Схема блока бесперебойного питания для компьютера: Конструкция и ремонт источников бесперебойного питания 2

СХЕМА BACK UPS

   Источник бесперебойного питания, или как в простонародье его называют ЮПС (BACK UPS) — это по сути повышающий преобразователь и зарядное устройство в одном корпусе. Устройство очень полезное, особенно для владельцев ПК. Устройство может автономно питать компьютер, если по каким-то причинам внезапно выключили электричество. К сожалению, встроенный аккумулятор не позволяет питать компьютер в течении долгого времени, поскольку его емкость ограничена 7-ю амперами (в некоторых мощных моделях стоит АКБ до 15-20А). Перейдем к самому аккумулятору. 

BACK UPS - аккумулятор в схеме

   В источниках бесперебойного напряжения используется закрытый гелиевый или кислотный аккумулятор. Встроенный аккумулятор рассчитан обычно на емкость от 7 до 8 Ампер/час, напряжение — 12 вольт. Аккумулятор полностью герметичен, это позволяет использовать устройство в любом состоянии. Помимо аккумулятора, внутри можно разглядеть громадный трансформатор, в данном случае на 400-500 ватт. Трансформатор работает в двух режимах —

 1) как повышающий трансформатор для преобразователя напряжения.

 2) как понижающий сетевой трансформатор для зарядки встроенного аккумулятора. 

   При работе в обычном режиме нагрузка питается отфильтрованным напряжением сети. Для подавления электромагнитных и помех во входных цепях используются фильтры. Если входное напряжение становится ниже или выше установленной величины или вообще исчезает, то включается инвертор, который в нормальном режиме находится в отключенном состоянии. Преобразуя постоянное напряжение батарей в переменное, инвертор осуществляет питание нагрузки от батарей. BACK UPS класса Off-line неэкономично работают в электросетях с частыми и значительными отклонениями напряжения от номинальной величины, поскольку частый переход на работу от батарей уменьшает срок службы последних. Мощность выпускаемых производителями Back-UPS находится в диапазоне 250-1200 ВА. Схема источника бесперебойного напряжения BACK UPS достаточно сложна. В архиве вы можете скачать большой сборник принципиальных схем, а ниже приведены несколько уменьшенных копий — клик для увеличения. 

BACK UPS - аккумулятор в схеме

BACK UPS - аккумулятор в схеме

BACK UPS - аккумулятор в схеме

BACK UPS - аккумулятор в схеме

BACK UPS - аккумулятор в схеме

   Тут можно встретить специальный контроллер, который отвечает за правильную работу устройства. Контроллер активирует реле, когда сетевое напряжение отсутствует и если бесперебойник включен, то он будет работать как преобразователь напряжения. Если напряжение в сети снова появляется, то контролер отключает преобразователь и устройство превращается в зарядное устройство. Емкость встроенного аккумулятора может хватать до 10 — 30 минут, если, разумеется, устройство питает компьютер. Подробнее почитать про работу и назначение узлов бесперебойника можно почитать в этой книге. 

Плата печатная схемы BACK UPS

   BACK UPS может быть использован в качестве резервного источника питания, вообще рекомендуется иметь каждому дому по бесперебойнику. Если бесперебойный ИП предназначен для бытовых потребностей, то желательно выпаять с платы сигнализатор, он напоминает, что устройство работает как преобразователь, напоминание писком он делает в каждые 5 секунд, а это надоедает. На выходе преобразователя чистые 210-240 вольт 50 герц, но что касается формы импульсов, там явно не чистый синус. BACK UPS может питать любую бытовую технику, в том числе и активную, разумеется, если мощность устройства позволит этого.

Конструкция и ремонт источников бесперебойного питания 2

УСТРОЙСТВО ИБП КЛАССА OFF-LINE

К ИБП класса Off-line фирмы АРС относятся модели Back-UPS. ИБП этого класса отличаются низкой стоимостью и предназначены для защиты персональных компьютеров, рабочих станций, сетевого оборудования, торговых и кассовых терминалов. Мощность выпускаемых моделей Back-UPS от 250 до 1250 ВА. Основные технические данные наиболее распространенных моделей ИБП представлены в табл.1.

Таблица 1. Основные технические данные ИБп класса Back-UPS

Модель BK250I BK400I BK600I
Номинальное входное напряжение, В 220…240
Номинальная частота сети, Гц 50
Энергия поглощаемых выбросов, Дж 320
Пиковый ток выбросов, А 6500
Пропущенные в нормальном режиме значения выбросов напряжения по тесту IEEE 587 Cat. A 6kVA, % <1
Напряжение переключения, В 166…196
Выходное напряжение при работе от аккумуляторов, В 225 ± 5%
Выходная частота при работе от аккумуляторов, Гц
50 ± 3%
Максимальная мощность, ВА (Вт) 250(170) 400(250) 600(400)
Коэффициент мощности 0,5. ..1,0
Пик-фактор <5
Номинальное время переключения, мс 5
Количество аккумуляторов х напряжение, В 2×6 1×12 2×6
Емкость аккумуляторов, Ач 4 7 10
Время 90-% подзарядки после разрядки до 50%, час 6 7 10
Акустический шум на расстоянии 91 см от устройства, дБ <40
Время работы ИБП на полную мощность, мин >5
Максимальные габариты (В х Ш х Г), мм 168x119x361
Вес, кг 5,4 9,5 11,3

Индекс «I» (International) в названиях моделей ИБп означает, что модели рассчитаны на входное напряжение 230 В, В устройствах установлены герметичные свинцовые не обслуживаемые аккумуляторы со сроком службы 3…5 лет по стандарту Euro Bat. Все модели оснащены фильтрами-ограничителями, подавляющими скачки и высокочастотные помехи сетевого напряжения. Устройства подают соответствующие звуковые сигналы при пропадании входного напряжения, разрядке аккумуляторов и перегрузке. Пороговое значение напряжения сети, ниже которого ИБп переходит на работу от аккумуляторов, устанавливается переключателями на задней панели устройства. Модели BK400I и BK600I имеют интерфейсный порт, подключаемый к компьютеру или серверу для автоматического самостоятельного закрытия системы, тестовый переключатель и выключатель звукового сигнала.

Структурная схема ИБП Back-UPS 250I, 400I и 600I показана на рис. 1. Сетевое напряжение поступает на входной многоступенчатый фильтр через прерыватель цепи. Прерыватель цепи выполнен в виде автоматического выключателя на задней панели ИБП. В случае значительной перегрузки он отключает устройство от сети, при этом контактный столбик выключателя выталкивается вверх. Чтобы включить ИБП после перегрузки, необходимо вернуть в исходное положение контактный столбик выключателя. Во входном фильтре-ограничителе электромагнитных и радиочастотных помех используются LC-звенья и металлооксидные варисторы. При работе в нормальном режиме контакты 3 и 5 реле RY1 замкнуты, и ИБП передает в нагрузку напряжение электросети, фильтруя высокочастотные помехи. Зарядный ток поступает непрерывно, пока в сети есть напряжение. Если входное напряжение падает ниже установленной величины или вообще исчезает, а также если оно сильно зашумлено, контакты 3 и 4 реле замыкаются, и ИБП переключается на работу от инвертора, который преобразует постоянное напряжение аккумуляторов в переменное. Время переключения составляет около 5 мс, что вполне приемлемо для современных импульсных блоков питания компьютеров. Форма сигнала на нагрузке — прямоугольные импульсы положительной и отрицательной полярности с частотой 50 Гц, длительностью 5 мс, амплитудой 300 В, эффективным напряжением 225 В. На холостом ходу длительность импульсов сокращается, и эффективное выходное напряжение падает до 208 В. В отличие от моделей Smart-UPS, в Back-UPS нет микропроцессора, для управления устройством используются компараторы и логические микросхемы.

 

Принципиальная схема ИБП Back-UPS 250I, 400I и 600I практически полностью приведена на рис. 2-4. Многозвенный фильтр подавления помех электросети состоит из варисторов MOV2, MOV5, дросселей L1 и L2, конденсаторов С38 и С40 (рис. 2). Трансформатор Т1 (рис. 3) является датчиком входного напряжения.

Его выходное напряжение используется для зарядки аккумуляторов (в этой цепи используются D4…D8, IC1, R9…R11, С3 и VR1) и анализа сетевого напряжения.

Если оно пропадает, то схема на элементах IC2…IC4 и IC7 подключает мощный инвертор, работающий от аккумулятора. Команда ACFAIL включения инвертора формируется микросхемами IC3 и IC4. Схема, состоящая из компаратора IC4 (выводы 6, 7, 1 ) и электронного ключа IC6 (выводы 10, 11, 12), разрешает работу инвертора сигналом лог. «1», поступающим на выводы 1 и 13 IC2.

Делитель, состоящий из резисторов R55, R122, R1 23 и переключателя SW1 (выводы 2, 7 и 3, 6), расположенного на тыловой стороне ИБП, определяет напряжение сети, ниже которого ИБП переключается на батарейное питание. Заводская установка этого напряжения 196 В. В районах, характеризующихся частыми колебаниями напряжения сети, приводящими к частым переключениям ИБП на батарейное питание, пороговое напряжение должно быть установлено на более низкий уровень. Точная настройка порогового напряжения выполняется резистором VR2.

Во время работы от батареи микросхема IC7 формирует импульсы возбуждения инвертора PUSHPL1 и PUSHPL2. В одном плече инвертора установлены мощные полевые транзисторы Q4…Q6 и Q36, в другом -Q1…Q3 и Q37. Своими коллекторами транзисторы нагружены на выходной трансформатор. На вторичной обмотке выходного трансформатора формируется импульсное напряжение с эффективным значением 225 В и частотой 50 Гц, которое используется для питания подключенного к ИБП оборудования. Длительность импульсов регулируется переменным резистором VR3, а частота — резистором VR4 (рис. 3). Включение и выключение инвертора синхронизируется с напряжением сети схемой на элементах IC3 (выводы 3…6), IC6 (выводы 3…5, 6, 8, 9) и IC5 (выводы 1…3 и 11…13). Схема на элементах SW1 (выводы 1 и 8), IC5 (выводы 4…В и 8…10), IC2 (выводы 8…10), IC3 (выводы 1 и 2), IC10 (выводы 12 и 13), D30, D31, D18, Q9, BZ1 (рис. 4) включает звуковой сигнал, предупреждающий пользователя о проблемах с электропитанием. Во время работы от батареи ИБП каждые 5 с издает одиночный звуковой сигнал, указывающий на необходимость сохранения файлов пользователя, т.к. емкость аккумуляторов ограничена. При работе от батареи ИБП осуществляет контроль за ее емкостью и за определенное время до ее разряда подает непрерывный звуковой сигнал. Если выводы 4 и 5 переключателя SW1 разомкнуты, то это время составляет 2 минуты, если замкнуты — 5 минут. Для отключения звукового сигнала надо замкнуть выводы 1 и 8 переключателя SW1.

Все модели Back-UPS, за исключением BK250I, имеют двунаправленный коммуникационный порт для связи с ПК. Программное обеспечение Power Chute Plus позволяет компьютеру осуществлять как текущий контроль ИБП, так и безопасное автоматическое закрытие операционной системы (Novell, Netware, Windows NT, IBM OS/2, Lan Server, Scounix и UnixWare, Windows 95/98), сохраняя файлы пользователя. На рис. 4 этот порт обозначен как J14. Назначение его выводов:

1 — UPS SHUTDOWN. ИБП выключается, если на этом выводе появляется лог. «1» в течение 0,5 с.

2 — AC FAIL. При переходе на питание от батарей ИБП генерирует на этом выводе лог. «1».

3 — СС AC FAIL. При переходе на питание от батарей ИБП формирует на этом выводе лог. «0». Выход с открытым коллектором.

4, 9 — DB-9 GROUND. Общий провод для ввода/вывода сигналов. Вывод имеет сопротивление 20 Ом относительно общего провода ИБП.

5 — СС LOW BATTERY. В случае разряда батареи ИБП формирует на этом выводе лог. «0». Выход с открытым коллектором.

6 — ОС AC FAIL При переходе на питание от батарей ИБП формирует на этом выводе лог. «1». Выход с открытым коллектором.

7, 8 — не подключены.

Выходы с открытым коллектором могут подключаться к ТТЛ-схемам. Их нагрузочная способность до 50 мА, 40 В. Если к ним нужно подключить реле, то обмотку следует зашунтировать диодом.

Обычный «нуль-модемный» кабель для связи с этим портом не подходит, соответствующий интерфейсный кабель RS-232 с 9-штырьковым разъемом поставляется в комплекте с программным обеспечением.

КАЛИБРОВКА И РЕМОНТ ИБП
Установка частоты выходного напряжения

Для установки частоты выходного напряжения подключить на выход ИБП осциллограф или частотомер. Включить ИБП в режим работы от батареи. Измеряя частоту на выходе ИБП, регулировкой резистора VR4 установить 50 ± 0,6 Гц.

Установка значения выходного напряжения

Включить ИБП в режим работы от батареи без нагрузки. Подключить на выход ИБП вольтметр для измерения эффективного значения напряжения. Регулировкой резистора VR3 установить напряжение на выходе ИБП 208 ± 2 В.

Установка порогового напряжения

Переключатели 2 и 3, расположенные на тыловой стороне ИБП, установить в положение OFF. Подключить ИБП к трансформатору типа ЛАТР с плавной регулировкой выходного напряжения. На выходе ЛАТРа установить напряжение 196 В. Повернуть резистор VR2 против часовой стрелки до упора, затем медленно поворачивать резистор VR2 по часовой стрелке до тех пор, пока ИБП не перейдет на батарейное питание.

Установка напряжения заряда

Установить на входе ИБП напряжение 230 В. Отсоединить красный провод, идущий к положительному выводу аккумулятора. Используя цифровой вольтметр, регулировкой резистора VR1 установить на этом проводе напряжение 13,76 ± 0,2 В относительно общей точки схемы, затем восстановить соединение с аккумулятором.

Типовые неисправности

Типовые неисправности и методы их устранения приведены в табл. 2, а в табл. 3 — аналоги наиболее часто выходящих из строя компонентов.

Таблица 2. Типовые неисправности ИБП Back-UPS 250I, 400I и 600I

Проявление дефекта Возможная причина Метод отыскания и устранения дефекта
Запах дыма, ИБП не работает Неисправен входной фильтр Проверить исправность компонентов MOV2, MOV5, L1, L2, С38, С40, а также проводники платы, соединяющие их
ИБП не включается. Индикатор не светится Отключен автомат защиты на входе (прерыватель цепи) ИБП Уменьшить нагрузку ИБП, отключив часть аппаратуры, и затем включить автомат защиты, нажав контактный столбик автомата защиты
Неисправны батареи аккумуляторов Заменить аккумуляторы
Неправильно подключены аккумуляторы Проверить правильность подключения аккумуляторных батарей
Неисправен инвертор Проверить исправность инвертора. Для этого отключить ИБП от сети переменного тока, отсоединить аккумуляторы и разрядить емкость С3 резистором 100 Ом, прозвонить омметром каналы «сток-исток» мощных полевых транзисторов Q1…Q6, Q37, Q36. Если сопротивление составляет несколько Ом или меньше, то транзисторы заменить. Проверить резисторы в затворах R1 …R3, R6…R8, R147, R148. Проверить исправность транзисторов Q30, Q31 и диодов D36…D38 и D41. Проверить предохранители F1 и F2
Заменить микросхему IC2
При включении ИБП отключает нагрузку Неисправен трансформатор Т1 Проверить исправность обмоток трансформатора Т1. Проверить дорожки на плате, соединяющие обмотки Т1. Проверить предохранитель F3
ИБП работает от аккумуляторов несмотря на то, что есть напряжение в сети Напряжение в электросети очень низкое или искажено Проверить входное напряжение с помощью индикатора или измерительного прибора. Если это допустимо для нагрузки, уменьшить чувствительность ИБП, т.е. изменить границу срабатывания при помощи переключателей, расположенных на задней стенке устройства
ИБП включается, но напряжение в нагрузку не поступает Неисправно реле RY1 Проверить исправность реле RY1 и транзистора Q10 (BUZ71). Проверить исправность IC4 и IC3 и напряжение питания на их выводах
Проверить дорожки на плате, соединяющие контакты реле
ИБП жужжит и/или отключает нагрузку, не обеспечивая ожидаемого времени резервного электропитания Неисправен инвертор или один из его элементов См. подпункт «Неисправен инвертор»
ИБП не обеспечивает ожидаемого времени резервного электропитания Аккумуляторные батареи разряжены или потеряли емкость Зарядите аккумуляторные батареи. Они требуют перезарядки после продолжительных отключений сетевого питания. Кроме того, батареи быстро стареют при частом использовании или при эксплуатации в условиях высокой температуры. Если приближается конец срока службы батарей, то целесообразно их заменить, даже если еще не подается тревожный звуковой сигнал замены аккумуляторных батарей. Емкость заряженной батареи проверить автомобильной лампой дальнего света 12 В, 150 Вт
ИБП перегружен Уменьшить количество потребителей на выходе ИБП
После замены аккумуляторов ИБП не включается Неправильное подключение аккумуляторных батарей при их замене Проверьте правильность подключения аккумуляторных батарей
При включении ИБП издает громкий тональный сигнал, иногда с понижающимся тоном Неисправны или сильно разряжены аккумуляторные батареи Зарядить аккумуляторные батареи в течение не менее четырех часов. Если после перезарядки проблема не исчезнет, следует заменить аккумуляторные батареи
Аккумуляторные батареи не заряжаются Неисправен диод D8 Проверить исправность D8. Его обратный ток не должен превышать 10 мкА
Напряжение заряда ниже необходимого уровня Откалибровать напряжение заряда аккумулятора

Таблица 3. Аналоги для замены неисправных компонентов

Схемное обозначение Неисправный компонент Возможная замена
IC1 LM317T LM117H, LM117K
IC2 CD4001 К561ЛЕ5
IC3, IC10 74С14 Составляется из двух микросхем К561ТЛ1, выводы которых соединить согласно цоколевке на микросхему
IC4 LM339 К1401СА1
IC5 CD4011 К561ЛА7
IC6 CD4066 К561КТ3
D4…D8, D47, D25…D28 1N4005 1N4006, 1N4007, BY126, BY127, BY133, BY134, 1N5618… 1N5622, 1N4937
Q10 BUZ71 BUZ10, 2SK673, 2SK971, BUK442…BUK450, BUK543…BUK550
Q22 IRF743 IRF742, MTP10N35, MTP10N40, 2SK554, 2SK555
Q8, Q21, Q35, Q31, Q12, Q9, Q27, Q28, Q32, Q33 PN2222 2N2222, BS540, BS541, BSW61…BSW 64, 2N4014
Q11, Q29, Q25, Q26, Q24 PN2907 2N2907, 2N4026…2N4029
Q1…Q6, Q36, Q37 IRFZ42 BUZ11, BUZ12, PRFZ42

Геннадий Яблонин

Источник: Журнал «Ремонт электронной техники»



ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ



П О П У Л Я Р Н О Е:


Популярность: 27 214 просм.

РЕМОНТ БЕСПЕРЕБОЙНИКА

   Источник бесперебойного питания довольно сложное устройство, которое условно можно разделить на два блока - это преобразователь 12В в сетевое 220В, и зарядное устройство выполняющее обратную функцию: 220В на 12В для подзарядки аккумулятора. В большинстве случаев ремонт бесперебойника очень проблемный и дорогостоящий. Но пробовать всё-же стоит - конечно всегда есть шанс на халяву в виде сгоревшего предохранителя:) 

бесперебойник APC500

Передняя панель АРС500

Розетки и гнёзда АРС-500

   У знакомого на фирме выкинули нерабочий бесперебойник модели APC 500. Но прежде чем пустить его на запчасти, решил попробовать его оживить. И как оказалось не зря. Прежде всего меряем напряжение на аккумуляторной гелевой батарее. Для функционирования бесперебойника но должно быть в пределах 10-14В. Вольтаж в норме, так что проблема с аккумулятором отпадает.

аккумулятор питания бесперебойника APC500

проверка напряжения батареи бесперебойника

   Теперь осмотрим саму плату и померяем питание в ключевых точках схемы. Родной принципиальной схемы бесперебойника APC500 не нашёл, но вот кое что похожее. Для лучшей чёткости скачайте полноценную схему здесь. Проверяем мощные олевые транзисторы - норма. Питание на электронную управляющую часть источника бесперебойного питания поступает с небольшого сетевого трансформатора на 15В. Меряем это напряжение до диодного моста, после, и после стабилизатора 9В. 

транзисторы бесперебойника APC 500

   А вот и первая ласточка. Напряжение 16В после фильтра входит в микросхему - стабилизатор, а на выходе всего пару вольт. Заменяем её на аналогичную по вольтажу модель и воссстанавливаем питание схемы блока управления. 

блок управления упс

микросхема питания платы бесперебойника APC 500

   Бесперебойник начал трещать и жужжать, но на выходе 220В по прежнему не наблюдается. Продолжаем внимательный осмотр печатной платы.

Общий вид печтоной платы АРС500

печатная плата бесперебойника модели APC 500

   Ещё одна проблема - одна из тонких дорожек перегорела и пришлось заменить её тонкой проволочкой. Вот теперь устройство бесперебойного питания APC500 заработало без проблем.

ремонт сгоревшей дорожки в упс арс500

   Испытывая в реальных условиях, пришёл к выводу, что встроенная пищалка сигнализатор отсутствия сети орёт как дурная, и не мешало бы её немного утихомирить. Полностью выключать нельзя - так как будет не слышно состояния аккумулятора в аварийном режиме (определяется по частоте сигналов), а вот сделать тише можно и нужно.

уменьшение громкости пищалки в ИБП

   Это достигается включением резистора на 500-800 Ом последовательно со звукоизлучателем. И напоследок несколько советов владельцам бесперебойников. Если он иногда отключает нагрузку, возможно проблема в блоке питания компьютера с "подсохшими" конденсаторами. Подключите UPS ко входу заведомо исправного компа и посмотрите - прекратятся ли срабатывания. 

блок управления бесперебойником APC500

   Бесперебойник иногда неверно определяет ёмкость свинцовых батарей показывая статус ОК, но стоит только ему переключится на них, как они внезапно садятся и нагрузка "выбивается". Убедитесь, что клеммы заходят плотно, а не болтаются. Не отключайте его надолго от сети, лишая возможности держать аккумуляторы на постоянной подзарядке. Не допускайте глубоких разрядов батарей, оставляя по меньшей мере 10% емкости, после чего следует отключать бесперебойник до восстановления питающего напряжения. Хотя бы раз в три месяца устраивайте "тренировку", разряжая батарею до 10% и опять заряжая аккумулятор до полной ёмкости.

   Форум по ремонту бесперебойников

   Обсудить статью РЕМОНТ БЕСПЕРЕБОЙНИКА


Схема подключения ИБП: схемотехника бесперебойников, принципиальные и структурные схемы

Принципиальная схема ИБП предусматривает поддержание стабильного напряжения сети на время отсутствия электропитания. Продолжительность гарантированной автономной работы зависит от емкости АКБ и обстоятельств использования устройства. Схемотехника бесперебойников является универсальной для питания насоса отопления либо других современных устройств, а незначительные отличия касаются принципа работы и запатентованных изготовителем технологий.

Схема подключения ИБП разнится в каждом из следующих трех типов:

  • on-line – активный;
  • off-line – пассивный;
  • line-inteactive – комбинированный.

Принципиальная электрическая схема бесперебойника

В режиме онлайн предусмотрено мгновенное переключение на источник бесперебойного питания. Схема электрическая принципиальная обеспечивает подачу входного напряжения на выпрямитель, понижающий ток и подпитывающий инвертор. Между этими двумя узлами запитана аккумуляторная батарея. Схема подключения бесперебойника on-line типа включает переход на резервное питание при отсутствии электричества. Задержек в таком исполнении не происходит, поскольку инвертор работает постоянно, экономя заряд батарей.

При черчении применяется обозначение источника бесперебойного питания на электрических схемах «UPS». Большинство однофазных моделей проектируются по off-line методу. К ним относятся маломощные варианты, которые подходят для домашних компьютеров. Принципиальная схема ИБП этих устройств исключает функцию статического байпаса или запасного маршрута для снабжения электропитанием. Неизменно высокий КПД и экономия ресурса АКБ – достоинства пассивных моделей. Структурная схема источника бесперебойного питания осуществляет запуск автономного режима с небольшой задержкой.

Принципиальная электрическая схема бесперебойника line-inteactive заключается в следующем:

  • время прерывания подачи питания меньше, чем у off-line устройств;
  • автоматический трансформатор расширяет диапазон исходных токов;
  • положительный результат достигается при нестабильном снабжении.

Схема бесперебойника для компьютера, трансформатора и инвертора

Понадобится приобрести стабилизатор напряжения и сетевой фильтр перед тем, как подключить бесперебойник к компьютеру. Схема предусматривает эти два устройства, чтобы обезопасить систему от внештатных ситуаций при отключении или критических перепадах напряжения сети. Схема источника бесперебойного питания для компьютера или с ЮСБ интерфейсом содержит следующую последовательность присоединения устройств: стабилизатор, сетевой фильтр, UPS. К ИБП подсоединяется компьютер, монитор, принтер, акустика, периферия.

Износ аккумуляторных батарей – не причина для списывания аппарата, поскольку может пригодиться трансформатор бесперебойника. Схема его повторного использования в качестве зарядного 12-вольтового устройства либо портативного блока питания потребует участия специалиста-электрика. Схема бесперебойника призвана преобразовать постоянный низковольтный ток в переменное напряжение 220 вольт. Инвертор осуществляет подобные трансформации.
Схема инвертора бесперебойника предоставляет возможность, после незначительных переделок, использовать неработоспособный преобразователь повторно.

Схема UPS будет нуждаться в таких доработках:

  • после вскрытия корпуса и демонтажа АКБ, нужно к красному проводу припаять предохранитель на 5 ампер;
  • схема простого бесперебойника 12 вольт изменяется, когда предохранитель присоединяется к гнезду входа сетевого кабеля;
  • провод черного цвета подсоединяется ко второй свободной клемме «входа», врезается штатный шнур питания.

Полученная обновленная эл. схема ИБП оказывается работоспособной при наличии функции старта устройства от АКБ без непосредственного подключения к сети. Такая схема ИБП 12В позволяет преобразовывать исходный ток в 220 вольт. Схема простого ИБП без аккумуляторной батареи с изменениями инвертирует постойное низкое напряжение в переменное высокое. Схема подключения трансформатора от бесперебойника, или использование его в качестве инвертора, позволяет вдохнуть жизнь в устройство, исчерпавшее рабочий лимит.

РадиоКот :: ИБП за копейки!

РадиоКот >Лаборатория >Аналоговые устройства >

ИБП за копейки!

Всем привет! Как то захотел я собрать усилитель на TDA7294. И друг продал за копейки корпус. Такой черный, красивый, а в нем когда то жил спутниковый ресивер 95-х годов. И как на зло ТС-180 не помещался, не хватило по высоте буквально 5 мм. Начал смотреть в сторону тороидального трансформатора. Но увидел цену, и как то сразу перехотелось. И тут же в глаз пал компьютерный БП, думал перемотать, но снова же куча регулировок, защит по току, брррр. Начал гуглить схемы импульсных блоков питания, большая плата, куча деталей, лень вообще что то делать стало. Но случайно на форуме нашел тему о переделке электронных трансформаторах Ташибра. Почитал так, вроде ничего сложного.

На следующий день поехал хоз-маг и купил пару подопытных. Одна така цацка стоит 40 грн.

Тот что сверху  BUKO.
Снизу копия Ташибры, только имя сменилось.
Между собой они немного различаются. У ташибры например 5 витков у вторичной обмотке, а у BUKO 8 витков. У последнего еще немного плата побольше, с дырками под установку доп. деталей.
Но доработка обоих блоков идентична!
Во время доработок нужно быть предельно осторожным, т.к. на транзисторах присутствует сетевое напряжение.
И если вы случайно коротнете выход, и транзисторы сделают новогодний салют я не виноват, все вы делаете на свой страх и риск!
Рассмотрим схему.

Все блоки от 50 до 150 ватт идентичны, отличаются только мощностью деталей.
В чем состоит доработка?
1) Необходимо добавить электролит после сетевого диодного моста. Чем больше - тем лучше. Я поставил 100 мкф на 400 вольт.
2) Необходимо поменять обратную связь по току на связь по напряжению. Зачем? А затем что бп запускается только с нагрузкой, а без нагрузки он не запустится.
3) Перемотать трансформатор (при необходимости).
4) Установить на выходе диодный мост (например КД213, импортные шоттки приветствуются) и конденсатор.

В синему кружку катушка обратной связи по току. Необходимо выпаять ее 1 конец, и на плате ее замкнуть. Сделали КЗ на плате? Значить идем дальше!
Потом берем кусок витой пары на силовой трансформатор мотаем 2 витка и на трансформатор связи мотаем 3 витка. На концы припаиваем к резистору 2.4-2.7 ом 5-10W. Подключаем лампочку на выход и ОБЯЗАТЕЛЬНО лампочку на 150 ватт в разрыв сетевого провода. Включаем - лампочка не засветилась, убираем ее, снова включаем и видим что лампочка на выходе светится. А если не засветилась то нужно провод в трансформатор звязи завести с другой стороны. Посветила лампочка теперь выключаем. НО перед тем как что то делать обязательно разрядите сетевой конденсатор резистором на 470 ом!!
Я собирал БП для стерео УНЧ на TDA7294. Соответственно мне нужно перемотать его на напряжение 2Х30 вольт.
На трансформаторе 5 витков. 12V/5вит.=2,8 вит/вольт.
30V/2,8V=11витков. Тоесть нам надо намотать 2 катушки по 11 витков.
Выпаиваем трансформатор из платы, снимаем 2 витка из транса, и соответственно сматываем вторичную обмотку. Потом я намотал катушки обычным многожильным проводом. Сразу одну катушку, потом вторую. И соединяем начала обмоток или концы и получаем средний отвод.
Тоесть таким образом мы можем намотать катушку на необходимое напряжение!
Частота блока питания с ОС по напряжению 30 кгц.
Потом я собрал диодный мост из КД213, поставил электролиты и обязательно надо керамику!!!
Как соединять катушки, и какие возможные вариации можно посмотреть на схеме из соседней статьи.

Запомните - при замыканию выхода бп горит! Я сам спалил один раз. Сгорели, диоды, транзисторы и резисторы в базе! Заменил их и бп благополучно начал работать!

Ну и теперь пару фотографий готового БП для УНЧ.

Красным обозначено место закорачивания ОС по току.

Вот еще есть вариация для шуруповерта. Трансформатор тут я не перематывал. Просто его поднял вертикально, и сбоку прилепил диодный мост. Все это дело установил в коробку из аккумулятора. И сзади поставил кнопку для выключения.

Резистор припаян на плату в свободный пятачок. Желательно применять резисторы на 10W т.к. он греется во время работы! 

Таким образом мы получаем отличный ИБП за копейки, который можно применить куда угодно!!! 



Все вопросы в Форум.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

Устройство ИБП и принцип его работы. Как работает ИБП?

Источник бесперебойного питания - компонент системы питания, который располагают между нагрузкой и питающей сетью. Главная функция ИБП состоит в обеспечении бесперебойного питания. Как устроен бесперебойник? Упрощённая схема ИБП включает аккумуляторные батареи и специальные элементы ИБП, компенсирующие возмущения в магистральной сети, а именно инвертор, выпрямитель, фильтр и в некоторых случаях байпас. На сегодняшний день бесперебойники разделяют на три группы. У каждой из групп принцип работы ИБП имеет свои особенности.

Ключевым компонентом ИБП являются аккумуляторные батареи. Именно АКБ определяют сколько работает ИБП при отключении питания в сети. Как правило, в ИБП используются свинцово-кислотные аккумуляторы, имеющие следующие параметры: напряжение 12В и ёмкость 7Ач или 9Ач. АКБ относятся к типу герметичных и не обслуживаемых. В самых простых ИБП используется 1 аккумулятор, а в мощных бесперебойниках их количество может быть во много раз больше.

Резервные ИБП

Так называемые резервные ИБП являются самыми простыми и доступными. Принцип работы бесперебойника данного типа крайне прост: электропитание нагрузки осуществляется через сеть, если там имеется напряжение, в противном случае происходит переключение питания от АКБ. Зарядка АКБ осуществляется вовремя работы ИБП. Согласно статистике, эффективность таких ИБП при сбоях питания составляет 55-60%.

В большинстве случаев рассказать о том, как работает ИБП для компьютера, можно сославшись на принцип работы оффлайн ИБП. Большинство домашних бесперебойников для компьютера выполнены по данной технологии. Уровень защиты, который они могут обеспечить является самым низким из всех существующих бесперебойников. Фильтрация сигнала осуществляется лишь частично. Зачастую такого уровня защиты для домашней техники вполне достаточно, так как качество питания в таких сетях несколько выше, чем в промышленных.

Резервные ИБП прекрасно работают в паре с компьютером, но при этом они абсолютно не совместимы для работы в паре с насосами, котлами отопления и другой подобной техникой, так как работа ИБП резервного типа не обеспечивает синусоидальную форму напряжения. Для компьютеров это не критично, так как в них используются коммутируемые источники питания. Этот факт позволяет таким устройствам выдержать небольшой провал питания за счёт наличия некоторого количества энергии в собственных конденсаторах. Время переключения офлайн с сети на АКБ колеблется от 2 до 15 миллисекунд. Схема работы ИБП включает в себя инвертор, который превращает постоянный ток АКБ в переменный. Следует заметить, что такие ИБП, как правило, являются маломощными.

Линейно-интерактивные ИБП

Устройство и работа источников бесперебойного питания интерактивного типа практически идентичен резервным ИБП. Исключением является способность стабилизации напряжения, которое осуществляется с помощью коммутирующего устройства. Преимущество стабилизации заключается в отсутствии необходимости на переключение питания при существенных отклонениях напряжения. Отклонения входного напряжения может достигать порядка 20% от нормального значения. Выходное напряжение бесперебойника при этом практически не колеблется. Эффективность защиты линейно-интерактивных ИБП составляет 85%.

В сравнении с резервными ИБП они обеспечивают более высокий уровень защиты, но уступают онлайн ИБП. Работа бесперебойника линейно-интерактивно типа может быть разделена на две группы. Устройства, относящие к первой группе, дают на выходе аппроксимированную синусоиду, то есть ступенчатую. Вторая группа выдаёт «чистую» синусоиду без каких-либо искажений. Последние в некоторых случаях могут стать заменой онлайн ИБП. Наличие чистой синусоиды на выходе позволяет применять их для защиты электродвигателей и котлов отопления.

Онлайн ИБП

Самые надёжные и высокотехнологичные ИБП относятся к типу онлайн. В них реализована технология двойного преобразования – самая прогрессивная из всех существующих. Степень защиты обеспечиваемый такими устройствами стремится к 100% независимо от того какие режимы работы ИБП активны: от сети или АКБ.

Как работает ИБП с онлайн топологией? На самом деле принцип работы вложен в само название. Ток на входе преобразуется на выпрямителе в постоянный, после чего инвертор преобразует его снова в переменный. Переменный ток на выходе обладает идеальными параметрами как по форме напряжения, так и по его значению. ИБП содержит в себе резервную линию - байпас, по которой осуществляется питание в случае неисправности какого-либо из узлов источника бесперебойного питания.

Принято говорить, что время переключения на АКБ равно нулю, но на самом деле аккумуляторные батареи всегда подключены к цепи. Поэтому данные ИБП и называются онлайн. Такое устройство бесперебойника позволяет защитить нагрузку от любых видов возмущений, которые могут встречаться в магистральной сети.

Применяются такие ИБП для защиты критической и очень чувствительной нагрузки. Все мощные ИБП выполняются по данной технологии. Несмотря на высокую мощность применяются дополнительные решения, которые позволяют увеличить автономность. Чаще всего конструкция позволяет ИБП - как пользоваться в связке с генератором, так и с внешними АКБ.

Однако, двойное преобразование имеет и свои недостатки. Устройство ИБП является довольно сложным, что влияет на его стоимость не лучшим образом. Наличие двойного преобразования понижает КПД, но на современных ИБП он довольно высокий. Реализованы специальные технологии энергосбережения, позволяющие довести коэффициент полезного действия до максимальных значений. Кроме того, процесс двойного преобразования сопровождается тепловыделением и шумами. Стоит признать, что удельный вес всех этих минусов является несравнимо малым в сравнении со всеми достоинствами, а в главную очередь с уровнем защиты.

Как подключить ИБП к сети? ➔ Схемы подключения источников бесперебойного питания на Newet.ru

Чтобы определить, как подключить ИБП к электронному оборудованию правильно и без ошибок, необходимо сначала разобраться с особенностями конструкции и принципом работы этих устройств. Источники бесперебойного питания предназначены для автономного электропитания компьютерной техники, отопительных котлов, рабочих станций, телекоммуникационных систем, контрольно-измерительной аппаратуры, средств автоматизации техпроцессов и различного электрооборудования при возникновении проблем с централизованной электросетью.

В случае сбоя или отключения сети бесперебойник автоматически переключает нагрузку на питание от аккумуляторных батарей. Дополнительно современные ИБП защищают подключенное оборудование от скачков напряжения, шумов, помех, отклонений частоты, выбросов, гармонических искажений. Благодаря этому обеспечивается высокая эффективность работы электроаппаратуры, продлевается срок ее службы.

Способы подсоединения ИБП к электросети

Существует три основных типа бесперебойников в зависимости от схемы подключения ИБП к сети:

  1. Резервные. В нормальном режиме устройства обеспечивают питание нагрузки непосредственно от первичной электросети. При возникновении проблем с электроснабжением ИБП переключает потребителей на электропитание от аккумуляторных батарей. Данная схема отличается рядом недостатков. К ним относится достаточно большое время задержки между появлением неполадок в сети и переключением на автономное снабжение, а также невысокий уровень фильтрации возмущений и помех. Поэтому резервная схема подключения источника бесперебойного питания подходит только для защиты малочувствительного некритичного оборудования. Ее можно применять, например, для бытовой техники и домашних ПК. Преимущества устройств — невысокая стоимость, низкая шумность в нормальном режиме, высокий КПД.
  2. Интерактивные. Такие бесперебойники оснащаются ступенчатым стабилизатором на выходе из электроцепи. Он обеспечивает корректировку характеристики выходного напряжения, фильтрацию высоковольтных скачков. Их быстродействие выше, чем у резервных ИБП, но при этом использование стабилизатора снижает общий КПД системы. Интерактивные модели можно применять для защиты бытовой и офисной техники, файловых серверов, маршрутизаторов, аппаратуры локальных вычислительных сетей.
  3. Онлайн. Этот вариант подключения ИБП к сети использует схему двойного преобразования. Питание потребителей в нормальном режиме осуществляется не напрямую от электросети, а через аккумуляторы бесперебойника. Входное переменное напряжение подается на выпрямитель, который преобразует его в постоянное. Оно заряжает батарею и поступает в инвертор, который выполняет обратное преобразование постоянного напряжения в переменное. В результате потребитель получает высококачественный электроток с чистой синусоидой, отсутствием помех и возмущений. Основное преимущество онлайн ИБП заключается в мгновенном реагировании на отключение первичной сети. Это позволяет использовать его для крайне чувствительного оборудования.

Особенности подключения оборудования

Рассмотрим последовательность действий и правильную схему подключения источника бесперебойного питания на примере системы автономного электроснабжения газового котла. Котельное оборудование характеризуется повышенной чувствительностью к электропитанию, поэтому требует особо внимательного подхода при подсоединении ИБП.

Этапы работ:

  1. Подключаем бесперебойник к аккумуляторам. При подсоединении батареи необходимо, чтобы устройство было в выключенном состоянии. Коммутацию рекомендуется осуществлять проводами двух цветов — красного для клеммы «+» и черного для «-». Не все модели ИБП оснащены защитой от переполюсовки, поэтому крайне важно соблюдать правильную полярность. Если батарей несколько, то предварительно следует соединить их между собой. Для этого используются стандартные перемычки или медный провод.
  2. Подключаем сетевой кабель к ИБП и включаем устройство. Проверяем значение напряжения на дисплее. Если все в порядке, отключаем бесперебойник и подключаем к нему котел.
  3. Снова подаем напряжение и проверяем показания на экране.
  4. Если мощность источника бесперебойного питания слишком большая для подключения его в обычную розетку, придется прокладывать отдельную линию от распределительного щита и устанавливать отдельные автоматические выключатели.
  5. Имитируем отключение электроэнергии. Для этого выключаем фазный автомат в электрощитке.
  6. Проверяем показания на дисплее бесперебойника, тестируем работу электророзжига котла.

Правила установки ИБП

  • источник бесперебойного питания рекомендуется устанавливать в помещении с постоянной температурой 18-25оС. Слишком высокие или низкие температуры приводят к падению емкости АКБ и сокращению срока службы устройства;
  • при подключении ИБП к сети нужно, чтобы не только фаза, но и нейтраль разрывалась с источником электропитания при срабатывании защиты. Для этого необходимо создать дополнительную шину нейтрали в обход дифавтомата или УЗО. При этом ноль от щита должен сначала идти на ИБП, а затем распределяться на потребителей;
  • нужно обеспечить хорошую вентиляцию внутренних компонентов ИБП. Между устройством и стеной/потолков должен быть зазор 200-400 мм;
  • нельзя ставить бесперебойник рядом с водопроводными или газовыми трубами, под вентилями, местами соединения трубопроводов;
  • устройство обязательно нужно заземлять через розетку с заземлением или через отдельный винт;
  • не допускается параллельное подключение ИБП и электросети к потребителю — необходимо использовать только последовательное соединение;
  • запрещено заряжать аккумуляторы от внешнего зарядного устройства, если батареи подключены к бесперебойнику.

При подключении ИБП к сети важно сначала подсоединять защитный проводник РЕ и нейтраль, а только потом фазу.

типов бесперебойного питания с работающими устройствами

Полная версия ИБП представляет собой источник бесперебойного питания или источник бесперебойного питания. Это электрическое устройство, обеспечивающее аварийное питание для различных нагрузок, когда обычно отсутствует входная мощность. ИБП отличается от системы аварийного электроснабжения тем, что он обеспечивает почти мгновенную защиту от прерываний электропитания, обеспечивая энергию, запасенную в батареях, суперконденсаторах. Время работы от батареи для большинства ИБП относительно короткое, но этого достаточно для запуска резервного источника питания.Основное назначение ИБП заключается в обеспечении защиты оборудования, такого как компьютеры, электрооборудование, компьютер и центры обработки данных, в случае сбоя питания. Это устройство поддерживает работу компьютера в течение нескольких минут после сбоя питания и защищает данные на компьютере. В настоящее время существуют различные типы систем ИБП, поставляемые с программным компонентом, который позволяет выполнять резервное копирование автомобиля на случай, если нет перебоев с питанием, когда вы находитесь вдали от компьютера.

Uninterrupted Power Supply 10 Uninterrupted Power Supply 10 Источник бесперебойного питания 10

Принципиальная схема источника бесперебойного питания

Ниже показана принципиальная схема ИБП, которая показывает, как батареи в оборудовании контролируют работу при отключении питания.Входное напряжение первичной обмотки трансформатора (TR1) составляет 240 В. Вторичная обмотка трансформатора (TR2) может быть поднята до 15 В, если значение составляет не менее 12 В при 2 Ампер. Предохранитель используется для защиты цепи совы от коротких замыканий. Наличие электричества вызовет светодиода led1. Светодиоды погаснут при отключении питания, и батарея ИБП вступит во владение. Эта схема разработана для обеспечения более гибкой схемы, в которой ее можно модифицировать, используя различные батареи и регуляторы, чтобы предлагать регулируемые и нерегулируемые напряжения.Используя две 12-вольтовые батареи и положительный вход 7815 регуляторов, мы можем контролировать 15-вольтовое питание.


Uninterrupted Power Supply Circuit Diagram Uninterrupted Power Supply Circuit Diagram Принципиальная схема источника бесперебойного питания

Типы ИБП

Нарушения электропитания могут иметь различные формы, такие как скачки напряжения, спады напряжения, скачки напряжения и гармоники. Эти проблемы могут привести к серьезному повреждению электрических механизмов, в основном на этапах производства или критической обработки действия. Чтобы снизить риск искажения источника питания, системы ИБП часто интегрируются в электрические сети.Производители оборудования для электронного электроснабжения могут предложить постоянный, высококачественный поток энергии для различных электрических нагрузочных устройств, и эти устройства обычно используются в приложениях промышленной обработки, медицинских службах, аварийных устройствах, телекоммуникациях и компьютерных системах передачи данных. Система ИБП может быть полезным устройством для обеспечения точной работы источника питания.

Types of UPS Types of UPS Типы ИБП

Источники бесперебойного питания подразделяются на три типа, такие как

  • Резервный ИБП
  • Линейно-интерактивный ИБП
  • Онлайн ИБП
Резервный ИБП

Резервный источник бесперебойного питания также называется как автономный ИБП, который обычно используется для ПК.Блок-схема этого ИБП показана ниже. Этот ИБП включает в себя аккумулятор, инвертор переменного или постоянного и постоянного или переменного тока, статический переключатель и ФНЧ, который используется для уменьшения частоты переключения от напряжения О / П и ограничителя перенапряжения. Резервная система ИБП работает с коммутатором выбрать AC i / p в качестве основного источника питания и заменить батарею и инвертор в качестве резервного источника на случай отключения основного питания. Инвертор обычно работает в режиме ожидания и запускается только в случае сбоя питания, а переключающий переключатель регулярно переключает нагрузку на резервные блоки.Этот тип системы ИБП отличается небольшими размерами, высокой степенью эффективности и довольно низкими затратами, что делает этот ИБП простым.

Standby UPS Standby UPS Резервный ИБП
Линейно-интерактивный ИБП

Ниже показана блок-схема ИБП Line Interactive, это наиболее распространенный ИБП, используемый для малого бизнеса. Проектирование линейных интерактивных ИБП аналогично резервному ИБП, кроме того, в конструкцию Line Interactive обычно входит автоматический регулятор напряжения (AVR) или трансформатор с переключением отводов. Это улучшает регулирование напряжения путем регулирования отводов трансформатора, поскольку напряжение на входе / выходе отличается.Регулирование напряжения является важной особенностью, когда существуют условия низкого напряжения, в противном случае ИБП перейдет на батарею и, наконец, снизит нагрузку. Использование более распространенного аккумулятора может привести к преждевременному выходу аккумулятора из строя. Функциональные возможности этого ИБП - небольшой размер, низкая стоимость и высокая эффективность - позволяет ИБП работать в диапазоне 0,5–5 кВА. бесперебойный источник питания.Это наиболее часто используемый ИБП, и его структурная схема показана ниже. Конструкция этого ИБП аналогична резервному ИБП, за исключением того, что основным источником питания является инвертор, а не сеть переменного тока. В этой конструкции ИБП повреждение i / p AC не вызывает срабатывания переключающего переключателя, потому что i / p AC заряжает источник резервного аккумулятора, который подает питание на инвертор o / p. Таким образом, во время сбоя питания переменного тока i / p эта операция ИБП не приводит к времени передачи.

Online UPS Online UPS Интернет-ИБП

В этой конструкции как инвертор, так и зарядное устройство батареи изменяют общий поток мощности нагрузки, что приводит к снижению эффективности и связанному с этим увеличению тепловыделения.Этот ИБП обеспечивает практически идеальную производительность при работе от сети. Но постоянный износ силовых компонентов снижает надежность по сравнению с другими конструкциями, а энергия, затрачиваемая на неэффективность электрической энергии, является важной частью стоимости жизненного цикла ИБП. Кроме того, мощность I / P, потребляемая большим зарядным устройством, часто является нелинейной и может создавать помехи в электропроводке здания с резервными генераторами.

Это все о том, что такое ИБП (источник бесперебойного питания), принципиальная схема ИБП с пояснениями, типы ИБП.Мы надеемся, что вы лучше поняли концепцию UPS. Кроме того, любые вопросы, касающиеся этой темы или проектов электроники, пожалуйста, оставьте свой отзыв, комментируя в разделе комментариев ниже. Вот вопрос для вас, каковы приложения UPS?

Фото Кредиты:

.
Как работает источник бесперебойного питания компьютера (ИБП)?

То, что ваш компьютер ожидает получить от электросети (в США), это 120-вольтовая переменная мощность с частотой 60 Гц (для получения дополнительной информации см. Как работают распределительные сети). Компьютер может допускать небольшие отличия от данной спецификации, но значительное отклонение приведет к отказу блока питания компьютера. Обычно ИБП защищает компьютер от четырех проблем с питанием:

  • Скачки и скачки напряжения - Время, когда напряжение в линии больше, чем должно быть
  • Падение напряжения - Время, когда напряжение в линии меньше, чем должно быть
  • Полный сбой питания - Времена, когда линия выходит из строя или перегорает предохранитель где-то на сетке или в здании.
  • Разница в частотах - Времена, когда мощность колеблется на уровне, отличном от 60 Герц

В настоящее время используются две распространенные системы: резервный ИБП и ИБП непрерывного действия.Резервный ИБП отключает компьютер от обычного энергоснабжения, пока не обнаружит проблему. В этот момент он очень быстро (за пять или менее миллисекунд) включает инвертор питания и отключает компьютер от батареи ИБП (см. «Как работают батареи» для получения дополнительной информации). Инвертор просто превращает мощность постоянного тока, подаваемую аккумулятором, в переменный ток на 120 В, 60 Гц.

В ИБП с непрерывной работой компьютер всегда работает от батареи, а батарея непрерывно перезаряжается.Вы можете довольно легко создать непрерывный ИБП самостоятельно с большим зарядным устройством, батареей и инвертором. Зарядное устройство непрерывно вырабатывает постоянный ток, который инвертор непрерывно превращает обратно в 120-вольтовый источник переменного тока. В случае сбоя питания батарея подает питание на инвертор. В непрерывном ИБП нет времени переключения. Эта установка обеспечивает очень стабильный источник питания.

Резервные системы бесперебойного питания

гораздо чаще используются в домашних условиях или для малого бизнеса, поскольку они стоят примерно вдвое дешевле, чем непрерывная система.Непрерывные системы обеспечивают исключительно чистое и стабильное питание, поэтому они, как правило, используются в серверных комнатах и ​​критически важных приложениях.

Вот несколько интересных ссылок:

,Схема

, различные типы и их работа

Блок питания является важным компонентом в любой электрической или электронной системе. Существуют различные требования, которые необходимо учитывать при выборе точного источника питания, такие как; Потребности в энергии для цепи или нагрузки в основном включают в себя напряжение и ток. Функции безопасности цепи электропитания, такие как ограничения тока и напряжения для защиты нагрузки, эффективности, физических размеров и помехоустойчивости системы. В этой статье мы рассмотрим определение источника питания , различных типов источников питания и их работу.Эти источники питания в основном используются для измерений, технического обслуживания, испытаний и расширения ассортимента продукции.

Что такое блок питания?

Источник питания может быть или , так как это электрическое устройство, используемое для подачи электрической энергии на электрические нагрузки. Основная функция этого устройства заключается в изменении электрического тока от источника до точного напряжения, частоты и тока для питания нагрузки. Иногда эти источники питания можно назвать преобразователями электроэнергии.Некоторые типы расходных материалов представляют собой отдельные части грузов, в то время как другие изготавливаются в устройствах, которые они контролируют.

Цепь питания

Цепь питания используется в различных электрических и электронных устройствах. Цепи питания классифицируются на различные типы в зависимости от мощности, которую они используют для обеспечения цепей или устройств. Например, схемы на основе микроконтроллера, как правило, представляют собой схемы регулируемого источника питания (RPS) с напряжением 5 В, которые могут быть разработаны с помощью другого метода изменения мощности с 230 В до 5 В постоянного тока.

Схема источника питания показана выше, и пошаговое преобразование 230 В переменного тока в 12 В постоянного тока обсуждается ниже.

  • Понижающий трансформатор преобразует переменный ток 230 В в 12 В.
  • Мостовой выпрямитель используется для переключения переменного тока в постоянный.
  • Конденсатор используется для фильтрации пульсаций переменного тока и подает на регулятор напряжения.
  • Наконец, регулятор напряжения регулирует напряжение до 5 В, и, наконец, блокирующий диод используется для получения пульсирующего сигнала.
Power Supply Block Diagram Power Supply Block Diagram

Блок-схема блока питания

Различные типы блоков питания

Различные типы блоков питания классифицируются следующим образом.

1) SMPS-импульсный источник питания

SMPS-блок питания или компьютерный блок питания - это один тип блока питания, который включает в себя импульсный регулятор для мощного преобразования электроэнергии. Подобно другим источникам питания, этот источник питания передает энергию от источника постоянного тока или источника переменного тока к нагрузкам постоянного тока, таким как ПК (персональный компьютер), при изменении характеристик тока и напряжения. Обратитесь по этой ссылке, чтобы узнать больше о Know All о импульсном источнике питания

SMPS - Switched Mode Power Supply SMPS - Switched Mode Power Supply

SMPS - импульсный источник питания

2) Источник бесперебойного питания

A ИБП (источник бесперебойного питания) - это электрическое устройство, которое позволяет ПК, чтобы продолжать работать в течение некоторого времени, так как основное питание потеряно.Это устройство также защищено от перетока.

UPS - Uninterruptible Power Supply UPS - Uninterruptible Power Supply ИБП

- источник бесперебойного питания

ИБП включает в себя аккумулятор для хранения энергии, когда устройство обнаруживает потерю мощности от основного источника. Например, если вы используете компьютер, когда источник бесперебойного питания обнаруживает потерю мощности, вам необходимо сохранить данные до того, как ИБП (вторичный источник питания) разрядится.

Когда и первичный и вторичный источники питания заканчиваются, любые данные в оперативной памяти вашего ПК (оперативная память) стираются.Когда происходит сбой питания, вторичный источник питания останавливает потерю мощности, чтобы не повредить персональный компьютер. Обратитесь по этой ссылке, чтобы узнать больше о схеме и источнике бесперебойного питания

3) Источник питания переменного тока

Как правило, источник питания переменного тока получает напряжение от электросети, и напряжение можно увеличивать или уменьшать с помощью использование трансформатора до требуемого напряжения, и может произойти некоторая фильтрация. Различные типы источников питания переменного тока предназначены для обеспечения почти стабильного тока, и напряжение О / П может изменяться в зависимости от сопротивления нагрузки.В некоторых случаях, поскольку источником питания является постоянный ток, повышающий трансформатор и инвертор могут использоваться для преобразования его в мощность переменного тока. Некоторые виды изменения мощности переменного тока не используют трансформатор.

AC Power Supply AC Power Supply

Блок питания переменного тока

Если входные и выходные напряжения одинаковы, и основная функция устройства состоит в фильтрации мощности переменного тока. Если устройство предназначено для обеспечения резервного питания, его можно назвать источником бесперебойного питания (ИБП). В настоящее время источники питания переменного тока подразделяются на два типа, а именно однофазные системы, а также трехфазные системы.Основными различиями между этими двумя являются надежность доставки. Эти источники питания также могут применяться для изменения напряжения и частоты.

4) Источник питания постоянного тока

Источник питания постоянного тока - это источник постоянного напряжения для своей нагрузки. В соответствии с его планом источник питания постоянного тока может управляться от источника постоянного тока или от источника переменного тока, такого как сеть электропитания.

DC Power Supply DC Power Supply Источник питания постоянного тока

5) Регулируемый источник питания

RPS (регулируемый источник питания) - это фиксированная цепь, используемая для преобразования нерегулируемого переменного тока в стабильный постоянный ток.

Здесь выпрямитель используется для переключения источника переменного тока в постоянный, и его основной функцией является подача стабильного напряжения на устройство или цепь, которая должна функционировать в определенном ограничении источника питания. Выход RPS может изменяться (или) однонаправленно, но это всегда постоянный ток (постоянный ток).

Regulated Power Supply Regulated Power Supply

Стабилизированный источник питания

Тип используемой стабилизации может контролироваться для обеспечения того, чтобы выходное давление оставалось в определенных ограничениях при различных условиях нагрузки.

6) Программируемый источник питания

Этот тип источника питания позволяет осуществлять дистанционное управление своей работой через аналоговый вход, в противном случае - цифровые интерфейсы, такие как GPIB или RS232. Контролируемые свойства этого источника включают ток, напряжение, частоту. Эти типы расходных материалов используются в широком спектре приложений, таких как изготовление полупроводников, рентгеновские генераторы, мониторинг роста кристаллов, автоматическое тестирование аппаратуры.

Как правило, в этих типах источников питания используется необходимый микрокомпьютер для управления и контроля работы источника питания.Блок питания, снабженный интерфейсом компьютера, использует стандартные (или) собственные протоколы связи и язык управления устройством, такой как SCPI (стандартные команды для программируемых инструментов)

7) Блок питания компьютера

Блок питания в компьютере - это часть аппаратного обеспечения, которая используется для изменения питания, подаваемого из розетки, в полезную мощность для нескольких частей компьютера. Он преобразует переменный ток в постоянный ток.

Он также контролирует перегрев через управляющее напряжение, которое может изменяться вручную или автоматически в зависимости от источника питания.Блок питания или блок питания также называется преобразователем питания или блоком питания.

В компьютере все внутренние компоненты, такие как корпуса, материнские платы и источники питания, доступны в различных конфигурациях, размеры которых известны как форм-фактор. Все эти три компонента должны быть согласованы друг с другом для правильной совместной работы.

8) Линейный источник питания

Цепь LPS (линейный источник питания) или LR (линейный регулятор) используется в различных электрических и электронных цепях для подачи постоянного тока ко всей цепи.Линейный источник питания в основном включает понижающий трансформатор, выпрямитель, цепь фильтра и регулятор напряжения. Основная функция этой схемы на первых порах; понизить напряжение переменного тока, а затем изменить его на постоянный ток. Основными функциями этого блока питания являются следующие.

  • КПД этого блока питания варьируется от 20 до 25%.
  • Магнитные материалы, используемые в этом блоке питания, - это сердечник CRGO или St Alloy.
  • Более надежно, менее сложно и громоздко.
  • Это дает более быстрый ответ.

Основные преимущества линейного блока питания включают надежность, простоту, низкую стоимость и низкий уровень шума. Наряду с этими преимуществами, есть некоторые недостатки, такие как

. Они лучше всего подходят для нескольких приложений с низким энергопотреблением в результате, когда требуется высокая мощность; недостатки превращаются в более четко. К недостаткам этого источника питания относятся высокая потеря тепла, размер и низкий уровень эффективности. Всякий раз, когда линейный источник питания используется в приложениях большой мощности; это требует больших компонентов для управления питанием.

Таким образом, речь идет о различных типах источников питания, и они используются для обеспечения эффективного энергоснабжения различных систем. Источники питания являются необходимыми компонентами каждой системы, чтобы получать электроэнергию для работы. Таким образом, некоторые соображения относительно источника питания, такие как проектирование или разработка, более важны. Потому что изо дня в день совершенствуются технологии и источники питания для обеспечения защиты электрических и электронных устройств.

Основные компоненты блока питания

Источник питания - это электронная схема, которая преобразует напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока. В основном он состоит из следующих элементов: цепи трансформатора, выпрямителя, фильтра и регулятора. Блоки питания (БП) используются в компьютерах, любительских радиопередатчиках и приемниках и во всем другом электронном оборудовании, которое использует напряжение постоянного тока в качестве входа. Источник бесперебойного питания является обязательным для компьютеров, которые время от времени хранят изменчивые данные.Это предотвращает повреждение данных из-за сбоя питания и низкого напряжения.

Трансформатор

Трансформатор представляет собой статическое устройство, которое передает электрическую энергию от первичной обмотки к вторичной обмотке, не влияя на частоту. Он используется для повышения или понижения уровня переменного напряжения и изолирует остальную часть электронной системы от источника переменного тока.

Первичная обмотка трансформатора подключена к источнику переменного напряжения, который вырабатывает переменный ток, а вторичная - к нагрузке.Первичная и вторичная обмотки физически не связаны друг с другом, но из-за электромагнитной индукции, следуя закону Фарадея, во вторичной обмотке имеется наведенное напряжение. Существуют три основные функции трансформаторов, а именно: повышение напряжения, понижение напряжения и обеспечение изоляции между первичной и вторичной цепями.

Выпрямитель

Выпрямитель - это устройство, используемое для преобразования мощности переменного тока в пульсирующий постоянный ток. Основным выпрямителем является диод.Этот диод является однонаправленным устройством, которое работает как выпрямитель в прямом направлении. Три основные выпрямительные схемы, использующие диоды, представляют собой полуволновой, двухполупериодный центральный отвод и двухполупериодный мостовой тип.

Фильтр

Фильтр источника питания используется для предотвращения появления пульсаций на выходе. Он предназначен для преобразования пульсирующего постоянного тока из цепей выпрямителя в соответствующий плавный уровень постоянного тока. Два основных типа фильтров электропитания - это емкостный фильтр (C-фильтр) и RC-фильтр.C-фильтр является самым простым и экономичным из доступных фильтров. С другой стороны, RC-фильтр используется для уменьшения количества пульсаций напряжения на конденсаторном фильтре. Его основная функция - пропускать большую часть компонента постоянного тока, одновременно ослабляя компонент переменного тока сигнала.

Коэффициент пульсации и пульсации

Ripple - это нежелательная переменная составляющая сигнала после выпрямления. Это нежелательно, поскольку может разрушить или повредить груз. Это главная причина, по которой фильтры устанавливаются в блок питания - для предотвращения сильных пульсаций.Работа фильтра состоит в том, чтобы сгладить сигнал и подавить переменный компонент или изменения. Коэффициент пульсации - это отношение среднеквадратичного значения напряжения пульсаций к значению компонента постоянного тока при выходном напряжении. Иногда это выражается в процентах или в размахе. Коэффициент пульсации определяет эффективность фильтра, используемого в цепи.

Регуляторы напряжения

Регулятор напряжения предназначен для обеспечения очень стабильного или хорошо регулируемого выхода постоянного тока. Всегда идеально иметь стабильное выходное напряжение, чтобы нагрузка работала правильно.Выходной уровень поддерживается независимо от изменения входного напряжения. Обычно используемые транзисторные регуляторы напряжения представляют собой последовательный регулятор напряжения и шунтирующий регулятор напряжения.

Регулятор напряжения серии

Последовательный элемент контролирует количество нерегулируемого входного напряжения, которое поступает на выход в качестве регулируемого выхода. Регулируемое выходное напряжение измеряется схемой, которая обеспечивает обратную связь со схемой компаратора, и сравнивается с опорным напряжением.

Шунтирующий регулятор напряжения

Шунтирующий регулятор напряжения обеспечивает регулирование путем шунтирования тока от нагрузки для регулирования выходного напряжения.

Регуляторы напряжения микросхемы

Блок интегральных микросхем регулятора содержит схемы - эталонный источник, компаратор, усилитель, устройство управления и устройство защиты от перегрузки - внутри одной микросхемы. Существуют также регулируемые регуляторы напряжения, которые позволяют пользователю устанавливать желаемый выходной уровень.Другие регуляторы IC имеют фиксированные выходные значения. Говорят, что регуляторы IC превосходят транзисторные регуляторы напряжения, когда речь идет о линейности выходного напряжения.

,

0 comments on “Схема блока бесперебойного питания для компьютера: Конструкция и ремонт источников бесперебойного питания 2

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *