Ремонт аккумулятора ибп apc

Все про восстановление аккумулятора бесперебойника

Люди, которые используют источники бесперебойного питания, могут столкнуться с ситуацией, когда устройство не может удержать технику в рабочем состоянии даже при малейшем скачке напряжения. Это происходит потому, что батарея прибора вышла из строя. В таких случаях восстановление аккумулятора бесперебойника позволяет значительно сэкономить на приобретении новой дорогостоящей батареи. Существует несколько методов, которые помогают наладить работу оборудования.

Причины выхода из строя

По словам специалистов, к поломке АКБ могут привести самые различные причины:

1. Регулярный недозаряд аккумуляторов источников бесперебойного питания – данная причина встречается гораздо чаще остальных, ведь источники эконом-класса обычно оснащены зарядными устройствами плохого качества;
2. Низкое качество входного сетевого напряжения – именно из-за него устройству нередко приходится включать режим работы от батареи;
3. Источники бесперебойного питания получили слишком глубокий заряд;
4. Причины выхода из строя могут крыться еще и в том, что батарея в течение достаточно долгого времени находилась в разряженном состоянии;
5. Разрядить аккумулятор может и сам ИБП, однако это свидетельствует о неполадках в схеме оборудования;
6. Происходит понижение уровня электролита из-за повышенного напряжения во время зарядки, в результате чего батарея начинает высыхать и терять свои первоначальные качества;
7. Работа бесперебойного источника питания в условиях с повышенной температурой воздуха

Все вышеуказанные факторы отрицательно сказываются на работоспособности АКБ и приводят к возникновению поломок:

1. Активная масса положительно заряженных электродов начинает оползать и осыпаться из-за ее разрыхления и потери однородности;
2. Ухудшение механической прочности токоотводов;
3. Слабое сцепление активной массы;
4. Коррозионное разрушение электродов, при котором в электролитах происходят электрохимические процессы окисления и растворения, и материал токоотводов осыпается;
5. В батареях бесперебойника происходит сульфатация пластин, вследствие которой прекращаются обратимые токообразующие процессы.

Что такое «Режим replace battery»?

Режим replace battery (заменить батарею), как правило, включается на источнике бесперебойного питания в том случае, если электроника вышла из строя: либо сильный износ аккумуляторной батареи, либо отсутствие контакта.

Лампочка на устройстве начинает мигать либо постоянно гореть, кроме того, многие модели издают характерный писк.

Что можно восстановить?

Если аккумулятор долгое время пролежал без действия, эксплуатировался слишком активно или в неправильных условиях, то можно заняться восстановлением поврежденных элементов. Благодаря специальным методам можно:

1. Очистить пластину от продуктов разрушения свинца;
2. Улучшить плотность и однородность массы положительно заряженных электродов;
3. Улучшить состояние электродов, которые начала разрушать коррозия.

Методы и необходимые компоненты к ним

Для восстановления аккумулятора оборудования ИБП были испробованы многие способы, некоторые из них оказались достаточно эффективными. Чтобы АКБ в источнике бесперебойного питания проработала еще какое-то время, можно попробовать следующие методы:

1. Восстановление дистиллированной водой;
2. Восстановление путем долгой зарядки аккумулятора;
3. Циклическая зарядка.

Восстановление водой

Чтобы выполнить «реанимацию» АКБ данным способом, понадобится всего лишь шприц и небольшое количество дистиллированной воды, которую можно приобрести в аптеке или в обычной автомобильной службе. Процедура выполняется по следующей инструкции:

1. Необходимо аккуратно снять верхнюю крышку АКБ, прикрывающую колпачки банок;
2. Откручиваются колпачки, которые дополнительно выполняют функцию клапанов для сброса избыточного давления при нагревании устройства;
3. В шприц набирается примерно 2 мл дистиллированной воды;
4. Жидкость медленно выдавливается по 2 мл в каждую банку.

Вода впитывается примерно полчаса, и пластины должны быть немного влажными.

Если в первый раз не было улучшения, то процедуру можно повторить.

Долгая зарядка

Метод долгой зарядки аккумуляторной батареи – эффективный способ восстановления первоначальных показателей тока и напряжения, а также мощности ИБП. Он используется чаще других, потому что при нем не нужно разбирать корпус оборудования.

Схема выполнения достаточно простая:

1. Корпус аккумулятора должен быть обязательно накрыт крышкой и придавлен небольшим грузом, чтобы колпачки не разлетелись в стороны под воздействием избыточного давления;
2. Заряжать можно от домашней электросети или трансформатора;
3. Минимальное напряжение сети – 15 В;
4. Зарядка может длиться долгое время. Например, для аккумулятора зачастую требуется около пятнадцати часов только на то, чтобы батарея начала брать электрический ток. Если она все же не начала заряжаться за данный промежуток времени, то нужно поднять напряжение до 20 В;
5. Исправность проверяется использованием программы Digitemp.

Циклическая зарядка

«Раскачать» АКБ источника бесперебойного питания можно и с помощью циклической зарядки, которая предполагает поочередное выполнение полных заряда и разряда устройства:

1. Для восстановления первоначальных свойств сервера ИБП рекомендуется использовать высокое напряжение – до 30 В;
2. Каждый последующий цикл должен проходить при ступенчатом снижении напряжения до 14 В;
3. Разрядка аккумулятора выполняется с помощью маленькой лампы на 5-10 Вт;
4. В процессе разрядки следует контролировать напряжение, чтобы не произошла просадка ниже 10,5 В;
5. Обычно проводится пять циклов.

Другие методы

Существуют и другие способы восстановления рабочих функций АКБ, о некоторых из них можно узнать на форуме lissyara 2006.

Из наиболее кардинальных методов можно попробовать следующие:

1. Из АКБ сливается весь электролит, банки промываются обычной горячей водой, а затем на двадцать минут их заливают горячим раствором соды (на 100 мл жидкости 3 ч. л. соды). В конце внутренние детали промываются и заполняются новым электролитом. После выполнения этих манипуляций батарею заряжают в течение суток, а потом каждый день по шесть часов при напряжении 14-16 В.
2. Обратная зарядка с помощью мощного источника напряжения – 20 В. Необходимо сделать переполюсовку и минут тридцать «кипятить» батарею с родным электролитом, после чего он сливается, а внутренние части промываются горячей водой. Новый электролит нужно заливать, соблюдая новую полярность. Потом аккумулятор заряжается сутки током 10-15 А.
3. Применение специальных химических средств. Электролит сливается, банки несколько раз промываются теплой водой и заполняются аммиачным раствором трилона Б. Десульфатация пластинок обычно занимает около часа. По окончании данной процедуры емкость промывается дистиллированной водой и заполняется новым электролитом.
4. Использование водного раствора серной кислоты, который содержит сернокислые соли алюминия, магния, аммония и натрия, а также медный купорос и калиевые квасцы. Его нужно залить вместо старого электролита после тщательной промывки банок дистиллированной водой.

В случае выхода из строя ИБП можно выбрать способ, как восстановить батарею, руководствуясь индивидуальными предпочтениями.

Однако если были использованы все рекомендуемые методы, а положительного результата получить не удалось, то необходимо заменить аккумуляторную батарею в ИБП.

Источник

APC Back-UPS ES 525 (640-0395) — стандартные неисправности и способы их устранения. Схемы. Комментарии.

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.

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

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.

Источник