Ippon Back Office 600, нет зарядки аккумулятора
ИБП Ippon Back Office 600 шасси 098-88186-01-S1 (на желтой наклейке 710-88864-02-1010)
Введение. Так уж исторически получилось, с ИБП Ippon у нас сложились недружественные отношения, то ли мы плохие ремонтники, то ли схемотехника этих ИБП не поддается стандартной логике, но за ремонт ИБП этой марки мы не беремся, как результат полное отсутствие опыта и наработок. Наступил момент, один из клиентов настоял на ремонте ИБП Ippon Back Office 600, отказать в ремонте не было возможности, а опыта ремонта подобных ИБП не было. Как ни странно на просторах интернета было множество схем для этой модели, но ни одна из найденных схем не подошла, пришлось взять в руки карандаш и листок бумаги. Однако уже после 10 минут изучения этого ИБП выяснилось, схема для ремонта не требуется, а разрисовка схемы пустая трата времени, так как лаконичность и минимализм исполнения просто поразил воображение.
Неисправность со слов заказчика. ИБП Ippon Back Office 600 пищит при включении.
Первичная диагностика. ИБП Ippon Back Office 600 шасси 098-88186-01-S1 (на желтой наклейке 710-88864-02-1010) действительно периодически попискивал, как будто работал только от инвертора, при этом на выходных клеммах отсутствовало напряжение. Замена аккумулятора не помогла, зато выявила отсутствие тока зарядки аккумулятора. При беглом осмотре – единственная подходящая для целей зарядки аккумулятора была схема реализованная на U4(UC3843), а раз так то требуется замена конденсатора выходного фильтра и пускового конденсатора.
Цепь заряда аккумулятора причудливо раскидана по плате, разработчик явно перестарался
Однако замена этих конденсаторов результатов не дала.
Ремонт. Так как опыта ремонта ИБП Ippon нет, то пришлось рисовать схему, что бы понять, как работает это чудо, но первые наброски выявили неисправность, и дальше набросков схема не стала рисоваться.
Упрощенный вариант схемы ИБП Ippon Back Office 600, силовая и зарядная цепь.
Причиной оказалось залипшее реле RY1, которое по умолчанию подключает инвертор на выходные цепи, соответственно при появлении входного напряжения инвертор отключается при помощи реле RY1 и ИБП переходит на работу от сети.
Сильный удар рукояткой отвертки по реле устранил неисправность, подобным ударно отверточным способом были восстановлены еще три аналогичных ИБП.
Заключение. Минимализм узла байпас/инвертор поразил воображение, простое переключение – без всяких каких элементов фильтрации и прочих изысков призванных избавить сеть от ВЧ помех создаваемых этим ИБП. А фильтровать есть что, рабочая частота ШИМ U4(UC3843) высокая, плюс ВЧ преобразователь 12В в 220В так же работает на высоких частотах – и вся эта «радость» просто льется на волю. Впечатлил и косинус угла, меньше просто невозможно сделать, на 600VA получается 300Вт. Зарядка аккумулятора выполняется только при включении ИБП в работу. Полное отсутствие гальванической развязки высокой и низкой стороны. Казалось бы абсолютно бесперспективная модель, но лаконичность схемы настолько впечатляет, что затмевает все недостатки, фактически это азбука для начинающего инженера конструктора преобразователей напряжения. Материнская плата из этого ИБП готовое решение для многих поделок, причем абсолютно не нуждающееся в переделке, достаточно только нарастить ее дополнительными модулями по вкусу, а логичность схемотехники даже не требует принципиальной схемы для понимания алгоритма работы.
Подписка
Поделиться
Источник бесперебойного питания IPPON Back Office 600
В нашей лаборатории тестируется очередная новинка из мира IPPON. Продукция этого бренда производится на мощностях тайваньской фирмы Centralion Industrial INC.
В СНГ продвижением торговой марки IPPON занимается компания MERLION.
Описание
ИБП IPPON делятся на шесть серий. Тестируемый ИБП принадлежит к серии Back Office. В серии представлены ИБП, мощностью 400 и 600 ВА. Оригинальное название серии — iMaster. ИБП этой серии относятся к классу OffLine (аппроксимация).
Производитель заявляет следующие характеристики изделия:
| Технические характеристики | |
Входное напряжение, частота | Номинальное 220/230/240 В, 50/60 Гц |
Выходное (при работе от батарей) напряжение, частота | 220/230/240 В ±10% / 50-60 Гц ±1% |
Автоматический регулятор напряжения | Нет |
Выходная мощность | 600 ВА / 300 Ватт |
Форма выходного сигнала | ступенчатая аппроксимация синусоиды |
Время автономной работы от батареи для стандартного ПК с 15` монитором | 8 минут |
Функция запуска оборудования без подключения к электросети | Есть |
Тип, напряжение и емкость батареи | 12 В 7 Ач — необслуживаемая герметичная свинцово-кислотная батарея с загущенным электролитом |
Время зарядки батарей до уровня 90% | 10 часов |
Индикаторы | Зеленого и красного цвета |
Звуковая сигнализация | Перехода в режим работы от аккумуляторов, сигнал низкого заряда батареи, неисправность |
Самодиагностика | При включении |
Фильтрация импульсных помех | Есть |
Защита от перегрузки | Многоразовый предохранитель на 5 A |
Выходные разъемы | 4 × IEC 320 |
Защита линий передачи данных | Защита телефонии, две розетки RJ-45 |
Интерфейс | Нет |
Размеры Ш×Д×В | 81 ×231 × 185 мм |
Вес | 3,8 кг |
Условия работы | 0–90% (без конденсации) |
Комплектация и гарантия
ИБП поставляется в коробке, оформленной в едином фирменном стиле “Просто как 1,2,3!”.
Размер упаковки 125×290×220 мм, вес запакованного комплекта — около 4 Кг. Коробка в верхней части имеет вырез для удобства переноски. Судя по стикеру на коробке, тестируемый ИБП произведен на Тайване.
Комплект поставки включает в себя:
- инструкция по эксплуатации на русском языке;
- гарантийный талон на русском языке;
- CD с программным обеспечением WinPower.
Несколько странным для ИБП без интерфейсов для связи с ПК является наличие в комплекте поставки диска с ПО. Традиционно идущие в комплекте ИБП марки IPPON кабели для подключения защищаемого оборудования тоже отсутствуют.
На изделие установлена стандартная гарантия на 2 года (включая батарею) от даты продажи ИБП, но не более 30 месяцев со дня производства. Дата выпуска определяется по серийному номеру. Гарантию осуществляет сеть авторизированных сервисных центров в 100 городах России.
Внешний вид
Корпус ИБП полностью пластиковый, и состоит четырех частей, двух боковин, передней и задней панели.
В нижней части ИБП размещена батарея, в верхней — электроника ИБП. Все части соединены посредством пазов, защелок и двух шурупов. Качество литья и пластика хорошее, облоя не обнаружено. На передней панели ИБП находятся два светодиода индикации текущего режима работы и кнопка Power.
На задней панели находится блок из четырех розеток типа IEC 320, гнезда RJ-45 для подключения защищаемой телефонии и многоразовый автоматический предохранитель на 5 A. Кабель для подключения в электросеть несъемный.
Внутреннее устройство
Батарея
В ИБП применяется батарея из двух аккумуляторов CSB 1272 F2 производства тайваньской компании CSB. Его ёмкость — 7,2 Ач, рабочее напряжение — 12 В. Батареи этой серии рассчитаны на разряд малым током в течение 20 часов. При работе в типичных для ИБП условиях, емкость батареи будет существенно меньше.
Для замены батареи рекомендуется обращаться в сервисный центр. Впрочем, имея некоторую сноровку, можно сделать это самостоятельно. Для замены батареи потребуется разборка корпуса ИБП.
Схемотехника
Вся основная электроника расположена на одной односторонней печатной плате. Батарейный отсек отделен от электроники. Плата электроники и монтаж элементов на ней выполнены качественно, подписано соответствие элементов принципиальной схеме. Монтаж элементов двухсторонний, на обратной стороне платы широко используются планарные компоненты.
Несмотря на то, что плата защиты разведена для полноценной защиты всех четырех пар разъема RJ-45, на деле, мы имеем “антикризисный” вариант. Только два центральных провода соединены перемычками. Земляная шина к защите не подведена.
Фильтр от импульсных помех предельно упрощен, он состоит из варистора и одного конденсатора.
Коммутацию осуществляют реле, максимальный коммутируемый ток составляет 8 А при напряжении 250 В, что в данном случае позволяет подключать нагрузку с максимальной пиковой мощностью до 2000 ВА.
Инвертор на четырех транзисторах CEP83A3 производства Chino-Excel Technology Co. формирует аппроксимированную синусоиду.
Инвертор выполнен по высокочастотной схеме, что позволило отказаться от использования тяжелого, пятидесятигерцового, силового трансформатора. Потребляемая ИБП мощность, при работе от батарей без нагрузки составила 2,9 Вт. Каждый транзистор имеет мощность 100 Вт, рабочее напряжение 30 В и диапазон рабочих температур до 175°C. Транзисторы расположены на двух массивных радиаторах типоразмера 30x10x25мм.
Тестирование
Работа от электросети
Тестируемый ИБП относится к классу OffLine и не оснащен системой AVR — автоматическим регулятором напряжения, иногда называемого стабилизатором, который позволяет корректировать (повышать или понижать) входное напряжение, получаемое из электросети, не переходя на питание от батарей.
По результатам тестирования, установленную по умолчанию схему переключения на батарейное питание можно считать неудовлетворительной. ИБП обеспечивает выходное напряжение в пределах 170-280 В.
По результатам обсуждения пользователей и разработчиков ИБП, мы ввели шкалу качества работы системы AVR и инвертора.
209–242 В | Превосходно |
198–253 В | Хорошо |
187–264 В | Посредственно |
264 В | Плохо |
Тестируемый ИБП обеспечивает плохой результат, как при работе с повышенным напряжением, так при работе с пониженным.
Работа от батареи
При выходе напряжения в питающей сети за установленный диапазон, ИБП переходит на аккумуляторное питание, оповещая об этом пользователя посредством звукового сигнала. При переключении на батареи, ИБП выдает короткий сигнал периодичностью в 5 секунд. Работу ИБП с батареей, разряженной до критического уровня, индицирует звуковой сигнал периодичностью в одну секунду. Громкость сигнала — ниже среднего.
Время переключения ИБП на питание от батареи определялось по осциллограмме и составило 13 ms.
Вид и качество формируемого сигнала при разной нагрузке хорошо видны на осциллограмме.
Стендовое тестирование
ИБП был протестирован на время работы от батарей при различном уровне нагрузки. Синтетические тесты проводились на нагрузке из резисторов в 40%, 50%, 60%, 80% и 100% от номинала ИБП. Выходное напряжение измерялось цифровым мультиметром UT60E. Во время работы без нагрузки оно составило 233 В.
Проценты | 40% | 50% | 60% | 80% | 100% |
Нагрузка | 120 Вт | 150 Вт | 180 Вт | 240 Вт | 300 Вт |
Как видим, во всем диапазоне нагрузок ИБП укладывается в ГОСТ-13109-97 и выдает, в среднем, 217 В. Рекомендуемая по результатам тестов мощность нагрузки ИБП составляет 300 Вт.
Тесты на реальной нагрузке
Для испытаний на реальной нагрузке было собрано три варианта конфигурации тестового компьютера:
На диаграмме отображается время работы тестового ПК, в четырех различных программно-аппаратных конфигурациях:
DIVX-SiS | Конфигурация со встроенным в материнскую плату видеоадаптером. |
DIVX-ATI | Воспроизведение с жесткого диска HD фильма, 1280×720×24, 1700 kbps битрейт видео, AC3 дорожка 384 kbps. |
3DM5-ATI | Выполнялся тестовый пакет 3Dmark05 v1.1.0, 1024×768 в режиме GT1. |
3DM5-ATI-PFC | Выполнялся тестовый пакет 3Dmark05 v1.1.0, 1024×768 в режиме GT1. |
По результатам тестирования на реальной нагрузке, ИБП показал себя с хорошей стороны. Время от сигнала разряда батареи до выключения было достаточным, и с небольшим разбросом по нагрузке. Следует учитывать, что для конфигураций с современными многоядерными процессорами и высокопроизводительными видеокартами, время работы будет существенно ниже, а игровая станция с современной видеокартой и вовсе может превысить допустимую для ИБП мощность.
Отдельно следует отметить, что в режиме 3DM5-ATI-PFC тестовый компьютер ушел в перезагрузку, и его результат на диаграмме не представлен.
Заряд батареи
Параметры зарядки АКБ являются одним из важнейших факторов, влияющих на срок службы батареи, а, следовательно, и самого ИБП. Для примененной в ИБП батареи производителем установлен максимальный зарядный ток 2,16 А. Учитывая важность режима зарядки батареи, было сделано два теста. В первом (жёлтая линия) — ИБП был разряжен на нагрузку в 100% (300 Вт) до автовыключения, во втором (красная линия) — после разряда на нагрузку в 50% (150 Вт), ИБП последовательно разряжался на меньшую нагрузку до полного разряда батареи.
Восстановление заряда после глубокого разряда заняло 17 часов. Зарядный ток в начале зарядки составил 520 mA. В течение шести часов ток заряда составлял в среднем 480 mA. Еще 10 часов потребовалось для достижения зарядного токи в 20 mA и напряжения 13,7 В. Восстановление батареи после интенсивного разряда заняло всего 6 часов.
Для проверки влияния сетевого напряжения на зарядку батареи, мы провели измерения зарядного тока в широком диапазоне входных напряжений.
Зарядка данного ИБП производится только в диапазоне рабочих напряжений, при включенном устройстве. В диапазоне от 170 до 280 В зарядный ток изменялся на 44%, — это вполне удовлетворительный результат.
По результатам измерений, работа схемы зарядки признана хорошей. К недостаткам следует отнести зарядку батареи только при включенном устройстве, а к достоинствам — грамотно выбранное целевое напряжение и ток заряда, обеспечивающие максимум ёмкости батареи и приемлемый ресурс батареи.
Холодный старт и работа с APFC
Для проверки системы «холодного старта» ИБП был подключен к нагрузке без подключения к сети. ИБП включился при полной номинальной нагрузке. Номинальное выходное напряжение установилось в течении 160 ms.
Для проверки совместимости с блоками питания, имеющими активный PFC и широкий диапазон входных напряжений, ИБП был подключен к компьютеру с блоком питания FSP550-60PLN оснащенный активным PFC и имеющий диапазон входных напряжений 100—240 В.
Данная конфигурация работала нестабильно, включаясь и выключаясь. Мы не рекомендуем использовать этот ИБП и блоки питания с APFC.
Интерфейс и программное обеспечение
Интерфейса для связи с компьютером этот ИБП не имеет, а значит, и приложенное программное обеспечение не может быть использовано.
Вывод
Тестируемый ИБП является бюджетной моделью, но, несмотря на это, он обеспечивает заявленные производителем характеристики. Отказ от интерфейса для связи с ПК вполне оправдан, с практической точки зрения.
ИБП может быть рекомендован для обеспечения бесперебойного питания коммуникационной техники и офисных компьютеров. Следует учитывать, что этот ИБП не защитит вашу технику от завышенного или заниженного напряжения в электросети.
Достоинства:
- полностью соответствует заявленной мощности;
- схемотехнически современное, простое и качественное исполнение;
- маленький и легкий.
Недостатки:
- ИБП допускает попадание на вход защищаемого оборудования напряжения от 170 до 280 В;
- не работает с блоками питания имеющими активный PFC.
