Зарядные устройства источников бесперебойного питания. Часть I. Самой главной функцией, выполняемой источником бесперебойного питания, является функция обеспечения электроэнергией подключенной к нему нагрузки в момент пропадания сетевого питающего напряжения. Как известно, для этих целей в состав любого UPS входит аккумуляторная батарея и инвертор, обеспечивающий преобразование постоянного тока аккумулятора в переменный ток, требующийся для питания нагрузки. Эти компоненты, безусловно, являются важнейшими в составе любого UPS, но и еще без одного элемента невозможно представить себе ни один источник бесперебойного питания. Это – зарядное устройство, на которое, кстати сказать, приходится достаточно высокий процент от всех отказов UPS. Основной функцией зарядного устройства, входящего в состав UPS, является обеспечение зарядки аккумуляторной батареи и дальнейшее поддержание этого заряда на соответствующем уровне. Функционирование зарядного устройства, т. UPS имеется сетевое питающее напряжение. Конечно же, схемотехника и основные характеристики зарядного устройства определяется целым рядом параметров: - типом (классом, топологией) источника бесперебойного питания (интерактивный, резервный, феррорезонансный, On- Line и т. UPS; - количеством аккумуляторных батарей в составе UPS; - типом используемых аккумуляторных батарей; - ценой UPS; - предпочтениями разработчиков. Именно многообразие факторов, влияющих на выбор топологии зарядного устройства, привело к тому, что в современных источниках бесперебойного питания мы встретим несколько, совершенно различных, вариантов схемотехники зарядных устройств. Попытка классифицировать зарядные устройства привела к тому, что мы предлагаем выделить следующие базовые варианты схемотехники зарядных устройств: - линейные регуляторы напряжения и тока; - импульсные DC- DC- преобразователи напряжения; - импульсные однотактные источники напряжения; - двухтактная мостовая выпрямительная схема, совмещенная с инвертором. Мы не претендуем на полноту предложенной классификации, но дальнейший наш обзор призван показать на реальных примерах, что выделенные нами варианты схемотехники используются в подавляющем большинстве современных источников бесперебойного питания. Прежде чем переходить к обзору схемотехнических особенностей различных вариантов зарядных устройств, скажем о том, что величина зарядного напряжения аккумуляторных батарей, т. UPS. Эта зависимость отражена в табл. Таблица 1. Зависимость величины зарядного напряжения от количества батарей. Количество батарей. Выходное напряжение зарядного устройства. В до 1. 4В2от 2. 6. В до 2. 8. 5. В4от 5. В до 5. 7. 0. ВРаботоспособность зарядного устройства и правильность формирования им напряжения, заряжающего аккумуляторы, можно проверить следующим образом: 1. Подключить UPS к сети переменного тока с номинальным значением напряжения (2.
В). 2. Открыть крышку, закрывающую аккумуляторные батареи и обеспечить свободный доступ к клеммам на батареях, к которым подключены провода (красный провод и черный провод) от основной платы. Подобную процедуру очень легко проделать в устройствах APC Smart- UPS. В других моделях APC и в UPS других производителей придется подумать, как обеспечить доступ к клеммам аккумуляторной батареи. Включить UPS и дождаться окончания процедуры самотестирования UPS, которая может занять 8- 1. После окончания самотестирования, UPS переходит в режим работы от сети (On- Line) о чем обычно сообщает соответствующий индикатор (чаще всего, зеленого цвета). Отсоединить от аккумуляторных батарей черный провод затем красный провод. Измерите напряжение постоянного тока между черным и красным проводом. Измеренное напряжение и является зарядным напряжением аккумуляторной батареи, формируемым зарядным устройством. Значение этого напряжения зависит о модели UPS и от количества аккумуляторных батарей, используемых в этой модели. Типовые значения этого напряжения представлены в табл. Но здесь нужно иметь в виду, что некоторые дешевые и примитивные модели источников бесперебойного питания могут выключаться при отсоединении аккумуляторной батареи. Если измеренное напряжение не находится в заданном диапазоне, то это говорит о неисправности основной платы UPS, и в частности – о неисправности схемы заряда аккумуляторов. Кроме количества аккумуляторов, на величину зарядного напряжения и зарядного тока могут влиять еще и такие факторы, как: - окружающая температура; - метод заряда аккумулятора. Кто нибудь может подсказать как переделать БП LC-B250 ATX V2.9 Используется ШИМ 2003. Возникла идея- а что если шимконтроллер запитать от внешнего источника 12В и блок использовать в других целях, например в зарядном устройстве или мощном лабораторном БП? Переделка компьютерного блока питания под зарядное устройство. вывели технологию переделки под зарядные устройства (далее – ЗУ) для. Все выпрямленные напряжения сглаживаются LC фильтрами, который -12 В, в новых блоках АТХ еще + 3,3 В, сигнал Power good (PG) и др. . Это зарядное устройство можно смело оставлять без присмотра на. Переделка такого БП ещё проще, чем на LPG-899, так как в ШИМ . Напряжение на элементе свинцово- кислотной батареи составляет 2. В. Среди всех типов аккумуляторов, свинцово- кислотные отличаются наименьшей энергетической плотностью. В них отсутствует «эффект памяти». Их продолжительный заряд не станет причиной выхода батареи из строя. Для алгоритма заряда свинцово- кислотных батарей более критичным является ограничение напряжения, чем ограничение тока заряда. Время заряда герметичных свинцово- кислотных батарей составляет 1. Если увеличить ток и применить методы многоступенчатого заряда, его можно сократить до 1. Но в большинстве моделей UPS на такие усложнения не идут, предпочитая использовать более простые схемы заряда аккумуляторов. По своему назначению, свинцово- кислотные батареи, как, впрочем, и другие типы аккумуляторов (например, никель- кадмиевые), можно разделить на две большие группы: 1) Батареи циклического применения, т. Батареи, работающие в буферном режиме, используемые в резервных источниках питания. Соответственно этому делению различаются и возможные методы заряда аккумуляторов. Для батарей циклического применения используются методы заряда при постоянном напряжении заряда и при постоянных значениях напряжения и тока заряда. Для буферных батарей используется метод двухступенчатого заряда: - во- первых, метод заряда при постоянном напряжении заряда; - во- вторых, метод компенсирующего заряда (струйная или капельная подзарядка). Для заряда буферных батарей возможно использование в качестве самостоятельных, методов, входящих в состав двухступечатого заряда, т. Для лучшего понимания схем зарядных устройств, разберем основные методы заряда свинцово- кислотных батарей, используемые в источниках бесперебойного питания. Метод заряда при постоянном напряжении заряда. При таком методе заряда к выводам батареи прикладывается постоянное напряжение из расчета 2. В на элемент при температуре воздуха 2. С, т. е. к батарее с 6- ю элементами (1. В. Но это в теории, на практике же все обстоит несколько иначе. Величина этого напряжения может незначительно отличаться для различных типов батарей от разных производителей. В технической документации на аккумуляторные батареи четко указывают значение напряжения заряда и информацию по его поправкам для тех случаев, когда температура окружающей среды отличается от нормальной (2. С). Необходимо отметить, что в реальных устройствах это напряжение тоже может незначительно отличаться, в зависимости от того, какой режим заряда батареи решил использовать производитель UPS. В сервисной документации на UPS должна быть представлена информация о величине зарядного напряжения для каждой конкретной модели источника бесперебойного питания. Подобные данные для UPS такого производителя, как APC представлены в табл. А вот что же должно быть в источниках других моделей и других брендов, к сожалению, можно выяснить лишь опытным путем, работая с абсолютно исправными устройствами. Таблица 2. Величина зарядного напряжения некоторых моделей ИБП компании APCМодель UPS фирмы APCВыходное напряжение зарядного устройства. Back- UPS 2. 50. EC/2. 50 EI1. 3. 8 (±0. VDCBack- UPS 4. 00 EC/EI/MI1. VDCBack- UPS 6. 00 EC1. VDCBack- UPS 2. 00от 1. VDCBack- UPS 2. 50 (BK2. VDC Back- UPS 3. 60/4. VDCBack- UPS 4. 00/4. BK4. 00/4. 50)1. 3. VDCBack- UPS 6. 00 (BK6. VDCBack- UPS 9. 00/1. BK9. 00/1. 25. 0)2. VDCBack- UPS AVR 5. I / 5. 00. IACH1. VDCBack- UPS PRO 2. J/4. 20. 13. 6 (±3%) VDCBack- UPS PRO 5. J/6. 50. 13. 6 (±3%) VDCBack- UPS PRO 1. VDCBack- UPS PRO 1. VDCSmart- UPS 4. 50/7. VDCSmart- UPS 1. 00. VDCSmart- UPS 2. 20. RM/RMI/RM3. U/RM3. UI от 5. 3. 4 до 5. VDCSmart- UPS 3. 30. RM/RMI/RM3. U/RM3. UIот 5. 3. 4 до 5. VDCSmart- UPS 2. G и 2. G)от 2. 0. VDCSmart- UPS 3. G и 2. G)от 2. 7. VDCSmart- UPS 6. G и 2. G)2. 7. 6. VDCSmart- UPS 9. 00/1. G и 2. G)2. 7. 6. VDCSmart- UPS 2. 00. G и 2. G)5. 5. 1 (±0. VDCSmart- UPS RM 7. VDCMatrix - UPS5. VDCЗаряд считается завершенным, если ток заряда остается неизменным в течение трех часов. Если не осуществлять контроль за постоянством напряжения на батарее, может наступить ее перезаряд. В результате электролиза, из- за того, что негативные пластины перестают активно поглощать кислород, вода электролита начинает разлагаться на кислород и водород, испаряясь из батареи. Уровень электролита в батарее снижается, что приводит к ухудшению протекания в ней химических реакций, и ее емкость будет уменьшаться, а срок службы – сокращаться. Поэтому заряд таким методом должен протекать при обязательном контроле напряжения и времени заряда, что позволит увеличить срок службы батареи. На этот метод заряда следует обратить внимание, как на самый простой. Ранее в отечественной литературе при заряде негерметичных свинцово- кислотных батарей считалось нормой производить их заряд начальным током, равным 0. С в течение 8 – 1. В на элемент батареи. На рис. 1 в качестве примера показаны характеристики заряда 1. Степень разряда определяется напряжением конца разряда на батарее. Рис. 1 Характеристики заряда 1. При заряде постоянным напряжением, зарядное устройство должно иметь таймер для отключения батареи по окончании заряда или другое устройство, обеспечивающее контроль времени или степени заряда батареи и выдающее сигнал отключения управляющему устройству. Эту функцию в современных источниках бесперебойного питания выполняет микропроцессор, который осуществляет контроль заряда батареи. Ограничение времени заряда позволяет избежать как ее недостаточного заряда, так и перезаряда. Следует помнить, что прерывание заряда сокращает срок службы аккумуляторной батареи. Нельзя заряжать полностью заряженную батарею — перезаряд может привести к ее порче.
0 Comments
Leave a Reply. |
AuthorWrite something about yourself. No need to be fancy, just an overview. Archives
December 2016
Categories |