Лекция
Когда мы говорим о теме ремонта ИБП (Источников Бесперебойного Питания), в наших руках - ключ к надежности и безопасности электроснабжения. В современном мире, где зависимость от электроэнергии растет с каждым днем, знание о том, как поддерживать работоспособность ИБП, становится неотъемлемой частью нашей технической культуры.
Источники бесперебойного питания, такие как ИБП EATON, играют критическую роль в обеспечении непрерывности работы компьютерных систем, серверов, медицинских устройств и многих других важных систем. Но что делать, когда они выходят из строя или требуют регулярного обслуживания? В этом и заключается суть нашей темы - ремонта ИБП EATON и его важности.
Вы пользуетесь источником бесперебойного питания для компьютера?
Бесперебойник предназначен для защиты компьютера, но иногда он сам выходит из строя.
Электрическая принципиальная схема PW5110 1000&1500VA
Основные характеристики PW5110 :
Микропроцессорная система контроля и управления выходным напряжением
питания нагрузки (AVR)
8 выходных розеток:
Внимание:
Диагностика состояния ИБП
ИБП обеспечивает как визуальную (индикаторы), так и звуковую индикацию состояния сети, нагрузки и потенциальных проблем с электропитанием. Визуальная индикация реализована с помощью 3 светодиодов:
Нормальная работа
Работа от батарей
Неисправность или сигнал тревоги
2. Индикатор нормальной работы (Зеленый)
Индикатор горит постоянно, если ИБП обеспечивает питание Вашего оборудования от входной сети. При переключении питания нагрузки на батареи индикатор начинает мигать.
3. Индикатор неисправности (Красный)
Индикатор мигает в 2-х случаях: либо ИБП перегружен, либо аккумуляторные батареи требуют замены. Если индикатор горит постоянно, то либо ИБП неисправен, либо имеет место короткое замыкание в цепи нагрузки. Детальное описание состояний индикаторов ИБП и возможных причин их приведено ниже в диагностической таблице.
4. Индикатор работы от батарей (Желтый)
Горит при работе ИБП от аккумуляторных батарей.
Таблица состояний светодиодных индикаторов PW5110
Звуковая индикация PW5110
Устранение неисправностей
Неисправна, скорее всего, схема зарядки АКБ, либо схема контроля напряжения "дежурки".
Был пробой транзистора MOS1, типа irfz44.
В результате, зарядка не прекращалась при достижении максимального напряжения на акб и проц вырубал ИБП.
Как вы думаете, почему хорошие бесперебойники такие тяжелые?
Вы скажете: потому что там применяют свинцово-кислотные аккумуляторы. Правильно! Но это не все. Как правило, в них установлен автотрансформатор, позволяющий реализовать технологию AVR (Automatic Voltage Regulation).
Технология AVR позволяет коммутировать обмотки автотрансформатора при повышенном или пониженном сетевом напряжении.
Это позволяет обойтись без перехода на питание от аккумулятора, что экономит его ресурс. Напомним, что кислотно-свинцовые аккумуляторы имеют ограниченное число циклов заряд-разряд. Коммутация обмоток схемы управления позволяет меньше дергать аккумулятор.
AVR хорошая штука, но автотрансформатор (сталь сердечника и медь обмоток) имеет значительную массу, что увеличивает вес источника бесперебойного питания в целом.
В EATON 800 AVR отсутствует, поэтому там нет громоздкого трансформатора. Это означает, что сетевое напряжение со входа попадает на выход без изменения. Точнее говоря, фильтруется помехи, но не меняется величина напряжения.
При частых и больших изменениях сетевого напряжения EATON 800 начнет часто дергать аккумулятор, и срок его службы уменьшится.
Следует отметить, что пределы напряжения, при котором ИБП не переходит на работу от батареи, могут быть достаточно широки: от 161 до 284 В. Переход на работу от аккумулятора будет лишь тогда, когда сетевое напряжение будет ниже или выше либо пропадет совсем.
Но я не рекомендую вам устанавливать расширенные пределы работы. При максимальном рабочее напряжение 284 В его амплитудное значение будет составлять величину около 401 В. До этого напряжения и будут заряжены высоковольтные конденсаторы блока питания компьютера. Очень часто в бюджетных блоках питания после выпрямительного моста установлены два последовательно включенных конденсатора на рабочее напряжение 200 В (суммарно 400 вольт).
В большинстве бюджетных блоков нет варисторов или другой защиты от превышения напряжения. Блок питания компьютера при этом максимальном рабочем напряжении будет работать в предельном режиме.
Таким образом, EATON 800 рассчитан на работу в «белых и пушистых» электрических сетях, где напряжение относительно стабильно, и не сильно скачет.
Перед тем как положить его на хирургический стол и дать наркоз, кратко ознакомимся, что это за штуковина.
EATON 800 — пассивный ИБП, который предназначен для защиты ПК и рассчитан на активную нагрузку 500 Вт.
Цифра 800 в названии — это величина полной мощности, которая всегда больше активной. Бесперебойник не имеет технологи AVR , которая помогает сберечь аккумуляторную батарею при частых скачках напряжения.
Он просто следит за напряжением сети и, как только оно выйдет за определенные пределы, подает на выходные розетки питание от аккумулятора посредством встроенного инвертора. Номинальные пределы входного напряжения 184-264 В. Их можно расширить до 161-284 В путем использования прилагаемого программного обеспечения. Управляется EATON 800 через встроенный usb порт.
UPS имеет четыре выходных розетки, три из которых обеспечивает подачу напряжения при его исчезновение сети, а 4-я, Eco control, лишь защищает от помех.
Надо отметить, что эти бесперебойники имеют невысокую надежность. Трудно сказать, чем это больше обусловлено — пороками схемотехники или ненадежными комплектующими.
Неисправности EATON 800 сопровождается характерными признаками:
после исчезновения напряжения в сети или его скачка ИБП издает постоянный писк,
может загораться красный индикатор на передней панели.
Когда ИБП постоянно пищит, следует первым делом отключить аккумулятор.
Если этого не сделать, неисправная схема будет постоянно тянуть ток из аккумулятора и разрядит его до напряжения 8 вольт и ниже, пока не замолчит. Это будет режим очень глубокого разряда. Чтобы восстановить потом такой аккумулятор, надо сильно постараться!
Для замены аккумулятора следует открутить один винт, головка которого рассчитана под фигурную (крестообразную) отвертку. Затем надо приподнять угол боковой крышки, отжать две защелки, снять данную часть и отсоединить клеммы аккумулятора.
Остальные три винта имеют головки, рассчитанные под звездочку Т10, но их можно открутить обычной плоской отверткой с узким лезвием.
Плата крепится к корпусу двумя винтами под звездочку Т10. Можно отсоединить клеммы Р1, Р4 – Р8, подающие напряжения на выходные розетки, чтобы облегчить доступ к печатному монтажу.
К основной плате присоединены:
плата индикации с кнопкой включения,
плата с контроллером управления (микросхемой ST72F324 в TQFP корпусе с 32-мя выводами),
интерфейсная плата с разъемами RJ-45 и usb.
Неисправности следует искать на самой большой плате.
Первым делом следует проверить полевые транзисторы Q10 — Q 13.
Они установлены компактной группой, каждый на небольшом алюминиевом радиаторе.
Для проверки транзисторов можно использовать цифровой мультиметр в режиме «прозвонки» диодов.
Применяемые здесь n-канальные транзисторы IRF740 имеют сопротивление открытого канала Rds около 0,5 ом, ток стока 10 А, максимальное напряжение сток-исток 400 Вт.
Канал сток-исток защищен встроенным диодом в обратном включении.
Таким образом, канал сток-исток должен звониться как обычный диод: при подключении красного щупа (плюса) прибора к истоку, а черного (минуса) к стоку встроенный диод будет открыт, и дисплей прибора покажет величину 0,5 — 0,6 вольт.
Это падение напряжения на открытом диоде. Если поменять полярность щупов, встроенный диод будет закрыт, и дисплей показывает единицу старшим в разряде.
Если канал будет пробит, дисплей покажите не единицу, а какую-то величину падения напряжения.
Чтобы удостовериться в пробое канала, следует переключить тестер в режим измерения сопротивления на пределе 200 Ом и повторить тест.
При пробитом канале тест покажет какую-то величину сопротивления при обеих полярностях подключения щупов.
Следует отметить, что если канал звонится как исправный диод, это еще не гарантирует исправности транзистора.
Поэтому надо проверить тестером в режиме измерения сопротивления участков затвор-исток и затвор-сток. IRF740 имеет изолированный затвор, поэтому никакого сопротивления на пределе 200 Ом быть не должно.
Любители копнуть поглубже могут собрать небольшую схемку для однозначной оценки исправности транзистора.
При нажатии кнопки S1 должен загораться светодиод, при ее отжатии — гаснуть.
Удобно использовать панельку для микросхем, в которую вставляется транзистор, на которой смонтированы остальные детали проверочной схемы.
Неисправный транзистор следует заменить аналогичным.
Следует отметить, что EATON 800 рассчитан на верхний предел сетевого напряжения 284 В (амплитудное значение 401 В). IRF740 имеет максимальное рабочее напряжение сток-исток 400 вольт. Маловато!
Можно установить вместо IRF740 транзистор IRF840 с рабочим напряжением сток-исток 500 вольт, током стока 8 А и сопротивлением канала сток-исток 0,85 Ом. Этот транзистор имеет несколько худшие показатели по сопротивлению и току стока и более высокое рабочее напряжение. Цоколевка и корпус с этих транзисторов одинаковы, поэтому замена пройдет без проблем.
Еще одно слабое место EATON 800 — электромагнитные реле, установленные на основной плате. Используются два типа реле:
833Н-1С-С с одной группой переключающих контактов (RY3, RY1)
894-2СH-F-C с двумя группами переключающих контактов (RY2).
Оба реле имеют катушку на 12 В постоянного тока. В процессе работы контакты реле подгорают, их переходное сопротивление увеличивается. Это приводит к нарушению нормальной работы.
Реле с подгоревшими контактами лучше всего заменить.
Если такой возможности нет, следует несколько раз подать постоянное напряжение 12 В на обмотку от аккумулятора или другого источника. При срабатывание реле его контакты входят в соприкосновение, очищаются, их переходное сопротивление уменьшается.
По даташиту (справочным данным) сопротивление замкнутых контактов реле не должно превышать 0,1 Ом.
Подать напряжение на катушки можно, не выпаивая реле из платы. Но следует делать это осторожно и внимательно и не перепутать полярность подводимого напряжения. Дело в том, что параллельно катушке реле подключают диоды, чтобы избавить остальную схему от ЭДС самоиндукции, которая возникает при коммутации.
При подаче напряжение на обмотку диод, подключенный к ней, должен быть закрыт. Если перепутать полярность, можно сжечь диод.
Т.е. на палочку (катод) надо подавать «плюс», на анод – «минус» приложенного напряжения. У диодов возле катода на корпус нанесена черточка.
Параллельно обмотке реле RY3 подключен диод D24, обмотке реле RY1 – диод D29.
Хорошо замерить мультиметром сопротивление замкнутых контактов до подачи напряжения 12 В на катушки и после. В общем, поклацайте релюшками, потом станьте щупами на контакты, подайте напряжение на обмотки и замерьте сопротивление замкнутых контактов.
Сопротивление обмотки реле 833Н-1С-С — 400 Ом плюс минус 10%, реле 894-2СH-F-C 180 Ом плюс минус 10%.
Вот и все друзья. Проверьте транзисторы, реле, замените их при необходимости и работайте на здоровье!
В заключение отметим — расширенные пределы напряжения можно установить не только с помощью программного обеспечения, но и посредством кнопок и индикаторов передней панели. Но я не рекомендую вам устанавливать верхний уровень 284 В. Чревато…
Перед тем как закрыть боковую крышку, поверьте — заряжается ли аккумулятор.
Он должен заряжаться, даже если ИБП не включен (но вилка сетевого кабеля подключена к питающей сети). Если ток заряда слишком мал (единицы миллиампер) аккумулятор нужно заменить.
Рис. 1 ИБП EATON PW9130i3000T-XL
Попался в ремонт ИПБ EATON PW9130i3000T-XL, при включении на передней панели загорался индикатор ошибки, ИБП издавал периодический писк, на дисплее непропадающая надпись «ИБП включается». Смена фаз в розетке не помогла. Журнал выдавал кучу сообщений, суть которых – не стартует инвертор (при событии #298 ABM разряд - тестирование останавливалось). Значит ИБП сломался и требуется ремонт. Как и ожидалось, схем в инете не нашлось, может, конечно, плохо искали.
Рис. 2 ИБП EATON 9130, силовая плата.
Рис. 3 ИБП EATON 9130, силовая плата.
Неисправность была выявлена путем визуального осмотра, а вот ценник на силовые ключи заставил взгрустнуть механика, просто поменять и посмотреть бахнет или нет – дорого выходит. Пришлось рисовать схему драйвера на силовые ключи.
Рис.4 ИБП EATON 9130, cхема №1, силовые ключи
Рис. 5 Как видно из фото, с диагностикой проблем не было.
Силовые ключи 4 штуки, n-канальные IGBT G4PH50UD (1200В, 24А). Два ключа стоят параллельно между собой для увеличения пропускаемого тока, и обе пары включены в классическую пару на пол периода, что позволяет снизить прикладываемое напряжение на транзисторе на 40%.
Рис. 6. Силовая часть - R32,R30 (22 Ом) неисправны. Силовые ключи и драйвера – демонтированы.
Как видно из схемы, резисторы в затворе R30, R32,R36, R39 (22Ом) первые кандидаты на замену, что и подтверждается прозвонкой на плате, хотя R36, R39 (22Ом) выжили. Хорошим признаком является целостность резисторов в затворе R33, R37,R40, R153 (27Ом), скорее всего их закрыл диод, включенный параллельно, а значит вероятность того что драйвера выжили очень велика.
Рис. 7 Драйвер силовых ключей 61800, вид сверху
Рис. 8 Драйвер силовых ключей 61800, вид снизу
Драйвера силовых ключей для самоуспокоения снимаем и проверяем. Общий принцип работы драйвера понятен, а вот как это работает в целом непонятно, но если честно нет желания разбираться.
Рис. 9 ИБП EATON 9130, схема №2 драйвер силовых ключей.
Драйвер состоит из специализированного драйвера для IGBT транзисторов U701 (TLP250), на выходе которой стоит инвертор сигнала из двух транзисторов Q702,Q703.
Так как драйвера живые неисправные резисторы заменены, можно включать. Необходимо заметить, что изоляционные прокладки были тоже замены, демонтажа транзисторов они не выдержали. Меняем все четыре!!! силовых ключа, желательно с одной партии, любой перекос и все опять насмарку, хотя схема допускает замену только двух парных ключей, но мы решили не эксперементировать.
Но выясняется, что аккумуляторная батарея из 8 последовательно включенных аккумуляторов, кстати 96В на выходе опасны для жизни, неисправна. Два аккумулятора предательски проваливаются. Так что меняем и аккумуляторы. Можете представить себе в какую копеечку выходит ремонт!
Включаем – заряжаем, смотрим. Заряд до 90% идет струйным способом, после 90% капельным способом. Так, что аккумуляторы лучше заряжать на стороне, но у нас не было зарядника на 115В, поэтому заряжали в составе ИБП - итого ремонт затянулся на 72 часа. Неприятные часы, ИБП шумит как хороший трактор, и легко перешумливает микроволновку, скажем так, ИБП годен только для серверной, но ни как ни для дома.
В дороге к знанию и навыкам, мой друг, ты совершил первый важный шаг, овладев артой ремонта ИБП EATON. Это лишь начало твоего увлекательного путешествия в мире технической мастерской. Предстоит еще много интересных вызовов и задач, но несомненно, это будет увлекательное приключение, полное открытий.
Твоя способность к обучению и стремление к развитию - это твой секрет успеха. Смело давай отзывы и комментарии, делись своими находками и опытом с сообществом. В этом обмене знанием и опытом ты найдешь не только удовлетворение, но и ценных друзей, готовых поддержать и вдохновить.
И помни, что знание о ремонте ИБП EATON - это не просто навык, это возможность делать мир надежнее и более устойчивым. Ты стоишь на страже неперебиваемой электропитания, и это важно. Ведь в твоих руках – часть ответственности за сохранность технологических процессов и важных данных.
Так что продолжай идти вперед, искать новое, и вместе с твоими знаниями о РЕМОНТЕ ИБП EATON, ты обязательно достигнешь своих целей. Ты готов создавать надежность в этом мире, и это - большое дело. Вперед, к новым вершинам!
Комментарии
Оставить комментарий
Диагностика, обслуживание и ремонт электронной и радиоаппаратуры
Термины: Диагностика, обслуживание и ремонт электронной и радиоаппаратуры