APC Back-UPS ES 525 (640-0395), стандартные неисправности

25 февраля 2014

Этой заметкой хочется обратить внимание на стандартную поломку, которая ремонтникам ни разу не ремонтировавшими ИБП APC, может доставить много хлопот по поиску неисправности, что в отсутствие схем ремонт становится иногда невыполнимой задачей.

Источник бесперебойного питания APC Back-UPS ES 525, шильдик BE525_RS, шасси 640-0395B-Z_REV02, схемы в интернете найти наверно можно, но мы не нашли. Но ремонтировать, и  довольно успешно этого представителя семейства ИБП, можно без проблем. Основные поломки, а их 90%,  делятся на три вида, и поэтому рассмотрим только эту категорию.



Шильдик BE525_RS

  ИБП при включении уходит в перегрузку. Добавочными признаками является при работе с инвертора потребление от нового аккумулятора  на холостом ходу 8-12А, вместо 0,5-0,7А.

Меняем конденсаторы 22мкФ*16В!!!

Начинаем ремонт- диагностику со стандартной для ИБП APC процедуры (процедура относится ко всем видам шасси 640-XXX) –замены, именно замены, конденсаторов 22мкФ*16В. Их легко заметить и поменять.

Внимание! Игнорирование этого пункта может сильно осложнить диагностику в отсутствие ремонтной документации.

 Эти маленькие конденсаторы могут работать при номинале в 12 мкФ, и почти не нарушать алгоритм работы ИБП, но при номиналах 0,5-8 мкФ – ИБП начинает довольно серьезно сбоить.  При особом нежелании менять все конденсаторы (имеются ввиду 22мкФ*16В), меняем только конденсаторы в цепи формирования  -8вольт (минус восемь вольт). Найти эту цепочку довольно легко, так как этот формирователь  выполнен обычно на генераторе звуковой частоты, то оба конденсатора стоят возле бипера-пищалки (там где генератор собран на специализированной микросхеме найти конденсаторы цепи формирования -8вольт несколько сложнее).  После извлечения конденсаторов из платы, проверяем конденсаторы, емкость в  0,5-8 мкФ говорит о том, что дефект выявлен и неисправность устранена, емкость в 12-18мкФ ни о чем не говорит.

Внимание! Игнорирование этого пункта может сильно осложнить диагностику в отсутствие ремонтной документации.
Внимание! Габариты шасси ИБП позволяют устанавливать конденсаторы 22мкФ*50В, поэтому желательно менять конденсаторы на такое рабочее напряжение.

 

  Конденсаторы 22мкФ*16В заменены, а ИБП все равно не может пройти внутренний тест, при включении уходит в перегрузку.

Эта поломка характерна для шасси 640-0395B-Z_REV02, но думается и для других ИПБ Back-UPS актуальна.  Меняем реле RY4, для диагностики  залипших контактов достаточно легко постучать пластиковой ручкой отвертки по корпусу реле, а вот для отгоревших контактов, простукивание не поможет.

Рис.1 Реле RY4 возможный виновник неработоспособности ИБП

  Конденсаторы 22мкФ*16В заменены, а ИБП при включении сразу отключается. Добавочным признаком  является - нет зарядки  и/или напряжение на клеммах (при отключенном аккумуляторе ) меньше 13,5В.

Практические советы. Проверено на личном опыте.

Проверяем цепи заряда ИБП APC Back-UPS ES 525  без аккумулятора.

- извлекаем аккумулятор из ИБП

- подключаем ИБП в розетку, не включая кнопкой "Вкл". Напряжение на пустых аккумуляторных клеммах должно появиться, не менее 13,5 В

- включаем ИБП, нажимаем кнопку "Вкл". ИБП должен включится. Напряжение на пустых аккумуляторных клеммах не должно пропасть или уменьшится ниже 13,5В

Так как схемы на шасси 640-0395B-Z_REV02 найти не удалось - то просто обратим внимание на поддерживающие диоды D21, D22(маркировка B140 1A 40V), которые выходят из строя. Дефект обычно проявляется как утечка под напряжением, найти их  можно по микросхеме IC4 (LM2575T-ADJ пятиножка в корпусе силового транзистора) - эти диоды подключены ко второй ножке микросхемы и между собой они подключены паралельно.

Рис. 2 Выходные диоды D21, D20  склонные к выходу из строя

Отдельно следует заострить внимание на две цепочки - токоограничивающий резистор R31(0,51 Ом) (на рис. 4 это резистор R65 (0,51 Ом)) , он задает ток заряда аккумулятора. Резистивный делитель R95 (16,5кОм) и R96 (1.54кОм)  (на рис. 4 это резисторы R66(26,7кОм) и R67(2.43 кОм) соответсвенно) задает выходное напряжение напряжения заряда аккумулятора.

Немного теории.

Несмотря на отсутствие в интернете схемы на шасси 640-0395B-Z_REV02, но описание отдельных цепей можно найти, а большинство решений реализованных в одном ИБП, можно встретить с небольшими изменениями в другом. Вот описание зарядного устройства неизвестного ИБП с сайта mirpu.ru, информация взята один в один.

В UPS традиционно применяется микросхема LM2575-ADJ, которая в отличие от других микросхем семейства предназначена для формирования не фиксированного выходного напряжения, а регулируемого. Величина выходного напряжения при этом задается внешним делителем, устанавливающим соответствующее напряжение на входе FEEDBACK. В схеме на рис.1  таким делителем, формирующим сигнал обратной связи, являются R66/R67. Номиналы именно этих двух резисторов задают величину выходного напряжения зарядного устройства, т.е. величину напряжения, прикладываемого к аккумуляторной батарее. Изменение номинала этих резисторов будет приводить к изменению ширины импульсов на выходе LM2575

Рис. 3

Источником энергии для данного зарядного устройства является силовой трансформатор Т, одна из обмоток которого подключается к питающей сети 220В. К другой обмотке этого трансформатора подключается зарядное устройство через разъемы J4 и J5. На этих разъемах присутствует пониженное переменное напряжение, появляющееся сразу же, как только UPS подключается к питающей сети. Это переменное напряжение выпрямляется двухполупериодным полумостовым выпрямителем, состоящим из диодов D21-D24. Далее выпрямленное напряжение сглаживается конденсатором C42, в результате чего получается постоянное напряжение величиной примерно +18В. В схеме первичного выпрямителя мы встречаем еще два транзистора Q12 и Q13. Но эти транзисторы не имеют никакого отношения к зарядному устройству. Дело в том, что обмотка трансформатора, подключаемая с помощью J4 и J5, одновременно является еще и фиксирующей обмоткой (Clamp), т.е. обмотка является двухфункциональной (понижающая обмотка – при работе от сети, и фиксирующая обмотка – при работе от аккумуляторов). Транзисторы Q12 и Q13 начинают переключаться только в тот момент времени, когда UPS переходит на работу от аккумулятора и начинает формировать выходное импульсно-прямоугольное напряжение, «пауза на нуле» в котором создается именно с помощью обмотки Clamp и транзисторов Q12/Q13.

Итак, полученное постоянное напряжение +18В прикладывается к входу микросхемы LM2575 (конт.1 – IN). Но подается это напряжение через токовый датчик, с помощью которого отслеживается величина тока, потребляемого схемой зарядного устройства. Таким образом, данное зарядное устройство обеспечивает ограничение зарядного тока аккумулятора.

Непосредственно токовым датчиком является низкоомный резистор R65. Через этот резистор протекает весь ток, потребляемый микросхемой LM2575 (т.е. ток, потребляемый аккумулятором). Падение напряжения на этом резисторе отслеживается транзистором Q11. Увеличение тока приводит к увеличению падения напряжения на резисторе R65 и к открыванию транзистора Q11. Открываясь, транзистор Q11 подает дополнительное смещение на вход обратной связи FEEDBACK (конт.4), что приводит к уменьшению ширины импульсов на выходе микросхемы OUT (конт.2), т.е. приводит к уменьшению величины зарядного напряжения.

Включение и выключение зарядного устройства осуществляется сигналом CHARGE, подаваемым на конт.5. Этот сигнал генерируется микропроцессором UPS и представляет собой дискретный сигнал. Установка сигнала в низкий уровень приводит к запуску зарядного устройства и началу заряда аккумуляторов. В момент перехода на работу от аккумуляторов, микропроцессор устанавливает сигнал CHARGE в высокий уровень, и зарядное устройство выключается.

Импульсы, сформированные на выходе LM2575 (конт.2), сглаживаются дросселем L1и конденсатором С41, в результате чего создается постоянное напряжение величиной 13.6-13.8 В. Это напряжение на схеме обозначается XFMRLVCT и 12UNFILT. Конденсатор C44 обеспечивает дополнительное сглаживание напряжения. К аккумуляторной батарее это напряжение прикладывается через предохранитель F2. Параллельно включенные диоды D19/D20 являются выпрямительными диодами, поддерживающими в нагрузке ток в те моменты времени, когда отсутствует напряжение на выходе LM2575 (мертвое время импульса). Ток нагрузки в этот момент времени создается за счет энергии само-ЭДС дросселя L1.

Данное зарядное устройство не позволяет регулировать зарядное напряжение аккумулятора, но обеспечивает ограничение зарядного тока.

Комментарий zival

В нашем случае есть несколько различий описанного зарядного устройства и рассматриваемого используемого в шасси 640-0395B-Z_REV02.

Рис. 4 Различия зарядных устройств

Последняя поломка хоть и имела быть, но встречается редко.

  Конденсаторы 22мкФ*16В заменены, ИБП при включении уходит в перегрузку. Добавочными признаками при подключении ИБП к компьютеру, нет серийного номера и/или названия модели ИБП.

Без программатора тут ловить нечего, слетели настройки в флешке U8 (ISSI 346A3GRU) Просто перезаливаем дамп настроек для APC Back-UPS ES 525, шильдик BE525_RS, шасси 640-0395B-Z_REV02. В программаторе шьем как IS93C46 (1024бит=7Fh) после прошивки поменяется номер ИБП.   Диагностика сильно упрощается при наличии кабеля 940-0127B и программы Power Chute Personal Edition, в программе Power Chute не определяется серийный номер и/или модель ИБП.


Рис. 5 Кабель 940-0127B

Cделать самостоятельно такой кабель довольно проблематично, но можно, нужен 10pin коннектор  RJ50-10.

Рис. 6 Коннектор RJ50-10 по сравнению с обыкновенным RJ45

 Практика

APC Back-UPS ES 525 при включении пищит.

Источник бесперебойного питания (ИБП) APC Back-UPS ES 525 (шасси 640-0395B-Z_REV02)
Заявленная неисправность.
Вновь установленных аккумуляторов хватает на 1-2 месяца работы.
Дополнительные признаки.
При включении, при тестировании инвертора потребление от аккумулятора достигает 8А, напряжение на выходных розетках 165В. После перехода в режим работы с инвертора, загорается перегрузка.
Ремонтные работы.
Замена конденсаторов С41 (22мкФ*25В), С42(22мкФ*25В) ставшая уже типовой устраняет неисправность. Тех прогон 2 часа дефекта не выявил.

Рис. 7 Виновники неисправности APC Back-UPS ES 525 (шасси 640-0395B-Z_REV02) - C41, C42(22мкФ*25В)

Количество ремонтов.
3.
Дополнительно.
Неисправные конденсаторы имеют емкость 4-5 мкФ, остальные 16мкФ, замене подлежат все шесть конденсаторов 22мкФ*25В

 

UPD 28/01/2015 Наш читатель предложил использовать в ремонте литературу, в которой есть схемы и описание работы Back UPS ES525. Скачать.