Принцип работы источников бесперебойного питания Powercom серии KIN
Источники бесперебойного питания (ИБП) серии KIN производства фирмы PowerCom сразу привлекли внимание потребителей своими малыми габаритами, практически бесшумной работой, и главное – низкой стоимостью, сделавшей эти аппараты доступными буквально каждому владельцу персонального компьютера. Однако низкая стоимость данных ИБП является следствием некоторых упрощений конструкции, главное из которых – гальваническая связь схемы управления с питающей сетью. Поэтому нередки случаи повреждения ИБП при резких бросках сетевого напряжения.

Рассмотрим работу ИБП по его принципиальной схеме (см. рисунок). При включении блока в электрическую сеть 220 В происходит заряд конденсатора C17 через цепь D2, R66, R67 и конденсатора C5 через D19, R8. По достижении на C5 потенциала, достаточного для пробоя стабилитрона ZD10, открываются транзисторы Q23 и Q24. К этому времени напряжение на C17 вполне достаточно для срабатывания реле RY1. Поскольку процессор обесточен, потенциал на его выводе 11 равен потенциалу общего провода и Q22 закрыт. Транзистор Q25 открывается током, протекающим через R41, Q24 и включает реле RY1. Своими контактами реле RY1 подключает сетевое напряжение к обмотке I трансформатора T1. Появившееся на обмотке II напряжение выпрямляется диодным мостом D8…D11 и через D14 подводится к ста- билизатору Q6 (LM317). Выходное напряжение стабилизатора Q6 задается резистивным делителем R28, R30 и используется для зарядки аккумуляторной батареи через D13 и питания реле RY1 через D18. В данном режиме ИБП выключен; происходит заряд аккумуляторной батареи.

Принципиальная схема UPS POWERCOM часть 1

Принципиальная схема UPS Powercom часть 2

При замыкании контактов кнопки запуска SW1 на панели ИБП транзисторы Q2 и Q1 открываются током, протекающим через R1 и R4. На коллекторе Q1 появляется напряжение +12 В, используемое для питания всех внутренних цепей блока. Стабилизатор U1 (L7805) обеспечивает напряжение +5 В для питания цифровой части схемы. Цепь R56, C14 формирует сигнал сброса микроконтроллера U4. После отработки микроконтроллером программы начальной инициализации на его выводе 5 появляется сигнал «лог. 1», зажигающий зеленый светодиод LED1.

На выводе 3 U4 возникают импульсы, которые через конденсатор C26 периодически открывают транзистор Q3. Таким образом, конденсатор C29 периодически разряжается через Q3 и заряжается через R5, R4, R3. Ток его заряда достаточен для поддержания транзисторов Q1 и Q2 в открытом состоянии.Если по какой-либо причине (например, из-за сбояв работе микроконтроллера) импульсы на выводе 3 U4 исчезают, конденсатор C29 заряжается, транзисторы Q1 и Q2 закрываются и схема ИБП обесточивается.

В режиме работы от сети контакты реле RY1 и RY4 замкнуты. При этом ИБП отслеживает амплитуду напряжения в сети через цепь, подключенную к выводу 16 микроконтроллера. При понижении напряжения сети ниже 196 В включается реле RY2. При этом сетевое напряжение поступает на часть обмотки I трансформатора T1, а нагрузка питается от всей обмотки. Таким образом, T1 выступает в роли автотрансформатора, повышая выходное напряжение на 12%. При превышении напряжением сети уровня в 245 В включается реле RY3. Сетевое напряжение поступает на всю обмотку I, а выходное напряжение снимается с ее части, понижаясь относительно сетевого на 12%. Таким образом, ИБП стабилизирует выходное напряжение в некотором диапазоне изменения напряжения сети без перехода на работу от батарей. При работе от сети ИБП синхронизирует свой внутренний генератор с фазой сетевого напряжения через цепь, подключенную к выводу 25 микроконтроллера U4.

В случае пропадания сетевого напряжения, его резкого скачка или выхода из допуска ±15% относительно номинального значения, ИБП переходит на работу от батарей. При этом сигналом «лог. 1» на вы- воде 11 U4 выключается реле RY1 и зарядное устройство на Q6; сигнал «лог. 0» на выводе 22 U4 закрывает транзисторный ключ U3.1. Транзистор Q14 открывается через ZD4, R54, D4, D3 и, в свою очередь, открывает транзистор Q4, подающий через R17, R18 отпирающее напряжение на транзисторы инвертора, а также зажигающий желтый светодиод LED2 через балластный резистор R13. На выводе 24 U4 появляются импульсы с частотой 100 Гц. При «лог. 1» на этом выводе закрыты оба плеча инвертора; при «лог. 0» – открытое плечо определяется уровнем на выводе 21 U4, который изменяется с частотой 50 Гц. Таким образом, плечи инвертора, образованные транзисторами Q7, Q8 и Q9, Q10, периодически открываются, подключая аккумуляторную батарею поочередно то к одной, то к другой половине обмотки III трансформатора T1. В обмотке I T1 индуцируется ступенчатое напряжение с эффективным значением 220 В, питающее нагрузку. Выходное напряжение отслеживается микроконтроллером U4 через цепь, подключенную к выводу 19; ток нагрузки – через цепь, подключенную к выводу 18. Напряжение батарей измеряется посредством цепи, подключенной к выводу 17 U4. Когда микроконтроллер определяет, что батарея разряжена, сигнал «лог. 1» на его выводе 6 зажигает красный светодиод LED3, а сигнал «лог. 0» на выводе 7 включает пьезоизлучатель BZ1. Если микроконтроллер фиксирует полный разряд батареи, выключается реле RY4, транзисторы Q14 и Q4 закрываются, и снимается напряжение смещения с инвертора. Сигналом «лог. 0» на выводе 11 U4 включается реле RY1 и зарядное устройство. После этого прекращается генерация импульсов на выводе 3 U4, транзисторы Q1 и Q2 закрываются, и ИБП выключается.

Большинство неисправностей данного ИБП обусловлено, главным образом, двумя причинами.

Во-первых, перегрузкой или коротким замыканием на выходе устройства. При этом обрывается резистор R61, и ток нагрузки начинает течь по цепи D15, R51, R42. Обычно это приводит к выгоранию резисторов R51 и R42, а также к пробою стабилитрона ZD6. Если после замены этих элементов ИБП не запускается – значит, повреждены цепи аналого-цифрового преобразователя (АЦП) микроконтроллера U4.

Во-вторых, скачком напряжения в электрической сети. Данный ИБП не имеет, как уже говорилось, гальванической развязки с сетью, и броски напряжения (например, из-за коммутации мощной индуктивной нагрузки) способны его повредить. При этом обычно выходят из строя микросхемы U2, U1 и транзистор Q1. Кроме того, могут быть повреждены транзисторы Q23…Q25, обмотки реле RY1…RY4 и шунтирующие их диоды D5…D7. Необходимо также проверить микросхему Q6 и транзистор Q5.

Перед первым запуском ИБП после ремонта в разрыв цепи плюсового вывода батареи желательно включить плавкий предохранитель номиналом 5 А. Срабатывание предохранителя сразу после перехода ИБП в режим тестирования батарей свидетельствует о неисправности АЦП микроконтроллера.

Случаи повреждения выходных транзисторов инвертора Q7…Q10 довольно редки и в основном связаны с попаданием внутрь ИБП жидкости или насекомых.

В случае выхода из строя микроконтроллера U4 (а это, в конечном счете, происходит более чем в половине проанализированных неисправностей ИБП данного типа) сделать уже ничего, к сожалению, нельзя, поскольку микросхема MC68HC705P6A практически недоступна. Однако если Вам повезло и в ремонтируемом экземпляре ИБП контроллер уцелел, можно защитить его входы (выводы 15…19) при помощи нормально запертых диодов КД522 или 1N4148, подключенных на общий провод и цепь питания +5 В.

Владимир Ильин
Журнал: Ремонт электронной техники

Спасибо, очень хорошо все изложено. Только ... а где схемы?

Вот, что у меня есть из схем. Может что подберёте...

Огромное спасибо. Буду разбираться.

Да не за что. Лишь бы помогло.

здравствуйте
дорогой ХЕРОБОЕЦ
спасибо за помощь но
ваши ссылки на схемы не активны
что делать ?

Дорогие товарищи, и мен бы схему на KIN-1000AP RM.
Благодарю заранее.

Благодарю, жалко конечно что подписи позиций элементов на плате не совпадает с шелкографией на печатной плате.

Добрый день! Есть нерабочий Powercom KIN-3000AP, сгорели Q39 и Q48, подскажите, пожалуйста, маркировку на Q39, он рассыпался в руках. Заранее спасибо

Добрый день. ИБП BNT-120 AP. От акумулятора работает, а от сети раз секунды в 4 щелкает реле ( по схеме RY2 подписенный маркировкой modelid_avrout и RY4 подписенный маркировкой input enable ).
Изначально менялась цепь заряда акумулятора(Q6 irf540,Q9 lm317,F1)
Что это может быть?

ХЕРОБОЕЦ
Можете помочь с контроллером MC68HC705P6A похоже лёг совсем.

Здравствуйте, на плате rpt-801 v1.0, контакт IN10 был откуда то вырван ответный проводок, не могу понять, откуда он так неудачно вылетел, лишь бы не из трансформатора.
Походу выяснил, это один из выходов 220 вольт.

Добрый день.
Есть рабочий ИБП Powercom RPT-600AP. Версия платы - RPT1 v1.6.
Появилась необходимость немного уменьшить напряжения выключения ибп при работе от аккума. Сейчас он совсем вырубается при снижении напряжения на батарее до 11,1-11,2В. Хотелось бы чтобы выключался где то при 10,5В.
Предположил, что на плате где-то должен быть резистивный делитель с опорными напругами, но замеры тестером подобного напряжения не показали.
Встречались 11,51В, 11,57В, больше 12В или меньше 10,2В. Схемы платы нет, мои познания в схемотехнике начального уровня.
Может кто делал подобное и посоветует куда копать, от чего отталкиваться.