Las fuentes de voltaje ininterrumpido utilizan una batería cerrada de gel o ácido. La batería incorporada suele estar diseñada para una capacidad de 7 a 8 amperios/hora y un voltaje de 12 voltios. La batería está completamente sellada, lo que permite utilizar el dispositivo en cualquier condición. Además de la batería, en su interior se puede ver un enorme transformador, en este caso de 400-500 vatios. El transformador funciona en dos modos:
1) como transformador elevador para un convertidor de tensión.
2) como transformador reductor de red para cargar la batería incorporada.
Durante el funcionamiento normal, la carga recibe tensión de red filtrada. Los filtros se utilizan para suprimir interferencias electromagnéticas y en circuitos de entrada. Si el voltaje de entrada es menor o mayor que el valor establecido o desaparece por completo, se enciende el inversor, que normalmente está en estado apagado. Al convertir el voltaje CC de las baterías en voltaje alterno, el inversor alimenta la carga de las baterías. Los BACK UPS de la clase fuera de línea funcionan de manera antieconómica en redes eléctricas con desviaciones de voltaje frecuentes y significativas del valor nominal, ya que el cambio frecuente al funcionamiento con batería reduce la vida útil de la batería. La potencia de los Back-UPS producidos por los fabricantes está en el rango de 250-1200 VA. El BACK UPS de voltaje ininterrumpido es bastante complejo. Puede descargar una gran colección de diagramas de circuitos y, a continuación, encontrará varias copias más pequeñas; haga clic para ampliar.
Aquí puede encontrar un controlador especial que es responsable del correcto funcionamiento del dispositivo. El controlador activa el relé cuando no hay tensión de red y si se enciende el sistema de alimentación ininterrumpida funcionará como un convertidor de tensión. Si vuelve a aparecer la tensión de red, el controlador apaga el convertidor y el dispositivo se convierte en un cargador. La capacidad de la batería incorporada puede durar de 10 a 30 minutos, si, por supuesto, el dispositivo alimenta la computadora. Puede leer más sobre el funcionamiento y el propósito de las unidades de suministro de energía ininterrumpida en.
BACK UPS se puede utilizar como fuente de energía de respaldo, en general se recomienda que cada hogar cuente con un sistema de alimentación ininterrumpida. Si el sistema de alimentación ininterrumpida está destinado a necesidades domésticas, entonces es aconsejable retirar el dispositivo de señalización de la placa; recuerda que el dispositivo funciona como un convertidor; emite un chirrido recordatorio cada 5 segundos, y esto es molesto. La salida del convertidor es pura 210-240 voltios 50 hercios, pero en cuanto a la forma de los pulsos, claramente no es una onda sinusoidal pura. BACK UPS puede alimentar cualquier electrodoméstico, incluidos los activos, por supuesto, si la potencia del dispositivo lo permite.
Este modelo de sistema de alimentación ininterrumpida también es un invitado frecuente en los escritorios de los ingenieros de servicio. El APC RS 500, por regla general, funciona correctamente durante dos años, después de lo cual aparece un defecto en casi todas las fuentes. El primer signo de un mal funcionamiento es el oscurecimiento de la parte superior de la carcasa debido al sobrecalentamiento de los elementos. El UPS no carga la batería al nivel nominal; el voltaje de carga a menudo no supera los 5 a 8 voltios. En este caso, la batería falla y el UPS simplemente no se enciende.
Un mal funcionamiento de este tipo a menudo lleva a un reparador sin experiencia a cometer un error común. El técnico cambia la batería. fuente de energía ininterrumpida Se enciende y parece funcionar correctamente. Pero esto continúa hasta que la batería se descarga por completo, que luego debe ser reemplazada por una nueva debido a una pérdida notable de capacidad. Por lo tanto, es importante comprobar el voltaje de carga al sustituir la batería. Al medir, la fuente debe estar conectada a la red y uno de los contactos de la batería debe estar desconectado.
La fuente no enciende o se enciende el indicador de batería baja
UPS de respaldo RS 500 de APC es una fuente de tipo de espera, la batería se carga desde un convertidor ensamblado en un chip controlador PWM UC3843.
Es mejor instalar un condensador con un voltaje de funcionamiento más alto y una temperatura de funcionamiento de 105 grados. Si, después de reemplazar C7, la resistencia R28 no deja de calentarse, debe verificar el capacitor C43 o reemplazar el chip del controlador PWM.
Alto voltaje de carga, ruido durante el funcionamiento.
Otro mal funcionamiento UPS, este es un voltaje de carga aumentado a 18 voltios. La causa del defecto debe buscarse en el circuito de estabilización de voltaje de salida (resaltado en el diagrama anterior). Muy a menudo, falla el optoacoplador U2 o el chip estabilizador IC6.
Además, el circuito de estabilización se desactiva si la señal CHARGER_EN tiene un potencial superior a 0,8 voltios. En este caso, el optoacoplador U3 debe encenderse y puentear el condensador C44, lo que provoca que el generador del chip PWM se detenga y se apague el convertidor. Si U3 está defectuoso, el convertidor no se apagará y el voltaje de salida aumentará a 18 - 22 voltios. Además, si el voltaje de salida es demasiado alto, debe verificar el estado de funcionamiento de Q34, C61, C41.
Si uno de los elementos enumerados anteriormente está defectuoso, una vez que la batería está completamente cargada, el sistema de alimentación ininterrumpida comienza a hacer un ruido bastante fuerte. Los UPS de versiones anteriores también son ruidosos debido al condensador C22 con un valor nominal de 0,1 µF x 400 V, que luego fue reemplazado por 10 µF x 400 V (ver foto arriba).
Resistencias quemadas
En casi todas las fuentes, puedes encontrar resistencias quemadas de 10 ohmios. Estos son R150 y R151. Están conectados en circuitos de extinción de chispas RC en los contactos del relé RY3.
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Las resistencias quemadas no tienen ningún efecto notable en el funcionamiento del UPS, pero para evitar la necesidad de reemplazar el relé en el futuro, se deben reemplazar los elementos.
Descarga el diagrama No puedes descargar archivos desde nuestro servidor.
Mi UPS ha fallado.
Mi UPS es APC Back-UPS CS 500, esto también se aplica a modelos un poco más jóvenes y más antiguos que han cumplido con éxito su vida útil de 3 a 4 años (no duran más, todo es cuestión de batería).
Como buen ciudadano, decidí sustituir la batería usada por una original recomendada por el fabricante: este modelo se vende entre 1.500 y 1.800 rublos, y logré encontrar un Back-UPS CS 500 nuevo por 2.000 rublos. No tiene ningún sentido comprar una batería por separado.
La tienda me recomendó comprar un análogo de esta batería por 450 rublos, y después de buscar un problema similar en los foros, resultó que era suficiente quitar la pegatina de la batería vieja, mirar todas sus características y comprar. uno adecuado.
Quitamos la pegatina y encontramos allí CSB 12v 7Ah 
(La foto no es mía, pero tenía exactamente la misma batería)
La mayoría de las tiendas tienen exactamente la misma "batería" en stock a un precio de 600 a 900 rublos (dependiendo de la codicia del vendedor), yo también la encontré por 550 rublos. Pero no lo necesito.
Es por eso:
Hay baterías de 12v 9Ah, que en la mayoría de los casos son idénticas en tamaño a la “original” que había en el UPS.
Los fabricantes de baterías deberían dividirse según la relación precio/calidad:
Yuasa - parece ser el mejor fabricante (no lo he comprobado, pero esta afirmación se puede encontrar en los foros de muchos usuarios)
C.S.B. - un fabricante de baterías bastante buenas, que es lo que APC revende bajo su propia marca
Delta -buenas baterías a un precio razonable.(Uno de mis amigos lo comprobó; la batería duraba 5 años). Te aconsejo que te concentres en él, porque... El precio corresponde a la calidad 100%.
Eso es lo que hice y compré un Delta HR 12-34W 12v 9Ah por 630 rublos.
También adecuado: Yuasa NPW45-12 12V/9AH y C.S.B. 12V/9Ah HR1234W
Una pequeña actualización no vendrá mal y para ello necesitarás:
destornillador de estrella
Soldador y kit adjunto.
Pistola de silicona
Cable de 1 m (los tomé prestado de una fuente de alimentación antigua)
Diodo 12 V
taladrar con taladro
Adhesivos antideslizantes para muebles 4 uds. 
Pequeñas abrazaderas de plástico
Y lo más importante: botón de cambio 
Primero, pegue las almohadillas de goma en las esquinas, después de haber desengrasado la superficie.
Siempre me molestaba el sonido que hacía el UPS, pero no era posible apagarlo ni bajarlo, por lo que muchas veces tenía que despertarme en medio de la noche por sus gritos. Queda por corregir esta omisión del fabricante:
Abriendo el caso:
Desatornille los dos tornillos y luego levante la cubierta., ponlo de lado y levanta parte de la caja, de modo que la placa con todas las menudencias quede en la parte inferior, y desconecta la parte superior junto con los cables rojo y negro. Lo dejamos a un lado.
Encontramos el altavoz y lo retiramos con cuidado con un soldador y colocamos un par de pines en su lugar, por ejemplo de uno de los conectores de la antigua placa base. 
Marcamos el panel posterior del UPS con un marcador para el tamaño apropiado del futuro interruptor y hacemos un agujero limpio 
Taladre un agujero adecuado al tamaño del diodo en el saliente del panel frontal.
Conectamos todas las partes del circuito (interruptor, diodo y altavoz) mediante un cable según un circuito primitivo, ensamblamos los cables con abrazaderas y colocamos todas las partes en los espacios libres de la caja, fijándolas con pegamento caliente.
Vuelva a montar el cuerpo en orden inverso.
Resultado:
* La vibración se ha reducido significativamente
* El sonido ahora no sólo se puede apagar por completo, sino también reemplazarlo con una indicación luminosa
* La capacidad del UPS aumentó en un 30%
* Se han logrado ahorros significativos para que el sapo se haya saciado y ya no comience a ahogarse ante la idea de comprar un UPS nuevo.
Probé la batería nueva, se carga y descarga como siempre, pero funciona mejor que antes. Duró 43* minutos con wifi apagado (* aimak 2009 24")
Espero que mi experiencia sea útil para alguien y le ahorre dinero, tiempo y naturaleza.
Sorprende la total falta de información sobre dispositivos tan comunes como las fuentes de alimentación ininterrumpida. Estamos rompiendo el bloqueo de información y comenzamos a publicar materiales sobre su diseño y reparación. Del artículo obtendrás una idea general de los tipos de sistemas de alimentación ininterrumpida existentes y una visión más detallada, a nivel de esquema eléctrico, de los modelos de Smart-UPS más habituales.
La fiabilidad de los ordenadores está determinada en gran medida por la calidad de la red eléctrica. Las consecuencias de los cortes de energía, como sobretensiones, aumentos, caídas y pérdida de voltaje, pueden incluir bloqueo del teclado, pérdida de datos, daños a la placa del sistema, etc. Para proteger computadoras costosas de problemas asociados con la red eléctrica, se utilizan sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS) son usados. Un UPS le permite deshacerse de los problemas asociados con el suministro de energía de mala calidad o su ausencia temporal, pero no es una fuente alternativa de suministro de energía a largo plazo, como un generador.
Según el centro de análisis y expertos SK PRESS, en 2000 el volumen de ventas de UPS en el mercado ruso ascendió a 582 mil unidades. Si comparamos estas estimaciones con los datos sobre las ventas de computadoras (1,78 millones de unidades), resulta que en 2000, una de cada tres computadoras compradas estaba equipada con un UPS individual.
La gran mayoría del mercado ruso de UPS está ocupado por productos de seis empresas: APC, Chloride, Invensys, IMV, Liebert, Powercom. Los productos de APC mantienen una posición de liderazgo en el mercado ruso de UPS desde hace muchos años.
Los UPS se dividen en tres clases principales: fuera de línea (o en espera), en línea interactiva y en línea. Estos dispositivos tienen diferentes diseños y características.
Arroz. 1. Diagrama de bloques de un UPS clase Off-line
El diagrama de bloques de un UPS de clase fuera de línea se muestra en la Fig. 1. Durante el funcionamiento normal, la carga recibe tensión de red filtrada. Para suprimir las interferencias electromagnéticas y de radiofrecuencia en los circuitos de entrada, se utilizan filtros de ruido EMI/RFI en varistores de óxido metálico. Si el voltaje de entrada es menor o mayor que el valor establecido o desaparece por completo, se enciende el inversor, que normalmente está en estado apagado. Al convertir el voltaje CC de las baterías en voltaje alterno, el inversor alimenta la carga de las baterías. La forma de su voltaje de salida son pulsos rectangulares de polaridad positiva y negativa con una amplitud de 300 V y una frecuencia de 50 Hz. Los UPS fuera de línea funcionan de manera antieconómica en redes eléctricas con desviaciones de voltaje frecuentes y significativas del valor nominal, ya que el cambio frecuente al funcionamiento con batería reduce la vida útil de la batería. La potencia del modelo Back-UPS UPS fuera de línea producido por APC está en el rango de 250...1250 VA, y el modelo Back-UPS Pro está en el rango de 2S0...1400 VA.
Arroz. 2. Diagrama de bloques del UPS de clase interactiva en línea
El diagrama de bloques de un UPS de clase interactiva en línea se muestra en la Fig. 2. Al igual que los UPS fuera de línea, retransmiten voltaje de red alterna a la carga, mientras absorben sobretensiones relativamente pequeñas y suavizan las interferencias. Los circuitos de entrada utilizan un filtro de ruido EMI/RFI de varistor de óxido metálico para suprimir EMI y RFI. Si ocurre un accidente en la red eléctrica, el UPS sincronizadamente, sin pérdida de la fase de oscilación, enciende el inversor para alimentar la carga de las baterías, mientras que la forma sinusoidal del voltaje de salida se logra filtrando la oscilación PWM. El circuito utiliza un inversor especial para recargar la batería, que también funciona durante las subidas de tensión. El rango de funcionamiento sin conectar una batería se amplía mediante el uso de un autotransformador con un devanado conmutable en los circuitos de entrada del UPS. El cambio a alimentación por batería se produce cuando la tensión de red sale del rango. La potencia del SAI interactivo de línea clase Smart-UPS fabricado por APC es de 250...5000 VA.
Arroz. 3. Diagrama de bloques de un UPS clase On-line
El diagrama de bloques de un UPS de clase en línea se muestra en la Fig. 3. Estos UPS convierten el voltaje de entrada de CA a CC, que luego se vuelve a convertir en CA con parámetros estables mediante un inversor PWM. Dado que la carga siempre es suministrada por el inversor, no es necesario cambiar de la red externa al inversor y el tiempo de conmutación es cero. Debido al enlace CC inercial, que es la batería, la carga queda aislada de anomalías de la red y se genera una tensión de salida muy estable. Incluso con grandes desviaciones en el voltaje de entrada, el UPS continúa suministrando a la carga un voltaje sinusoidal puro con una desviación de no más del +5 % del valor nominal establecido por el usuario. Los UPS de clase APC Online tienen las siguientes potencias de salida: modelos Matrix UPS: 3000 y 5000 VA, modelos Symmetra Power Array: 8000, 12000 y 16000 VA.
Los modelos Back-UPS no utilizan microprocesador, pero los modelos Back-UPS Pro, Smart-UPS, Smart/VS, Matrix y Symmetna sí utilizan microprocesador.
Los dispositivos más utilizados son: Back-UPS, Back-UPS pro, Smart-UPS, Smart-UPS/VS.
Dispositivos como Matrix y Symmetna se utilizan principalmente para sistemas bancarios.
En este artículo, veremos el diseño y el circuito de los modelos Smart-UPS 450VA...700VA utilizados para alimentar computadoras personales (PC) y servidores. Sus características técnicas se dan en la tabla. 1.
Tabla 1. Características técnicas de los modelos Smart-UPS de APC
| Modelo | 450VA | 620VA | 700VA | 1400VA |
|---|---|---|---|---|
| Voltaje de entrada permitido, V | 0...320 | |||
| Voltaje de entrada cuando se opera desde la red *, V | 165...283 | |||
| Tensión de salida *, V | 208...253 | |||
| Protección contra sobrecarga del circuito de entrada | Disyuntor reiniciable | |||
| Rango de frecuencia cuando se opera desde la red eléctrica, Hz | 47...63 | |||
| Tiempo de cambio a alimentación por batería, ms | 4 | |||
| Potencia máxima de carga, VA (W) | 450(280) | 620(390) | 700(450) | 1400(950) |
| Tensión de salida cuando funciona con batería, V | 230 | |||
| Frecuencia cuando funciona con batería, Hz | 50 ± 0,1 | |||
| Forma de onda cuando funciona con batería | Onda sinusoidal | |||
| Protección contra sobrecarga del circuito de salida | Protección contra sobrecarga y cortocircuito, apagado con enclavamiento cuando se sobrecarga | |||
| Tipo de Batería | Sellado con plomo, sin mantenimiento | |||
| Número de baterías x voltaje, V, | 2x12 | 2x6 | 2x12 | 2x12 |
| Capacidad de la batería, Ah | 4,5 | 10 | 7 | 17 |
| Duración de la batería, años | 3...5 | |||
| Tiempo de carga completa, h | 2...5 | |||
| Dimensiones del SAI (alto x ancho x largo), cm | 16,8x11,9x36,8 | 15,8x13,7x35,8 | 21,6x17x43,9 | |
| Peso neto (bruto), kg | 7,30(9,12) | 10,53(12,34) | 13,1(14,5) | 24,1(26,1) |
* Usuario ajustable a través del software PowerChute.
UPS Smart-UPS 450VA...700VA y Smart-UPS 1000VA...1400VA tienen el mismo circuito eléctrico y se diferencian en la capacidad de la batería, el número de transistores de salida en el inversor, la potencia del transformador de potencia y las dimensiones.
Consideremos los parámetros que caracterizan la calidad de la electricidad, así como la terminología y designaciones.
Los problemas de potencia se pueden expresar como:
En Rusia, las caídas, caídas y sobretensiones, tanto hacia arriba como hacia abajo, representan aproximadamente el 95% de las desviaciones de la norma, el resto es ruido, ruido impulsivo (agujas) y sobretensiones de alta frecuencia.
Las unidades utilizadas para medir la potencia son voltios-amperios (VA, VA) y vatios (W, W). Se diferencian en el factor de potencia PF (factor de potencia):
El factor de potencia de los equipos informáticos es 0,6...0,7. El número en la designación de los modelos de UPS APC significa la potencia máxima en VA. Por ejemplo, el modelo Smart-UPS de 600VA tiene una potencia de 400 W, y el modelo de 900VA tiene una potencia de 630 W.
El diagrama de bloques de los modelos Smart-UPS y Smart-UPS/VS se muestra en la Fig. 4. La tensión de red se suministra al filtro de entrada EM/RFI, que sirve para suprimir las interferencias de la red. A la tensión nominal de la red, los relés RY5, RY4, RY3 (pines 1, 3), RY2 (pines 1, 3), RY1 se encienden y el voltaje de entrada pasa a la carga. Los relés RY3 y RY2 se utilizan para el modo de ajuste del voltaje de salida BOOST/TRIM. Por ejemplo, si el voltaje de la red aumentó y superó el límite permitido, los relés RY3 y RY2 conectan el devanado adicional W1 en serie con el devanado principal W2. Un autotransformador se forma con una relación de transformación.
K = W2/(W2 + W1)
menos de uno y el voltaje de salida cae. En caso de una disminución de la tensión de red, los contactos de relé RY3 y RY2 invierten el devanado adicional W1. Relación de transformación
K = W2/(W2 - W1)
se vuelve mayor que la unidad y el voltaje de salida aumenta. El rango de ajuste es ±12%, el valor de histéresis lo selecciona el programa Power Chute.
Cuando falla el voltaje de entrada, los relés RY2...RY5 se apagan, se enciende un potente inversor PWM alimentado por la batería y se suministra a la carga un voltaje sinusoidal de 230 V, 50 Hz.
El filtro de supresión de ruido de la fuente de alimentación multienlace consta de varistores MV1, MV3, MV4, inductor L1 y condensadores C14...C16 (Fig. 5). El transformador CT1 analiza los componentes de alta frecuencia de la tensión de la red. El transformador CT2 es un sensor de corriente de carga. Las señales de estos sensores, así como del sensor de temperatura RTH1, se envían al convertidor analógico a digital IC10 (ADC0838) (Fig. 6).
El transformador T1 es un sensor de voltaje de entrada. El comando para encender el dispositivo (AC-OK) se envía desde el comparador de dos niveles IC7 a la base Q6. Transformador T2: sensor de voltaje de salida para el modo Smart TRIM/BOOST. Desde los pines 23 y 24 del procesador IC1 2 (Fig. 6), las señales BOOST y TRIM se suministran a las bases de los transistores Q43 y Q49 para conmutar los relés RY3 y RY2, respectivamente.
La señal de sincronización de fase (PHAS-REF) del pin 5 del transformador T1 va a la base del transistor Q41 y de su colector al pin 14 del procesador IC12 (Fig. 6).
El modelo Smart-UPS utiliza un microprocesador IC12 (S87C654) que:
El chip de memoria EEPROM IC13 almacena configuraciones de fábrica, así como configuraciones calibradas para niveles de señal de frecuencia, voltaje de salida, límites de transición y voltaje de carga de la batería.
El convertidor digital a analógico IC15 (DAC-08CN) genera una señal sinusoidal de referencia en el pin 2, que se utiliza como referencia para IC17 (APC2010).
La señal PWM es generada por IC14 (APC2020) junto con IC17. Los transistores de efecto de campo de potencia Q9...Q14, Q19...Q24 forman un inversor puente. Durante la media onda positiva de la señal PWM, Q12...Q14 y Q22...Q24 están abiertos, y Q19...Q21 y Q9...Q11 están cerrados. Durante la media onda negativa, Q19...Q21 y Q9...Q11 están abiertos, y Q12...Q14 y Q22...Q24 están cerrados. Los transistores Q27...Q30, Q32, Q33, Q35, Q36 forman controladores push-pull que generan señales de control para potentes transistores de efecto de campo con una gran capacitancia de entrada. La carga del inversor es el devanado del transformador, está conectado mediante los cables W5 (amarillo) y W6 (negro). En el devanado secundario del transformador se genera una tensión sinusoidal de 230 V, 50 Hz para alimentar el equipo conectado.
El funcionamiento del inversor en modo "inverso" se utiliza para cargar la batería con corriente pulsante durante el funcionamiento normal del UPS.
El UPS tiene una ranura SNMP incorporada, que le permite conectar tarjetas adicionales para ampliar las capacidades del UPS:
El SAI tiene varios voltajes necesarios para el funcionamiento normal del dispositivo: 24 V, 12 V, 5 V y -8 V. Para comprobarlos, puedes utilizar la tabla. 2. Mida la resistencia desde los terminales de los microcircuitos al cable común con el UPS apagado y el capacitor C22 descargado. Las fallas típicas de los UPS Smart-Ups 450VA...700VA y los métodos para eliminarlas se detallan en la tabla. 3.
Tabla 3. Fallas típicas de los SAI Smart-Ups 450VA...700VA
| Breve descripción del defecto. | Razón posible | Método de solución de problemas |
|---|---|---|
| UPS no enciende | Baterías no conectadas | conectar baterías |
| Batería defectuosa o defectuosa, su capacidad es baja | Reemplace la batería. La capacidad de una batería cargada se puede comprobar utilizando una lámpara de luz de carretera de un automóvil (12 V, 150 W) | |
| Los potentes transistores de efecto de campo del inversor están rotos. | En este caso, no hay voltaje en los terminales de la batería conectada a la placa UPS. Verifique con un óhmetro y reemplace los transistores. Verifique las resistencias en sus circuitos de puerta. Reemplazar IC16 | |
| Cable flexible roto que conecta la pantalla. | Este problema puede deberse a un cortocircuito en los terminales del cable flexible en el chasis del UPS. Reemplace el cable flexible que conecta la pantalla a la placa principal del UPS. Verifique la capacidad de servicio del fusible F3 y el transistor Q5. | |
| Se presiona el botón de encendido | Reemplace el botón SW2 | |
| El UPS se enciende solo con la batería. | Fusible F3 quemado | Reemplace F3. Verifique la capacidad de servicio de los transistores Q5 y Q6. |
| El UPS no arranca. El indicador de reemplazo de batería se enciende | Si la batería está en buen estado, el UPS no ejecuta el programa correctamente. | Calibre el voltaje de la batería usando un programa propietario de APC |
| El UPS no se conecta a la línea. | El cable de red está arrancado o el contacto está roto. | Conecte el cable de red. Verifique la capacidad de servicio del enchufe automático con un óhmetro. Verifique la conexión del cable neutro-caliente |
| Soldadura en frío de elementos de placa. | Verificar la capacidad de servicio y calidad de la soldadura de los elementos L1, L2 y especialmente T1. | |
| Los varistores están defectuosos | Comprobar o sustituir los varistores MV1...MV4 | |
| Cuando se enciende el UPS, la carga se elimina | El sensor de voltaje T1 está defectuoso | Reemplace T1. Comprobar la capacidad de servicio de los elementos: D18...D20, C63 y C10. |
| Los indicadores de la pantalla parpadean | La capacitancia del condensador C17 ha disminuido. | Reemplace el condensador C17 |
| Posible fuga del condensador | Reemplace C44 o C52 | |
| Los contactos del relé o los elementos de la placa están defectuosos. | Reemplace el relé. Reemplace IC3 y D20. Es mejor reemplazar el diodo D20 con 1N4937 | |
| Sobrecarga del SAI | La potencia del equipo conectado supera la potencia nominal. | Reducir la carga |
| El transformador T2 está defectuoso | Reemplazar T2 | |
| El sensor de corriente ST1 está defectuoso | Reemplace ST1. Una resistencia superior a 4 ohmios indica un sensor de corriente defectuoso | |
| IC15 está defectuoso | Reemplace IC15. Verifique el voltaje -8 V y 5 V. Verifique y reemplace si es necesario: IC12, IC8, IC17, IC14 y transistores de efecto de campo de potencia del inversor. Verifique los devanados del transformador de potencia. | |
| La batería no se carga | El programa UPS no funciona correctamente | Calibre el voltaje de la batería usando un programa propietario de APC. Verifique las constantes 4, 5, 6, 0. La constante 0 es crítica para cada modelo de UPS. Verifique la constante después de reemplazar la batería. |
| El circuito de carga de la batería está defectuoso. | Reemplace IC14. Verifique el voltaje de 8 V en el pin. 9 IC14, si falta, reemplace C88 o IC17 | |
| Batería defectuosa | Reemplace la batería. Su capacidad se puede comprobar con la luz de carretera de un coche (12 V, 150 W) | |
| El microprocesador IC12 está defectuoso | Reemplazar IC12 | |
| Cuando se enciende, el UPS no arranca, se escucha un clic | Circuito de reinicio defectuoso | Comprobar la capacidad de servicio y sustituir los elementos defectuosos: IC11, IC15, Q51...Q53, R115, C77 |
| Defecto del indicador | El circuito de indicación está defectuoso | Verifique y reemplace el Q57...Q60 defectuoso en el tablero indicador |
| El UPS no funciona en modo On-line | Elementos de tablero defectuosos | Reemplace Q56. Verificar la capacidad de servicio de los elementos: Q55, Q54, IC12. IC13 está defectuoso o será necesario reprogramarlo. El programa se puede tomar desde un UPS que funcione |
| Al cambiar al funcionamiento con batería, el UPS se apaga y se enciende espontáneamente | El transistor Q3 está roto | Reemplace el transistor Q3 |
En la segunda parte del artículo se considerará el dispositivo UPS de clase On-line,
DISPOSITIVO UPS DE CLASE FUERA DE LÍNEA
Los UPS fuera de línea de APC incluyen modelos Back-UPS. Los UPS de esta clase son de bajo costo y están diseñados para proteger computadoras personales, estaciones de trabajo, equipos de red, terminales minoristas y de puntos de venta. La potencia de los modelos Back-UPS producidos es de 250 a 1250 VA. Los datos técnicos básicos de los modelos de UPS más comunes se presentan en la tabla. 3.
Tabla 3. Datos técnicos básicos de los UPS clase Back-UPS
| Modelo | BK250I | BK400I | BK600I |
|---|---|---|---|
| Tensión de entrada nominal, V | 220...240 | ||
| Frecuencia nominal de la red, Hz | 50 | ||
| Energía de las emisiones absorbidas, J | 320 | ||
| Corriente de sobretensión máxima, A | 6500 | ||
| Cat. IEEE 587 Valores de sobretensión de voltaje perdidos en modo normal. 6kVA, % | <1 | ||
| Tensión de conmutación, V | 166...196 | ||
| Voltaje de salida cuando funciona con baterías, V | 225±5% | ||
| Frecuencia de salida cuando funciona con baterías, Hz | 50±3% | ||
| Potencia máxima, VA (W) | 250(170) | 400(250) | 600(400) |
| Factor de potencia | 0,5. ..1,0 | ||
| factor de cresta | <5 | ||
| Tiempo de conmutación nominal, ms | 5 | ||
| Número de baterías x voltaje, V | 2x6 | 1x12 | 2x6 |
| Capacidad de la batería, Ah | 4 | 7 | 10 |
| 90% tiempo de recarga después de descargar al 50%, hora | 6 | 7 | 10 |
| Ruido acústico a una distancia de 91 cm del dispositivo, dB | <40 | ||
| Tiempo de funcionamiento del UPS a plena potencia, min | >5 | ||
| Dimensiones máximas (Al x An x Pr), mm | 168x119x361 | ||
| Peso, kilogramos | 5,4 | 9,5 | 11,3 |
El índice "I" (Internacional) en los nombres de los modelos de UPS significa que los modelos están diseñados para un voltaje de entrada de 230 V. Los dispositivos están equipados con baterías selladas sin plomo y libres de mantenimiento con una vida útil de 3... 5 años según la norma Euro Bat. Todos los modelos están equipados con filtros limitadores que suprimen las sobretensiones y las interferencias de alta frecuencia en la tensión de la red. Los dispositivos emiten señales de sonido apropiadas cuando se pierde el voltaje de entrada, las baterías están bajas o hay una sobrecarga. El valor umbral de la tensión de red, por debajo del cual el UPS cambia al funcionamiento con batería, se establece mediante interruptores en el panel posterior del dispositivo. Los modelos BK400I y BK600I tienen un puerto de interfaz que se conecta a una computadora o servidor para apagar automáticamente el sistema, un interruptor de prueba y un interruptor de timbre.
El diagrama de bloques de los Back-UPS 250I, 400I y 600I se muestra en la Fig. 8. La tensión de red se suministra al filtro multietapa de entrada a través de un disyuntor. El disyuntor está diseñado como disyuntor en el panel posterior del UPS. En caso de una sobrecarga importante, desconecta el dispositivo de la red, mientras la columna de contactos del interruptor se empuja hacia arriba. Para encender el UPS después de una sobrecarga, es necesario devolver la columna de contactos del interruptor a su posición original. El filtro-limitador de entrada de interferencias electromagnéticas y de radiofrecuencia utiliza enlaces LC y varistores de óxido metálico. Durante el funcionamiento normal, los contactos 3 y 5 del relé RY1 están cerrados y el SAI transmite la tensión de red a la carga, filtrando las interferencias de alta frecuencia. La corriente de carga fluye continuamente mientras haya tensión en la red. Si el voltaje de entrada cae por debajo del valor establecido o desaparece por completo, o si hay mucho ruido, los contactos 3 y 4 del relé se cierran y el UPS cambia al funcionamiento desde el inversor, que convierte el voltaje CC de las baterías en CA. El tiempo de conmutación es de unos 5 ms, lo que es bastante aceptable para las fuentes de alimentación conmutadas modernas para ordenadores. La forma de la señal de carga son pulsos rectangulares de polaridad positiva y negativa con una frecuencia de 50 Hz, una duración de 5 ms, una amplitud de 300 V, un voltaje efectivo de 225 V. En reposo, la duración de los pulsos se reduce y la El voltaje de salida efectivo cae a 208 V. A diferencia de los modelos Smart -UPS, el Back-UPS no tiene microprocesador, se utilizan comparadores y chips lógicos para controlar el dispositivo.
El diagrama esquemático de los UPS Back-UPS 250I, 400I y 600I se muestra casi en su totalidad en la Fig. 9...11. El filtro de supresión de ruido de la fuente de alimentación multienlace consta de varistores MOV2, MOV5, bobinas de choque L1 y L2, condensadores C38 y C40 (Fig. 9). El transformador T1 (Fig. 10) es un sensor de voltaje de entrada. Su tensión de salida se utiliza para cargar baterías (en este circuito se utilizan D4...D8, IC1, R9...R11, C3 y VR1) y analizar la tensión de red.
Si desaparece, entonces al circuito de los elementos IC2...IC4 e IC7 se conecta un potente inversor alimentado por una batería. El comando ACFAIL para encender el inversor es generado por IC3 e IC4. Un circuito compuesto por el comparador IC4 (pines 6, 7, 1) y la llave electrónica IC6 (pines 10, 11, 12) permite que el inversor funcione con una señal de registro. "1" llegando a los pines 1 y 13 de IC2.
Un divisor que consta de resistencias R55, R122, R1 23 y el interruptor SW1 (pines 2, 7 y 3, 6), ubicado en la parte posterior del UPS, determina el voltaje de la red, por debajo del cual el UPS cambia a energía de la batería. Este voltaje está configurado de fábrica en 196 V. En áreas donde el voltaje de la red eléctrica fluctúa con frecuencia, lo que resulta en frecuentes transferencias del UPS a energía de la batería, el voltaje umbral debe configurarse en un nivel más bajo. El ajuste fino del voltaje umbral se realiza mediante la resistencia VR2.
Durante el funcionamiento con batería, IC7 genera pulsos de excitación del inversor PUSHPL1 y PUSHPL2. Los transistores de efecto de campo de potencia Q4...Q6 y Q36 están instalados en un brazo del inversor y Q1...Q3 y Q37 en el otro. Los transistores se cargan con sus colectores en el transformador de salida. En el devanado secundario del transformador de salida, que se utiliza para alimentar el equipo conectado al UPS, se genera un voltaje de pulso con un valor efectivo de 225 V y una frecuencia de 50 Hz. La duración de los pulsos está regulada por la resistencia variable VR3 y la frecuencia por la resistencia VR4 (Fig. 10). El encendido y apagado del inversor se sincroniza con la tensión de red mediante un circuito en los elementos IC3 (pines 3...6), IC6 (pines 3...5, 6, 8, 9) e IC5 (pines 1... 3 y 11... 13). Circuito basado en los elementos SW1 (pines 1 y 8), IC5 (pines 4...V y 8...10), IC2 (pines 8...10), IC3 (pines 1 y 2), IC10 (pines 12 y 13), D30, D31, D18, Q9, BZ1 (Fig. 11) enciende una señal audible para advertir al usuario sobre problemas de energía. Durante el funcionamiento con batería, el UPS emite un solo pitido cada 5 segundos para indicar la necesidad de guardar archivos del usuario porque La capacidad de la batería es limitada. Cuando funciona con batería, el UPS monitorea su capacidad y emite un pitido continuo durante un tiempo determinado antes de descargarse. Si los pines 4 y 5 del interruptor SW1 están abiertos, este tiempo es de 2 minutos, si está cerrado, de 5 minutos. Para apagar la señal de sonido, debe cerrar los pines 1 y 8 del interruptor SW1.
Todos los modelos de Back-UPS, a excepción del BK250I, cuentan con un puerto de comunicación bidireccional para comunicación con una PC. El software Power Chute Plus permite que la computadora monitoree el UPS y apague automáticamente y de manera segura el sistema operativo (Novell, Netware, Windows NT, IBM OS/2, Lan Server, Scounix y UnixWare, Windows 95/98), preservando los archivos del usuario. En la Fig. 11 este puerto se denomina J14. Finalidad de sus pines: 1 - APAGADO DEL UPS. El UPS se apaga si aparece un registro en este pin. "1" durante 0,5 s.
2 - FALLA DE CA. Al cambiar a alimentación de batería, el UPS genera un registro en este pin. "1".
3 - FALLA CC CA. Al cambiar a alimentación de batería, el UPS genera un registro en este pin. "0". Salida de colector abierto.
4, 9 - DB-9 TIERRA. Cable común para señales de entrada/salida. La salida tiene una resistencia de 20 ohmios con respecto al cable común del UPS.
5 - CC BATERÍA BAJA. En caso de batería baja, el UPS genera un registro en esta salida. "0". Salida de colector abierto.
6 - FALLA DE CA DEL SO Al cambiar a alimentación de batería, el UPS genera un registro en este pin. "1". Salida de colector abierto.
7, 8 - no conectados.
Las salidas de colector abierto se pueden conectar a circuitos TTL. Su capacidad de carga es de hasta 50 mA, 40 V. Si necesita conectarles un relé, entonces el devanado debe derivarse con un diodo.
Un cable normal de “módem nulo” no es adecuado para la comunicación con este puerto; con el software se suministra un cable de interfaz RS-232 correspondiente con un conector de 9 pines.
CALIBRACIÓN Y REPARACIÓN DE UPS
Configuración de la frecuencia del voltaje de salida
Para configurar la frecuencia del voltaje de salida, conecte un osciloscopio o frecuencímetro a la salida del UPS. Cambie el UPS al modo de batería. Al medir la frecuencia en la salida del UPS, ajuste la resistencia VR4 a 50 ± 0,6 Hz.
Configuración del valor del voltaje de salida
Cambie el UPS al modo de batería sin carga. Conecte un voltímetro a la salida del UPS para medir el valor de voltaje efectivo. Ajustando la resistencia VR3, establezca el voltaje en la salida del UPS a 208 ± 2 V.
Configuración del voltaje umbral
Coloque los interruptores 2 y 3 ubicados en la parte trasera del UPS en la posición APAGADO. Conecte el UPS a un transformador tipo LATR con voltaje de salida continuamente ajustable. Establezca el voltaje en la salida LATR en 196 V. Gire la resistencia VR2 en sentido contrario a las agujas del reloj hasta que se detenga, luego gire lentamente la resistencia VR2 en el sentido de las agujas del reloj hasta que el UPS cambie a alimentación de batería.
Configuración del voltaje de carga
Configure el voltaje en la entrada del UPS a 230 V. Desconecte el cable rojo que va al terminal positivo de la batería. Usando un voltímetro digital, ajuste la resistencia VR1 para establecer el voltaje en este cable a 13,76 ± 0,2 V con respecto al punto común del circuito, luego restablezca la conexión a la batería.
Fallos típicos
Las fallas típicas y los métodos para eliminarlas se dan en la tabla. 4, y en la tabla. 5 - análogos de los componentes que fallan con mayor frecuencia.
Tabla 4. Fallas típicas de los Back-UPS 250I, 400I y 600I
| Manifestación de defectos | Razón posible | Método para encontrar y eliminar un defecto. |
|---|---|---|
| Olor a humo, UPS no funciona | Filtro de entrada defectuoso | Verifique la capacidad de servicio de los componentes MOV2, MOV5, L1, L2, C38, C40, así como los conductores de la placa que los conectan. |
| El UPS no enciende. El indicador no se enciende | El disyuntor de entrada (disyuntor) del UPS está desactivado | Reduzca la carga en el UPS apagando parte del equipo y luego encienda el disyuntor presionando la columna de contacto del disyuntor |
| Las baterias estan defectuosas | Reemplace las baterías | |
| Las baterías no están conectadas correctamente | Compruebe que las baterías estén conectadas correctamente | |
| Inversor defectuoso | Verifique la capacidad de servicio del inversor. Para hacer esto, desconecte el UPS de la red eléctrica de CA, desconecte las baterías y descargue la capacitancia C3 con una resistencia de 100 ohmios, pruebe los canales de fuente de drenaje de los potentes transistores de efecto de campo Q1...Q6, Q37, Q36 con un ohmímetro. Si la resistencia es de varios ohmios o menos, reemplace los transistores. Compruebe las resistencias en las puertas R1...R3, R6...R8, R147, R148. Compruebe el estado de funcionamiento de los transistores Q30, Q31 y los diodos D36...D38 y D41. Comprobar fusibles F1 y F2 | |
| Reemplazar IC2 | ||
| Cuando se enciende, el UPS apaga la carga. | El transformador T1 está defectuoso | Verifique la capacidad de servicio de los devanados del transformador T1. Verifique las pistas en el tablero que conecta los devanados T1. Comprobar el fusible F3 |
| El SAI funciona con baterías a pesar de que hay tensión de red. | El voltaje de la fuente de alimentación es muy bajo o está distorsionado. | Verifique el voltaje de entrada usando un indicador o medidor. Si esto es aceptable para la carga, reduzca la sensibilidad del UPS, es decir, cambie el límite de respuesta usando interruptores ubicados en la pared posterior del dispositivo |
| El UPS se enciende, pero no se suministra voltaje a la carga. | El relé RY1 está defectuoso | Verifique el estado de funcionamiento del relé RY1 y del transistor Q10 (BUZ71). Verifique la capacidad de servicio de IC4 e IC3 y el voltaje de suministro en sus terminales. |
| Verifique las pistas en la placa que conecta los contactos del relé. | ||
| El UPS zumba y/o apaga la carga sin proporcionar el tiempo de respaldo esperado | El inversor o uno de sus elementos está defectuoso. | Ver subpunto "Inversor defectuoso" |
| UPS no proporciona el tiempo de respaldo de energía esperado | Las baterías están descargadas o han perdido capacidad. | Cargue las baterías. Requieren recargarse después de cortes de energía prolongados. Además, las baterías envejecen rápidamente cuando se usan con frecuencia o en ambientes de alta temperatura. Si las baterías se acercan al final de su vida útil, es aconsejable sustituirlas, incluso si aún no ha sonado la alarma de sustitución de baterías. Compruebe la capacidad de la batería cargada con una lámpara de luz de carretera de automóvil de 12 V y 150 W |
| UPS está sobrecargado | Reducir el número de consumidores en la salida del SAI. | |
| El UPS no enciende después de reemplazar las baterías | Conexión incorrecta de baterías al reemplazarlas | Compruebe que las baterías estén conectadas correctamente |
| Cuando se enciende, el UPS emite un tono fuerte, a veces con un tono decreciente. | Baterías defectuosas o muy descargadas | Cargue las baterías durante al menos cuatro horas. Si el problema persiste después de recargar, se deben reemplazar las baterías. |
| Las baterías no se cargan | El diodo D8 está defectuoso | Verifique la capacidad de servicio de D8. Su corriente inversa no debe exceder los 10 μA. |
| Tensión de carga por debajo del nivel requerido | Calibrar el voltaje de carga de la batería |
Tabla 5. Análogos para reemplazar componentes defectuosos
| Designación del circuito | Componente defectuoso | Posible reemplazo |
|---|---|---|
| IC1 | LM317T | LM117H, LM117K |
| IC2 | CD4001 | K561LE5 |
| IC3, IC10 | 74С14 | Se compone de dos microcircuitos K561TL1, cuyas conclusiones están conectadas según el pinout del microcircuito. |
| 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 |
| P8, P21, P35, P31, P12, P9, P27, P28, P32, P33 | PN2222 | 2N2222, BS540, BS541, BSW61...BSW 64, 2N4014 |
| P11, P29, P25, P26, P24 | PN2907 | 2N2907, 2N4026...2N4029 |
| P1...P6, P36, P37 | IRFZ42 | BUZ11, BUZ12, PRFZ42 |
Gennady Yablonin
"Reparación de equipos electrónicos"
