BEST625 / Powerware PW9120 700va -3kva Принцип действия

ИБП этой серии содержат 2 основные электронные платы, которые включают в себя :
1. PSDR СОДЕРЖИТ: (1) основные части зарядного устройства, (2) блок питания DC, (3) коэффициент коррекции мощности устройства, (4) DC-DC конвертер, (5) инвертор и (6) выходные цепи.
2. CNTL СОДЕРЖИТ : основные части защиты, сигнализации цепей, регулирующие и контролирующие цепи инвертора.

Упрощенная схемы показана на рисунке 1 (модель 3K HV), изображены связи основных цепей и проиллюстрированы общие системные функции.

Рис.1 Функциональная схема системы

Блок-схема на рисунке 2, показывает UPS в нормальном действии слева направо. Когда цепь защиты инициирована или возникает условие неправильной работы , выходное напряжение передается немедленно от инвертора в сеть Переменного тока обходным(bypass) реле.

Рис 2. Блок - схеиа работы ИБП

Эта система BEST625/PW9120 UPS использует высоко частотные методы преобразования, для достижения высокой эффективности. Эти UPS могут предоставлять чистое, отрегулированное синус-волновое напряжение на выходе под любой нагрузкой вплоть до полной нагрузки.

Силовая часть

Силовая часть состоит из зарядного устройства, устройства коррекции коэффициента мощности, блока питания DC, DC-DC преобразователя, инвертора и выходных цепей. На рисунке 3 показана блок-схема силовой части.

Рис. 3 Блок схема силовой части ИБП

Зарядное устройство :

Цель зарядного устройства состоит в зарядке и поддержании в полном заряженном состоянии батареи.Посмотрите на рис. 4 (модель 3K HV), напряжение обратного хода, блока питания обеспечивает постоянное напряжение DC для батарей. Кроме обеспечения постоянного напряжения, блок питания также ограничивает ток заряда батареи, следовательно защищает и продлевает срок службы заряженных батарей. Напряжение зарядного устройства автоматически отрегулировано CPU согласно температуре.

Рис 4. Функциональная схема зарядного устройства. Рис. 4 Функциональная схема зарядного устройства

Рис. 4 Функциональная схема зарядного устройства

Подсистема Блока питания постоянного тока :

Вход блока питания постоянного тока подключен к батарейной шине, то есть, выходу зарядного устройства. Выход блоков питания снабжает напряжением +12 Vdc интегральные микросхемы и вентиляторы и прочие устройства. Напряжение 5В используется для питания CPU, которое формируется стабилизатором на микросхеме UC7805. Блок питания постоянного тока работает только при наличии 12 В постоянного тока Vcc стабилизированного микросхемой. Для правильной работы стабилизатора 12 В постоянного тока, его мощность регулируется при помощи ключа, как показано на рисунке 5 (3K HV модели).
Рис. 5 Схема цепи блока питания постоянного тока

Рис. 5 Схема цепи блока питания постоянного тока

Подсистема инвертора :

UPS трансформирует напряжение шины постоянного тока (DC bus) в выходное напряжение переменного тока посредством инвертора, сконфигурированном по полумостовой схеме в нормальном режиме.
Схематическая диаграмма инвертора показана на рис.6 (3K HV model).

Рис. 6 Функциональная схема инвертора.

Для создания высокой частоты (19.2kHz) инвертора PWM, драйверы принимают переключающие сигналы цепи генератора PWM через оптопары, для перевода транзисторов IGBT в открытое и закрытое состояние поочередно. Выход IGBT' отфильтрован LC цепью, чтобы уменьшить искажения.

Подсистема выхода:

Обходное реле принимает сигнал от управляющей цепи и переключает UPS в обход инвертора и наоборот. Цепь фильтра выходного шума блокирует шум EMI в нагрузке.

ПОД-СИСТЕМА КОРРЕКЦИИ КОЭФФИЦИЕНТ МОЩНОСТИ :

Цель цепи коррекции коэффициента мощности (P.F.C.) в том, чтобы сделать входной ток и напряжение в одной фазе и следовательно достигать высокого входного коэффициента мощности. Схема показана на рисунке 7 (модель 3K HV).

Рис. 7 Функциональная схема цепи коррекции мощности

Рис. 7 Функциональная схема цепи коррекции мощности

Когда сетевой шнур подключен в сеть, напряжение переменного тока проходит через входной фильтр шума и подается на зарядное устройство и детектор сети, Цепь коррекции коэффициента мощности включена и регулирует напряжение на шине постоянного тока (DC bus) 380vdc для серии 230vac и 190vdc для серии 120Vac. Напряжение на шине отрегулировано соответственно входному напряжению. Когда входное напряжение - 160-200V, напряжение (DC bus) - 360V, 200-260V - 380V, 260-276V - 400V. Для серии 120V в два раза меньше.

DC-DC конвертер

Основная функция UPS поставлять энергию переменного тока в нагрузку, независимо от того хорошее напряжение в сети переменного тока или нет. В этой системе батареи снабжают инвертор накопленной энергией, в случае, когда напряжение в сети становится недопустимым.
Посмотрите на рис. 8 (3K HV ), напряжение батарей трансформируется через двухтактный DC-DC конвертер в напряжение ± 400Vdc (± 200Vdc для 120V серии) на DC шине для инвертора. Когда напряжение в сети становится недопустимым, ± 400Vdc(± 200Vdc) DC источник моментально снабжает необходимой энергией инвертор.

Рис. 8 Функциональная схема DC-DC конвертора

Рис. 8 Функциональная схема DC-DC конвертора

Главная упрвляющая плата

Эта плата является главнам управляющим центром UPS.Она состоит из трёх основных узлов:
1. Регулировка и контроль.
2. Защита.
3. Сигнализация.

<р4>Подсистема регулировки и контроля: Эту часть можно представить как мозг UPS. Она обеспечивает управляющими импульсами переключающие элементы, которые передают мощность на выход. Подсистема так же регулирует и контролирует выходное напряжение для снабжения нагрузки стабильной энергией переменного тока.
Сигнал с инвертора посылается напрямую с резисторного делителя. Оно сравнивается с сигналом синус генератора. Разность этих двух сигналов (сигнал ошибки) изменяет ширину импульсов PWM, которые управляют рабочими циклами переключения элементов для регулирования выходного напряжения в пределах спецификации.

Для избежания нежелательных импульсов тока преданных обходным реле, сигнал обходного реле активирует цепи слежения. Это соответствие напряжения инвертора с напряжением в сети с амплитудой опорного сигнала , после изменения напряжения в сети.

Когда напряжение сети в допустимых пределах и переключается во включенное состояние, UPS работает в режиме от батарей создавая напряжение в шине и инвертор включён. Пока блокировка фазы и амплитуды не будет завершена. Если батарея слабая,то UPS преходит в обходной режим в течении 3 секунд после включения, затем переходит в режим инвертора как только блокировка фазы и амплитуды будет завершена.

Подсистема защиты.

UPS снабжен следующими защитными цепями :
1 Защита от перегрузки.
Детектор нагрузки измеряет ток нагрузки, т.е. ток инвертора и посылает сигнал по двум путям. В режиме работы от батарей, UPS может прейти в состояние ошибки, если произошло условие перегрузки. Панель будет индицировать дефектное условие.

А. UPS собирает непрерывный сигнал перегрузки через CPU переключает обходное реле. Если выходная нагрузка выше чем 110% и ниже чем 125% номинальной нагрузки (VA, или Ватт) UPS сохраняет работу в течении 1 минуты. Если нагрузка на выходе выше чем 125% и ниже 150% номинальной, UPS перейдет в обходной режим после 10 секунд работы. Если нагрузка на выходе выше 150% UPS перейдет в обходной режим моментально.

Б. Когда в нагрузке на выходе резко увеличился ток, высокий ток инвертора обнаружен и ключи инвертора, то есть IGBT транзисторы отключаются импульсом защиты от термического повреждения. Обходное реле остается в режиме выхода с инвертора пока не будет обнаружена продолжительная перегрузка или зафиксирована ненормальная работа инвертора.

2 Отключение батареи.
Падение напряжения в батарее ниже уровня, генерируется сигнал отключения блока питания всей системы, зуммер умолкает, все светодиоды на панели гаснут. Когда напряжение на батареях станет нормальным, UPS запустится автоматически.

В случае, если напряжение на клеммах аккумулятора превышает допустимый предел напряжения (15V/на батарею), ИБП разрядит аккумуляторы путем конвертирования DC-DC для обеспечения автономной работы. Панель будет отображать ошибку.

3 Защита выхода инвертора.
Сигнал ошибки инвертора сразу отключает инвертор, зуммер продолжительно звучит, горит индикатор “FAULT”. Панель будет отображать сигнал ошибки. «Сигнал ошибки запрет UPS пока он не будет выключен или батарея не разрядится»

4 Защита от перегрева
Термореле регистрирует температуру на радиаторе инвертора на PSDR. Термореле електрически соединен с CPU. Пока температура выше чем спецификация термореле, термореле открыто и на CPU не поступает 5в. CPU принимает условие как высокую внутреннюю температуру, панель отобразит дефектное условие.

5 Защита шины от перенапряжения.
Защита напряжения шины постоянного тока от условий повышенного напряжения, особенно от нагрузки полу-моста. Панель может отображать условие ошибки.

Подсистема сигнализации

Когда сеть переменного тока перестает поставлять энергию, батарея немедленно освобождает запасенную энергию в инвертор. В это время реле переключения активировано, зуммер звучит каждые 5 секунд.

Когда на батареях становится низкое напряжение, активируется реле низкого заряда батари и зуммер звучит 2 раза каждые 5 секунд. Дистанционный сигнал выключения возникает только тогда, когда напряжение в линии не соответствует норме. Сигнал подключен к детектору батареи. Он генерирует сигнал низкой батареи и отключает снабжение энергией систему UPS. Сигнал EPO включается в любом режиме, когда EPO включен, устройство отключает выход энергии.

Панель управления

Передняя панель, содержит 3 части : кнопки, светодиоды и дисплей LCD.

Есть три кнопки, одна включения и выключения UPS, кнопка перемещения, с помощью неё можно выбрать функцию меню, и кнопка ввода которая может отображать блок функции, например, она может воспроизводить входное напряжение, частоту, выходное напряжение, частоту, нагрузку, .... т.д.

1 . Три индикатора указывают на "UPS ON", "Режим работы от батарей", и "ошибки", PW9120 добавлен светодиодный индикатор "BYPASS MODE". ЖК-дисплей отображает любые условия UPS.

2. Кроме того, когда система работает неправильно, загорится светодиод ошибки и зуммер издаст непрерывный звуковой сигнал . В этой ситуации, LCD покажет неисправность, например: Высокое напряжение на выходе, высокая температура, .... И т.д.

Регулировка

Источники бесперебойного питания серии BEST625/PW9120 имеют авторегулировку напряжения шины, баланса шины и зарядного напряжения. Если платы CNTL or PSDR заменены, инженеры должны внести следующие изменения выполнив следующие шаги :
(1). Подключите компьютер к исправленному устройству.
(2). Запустить "сервисную программу".
(3). Импортировать индекс и серийный номер.
(4). Измерить температуру и напряжение зарядки.
(5). Импортируйте измеренную температуру и напряжение зарядного устройства.
CPU Будет автоматически регулировать напряжение зарядного устройства и температуру.

Примечание: напряжение зарядного устройства будет изменено согласно температуре в серии BEST625/PW9120, на 25 градусов C, при 14V/pcs.

05.04.2010. 10:52

Новые статьи

Последние темы форума

RSS

Новые комментарии

Нет комментариев на текущий момент

Форум

Счётчики

Servisnik.org.ru