Ибп ippon smart power pro 2000 разборка

Обновлено: 02.07.2024

Ни для кого не станет открытием, что отечественные электрические сети питания грешат постоянными скачками, провалами, а то и вовсе исчезновением напряжения. Всё это приводит к выходу из строя дорогостоящего оборудования и потере информации. Куда проще завести себе надёжного друга, который будет постоянно контролировать состояние питающей сети и не даст банальному скачку напряжения испортить ваше оборудование.

Наш тест коснётся появившегося недавно линейно-интерактивного ИБП Smart Protect Pro 2000 компании IPPON. Немного отступим от темы и разберём принцы работы линейно-интерактивных источников бесперебойного питания.

Линейно-интерактивный (line-interactive) ИБП – источник бесперебойного питания, выполненный по схеме с коммутирующим устройством, дополненной стабилизатором входного напряжения (бустером) на основе автотрансформатора с переключаемыми обмотками. По эффективности линейно-интерактивные ИБП занимают промежуточное положение между простыми и относительно дешёвыми резервными источниками ( Off-Line ) и высокоэффективными, но дорогостоящими ИБП с двойным преобразованием энергии ( On-Line ). Как правило, линейно-интерактивные ИБП применяют для обеспечения гарантированного питания персональных компьютеров, рабочих станций, файловых серверов, узлов локальных вычислительных сетей и офисного оборудования.

Посмотрим технические характеристики ИБП Smart Protect Pro 2000.

Спецификация Smart Protect Pro 2000 довольно типична для этого класса ИБП. Трудно судить, лучше он или хуже своих конкурентов, но о некоторых достоинствах можно уже смело утверждать. В ИБП используются высококачественные аккумуляторные батареи HR 1234W F2 фирмы CSB. Основное достоинство батарей HR – это специальная конструкция решётки, позволяющая повысить выходную мощность на 20%. Они наиболее подходят к использованию и в высокомощных агрегатах, и источниках бесперебойного питания. Батареи герметичны, не нуждаются в обслуживании и доливании водой, могут работать в циклическом режиме. Они могут эксплуатироваться в любом положении, имеют очень низкий уровень саморазряда, низкое сопротивление, большой срок службы. Батареи способны выдержать до 260 циклов при 100% разряде в циклическом режиме или от 3 до 5 лет в резервном режиме.

Также можно вывести коэффициент мощности (POEW FACTOR(Pf)), который говорит о эффективности проектировки, сборки и работы всего узла (ИБП) в целом. Иными словами, на языке джунглей – это КПД ИБП, и колеблется оно от 0 до 1. В данном случае наш изучаемый Smart Protect Pro 2000 показывает 0.7 Pf. Очень даже неплохой результат.

Наконец то мы добрались до упаковки с ИБП, в которой обнаружили следующее:

ИБП Smart Protect Pro 2000.
Инструкцию на русском языке в отличном и понятном исполнении.
Инсталляционный диск с полностью русифицированным программным обеспечением WinPower.
Кабель для подключения ИБП к сети питания.
Два кабеля подключения питания нагрузки.
Пачкорд RJ-45.
Коммуникационный провод RS-232 для связи с ПК.

ИБП Smart Protect Pro 2000

Внешний вид устройства выполнен в традициях стиля фирмы IPPON и ничем не выделяется в ряду своих предшественников. Строго, но со вкусом, ничего лишнего, так и должно быть. На лицевой передней панели располагаются две кнопки: кнопка включения/выключения ИБП, а также кнопка отключения звукового сигнала, оповещающего о проблемах, связанных с питанием. Здесь же расположилась индикаторная панель, состоящая из шести светодиодов, комбинации свечения которых указывают на то или иное состояние ИБП (подробные сведения о значениях комбинаций свечения можно найти в инструкции).

На тыльной стороне ИБП расположены разъём питания самого устройства, четыре разъёма для подключения нагрузки, интерфейс управления ИБП через компьютер RS-232, разъём защиты данных RJ-45 и предохранитель. Здесь же расположен вентилятор, который автоматически включается по мере нагрева ИБП.

ИБП Smart Protect Pro 2000 - вид сзади

Перейдём непосредственно к тесту. Тестирование условно разобьём на четыре этапа.

Понижение напряжения.
Повышение напряжения.
Исчезновение напряжения и продолжительность работы автономно.
Исследование синусоиды на выходе ИБП.

Ниже приведена конфигурация тестового ПК:

15-дюймовый монитор Sony CRT
P4- Presscot 2,8, 80 Гбайт HDD, 512 DDR, 128 Radeon, 350 Вт блок питания.

Суммарная потребляемая мощность рабочей станции равна 200-250 Вт, что приблизительно составляет 1/7 от заявленной мощности ИБП.

Для искусственного повышения и понижения напряжения использовался ЛАТР, все замеры брались тестером Ц4364-М1 и осциллографом С1-65А.

Этап первый

При понижении напряжения 170 В ИБП включает бустер (автотрансформатор), тем самым начиная набирать напряжение до 210 В на разъёмах для подключения нагрузки. Как только напряжение начинает стабилизироваться и поднимается до 183 В, бустер отключается, и ИБП переходит на питание от сети напрямую. Однако заметим, что при дальнейшем понижении напряжения до 150 В Smart Protect Pro 2000 полностью переходит на автономное питание от батарей, а при достижении напряжения в сети питания 170 В включает автотрансформатор.

Этап второй

Плавно поднимая напряжение, смотрим на тестер. При достижении 245 В включается бустер, и ИБП начинает сбрасывать напряжение путём переключения обмоток на автотрансформаторе. При понижении напряжения и достижении 223 В бустер отключается, и ИБП переходит на прямое питание от сети.

Этап третий

Попробуем выяснить продолжительность автономной работы ИБП к подключенной выше описанной конфигурации ПК. Вооружившись терпением, мы прождали 81 минуту – ровно столько проработал ИПБ полностью от своих аккумуляторов. Это на 30% дольше, чем заявлено производителем при нагрузке равной 200-250 Вт.

Последним этапом рассмотрим, насколько правильной формы синусоиду выдаёт ИБП, поскольку это важный фактор, влияющий на стабильность работы электронных и цифровых устройств. Пассивный фильтр, входящий состав компонентов ИПБ, не смог сгладить все гуляющие по сети общего пользования высокочастотные помехи. Об этом свидетельствуют зазубрины в положительной и отрицательной частях синусоиды. Этот факт к минусу относить нельзя, поскольку такой недостаток присущ всему классу линейно-интерактивных ИБП.

Синусоида, генерируемая ИПБ при работе от сети

А вот собственная синусоида, генерируемая ИПБ при работе от аккумуляторов, похожа на картинку из учебника. Мы не нашли на ней ни одного изъяна, настолько она идеальна. Видно, что создатели Smart Protect Pro 2000 хорошо потрудились над его разработкой.

Синусоида, генерируемая ИПБ при работе от аккумуляторов

Вывод

К плюсам ИБП Smart Protect Pro 2000 компании IPPON, безусловно, можно отнести продолжительную работу от батарей, на 30% превышающую заявленную производителем. Такой запас энергии в подарок оставляет приятное ощущение. Также плюсом можно назвать идеальную синусоиду в работе от аккумуляторов – этот фактор немаловажен в стабильности работы цифровых устройств. У тестируемого очень маленькое время реакции на исчезновение тока в сети – переход на работу от собственных аккумуляторов питания составляет 0.4-0.6 миллисекунд. Наконец, относительно малая розничная цена, приблизительно колеблющаяся от $170 до $190 и отлично переведённые на русский язык документаця и софт, поставляемые в комплекте с ИБП, подчёркивают достоинства испытуемого.

К минусам можно отнести только недостаточную фильтрацию тока, поступающего из сети общего пользования от высокочастотных помех. Но, по правде сказать, этот недостаток присущ всем моделям линейно-интерактивных ИБП. Он вызван отсутствием активного фильтра, который присутствует у более дорогих online-ИБП.

Ремонт, который не смогли одолеть, как результат аппарат был выдан без ремонта. Интересна схема включения ШИМ контроллера UC3842, несмотря на то, что схема балансирует на грани, блок питания работает довольно стабильно, проверено почти недельным тех. прогоном.

На сайте к схеме прилагается эпиграф, при первом прочтении не понял глубокого смысла, однако после нескольких попыток отремонтировать сей блок питания - смысл становится ясным...

Так как схема рисовалась узлами, которые подвергались ремонтным работам, то на ней наблюдается некоторое несоответствие ГОСТам для схем, поэтому маркировка элементов прыгает не по ГОСТу местами могут быть незначительные ошибки.

Питание силовых цепей.

Несколько нестандартное инженерное решение выпрямителя разделило наших ремонтников на два лагеря, поэтому пока воздержимся от комментариев. Привычных для обратноходовых блоков питания, 1мФ на 1Вт выходной мощности вы здесь не увидите, конденсатор на входе стоит на 1мкФ*400В. Если учесть габариты трансформатора, то блок питания на 100-200 Вт, учитывая 10%ток заряда, выходная мощность составляет примерно 50Вт (0,9А*54В). На практике выходной ток достигал 2А – блок питания свиристел, но выдавал требуемый ток. Дроссель L1 имеет маркировку, которую расшифровать не удалось, на intenso этот дроссель расшифрован, как 210мкГн. В качестве эксперимента вместо конденсатора С3(1мкФ*400В) была попытка установить полярный конденсатор на 100мкФ. Попытка не увенчалась успехом - при запуске ключевой транзистор выходит из режима работы и мгновенно разогревается до недопустимой температуры. Так что с входными цепями стоит экспериментировать очень осторожно. А вот уменьшение емкости конденсатора благотворно влияет на работу блока питания, правда через 3-5 минут работы у блока питания срывается генерация. Несмотря на рекомендации двух авторов, замена конденсатора С3(1мкФ*630В К73-17 кузнецкого завода кондесаторов) даже на полиэтилентерефталатный металлизированный, в плане уменьшения шума результатов не дает, однако стабильность блока питания резко ворастает, правда как выяснилось потом конденсатор С3(1мкФ*400В) стоявший изначально на блоке питания, все же был неисправен.

Рис. 3 Маркировка дросселя L1.

Рис.4 Схема силового выпрямителя.

Питание микросхемы ШИМ-контроллера.

Первичный запуск осуществляется цепочкой R1,R4,R5 (47кОм) и конденсатором С1 (100мФ*50В), после того, как конденсатор зарядится на 7ноге U3 (UC3842B) появится напряжение 16,8 вольт и ШИМ контроллер запустится.

Для справки. Напряжение включения микросхемы UC3842 16В, напряжение выключения 10В.

Питание начнет поступать по цепочке R15(10 Ом), D5 (1N4937) с демпферным диодом С14(470пФ), C1 (100мФ*50В) и микросхема выйдет в рабочий режим.

Рис.5 Схема питания ШИМ-контроллера.

Цепь обратной связи по току.

Датчик тока выполнен на двух резисторах R37, R38 (по 0,5 Ом), что соответствует ограничению тока около 4А (0,9В/0,25Ом). Цепочка R10 (510 Ом), C7 служит для подавления выброса на токовом сигнале от форсированного заряда паразитной емкости трансформатора. По резистору R12 (4.99k) есть некоторые вопросы по назначению, так как для чего он установлен, неясно.

Рис. 6 Цепь обратной связи по току.

Цепь гашения выбросов обратного хода.

Подключение параллельно диоду – конденсатора, шунтирование, позволяет уменьшить время включения.

Рис. 7 Цепь гашения выбросов обратного хода.

Ремонтные работы.

Емкость конденсатора С1 (100мФ*50В) при измерении составила 9 мкФ, конденсатор под замену. После замены конденсатора блок питания стал запускаться, однако после 3-5 минут работа блока питания срывалась, сам блок питания работал так, как будто был сильно перегружен. После непродолжительных диагностических мероприятий выявлен неисправный конденсатор С3(1мкФ*400В), казалось бы ремонт закончен, и блок питания следует отдавать. Тех. прогон дал неприятную картинку, казалось блок питания вот, вот выйдет из режима

Блок питания не срывался по питанию с характерным цыканьем, а просто работал с явными перегрузками. Собственно осциллограммы это подтверждали, выбросы обратного хода были настолько велики, что превосходили даже основной сигнал по амплитуде. Попытка шунтировать силовой ключ гасящей цепочкой, дала очень хорошие результаты, блок питания заработал в режиме, и осцилограмммы пришли в норму, ушел мусор (борода из помех). Но… отработал блок питания недолго ключ вышел из строя потянув за собой всю полагающуюся такому случаю цепочку, плюс сгорел резистор (R10 510 Ом) в цепи токового датчика, который горит довольно редко.

Работа с цепями обратной связи по напряжению результатов тоже не дала, блок питания выдавал такую какафонию, что резало слух.

Интересные моменты блока питания.

Оригинально реализована цепь от саморазряда аккумуляторов, вторичная земля подключена через полевой транзистор Q1 (2N7002), который открывался, в случае если на вторичке появлялось напряжение или подавался сигнал извне CN1.3. Кстати на момент ремонта, транзистор просто закоротили перемычкой, что бы не вносил смуту в ремонт.

Цепь заряда разделена на две цепи – цепь формирующая форсированный ток заряда (цепь делителя обратной связи R30(68к) и два параллельных резистора R39(200k) и К26 (3,3к)) и цепь поддержки аккумуляторов в рабочем состоянии (цепь делителя обратной связи R29(41,2к) и два параллельных резистора R39(200k) и К26 (3,3к)) , которая тоже подключается извне CN1.4.

Реализована возможность отключения зарядного устройства извне CN1.5, CN1.6 – например для проверки состояния аккумуляторов.

Непонятные моменты блока питания.

Для работы обратноходового блока питания требуется накопленная энергия, в стандартных схемотехнических решениях - это конденсатор выпрямителя по высокой стороне. В данной же схеме реализован немного другой принцип – скорее всего энергию накапливаем в дросселе выпрямителя блока питания, либо увеличиваем частоту ШИМ.

Использование шунтирующего конденсатора на каждом диоде косвенно говорит о большой частоте преобразования ШИМ, с другой стороны на вторичном выпрямителе не стоят LOW ESR конденсаторы, значит частота не очень высокая. Однако на слух мы не услышим эту частоту в принципе, а она слышна, причем это не цыканье от перезапуска, а больше похоже на постоянный срыв работы ШИМ. Выбросы в цепи сигналов превышают вдвое – сами уровни сигналов, а демпферные цепи (снабберные) не стоят, хотя логически они сюда просто напрашиваются.

Выводы.

Бороться с высокочастотным писком на этом блоке питания дело неблагодарное. Дать хоть какую- то гарантию на ремонт – не представляется возможным. Блок питания нежелателен для ремонта.

Неисправность со слов заказчика. Не включается/не заряжается/ не работает.

Первичная диагностика. Плата в области цепи заряда обуглена, С67 (470 пФ*1кВ) взорван, R146 (1.3 Ом*2Вт) взорван, ключ Q33 взорван.

Ремонт. Не смотря на наличие решений, документации и описания ремонта, не все ремонтники могут справится с ремонтом и дело тут не столько в квалификации специалиста, а схемотехнике Ippon-а. Часть специалистов не может решить проблему поиска оригинального силового ключа, а часть получает дырку в плате после установки заведомо исправных элементов, при этом взрываются уже не только замененные детали, но и рядом стоящие силовые ключи. Прежде чем ремонтировать цепь заряда на ИБП Ippon Smart Power Pro 1400, настоятельно рекомендуется проверить КЗ выводов между (11-12-14) на U8 (KA3525A), если короткое замыкание на этих выводах есть, а у вас нет опыта работы с Ippon-ами и нет железных нервов, то рекомендуется отказаться от ремонта блока заряда аккумулятора.

Так как в интернете есть множество описаний этой поломки то приведем только проблемные места ремонта.

Этот интернет вариант схемы блока заряда аккумуляторов самый популярный и доходчивый.

Как видно из схемы слабым звеном является С67 (470 пФ*1кВ), R146 (1.3 Ом*2Вт), ключ Q33, D19 (1N4148), R44 (220 Ом), R59 (20 кОм), U15(3843BN). Особое внимание следует обратить только на R44 (220 Ом), он имеет тенденцию не выгорать и взрываться, как все остальные в цепи заряда аккумулятора, а изменять свое сопротивление в сторону увеличения.

Обилие ключей, которое используется в этой схеме поражает своим разнообразием.

Q33(2SK2608) имеет самые долгоживущие показатели в ИБП Ippon (Ippon Smart Power Pro 1400)

Ремкомплект.

Если у вас нет возможности купить нижеперечисленные элементы, то даже не пытайтесь менять аккумуляторы в ИБП Ippon Smart Power Pro 1400

Являюсь пользователем данного девайса IPPON Smart Power Pro 2000.
К рекламным плюсам которые у него в характеристиках добавлю ведро дегтя.
Итак, минусы:
1. при работе в сети, напряжение которой отличается на 10% от 220 включается работа АРН (автоматическая регулировка напряжения). На самом деле уже при 235 он начинает работать с АРН и выдает в нагрузку 200 вольт Карл, 200 вольт! А в моей сети , да и в множестве других подстанций 240-230 вольт
2. при работе с АРН работает вентилятор. По шумности погромче БП компа.
3. При работе от АКБ есть сильные пульсации по напруге, напруга скачет - обычная лампа накаливания заметно мерцает.
4. нет средней точки на АКБ. АКБ там два. Кто в курсе, тот поймет, что перекос заряда на двух последовательно соединенных акб неизбежен. Раз в полгода придется эти акб заряжать внешкой по одному.
5. софтина для управления родная - убожество 2007 года. Постоянно падает, вылетает. Теряет соединение с ИБП. Только альтернативный софт, с которым к слову, придется повозиться.
6. Невозможно отрегулировать его штатными средствами, ни работу АРН, ни порог отключения нагрузки при разряде АКБ. Из форумов известно, что нагрузку отключает при остатке 30-40% от емкости АКБ ориентируясь на вольтаж. Если кто и будет использовать внешние АКБ для него, то используйте тяговые АКБ или очень емкие, дабы не постигло Вас разочарование в длительности его работы от батарей.

Итог. Не для дома, для сарая. Стоит на балконе с автомобильными АКБ 100 Ач, для защиты линий питания домашней техники. при работе от акб пульсаций и помех нет там, где есть свои "умные" БП. Светодиодные лампы светят на ура, лампы накаливания мерцают просто жесть. При работе от сети, ничего не мерцает, помех нет, но если включается АРН, то 200 вольт дают около 20% просадки яркости на обычных лампах накаливания, однако, светодиоды и "умная" техника на напругу не ругаются, т.к. их БП рассчитаны на напругу от 185 до 260 В.

купил этот девайс б\у за 50$. Этих денег он стоит. Больше за него платить не вижу смысла. Есть девайсы поумнее, да и получше. Если есть вопросы - пишите в личку. Удачи.

Эта инфа касается и ИБП этой же линейки но с меньшими мощностями - например IPPON Smart Power Pro 1400\1000. Почерпнул это из форумов по ремонтам и проблемам ИБП этой линейки.

Читайте также: