsspanning met behulp van een indicator of meter. Als dit acceptabel is voor de belasting, verlaag dan de gevoeligheid van de UPS, d.w.z. verander de responslimiet met behulp van schakelaars op de achterwand van het apparaat |
| De UPS wordt ingeschakeld, maar er wordt geen spanning aan de belasting geleverd | Relais RY1 is defect | Controleer de bruikbaarheid van relais RY1 en transistor Q10 (BUZ71). Controleer de bruikbaarheid van IC4 en IC3 en de voedingsspanning op hun klemmen |
| Controleer de sporen op de kaart die de relaiscontacten verbinden | ||
| De UPS zoemt en/of schakelt de belasting uit zonder de verwachte back-uptijd te leveren | De omvormer of een van zijn elementen is defect | Zie subitem “Omvormer defect” |
| UPS levert niet de verwachte back-uptijd voor stroomvoorziening | Batterijen zijn leeg of hebben capaciteit verloren | Laad de batterijen op. Ze moeten worden opgeladen na langdurige stroomuitval. Bovendien verouderen batterijen snel bij veelvuldig gebruik of in omgevingen met hoge temperaturen. Als de batterijen het einde van hun levensduur naderen, is het raadzaam deze te vervangen, zelfs als het batterijvervangingsalarm nog niet heeft geklonken. Controleer de capaciteit van de opgeladen accu met een autogrootlicht van 12 V, 150 W |
| UPS is overbelast | Verminder het aantal verbruikers aan de UPS-uitgang | |
| UPS gaat niet aan na het vervangen van de batterijen | Verkeerde aansluiting van de batterijen bij het vervangen ervan | Controleer of de batterijen correct zijn aangesloten |
| Wanneer ingeschakeld, laat de UPS een luide toon horen, soms met een afnemende toon | Defecte of ernstig ontladen batterijen | Laad de batterijen minimaal vier uur op. Als het probleem na het opladen aanhoudt, moeten de batterijen worden vervangen. |
| Batterijen worden niet opgeladen | Diode D8 is defect | Controleer de bruikbaarheid van D8. De tegenstroom mag niet groter zijn dan 10 µA |
| Laadspanning onder het vereiste niveau | Kalibreer de laadspanning van de batterij |
Tabel 5. Analogen voor het vervangen van defecte componenten
| Circuitaanduiding | Defect onderdeel | Mogelijke vervanging |
|---|---|---|
| IC1 | LM317T | LM117H, LM117K |
| IC2 | CD4001 | K561LE5 |
| IC3, IC10 | 74С14 | Het bestaat uit twee K561TL1-microschakelingen, waarvan de conclusies zijn verbonden volgens de pin-out op de microschakeling |
| IC4 | LM339 | K1401SA1 |
| IC5 | CD4011 | K561LA7 |
| IC6 | CD4066 | K561KT3 |
| 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 |
Gennady Yablonin
"Reparatie van elektronische apparatuur"
Voordat u naar de winkel gaat om een nieuwe UPS/UPS (Uninterruptible Power Supply) aan te schaffen, moeten we eerst onthouden waar een UPS precies voor dient.
Er zijn verschillende hoofddoelen van UPS die verband houden met de meest voorkomende stroomproblemen in onze elektrische netwerken:
- Verdwijning van spanning.
- Elektromagnetische en hoogfrequente interferentie.
- Spanningspieken.
- Verhoogde spanning.
- Spanningsreductie.
Op basis hiervan zullen wij ons bij de keuze voor een UPS concentreren op een specifiek probleem.
De Uninterruptible Power Supplies zelf zijn op hun beurt onderverdeeld in de drie meest voorkomende categorieën:
Off-line UPS– stabiliseer de spanning niet; De uitgangsamplitude en -frequentie zijn hetzelfde als de ingang. In de normale modus filteren UPS'en wisselspanning met passieve filters en wanneer deze daalt of stijgt ten opzichte van een bepaald niveau, schakelen ze over op batterijen, werken ze gedurende een zeer korte tijd op batterijen en schakelen ze de belasting uit. De belangrijkste toepassing is het beschermen van niet-kritieke belastingen tegen stroomuitval in gebieden met een stabiele spanning zonder ernstige interferentie. De onderscheidende kenmerken van off-line UPS zijn kleine afmetingen, eenvoudig ontwerp en relatief lage prijs.
Lijn-interactieve UPS– UPS'en stabiliseren de wisselspanning stapsgewijs met behulp van een autotransformator (booster). Met 220 V aan de ingang geven ze bijvoorbeeld 220 V aan de uitgang, bij 210 V aan de ingang - 210 V aan de uitgang, wanneer deze daalt tot 200 V, "gooien" ze 20 V aan en ontvangen ze 220 V. Wanneer Als de UPS in de normale modus werkt, wordt de frequentie niet aangepast UPS'en hebben ook passieve filters in de normale modus: ze filteren wisselspanning. In het geval van een stroomstoring kunnen UPS'en die zijn uitgerust met extra batterijen de belasting maximaal anderhalf uur ondersteunen. Deze klasse wordt veel gebruikt op werkstations en kleine servers. line-interactieve UPS heeft een aantrekkelijk uiterlijk, kleine afmetingen, maar dienovereenkomstig een hogere prijs in vergelijking met offline UPS.
Online UPS– ononderbroken stroomvoorziening met dubbele conversie. Beschermt de belasting tegen bijna alle netwerkproblemen. Converteert 100% van de geleverde wisselspanning naar gelijkstroom en voert vervolgens de omgekeerde conversie uit. Tijdens de eerste conversie kan een stabiele gelijkspanning worden verkregen uit een zeer slechte externe wisselspanning; deze produceert altijd een sinusoïde van een bepaalde kwaliteit. De overgangstijd naar batterijvoeding geldt niet voor deze klasse. Dit alles maakt het de duurste van alle UPS-systemen.
Machtsfactor– een complexe indicator die lineaire en niet-lineaire vervormingen van de vorm van stroom en spanning in het elektrische netwerk karakteriseert, veroorzaakt door de invloed van de belasting (bijvoorbeeld een UPS). Het wordt berekend als de verhouding tussen het door de belasting opgenomen actieve vermogen en het totale vermogen.
In onze review gaan we dieper in op de werking van een lijn-interactieve UPS, waarbij we de Enhanced Series 1000C van OPTI-UPS als voorbeeld gebruiken. Wat ons betreft is de genoemde UPS een typisch model in zijn klasse.
UPS OPTI-UPS ES1000C
Hieronder vindt u een tabel met de technische kenmerken van het ES1000C-model zoals opgegeven door de fabrikant.
Houd er rekening mee dat het bij een stroomverbruik van 1000 VA uit het netwerk in staat is om 700 W stroom aan de belasting te leveren, terwijl veel UPS-fabrikanten met hetzelfde stroomverbruik een lagere stroomvoorziening hebben en het aan de consument geleverde vermogen 500 W is. -600 W. Hier kunt u de arbeidsfactor van onze UPS achterhalen: deze is 0,7.
De fabrikant garandeert ons dus een minimale reactietijd bij het overschakelen naar batterijvoeding en een lange levensduur van de batterij. In de verpakte doos bij het ES1000C UPS-model vonden we het volgende:
1.UPS OPTI-UPS ES1000C.
2.RS232-interfacekabel.
3. RJ-11-modemkabel.
4.UPS-netsnoer.
5. Snoer voor het aansluiten van de last.
6. Instructies in het Russisch.
7. CD met software in het Russisch.
We kunnen zeggen dat de apparatuur vrij standaard is voor apparaten van dit type.
Het ontwerp van het apparaat ziet er aantrekkelijk uit - strikt, maar smaakvol. Het voorpaneel bevat LED-indicatoren voor de UPS-status en een aan/uit-knop. We kunnen gerust zeggen: niets overbodigs.
UPS OPTI-UPS ES1000C - voorpaneel
Het achterpaneel is gevuld met acht connectoren voor het aansluiten van de belasting en één connector voor het voeden van de UPS zelf via het netwerk. Er is ook een interfacepoort voor het besturen van de UPS RS232, gegevensbeschermingspoorten RJ-11 en RJ-45, evenals een mechanische zekering om de UPS tegen overbelasting te beschermen.
OPTI-UPS ES1000C - achteraanzicht
UPS test OPTI-UPS ES1000C
Er zijn tests uitgevoerd op de volgende apparatuurconfiguratie:
1,19-inch CRT-monitor.
2. Systeemeenheid.
3. Kolommen.
Ik zou meteen willen opmerken dat de test werd uitgevoerd onder niet-lineaire belastingsomstandigheden - naar onze mening komt een dergelijk gebruik van een UPS heel dicht bij de realiteit. Alle resultaten zijn vrijwel operationeel, niet technisch.
Om een vergelijkende weergave te geven van het stroomverbruik van al deze apparaten, worden hieronder de gemiddelde stroomverbruikswaarden van de meest gebruikte componenten van pc’s en servers weergegeven.
Wij denken dat iedereen gemakkelijk de juiste energieverbruiksparameters voor zijn pc kan kiezen.
De software van dit model is zo ontworpen dat de meest onervaren gebruiker de UPS kan begrijpen en configureren voor zijn specifieke bedrijfsprofiel. Dit blijkt uit een foto van het softwarewerkvenster.
Alle gebeurtenissen worden in het logboek vastgelegd en vervolgens in de vorm van een bericht naar de gebruiker verzonden. Over het algemeen een standaardset functies. Toegegeven, er zijn ook niet heel gewone
PowerApparaatbeheer
De mogelijkheid om wisselstroom afkomstig van het openbare netwerk te filteren is op een behoorlijk niveau geïmplementeerd - dit blijkt uit de oscilloscoopmetingen.
De mogelijkheid om wisselstroom afkomstig van het openbare netwerk te filteren is op een behoorlijk niveau geïmplementeerd - dit blijkt uit de oscilloscoopmetingen
De AC-sinusgolf weergegeven op een oscilloscoop vertoont kleine afwijkingen van de ideale vorm. Er is een kleine hoek zichtbaar op de daling vanuit de positieve zone.
Bij werking op batterijen heeft de opgewekte wisselstroom dezelfde frequentie van 50 Hz als bij werking op een openbaar netwerk.
Bij werking op batterijen heeft de opgewekte wisselstroom dezelfde frequentie van 50 Hz als bij werking op een openbaar netwerk.
Trouwens, in plaats van de 45 minuten autonome werking van het werkstation op door de fabrikant aangegeven batterijen, werkte de test-pc 30 minuten. Maar dit kan niet als een minpunt worden beschouwd, omdat de pc actief werd gebruikt in de testmodus en als gevolg daarvan het energieverbruik toenam. Maar de hersteltijd voor lege batterijen tot 90% van de nominale capaciteit valt daarentegen volledig samen met de door de UPS-fabrikant aangegeven tijd en bedraagt iets meer dan 4 uur. Laten we u er nogmaals aan herinneren dat veel afhangt van het verbruik en de activiteit van het gebruik van de pc. Laten we het uiteindelijke gebruik van een UPS niet vergeten, namelijk het correct uitschakelen van een werkstation of server wanneer de stroom van het openbare netwerk wordt uitgeschakeld en het onderdrukken van interferentie en stroompieken, en niet de duur van de werking. Hoewel dit een belangrijke parameter van de UPS is.
