Unterbrechungsfrei für eine Computer-Do-it-yourself-Reparatur

Im Detail: eine unterbrechungsfreie Stromversorgung für eine Computer-Do-it-yourself-Reparatur von einem echten Meister für die Website my.housecope.com.

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Heute sprechen wir darüber, dem ersten Freund von Computern zu helfen - einer unterbrechungsfreien Stromversorgung.

Eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) dient zum Schutz und zur Notstromversorgung von Computern.

Das ist so ein "Retter". Aber manchmal braucht der „Retter“ selbst Hilfe. Schließlich kann die USV wie jedes Gerät ausfallen!

In diesem Artikel betrachten wir nur die einfachsten Störungen, die während des Betriebs auftreten.

Sie werden nicht viel Aufwand erfordern, um sich selbst zu beseitigen. Schwierige Fälle überlassen wir Profis.

Hochstromteile sind in erster Linie Wechselrichtertransistoren... Am häufigsten werden Leistungs-Feldeffekttransistoren (FETs) in Wechselrichtern verwendet, deren offener Kanalwiderstand im Hundertstel- und Tausendstel-Bereich liegt.

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Dies ist ein sehr kleiner Widerstand, aber Ströme von mehreren zehn Ampere können durch die Transistoren fließen. Daher werden sie an Heizkörpern (oder an einem gemeinsamen Heizkörper) montiert.

Wenn der Transistor (oder ein anderes Teil) sehr heiß wird, verdunkelt sich die Markierung, die normalerweise mit weißer Farbe ausgeführt wird. Dabei dunkelt auch das Lot an der Lötstelle nach. Wenn sich das Teil in der Nähe der Platine befindet, verdunkelt sich die Platine selbst an der Kontaktstelle.

Manchmal treten um die Leitungen von Hochstromteilen charakteristische ringförmige Risse auf. Der Kontakt an solchen Stellen zwischen Pin und Leiterplatte hat einen erhöhten Widerstand, was zu noch mehr Erwärmung führt.

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Alle schlechten und verdächtigen Lötstellen sollten sorgfältig gelötet werden!

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Nach einer externen Inspektion ist es erforderlich, die Wechselrichtertransistoren mit einem Tester zu überprüfen. Lesen Sie dazu den Artikel "Was ist ein Feldeffekttransistor und wie kann man ihn überprüfen?"

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Bei defekten Transistoren müssen diese durch gleiche oder ähnliche ersetzt werden.

Als nächstes sollten Sie die Sicherung überprüfen. Eine USV hat normalerweise mindestens zwei Sicherungen. Der erste (von außen zugänglich) erfolgt über ein 220-V-Netz und hat eine Nennleistung von mehreren Ampere, die von der Leistung der USV abhängt. Je leistungsstärker die USV, desto höher die Bewertung.

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Meistens befindet es sich in einer speziellen Steckdose in unmittelbarer Nähe des Netzkabelanschlusses. Es kann mit einem schmalen Schraubendreher entfernt werden. Oft hat ein Sicherungshalter einen Steckplatz für eine weitere Sicherung (Ersatz) und die Sicherung selbst. So kann eine durchgebrannte Sicherung schnell ersetzt werden.

Die zweite Sicherung ist auf der Platine entlang des +12-V-Stromkreises im Plus-Bus der Batterie installiert. Es ist für einen viel höheren Strom ausgelegt (30 - 40 A und mehr). Tatsache ist, dass der Wechselrichter zu arbeiten beginnt, wenn die Spannung verschwindet und die Batterie einen großen Strom abgeben muss.

Video (zum Abspielen anklicken).

Bei einer Wirkleistung von 250 W der an die USV angeschlossenen Last soll die Batterie beispielsweise einen Strom von 250 liefern: 12 = 21 A. Und das noch ohne Berücksichtigung der Verluste im Wechselrichter!

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Normalerweise hat diese Sicherung eine Nennleistung von 30 oder 40 A. In leistungsstärkeren USVs können es zwei davon sein, während sie parallel installiert sind. Diese Sicherungen werden in Autos verwendet, so dass sie bei Bedarf auf dem Automarkt zu finden sind.

Beachten Sie, dass die meisten Sicherungen nicht „einfach so“ ausfallen. Daher müssen Sie vor dem Wechseln sicherstellen, dass andere Teile in gutem Zustand sind - Gleichrichterdioden, dieselben Wechselrichtertransistoren.

Manchmal kann das Durchbrennen von Sicherungen durch einen Windungsfehler im Transformator verursacht werden, aber zum Glück passiert dies selten.

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Die Umschaltung der USV in den Batteriebetrieb erfolgt meist über elektromechanische Relais.Es wird ein DC-Relais mit einer 12- oder 24-V-Spule und leistungsstarken Kontakten verwendet. Manchmal fällt die Kontaktgruppe eines der Relais aus.

Dies kann sich daran äußern, dass sich die USV bei Wegfall der Netzspannung gar nicht einschaltet bzw. nicht auf Batterien umschaltet. Wenn Sie eine solche Fehlfunktion vermuten, sollten Sie das Relais verdampfen und den Widerstand des Schließkontakts mit einem Tester überprüfen.

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Typischerweise hat ein solches Relais einen Wechslerkontakt.

Bei Anlegen einer Spannung an die Spule öffnen die Kontakte 1 - 3 und die Kontakte 2 - 3 schließen.

Der Widerstand eines offenen Kontakts muss unendlich groß sein und ein geschlossener Kontakt muss einen Widerstand in der Größenordnung von Zehntel Ohm haben.

Wenn es mehrere Ohm (oder Dutzende von Ohm) beträgt, muss ein solches Relais ersetzt werden.

Beachten Sie abschließend, dass ein deutliches Klicken zu hören ist, wenn die Spule mit Strom versorgt wird. Wenn es nicht zu hören ist oder ein "Rascheln" zu hören ist, liegt ein mechanischer Defekt vor und das Relais muss unbedingt ausgetauscht werden.

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Nehmen wir auch an, dass ein elektromagnetisches Relais meistens ein zuverlässiges und langlebiges Teil ist.

Herkömmliche Relais (ohne Reed) verfügen über eine Ressource von mindestens 100.000 Schaltvorgängen, was für die gesamte Betriebszeit der USV mehr als ausreichend ist.

Im zweiten Teil werden wir uns weiterhin mit den einfachsten Ausfällen von unterbrechungsfreien Stromversorgungen vertraut machen.

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Die Offline-USV von APC umfasst Back-UPS-Modelle. USVs dieser Klasse zeichnen sich durch ihre geringen Kosten aus und sind zum Schutz von PCs, Workstations, Netzwerkgeräten, Handels- und Point-of-Sale-Terminals konzipiert. Die Leistung der hergestellten Back-UPS-Modelle beträgt 250 bis 1250 VA. Die wichtigsten technischen Daten der gängigsten USV-Modelle sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Tabelle 1. Wichtigste technische Daten der USV-Klasse Back-UPS

Der Index "I" (International) in den Namen der USV-Modelle bedeutet, dass die Modelle für eine Eingangsspannung von 230 V ausgelegt sind, die Geräte sind mit versiegelten Blei-Säure-Batterien mit einer Lebensdauer von 3 ... 5 Jahren entsprechend ausgestattet nach dem Euro-Bat-Standard. Alle Modelle sind mit Entstörfiltern ausgestattet, die Überspannungen und hochfrequente Störungen in der Netzspannung unterdrücken. Die Geräte geben entsprechende Tonsignale ab, wenn die Eingangsspannung verloren geht, die Batterien entladen und überladen sind. Die Netzspannungsschwelle, unterhalb derer die USV auf Batteriebetrieb umschaltet, wird mit den Schaltern auf der Geräterückseite eingestellt. Die Modelle BK400I und BK600I verfügen über einen Schnittstellenanschluss, der an einen Computer oder Server zur automatischen Selbstschließung des Systems angeschlossen werden kann, einen Testschalter und einen Signaltonschalter.

Eine schematische Darstellung der Back-UPS 250I, 400I und 600I ist in Abb. 2-4. Das mehrstufige Entstörfilter der Stromversorgung besteht aus den Varistoren MOV2, MOV5, den Drosseln L1 und L2, den Kondensatoren C38 und C40 (Abb. 2). Transformator T1 (Abb. 3) ist ein Eingangsspannungssensor.

Seine Ausgangsspannung wird zum Laden der Batterie (diese Schaltung verwendet D4 ... D8, IC1, R9 ... R11, C3 und VR1) und zur Analyse der Netzspannung verwendet.

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Wenn es verschwindet, verbindet die Schaltung der Elemente IC2 ... IC4 und IC7 einen leistungsstarken Wechselrichter, der von einer Batterie gespeist wird. Der ACFAIL-Befehl zum Einschalten des Wechselrichters wird von IC3 und IC4 generiert. Die Schaltung, bestehend aus Komparator IC4 (Pins 6, 7, 1) und elektronischem Schlüssel IC6 (Pins 10, 11, 12), ermöglicht den Betrieb des Wechselrichters mit einem Log-Signal. "1" geht an Pins 1 und 13 von IC2.

Der Teiler, bestehend aus den Widerständen R55, R122, R1 23 und dem Schalter SW1 (Pins 2, 7 und 3, 6) auf der Rückseite der USV, bestimmt die Netzspannung, unterhalb der die USV auf Batteriebetrieb umschaltet. Die Werkseinstellung für diese Spannung beträgt 196 V. In Gebieten mit häufigen Schwankungen der Netzspannung, die dazu führen, dass die USV häufig auf Batteriebetrieb umschaltet, sollte die Schwellenspannung niedriger eingestellt werden. Die Feineinstellung der Schwellenspannung erfolgt über den VR2-Widerstand.

Alle Back-UPS-Modelle mit Ausnahme des BK250I verfügen über einen bidirektionalen Kommunikationsanschluss für die Kommunikation mit einem PC. Mit der Power Chute Plus-Software kann der Computer sowohl die USV überwachen als auch das Betriebssystem (Novell, Netware, Windows NT, IBM OS / 2, Lan Server, Scounix und UnixWare, Windows 95/98) sicher herunterfahren, während Benutzerdateien gespeichert werden. In Abb. 4 wird dieser Port als J14 bezeichnet. Zweck seiner Feststellungen:

1 - USV-ABSCHALTUNG. Die USV schaltet sich ab, wenn auf diesem Pin ein Protokoll erscheint. "1" für 0,5 s.

2 - AC-FEHLER. Beim Umschalten auf Batteriebetrieb erzeugt die USV an diesem Ausgang ein Protokoll. "eins".

3 - CC AC-FEHLER. Beim Umschalten auf Batteriebetrieb erzeugt die USV an diesem Ausgang ein Protokoll. "0". Ausgang mit offenem Kollektor.

4, 9 - DB-9 BODEN. Gemeinsamer Draht für Signaleingang / -ausgang. Die Klemme hat einen Widerstand von 20 Ohm gegenüber dem gemeinsamen Draht der USV.

5 - CC BATTERIE SCHWACH. Bei einer Batterieentladung erstellt die USV an diesem Ausgang ein Protokoll. "0". Ausgang mit offenem Kollektor.

6 - OS AC FAIL Beim Umschalten auf Batteriestrom erzeugt die USV ein Protokoll an diesem Ausgang. "eins". Ausgang mit offenem Kollektor.

Open-Collector-Ausgänge können an TTL-Schaltungen angeschlossen werden. Ihre Belastbarkeit beträgt bis zu 50 mA, 40 V. Wenn Sie ein Relais daran anschließen müssen, sollte die Wicklung mit einer Diode überbrückt werden.

Ein normales "Nullmodem"-Kabel ist für diesen Port nicht geeignet, das entsprechende RS-232-Schnittstellenkabel mit 9-poligem Stecker wird mit der Software mitgeliefert.

Um die Frequenz der Ausgangsspannung einzustellen, schließen Sie ein Oszilloskop oder einen Frequenzmesser an den USV-Ausgang an. Schalten Sie die USV in den Batteriemodus. Wenn Sie die Frequenz am USV-Ausgang messen, stellen Sie den VR4-Widerstand auf 50 ± 0,6 Hz ein.

Schalten Sie die USV ohne Last in den Batteriebetrieb. Schließen Sie ein Voltmeter an den USV-Ausgang an, um den effektiven Spannungswert zu messen. Stellen Sie durch Einstellen des VR3-Widerstands die Spannung am USV-Ausgang auf 208 ± 2 V ein.

Stellen Sie die Schalter 2 und 3 auf der Rückseite der USV auf OFF. Schließen Sie die USV an einen LATR-Transformator mit kontinuierlich variabler Ausgangsspannung an. Stellen Sie die Spannung am LATR-Ausgang auf 196 V ein. Drehen Sie den VR2-Widerstand bis zum Anschlag gegen den Uhrzeigersinn, dann drehen Sie den VR2-Widerstand langsam im Uhrzeigersinn, bis die USV auf Batteriebetrieb umschaltet.

Stellen Sie den USV-Eingang auf 230 V ein. Trennen Sie das rote Kabel vom Pluspol der Batterie. Stellen Sie mit einem digitalen Voltmeter den VR1-Widerstand ein, um die Spannung an diesem Draht auf 13,76 ± 0,2 V relativ zum gemeinsamen Punkt des Stromkreises einzustellen, und stellen Sie dann die Verbindung zur Batterie wieder her.

Typische Störungen und Methoden zu ihrer Beseitigung sind in der Tabelle angegeben. 2 und in der Tabelle. 3 - Analoga der am häufigsten versagenden Komponenten.

Tabelle 2. Typische Fehler bei Back-UPS 250I, 400I und 600I

Die Funktion der unterbrechungsfreien Stromversorgung (abgekürzt - UPS oder UPS - von engl. Unterbrechungsfreie Stromversorgung) spiegelt sich bereits im Namen wider. Als Zwischenglied zwischen Netz und Verbraucher muss die USV die Stromversorgung des Verbrauchers für eine gewisse Zeit aufrechterhalten.

Unterbrechungsfreie Stromversorgungen unverzichtbar, wenn die Folgen eines Stromausfalls äußerst unangenehm sein können: zur Notstromversorgung von Computern, Videoüberwachungsanlagen, Umwälzpumpen von Heizungsanlagen.

Mehr über UPS

Das Funktionsprinzip jeder unterbrechungsfreien Stromversorgung ist einfach: Solange die Netzspannung innerhalb der angegebenen Grenzen liegt, wird diese am Ausgang der USV zugeführt, während die Ladung des eingebauten Akkus durch die externe Stromversorgung durch die Ladeschaltung. Bei einem Stromausfall oder einer starken Abweichung von der Nennleistung wird der USV-Ausgang an seinen eingebauten Wechselrichter angeschlossen, der Gleichstrom aus der Batterie in Wechselstrom zur Versorgung der Last umwandelt. Natürlich wird die USV-Laufzeit durch die Batteriekapazität, die Wechselrichtereffizienz und die Belastbarkeit begrenzt.

Es gibt drei Bauarten von unterbrechungsfreien Stromversorgungen:

Wir bieten Ihnen an, sich mit dem USV-Gerät am Beispiel des Modells APC Back-UPS RS800 vertraut zu machen