Как отремонтировать бесперебойник для компьютера своими руками

Источники бесперебойного питания (ИБП) или иначе UPS (Uninterruptible Power Supply) – не только весьма полезные, но зачастую и необходимые приборы. Они помогут продержаться при кратковременном отключении электричества и, главное, позволят сохранить наработанные данные и корректно выключить компьютер. Но все когда-то ломается. В этой статье мы рассмотрим ремонт «бесперебойника» своими руками. Серьезную неисправность нам, конечно, не устранить, но с относительно простыми можно попробовать справиться самостоятельно.

Виды ИБП

Общий принцип работы “бесперебойника” довольно прост. Пока есть сетевое напряжение, нагрузка питается от него. Как только сетевое напряжение пропадет, нагрузка будет питаться от резервной АКБ. При появлении сетевого напряжения нагрузка снова переключится на него. На сегодняшний день существуют три типа источников бесперебойного питания, отличающихся принципом работы:

Off-Line

Наиболее простой тип ИБП. Он состоит из сетевого фильтра помех, зарядного устройства, инвертора, модуля контроля и управления.

Пока присутствует сетевое напряжение, оно проходит через фильтр и поступает в нагрузку. Одновременно зарядное устройство заряжает резервный аккумулятор. Как только величина питающего напряжения выйдет за установленные пределы или оно будет недопустимо зашумлено помехами, запустится инвертор и произойдет переключение на питание от АКБ. При этом время переключения обычно составляет 4-6 мс.

Line-Interactive

Устройства этого типа работают по сходному принципу, но в цепи питания от сети стоит стабилизатор, выполненный на трансформаторе со ступенчатым переключением обмоток. Это позволяет питать от сети нагрузку даже тогда, когда сетевое напряжение сильно отличается от номинального.

Важно! Существуют ИБП типа Line-Interactive, выдающие при питании от АКБ чистую синусоиду. Стоят они существенно дороже, их меньше, тем не менее такие устройства есть.

On-Line

Наиболее продвинутый тип ИБП с двойным преобразованием. В нем сетевое напряжение выпрямляется и поступает на инвертор, где снова преобразуется в первоначальный вид, но уже без помех и со стабилизированным напряжением правильной синусоидальной формы. Как только сетевое напряжение пропадет, нагрузка начнет питаться от АКБ. Поскольку нагрузку всегда питает инвертор, то нет необходимости в переключении с внешней сети на инвертор, и время переключения можно считать равным нулю.

Типовые схемы источников бесперебойного питания

Прежде чем попытаться отремонтировать отказавшее устройство, взглянем на электрические схемы ИБП двух типов: Line-Interactive и On-Line.

Smart-UPS Line-Interactive

Схема этого источника бесперебойного питания, использующего технологию Line-Interactive, довольно сложна, но мы попытаемся хотя бы приблизительно разобраться в принципе ее работы. Начнем со структурной схемы.

Структурная схема ИБП Smart-UPS

Напряжение питания проходит через сетевой фильтр. Если характеристики этого напряжения в норме, то реле RY1-RY5 включены, нагрузка питается от сети. Реле RY2 и RY3 совместно с трансформатором исполняют роль стабилизатора напряжения. При необходимости обмотка W1 подключается последовательно к W2. В прямом включении выходное напряжение снижается, в инверсном – повышается.

Таким образом, мы получаем трехступенчатый стабилизатор напряжения. Как только сетевое напряжение пропадет, отключатся реле RY2-RY5. При этом запускается инвертор, и нагрузка начинает получать питание от аккумуляторов. Теперь перейдем непосредственно к принципиальной схеме ИБП.

Принципиальная электрическая схема модуля входных цепей (кликните для увеличения)

За фильтрацию сетевого напряжения отвечают дроссель L1, варисторы MV1, MV3, MV4 и конденсаторы С14-С16. Трансформаторы CT1 отвечает за анализ высокочастотной помехи, CT2 контролирует ток нагрузки. Сигналы с этих трансформаторов поступают на ЦАП IC10 (схема модуля процессора).

Трансформаторы Т1 и Т2 являются датчиками входного и выходного напряжений соответственно. Сигнал T1 поступает на компаратор IC7. Реле RY3 и RY2 управляются транзисторами Q43 и Q49, получающими команды от процессора IC1.

В модели Smart-UPS используется микропроцессор S87C654 (IC12). Он является сердцем устройства и управляет практически всеми узлами, получая соответствующие сигналы с тех или иных датчиков. Управляющая программа для него хранится в электрически перепрограммируемом ПЗУ IC13. ЦАП IC15 формирует эталонную опорную синусоиду.

Формирование управляющего сигнала доверено IC14 и IC17. Мощный мостовой инвертор собран на полевых транзисторах Q9-Q14, Q19-Q24. Во время положительной полуволны управляющего сигнала открыты Q12-Q14 и Q22-Q24, a Q19-Q21 и Q9-Q11 закрыты. Во время отрицательной открыты Q19-Q21 и Q9-Q11, a Q12-Q14 и Q22-Q24 закрыты. Управляют ключами транзисторы Q27-Q30, Q32, Q33, Q35, Q36.

В качестве нагрузки ключей используется мощный трансформатор, подключаемый к точкам W5 (желтый) и W6 (черный). На схеме он не показан. В результате работы ключей на выходной обмотке трансформатора формируется выходное синусоидальное напряжение 230 В частотой 50 Гц. Зарядка батареи при питании от сети осуществляется теми же мощными ключами инвертора, работающими в «обратном» режиме.

Back-UPS

Этот источник бесперебойного питания, работающий в режиме OFF-LINE, не имеет процессора, и все управляющие сигналы формируются компараторами. Рассмотрим его структурную схему.

Сетевое напряжение через прерыватель по перегрузке поступает на фильтр. Прерыватель расположен на задней стенке прибора. Если возникла перегрузка, он срабатывает и его кнопка «выскакивает». Чтобы запустить ИБП после перегрузки, кнопку нужно вернуть в исходное положение, просто нажав на нее рукой.

При нормальном сетевом напряжении реле RY1 включено, его контакты 3 и 5 замкнуты. Нагрузка питается от сети через фильтр помех. Зарядное устройство в таком режиме заряжает аккумуляторную батарею. Если напряжение исчезает, ниже нормы или сильно зашумлено помехами, замыкаются контакты 3 и 4 реле RY1, и нагрузка получает питание от АКБ через инвертор. Время переключения на инвертор и обратно составляет 4-6 мс.

Важно! Форма выходного сигнала у инверторов этого типа прямоугольная разнополярная с частотой 50 Гц. Длительность импульсов – 5 мс, амплитуда – 300 В. При этом эффективное напряжение составляет 225 В.

Роль сетевого фильтра исполняют дроссели L1 и L2, варисторы MOV2 и 5MOV, конденсаторы С38 и С40. Трансформатор T1 (см. схему управления) является датчиком входного напряжения и одновременно источником питания для зарядки АКБ. Если напряжение на входе пропадает, то микросхемы IC3 и IC4 формируют команду включения инвертора, которая усиливается ключом IC6 (сигнал лог. «1», поступающий на выводы 1 и 13 IC2).

Элементы R55, R122, R123 совместно с DIP-переключателем SW1 определяют порог входного напряжения, ниже которого запускается инвертор, и нагрузка переключается на питание от батареи. Тонкую настройку нижнего порога можно настроить резистором VR2.

Микросхема IC7 отвечает за формирование управляющих импульсов. Эти импульсы подаются на мощные ключи Q4-Q6, Q36 (первое плечо) и Q1-Q3, Q37 (второе плечо). Ключи нагружены на трансформатор (на схеме не показан), на вторичной обмотке которого формируется импульсное разнополярное напряжение величиной 225 В частотой 50 Гц. Длительность импульсов можно регулировать резистором VR3, а частоту – резистором VR4 (схема управления).

На элементах IC3, IC6 собран узел синхронизации включения инвертора с напряжением сети. IC5, IC2, IC3 включают звуковой сигнал, информирующий о переходе на питание от батареи. При этом короткие звуковые сигналы информируют о работе от батареи, а непрерывный – о том, что энергии АКБ хватит еще на 5 мин. (SW1 разомкнут) или на 2 мин. (SW1 замкнут). Этот переключатель расположен на схеме управления.

Пошаговая инструкция по ремонту

Со схемами мы разобрались, можно начать ремонт ИБП своими руками. Как было замечено ранее, схема любого бесперебойника довольно сложна, но наиболее распространенные типовые неисправности можно устранить своими силами, имея самый простой инструмент – тестер, паяльник, отвертки.

Как разобрать бесперебойник

В зависимости от производителя и модели компьютерного источника бесперебойного питания разобрать их можно одним из двух способов.

Способ 1

На задней стенке находим 4 винта и отворачиваем их. Аккуратно тянем заднюю стенку на себя и отодвигаем. Снять полностью ее не получится – она соединена с блоком проводами.

Над передней стенкой находим паз и при помощи отвертки отжимаем замок. Снимаем переднюю панель. Она тоже на проводах!

Под передней стенкой находим еще три винта. Отворачиваем их. После этого боковая стенка легко снимется.

Способ 2

Здесь все несколько проще. Переворачиваем ИБП вверх «ногами». Находим 4 винта, отмеченные на фото ниже красными стрелками. Отверткой с длинным стержнем отворачиваем их. Беремся за заднюю часть крыши и слегка приподнимаем.

Ставим ИБП передней панелью к себе. Беремся за задний край верхней крышки. Тянем его на себя и вверх одновременно. Передняя панель держится на замках (на фото выше указаны зелеными стрелками), именно они должны выйти из зацепления. После этого верхняя крышка легко снимется.

Устраняем неисправности

Итак, мы разобрали прибор, можно заняться ремонтом. Ремонтировать будем оба, но начнем с OFF-LINE, как с более простого и популярного.

Back-UPS

Прежде всего необходимо проверить основные параметры и при необходимости их отрегулировать. Вот они:

Ну а теперь рассмотрим наиболее часто встречающиеся неисправности источников бесперебойного питания типа OFF-LINE, которые можно устранить самостоятельно, не прибегая к помощи специалистов.

Smart-UPS

Теперь перейдем к ремонту ИБП типа Line-Interactive. Прежде всего проверим все необходимые для работы устройства напряжения. Измерять будем на выводах микросхем относительно общего провода.

Напряжения в Smart-UPS и возможные причины их отсутствия

Если напряжения в норме или мы восстановили недостающие, переходим к возможным причинам неисправности и методам их устранения.

Ну вот мы и отремонтировали свой источник бесперебойного питания самостоятельно, не имея при этом специальных знаний. А если ничего не получилось, то хотя бы попытались. Во всяком случае, не стоит отчаиваться при неудаче. ИБП – сложное электронное устройство и при серьезной неисправности его ремонт под силу лишь специалистам.

Пищит бесперебойник – что делать в этой ситуации

ИБП, или источники бесперебойного питания — спецоборудование, защищающее компьютер и содержимое жесткого диска при внеплановых, аварийных отключениях электроэнергии. Именно он дает пользователю лишних 15-20 минут, чтобы выполнить привальное выключение ПК, сохранить данные и работоспособность подключенной к нему техники. Бесперебойник выполняет серьезную функцию, поэтому, когда он начинает пищать или издавать посторонние звуки, игнорировать эти «симптомы» нельзя. Особенно если аварийные ситуации в районе — явление нередкое. Выясним, почему пищит бесперебойник и как расшифровать подаваемые им сигналы.

Почему появляются посторонние звуки?

ИБП состоит из накопителей энергии (аккумуляторов) и модулей, которые необходимы для выравнивания параметров тока. Емкости батарей хватает на 10 минут-полчаса. Временной промежуток энергообеспечения после отключения электричества зависит и от емкости встроенного аккумулятора, и от количества подключенной к UPS техники. Если в ходе эксплуатации спецоборудования с его компонентами возникают проблемы (сбои), появляется писк, щелчки, световые сигналы.

Важно! Все предлагаемые рынком бесперебойники сигнализируют о сбоях в работе звуковыми и (или) световыми сигналами.

Это могут быть длинные и короткие звуки, различная их комбинация. Интенсивное мигание лампочки или равномерное постоянное отсвечивание. Комбинаций сигналов много. UPS разных производителей оповещают пользователя о проблемах разными вариациями звуковой и световой тревоги. Уточнить, о чем конкретно сигнализирует техника, можно в технической документации к ней.

Типовые сигналы ИБП, которые нельзя игнорировать

Поняв почему (по каким причинам) пищит бесперебойник для компьютера, будет не лишним узнать, какие знаки тревоги требуют немедленного вмешательства пользователя. К ним относятся:

Что означают конкретные знаки тревоги?

Важно! Не стоит переживать, если бесперебойник постоянно пищит при включении (издает короткий одиночный сигнал). Это не знак тревоги, а сообщение пользователю о том, что техника готова к работе, все компоненты исправны.

Что делать при поступлении сигналов?

В технической документации описаны не только все знаки тревоги, но и рекомендации пользователю по устранению проблем. Строгое им следование восстановит бесперебойный режим работы спецоборудования. Если же инструкция по эксплуатации UPS утеряна, можно ориентироваться на следующие подсказки:

Действие: выключить компьютер. Знаки тревоги указывают на аварийную ситуацию со светом. UPS перешел в режим работы от аккумулятора.

Действие: сохранить данные и выключить компьютер. Знаки тревоги указывают на разрядку АКБ. Не рекомендуется разряжать батарею до 0%, поскольку восстановить 100% заряд может не удастся.

Действие: отключить несколько устройств подключенных к UPS. Знаки тревоги сигнализируют о перегрузке. Значит, суммарная мощность превышает допустимую. Если дополнительные устройства не подключались, нужна диагностика спецоборудования.

Действие: диагностика UPS. Знаки тревоги указывают на проблемы с АКБ. Батарея не подает достаточного напряжения. Нет возможности обеспечить бесперебойный процесс питания техники.

Действие: рекомендуется выключить компьютер, пока не восстановится стабильное напряжение в сети. Редкие щелчки означают, что ИБП фиксирует скачки напряжения и компенсирует их. Если щелканье учащается, значит, сеть энергоснабжения работает крайне нестабильно — напряжение то опускается до 180 В, то поднимает до 230 В и выше.

Действие: отключение компьютера и диагностика бесперебойника. Такие сигналы указывают на сбои в работе блока корректировки питания. Работа в таком режиме неизбежно приведет к поломке техники.

Действие: отключить компьютер и отсоединить от бесперебойника всю технику. Знак тревоги указывает на перегрев или полный выход из строя спецоборудования.

Зная, что делать, когда бесперебойник пищит или издает другие звуки, можно своевременно отреагировать на проблему и устранить ее.

Стоит ли отключать звук?

Многие пользователи ПК отключают индикацию из-за навязчивости сигналов. Но делать этого не стоит. Велик шанс своевременно и правильно отреагировать на аварийную или внештатную ситуацию. Это может повлечь за собой массу неприятностей — от потери данных, хранящихся на жестком диске ПК, до выхода из строя дорогостоящего оборудования. Покупая и устанавливая источник бесперебойного питания, каждый пользователь должен принять тот факт, что техника будет периодически давать о себе знать «раздражающими» знаками тревоги.