Федеральноеагентство по образованию
Федеральноегосударственное образовательное учреждение
среднегопрофессионального образования
«Ивановскийпромышленно-экономический колледж»
Пояснительнаязаписка
к курсовомупроекту на тему:
«Источникибесперебойного питания APCSU620»
Студент Смирнов Н.В.
Иваново 2009
РЕФЕРАТ
В данном курсовомпроекте 14 страниц, 1 таблица и 5 литературных источников.
ИБП, ПРИНЦИПИАЛЬНАЯСХЕМА, КОНСТРУКЦИЯ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ, АКБ, СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯПРИНЦИПИАЛЬНАЯ.
В данном курсовомпроекте мы рассмотрим ИБП APCSU620, типа Line-Interactive,а именно: конструкцию и технические характеристики ИБП, принципиальную схемуИБП и типовые неисправности ИБП, а также методы их устранения
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Конструкция и техническиехарактеристики ИБП
2. Принципиальная схема ИБП
3. Типовые неисправности ИБП и методы ихустранения
Заключение
Список использованных источников
Приложение
ВВЕДЕНИЕ
Наверное, обычныйпользователь и не подозревает, каким опасностям он подвергает свой компьютер,подключая его к обыкновенной сети электропитания. Казалось, чего проще: воткнулштекер в розетку — и работай на здоровье. Однако в результате не получается ниработы, ни здоровья: сколько раз вам приходилось хвататься за сердце при видевнезапно гаснущего монитора, осознавая безвозвратную потерю набиравшегося втечение нескольких часов текста? И если бы дело ограничивалось толькопропаданием напряжения в электросети, — «электрические демоны»изощренны и коварны, их обличия разнообразны, имя им легион: броски напряжения,электромагнитные наводки, грозовые разряды...
1. КОНСТРУКЦИЯ ИТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИБП
Компанией APCв серии Smart-UPSвыпускаются модели ИБП SU420/620/700/1000/1400, относящиеся к классу Line-interactive.На тыльной стенки источника имеется четыре сетевые розетки, расположенные ввиде вертикального ряда. Как правило, верхняя розетка в этом ряду необеспечивается батарейным питанием, напряжение на ней присутствует приподключенном ИБП к сети и выключенной кнопке сеть. Аппаратура, подключенная кэтой розетке, будет защищена только лишь от перенапряжения, поэтому к нейрекомендуется подключать печатающее устройство, сканер, факс, акустическоеустройство или любое другое устройство, не требующее предварительногосохранения информации. Остальные розетки, кроме защиты от перенапряжения,обеспечивают защиту и от пропадания электроэнергии. ИБП снабжается программнымобеспечением для дистанционного управления питанием. В этом случае кабельинтерфейса подключается к порту RS232разъемом DB-9.
Line-Interactive
В прямой цеписодержатся ступенчатый-автоматический регулятор напряжения (Booster).Инвертор соединен с нагрузкой и питает ее параллельно стабилизируемомупеременному напряжению. Boosterимеет несколько дополнительных отводов во вторичной обмотке переключениемкоторых в случае изменения входного напряжения управляет контроллер,поддерживая напряжения на выходе в заданном диапазоне.
/>
2. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМАИБП
Принципиальная схема
Указанные моделихарактеризуются одинаковой идеологией построения принципиальной схемы и имеюттоже программное обеспечение, что и Back-UPS.Источники в серии отличаются емкостью батарей, а также исполнением выходногокаскада источника, т.е. числом выходных транзисторов в инверторе и мощностьютрансформатора, а соответственно – размерами. Рассмотрим особенности построенияпринципиальных схем этих моделей.
Входной и выходнойфильтры
Напряжения первичнойсети поступает на входной фильтр EMI/RFIпомех, образованный элементами L1,C14, C15,C16. Защита первичной сети отвыбросов осуществляется металлооксидными варисторами MV1,MV3, MV4.К выходу фильтра подключен датчик контроля входного напряжения Т1. Далеенапряжения электрической сети поступает на выход источника. При работе от сетивозможны два случая: входное напряжение соответствует номинальному значению илионо ниже/выше номинального.
Пусть входноенапряжения первичной сети соответствует номинальному значению. В этой ситуациипри включенном ИБП, т.е. при замкнутых контактах 1-2, 3-4 реле RY5,3-4 реле RY4, 3-5 реле RY3,5-3 реле RY2 это напряжениепоступает на выходной фильтр источника, состоящий из элементов C17,MV2. Через замкнутые контакты 2-3реле RY3 выходное напряжениясети снимается с выходных клемм источника HOT-OUTи XFMR-NEU.В цепь выходного фильтра включены трансформаторы токов СТ1 и СТ2. Первый, СТ1контролирует высокочастотные выбросы в первичной сети, второй СТ2 предназначендля контроля тока нагрузки. Трансформатор Т2 осуществляет контроль выходногонапряжения.
Если же напряженияпервичной сети ниже/выше номинального, но не меньше 194 В (больше 249 В), вэтом случае замыкаются контакты 4-3 (4-3) реле RY2(RY3), в результате чего к выходномунапряжению добавляется (отнимается) напряжения дополнительной обмотки,подключенной к клеммам XFP-TAP1,XFP-TAP2.При этом выходное напряжения устанавливается равным 218…223 В.
Цепи контроля иуправления
Управления режимамиработы источника питания осуществляется микропроцессором IC12типа S87C654.Контролируемые сигналы (входное IN-RECTи выходное напряжение OUT-RECT,ток нагрузки PWR-OUT,напряжение заряда АКБ +24V-FET,состояния инвертора CH-ERR,температура) преобразуются в импульсный сигнал с помощью аналого-цифровогопреобразователя последовательного типа IC10(ADC0838), который затем поступает навход Р2.6 микропроцессора IC12и на вход DI (вывод 3 IC13)перепрограммируемого постоянно запоминающего устройства (EEPROM).
Осуществляяпоследовательный анализ этих сигналов, микропроцессор выдает команды управления,причем с выходов порта Р2 происходит корректировка выходного напряжения врежиме работы от сети. Так, например, при понижении/повышении входногонапряжения в пределах 12% от номинального (информация о нем поступает странсформатора Т1 и подключенному ко вторичной обмотки Т1 выпрямителя D18,D19, D20,C40) с вывода Р2.2/Р2.3 (н. 23/24)микропроцессор выдает команду BOOST/TRIMдля управления реле RY3/RY2,с помощью которой осуществляется согласное или встречное подключениедополнительной обмотки к шине выходного напряжения.
Связь с главной ЭВМосуществляется по порту Р3, входная информация поступает на вход Р3.0. В случаепоступления команды на отключения выходного напряжения источника IC12с вывода Р2.4 выдает команду SHUTDOWNна сброс нагрузки с помощью реле RY1.
При длительномисчезновении напряжения сети, а также при понижении выходного напряжения доуровня Uном-12% с триггера Q54,Q55, Q56на микропроцессор IC12 поступаетсигнал AC-OUT,который посылает команду на включения инвертора. Для формирования выходногонапряжения близкого к синусоидальному с порта Р0 на цифро-аналоговыйпреобразователь IC15 поступаетцифровой код синусоиды.
Элементы IC11,Q51, Q52,Q53 образуют схему начальнойустановки микропроцессора. Наличие встроенного слота SNMPпозволяет расширить возможности источника питания путем подключениядополнительных плат. При этом появляется возможность иметь прямое соединение ссервером при наличии адаптера PowerNet SNMP,управления до трех серверов с расширителем интерфейса ИБП, дистанционноеуправление от модема при помощи устройства Call-UPS.
Инвертор ИБП схемазаряда АКБ
Режимы заряда и питанияИБП от АКБ реализуются микросхемами IC14,IC17. При питании от батарейосуществляется управления транзисторами инвертора. Выходной мостовой инверторсоставного типа, который включает мощные выходные каскады на полевыхтранзисторах и драйверы для управления ими. Выходной каскад образуют полевыетранзисторы Q9…Q14,Q19…Q24,а транзисторы Q27…Q37являются драйверами выходного каскада.
3 ТИПОВЫЕ НЕИСПРАВНОСТИИБП И МЕТОДЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ
ИБП не включается принажатой кнопке «сеть». На выходных розетках отсутствует переменное напряжение.
Проверить качествоподсоединения ИБП к электрической сети, исправность кнопки «сеть», исправностьреле RY1, RY2,RY3, RY4,RY5.
При включении ИБПпроисходит сброс нагрузки.
Сработал входнойавтоматический выключатель ИБП, уменьшить нагрузку на ИБП, отсоединив частьоборудования, при необходимости полностью. Возвратить автоматическийвыключатель в исходное состояние, нажав на его плунжер. Проверить исправность Q45.
ИБП включается толькоот батареи при номинальном сетевом напряжении.
Проверить исправностьвходных цепей ИБП, в частности элементов EMI/RFIфильтры
ИБП не обеспечиваетрасчетного времени резервирования.
Проверить состояниебатареи, при необходимости зарядить. Если срок службы истек – батарею заменить.
Мигают индикаторы«Сеть» и «Питание от батареи».
Проверить исправностьэлементов СТ2, IC8, IC9,Q38, IC10,IC15, неисправный элемент принеобходимости заменить.
Не заряжается батарея.
Проверить исправностьбатареи, схемы заряда – IC14,C88, C17,IC12 при необходимости заменить.
Не происходитсамотестирования ИБП при нажатии кнопки «сеть».
Проверить исправностьбатареи, схемы управления инвертором IC14,микропроцессора IC12.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной работе яосмотрел ИБП и ознакомился с:
· Принципиальнойсхемой ИБП
· Типовыминеисправностями ИБП и методами их устранения
В принципиальной схемеИБП я рассмотрел: принцип ее работы, входные и выходные фильтры, цепи контроляи управления, инвертор ИБП, схему заряда АКБ и пришел к выводу, что схемасоставлена очень грамотно и замечательно работает.
Также я ознакомился стиповыми неисправностями ИБП и методами их устранения и узнал для себя многотого, чего мне может пригодится в дальнейшей жизни при работе с ИБП.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХИСТОЧНИКОВ
1. А.Г. Кушниренко, Г.В. Лебедев, Р.А.Сворень. Основы информатики и вычислительной техники. – М.: Просвещение, 2002.
2. А.Г. Гейн, В.Г. Житомирский, Е. В.Линецкий, М.В. Сапир, В.Ф. Шолохович. Основы информатики и вычислительнойтехники. – М.: Просвещение, 2004.
3. А.М. Кенин, Н.С. Печенкина. Работа наЭВМ. – М.: Книга, ЛТД, 2003.
4. В.Э. Фигурнов. ЭВМ для пользователя.– СПб.: АО Коруна, 20044.
5. О.Е. Вершинин. За страницами учебникаинформатики. – М.: Просвещение, 2002
Приложение 1(начало)
/>
Рис. П.1.1.Принципиальная схема ИБП APCSU620
Приложение 1(окончание)
/>
Рис.П.1.2. Принципиальная схема ИБП APCSU620
Приложение 2
Техническиехарактеристики SU620Параметр SU620 Допустимое входное напряжения, В 0-320 Входное напряжения (при работе от сети), В 165…283 Выходное напряжение, В 208-253 Защита входной цепи от перегрузки Возвращаемый в исходное положение автоматический выключатель Диапазон частоты (при работе от сети), Гц 47…63, автоматическое измерение Время перехода, мс 4 Максимальная нагрузка ВА/Вт 620/390 Выходное напряжение при работе от сети, В 230 Частота при работе от батареи, Гц 50±0,1 или 60±0,1, если во время отключения электроснабжения не была осуществленна синхронизация с частотой сети Форма сигнала при работе от батареи Ступенчатая синусоида Защита выходной цепи от перегрузки Защита от перегрузки и короткого замыкания, выключение при перегрузке с фиксацией Тип батареи RBC4 Срок службы батарей, лет 3…6, в зависимости от числа циклов разрядки и температуры окружающей среды Низкочастотный уровень шума, дБ <45 на расстоянии 1м Удовлетворяет стандартам по технике безопасности EN50091, EN60950 выдан VDE Стандарты электромагнитной совместимости EN55022 Стандарт защищенности от электромагнитных помех IEC801-2, уровень IV, 801-3, уровень III, 801-4 уровень IV