Свободное плавание: Модернизируем UPS

Кому это надо?

Прежде чем очертя голову броситься разбирать свой УПС, хорошенько подумайте - Вам действительно необходимо увеличить срок автономной работы компютера от УПС или Вам просто захотелось проверить свои силы в области "доморощенного" конструирования и ответить наконец на вопрос: "Смогу ли я?"

Если вы остановились на последнем, то сразу предупреждаю - не стоит рисковать, хотя описанный ниже процесс становления рядового 300-450VA прибора до супермощного 1500 - 3000VA гиганта, очень прост и под силу каждому, но везде свои трудности.

А я обманул производителей УПСов долларов на триста и вот уже месяц пользуюсь модернизированным прибором без всяких ограничений. Желаю того и Вам.

С чего все начиналось

Наверняка, когда вы выбирали свой источник бесперебойного питания в магазине, главным критерием выбора являлась продолжительность работы прибора в автономном режиме, т.е то время, которое Ваш UPS сможет обеспечить электропитание компьютера во время полного пропадания напряжения в сети.

Сделать свой выбор довольно просто, тем более, что не каждый с радостью выложит 100 - 200 долларов за лишние 5 - 7 минут автономной работы УПС`а. Именно по этому самые распостраненные модели стали емкостью 250 - 675 VA. Как правило работают они, в зависимости от нагрузки, 5 - 25 минут - чего вполне достаточно, чтобы не торопясь, завершить работу компьютера, на котором запущено множество приложений, не рискуя потерять данные. И все равно этого времени мало, чтобы обеспечить себе надлежащий комфорт в работе с машиной. Тогда на помощь приходят более мощные УПС`ы емкостью от 1200 до нескольких тысяч вольт/ампер. Такого УПС`а вполне хватит, чтобы не обращать внимание ни на какие перебои питания - Вы продолжаете спокойно работать за компьютером, при полном пропадении питания в сети, в течение нескольких часов! Но за комфорт приходиться платить и, как правило, деньги немалые. Как же, не слишком опустошая свой бумажник, собрать из простого 250 - 650VA УПС`а 3200 вольтамперного "монстра"?

Идея

Все УПС`ы схематически собраны на трансформаторе состоящего из повышающей обмотки, которая преобразует ток 12 вольт от встроенной батареи в напряжение 230 вольт, которого достаточно для обеспечения нормальной работы компьютера; понижающей обмотки, с которой выдается сила тока и напряжение, достаточное для циклической зарядки 12 вольтового аккумулятора, от силы тока которого и зависит время работы вашего компьютера в автономном режиме. Например 450 ВА УПС содержит 12 вольт/7 Ампер аккумулятор. За работой УПС следит логика, собранная на плате, где установлены одно или несколько реле, переключающие УПС в автономный режим питания от батареи, при переходе минимального барьера напряжения в сети электропитания или вообще при его пропадании.

Итак, главным барьером, отделяющим маломощьный УПС 250 - 650ВА от 3200 ВА, является аккумулятор, установленый в корпусе УПС`а.

Чем больше его сила тока или, говоря проще, емкость, тем дольше компьютер или любое другое устройство, подключенное к бесперебойному источнику питания, сможет работать в автономном режиме от его батарей.

Что нам понадобится

• Стандартный автомобильный аккумулятор с силой тока не больше 55 Ач. Можно применить и более мощный, но при этом контакты реле УПСа, при переходе в автономный режим, будут сильнее искрить, а значит, реле быстрее выйдет из строя. Конечно, совсем не обязательно покупать новый аккумулятор. Вполне подойдет и бывшая в употреблении батарея, даже если она не рабочая: почти все аккумуляторы можно восстановить. Для этого достаточно сменить старый электролит новым и заряжать акком током 6Ач (для 55 Ач батареи) в течении 12 часов, потом 3 Ач в течении еще 12 часов.

  Если вы подобрали выброшенный аккумулятор и хотите его привести в годное состояние, то сначало убедитесь, что 12 вольт лампочка хотя бы немного светится питаясь от аккома - это говорит о том, что между всеми банками нормальный контакт и батарея все еще "жива". Я использовал именно восстановленый акком.

• Проходной провод от УПСа к компьютеру. Это самый стандартный сетевой кабель, с одной стороны которого "папа", а с другой "мама" разьем типа IEC-320 (трехконтактный). Кабель понадобится для подключения аккумулятора к УПСу. Конечно, для этой цели сгодятся и любые другие двенадцати амперные провода, но безопасней использовать только штатный кабель.
• Вентилятор, такого размера, который поместится в блок УПСа, нужен для охлаждения трансформатора и платы с логикой от перегрева. Трансформатор будет греться, при замене батареи на более мощную, больше чем обычно. Особенно, когда, УПС перейдет в автономный режим. Для охлаждения прибора достаточно установить 12 вольт вентилятор от старого блока питания компьютера или любой другой 12 вольтовый.
• Блок питания, от которого будет запитываться вентилятор охлаждения УПСа. Если вы не найдете у себя никакого источника питания кулера, тогда подключите его к источнику питания самого компьютера.

Беремся за отвертку

ВНИМАНИЕ!!!
Автор не несет ответсятвенности за вышедшее из строя оборудование, детали и блоки компютера. Испытания проводились с моделью TRIPPLITE 450i BC 1931 и аккумулятором Car Technic 54317 12V 43 Ah 200A и нет гарантии, что ваш УПС сможет работать с новыми баттареями и в процессе эксплуатации не выйдет из строя.

• Работайте только с обесточеным оборудованием.
• Не допускайте случайного замыкания проводов аккумулятора

Начните работу с того, что отвинтите два или несколько винтов на задней крышке прибора и вам станет доступно внутреннее содержимое. Извлеките штатную баттарею, отсоеденив два провода с клеммами от ее контактов. Теперь надо решить, каким образом вы подключите новый аккумулятор, который в силу своих крупных габаритов, будет распологаться вне корпуса УПС. Правильным будет воспользоваться уже имеющимся разьемом УПСа, обычно белого цвета, к которому подключается оборудование не нуждающееся в резервном питании от батарей - как принтер. Такой разьем есть почти на всех УПСах среднего и высшего классов, также он есть и на УПС изображенном на рисунке. На более дешовых УПС, где имеется только один выходной разьем, вам придется просверлить небольшое отверстие в корпусе, достаточное для того, чтобы вывести провода идущие на аккумулятор. В первом, гораздо более удобном, случае вам придеться освободить розетку УПСа, с внутренней стороны прибора, от проводов и подсоеденить к ней освободившиеся провода от батареи, которую только что извлекли из прибора. Свободные провода от розетки, к которой теперь подключены проводники от акккомулятора, заизолируйте. Клеммы, от батареи, две, а контактов на разьеме три - используйте два, параллельных друг другу, контакта. Когда все будет готово, еще раз обратите внимание на незаизолированные участки проводов и клемм и по возможности, если это необходимо, заизолируйте их. На панели с внешней стороны, где крепятся розетки для подключения аппаратуры, обязательно, около мадернезированного вами разьема, сделайте пометки "плюс", "минус" и надпись "12 V", чтобы не перепутать полярность при подключении батареи.

Вентилятор, в корпусе УПСа, устанавливайте таким образом, чтобы он хорошо обдувал трансформатор - предохраняя его от черезмерного нагревания. Вентилятор должен крепиться на материале амортизирующем вибрации, которые производит вентилятор во время работы. Им может стать вырезанный под размер кусок паралона или мягкой резины. Старайтесь обернуть ваш изоляционный материал вокруг куллера таким слоем, какой необходим, чтобы свободно удерживать вентилятор в корпусе УПСа без винтов и других дополнительных преспособлений, т.е. вентилятор должен удерживаться только паролоновой подушкой. Такое устройство крепления приведет к максимальному гашению шума, производимого вентилятором. Провода от вентилятора выведите на ружу через решотку корпуса УПС и соедените с 12V адаптером или с источником питания (ИП) компьютера, руководствуясь таблицей выходов тока, наклееной на корпусе ИП. Так же ИП вентилятора (с 220 на 12 вольт) можно разместить внутри УПС, подключив его к клеммам одной из выходных розеток.

• Не подключайте вентилятор прямо к трансформатору или к проводам идущим на аккумулятор.
• Не ставьте в УПС вентилятор процессора - его мощности не хватит чтобы охладить сильно греющийся трансформатор

Подключим провод к батарее. Один из разьемов силового кабеля, который будет вставлен в созданное нами 12 вольтовое гнездо УПСа, сохраните. Второй обрежьте и оголите обе жилы провода на длинну, достаточную для подключения нового аккумулятора. На клеммах аккумулятора провода должны держаться плотно, чтобы вдруг, во время работы УПСа не получилось так, что из-за окисления контактов, произошел перебой питания от батареи или один из проводов случайно соскочил, что может привести к выходу из строя как УПСа так и самого компьютера. Для крепления проводов к батарее можно использовать стандартные автомобильные клеммы или что то изобрести самому.

• Не используйте для подключения батареи тонкие провода и провода 220V/6A. Это может привести к нагреву проводников и плавлению изоляции.
• Не открывайте банки аккумулятора во время зарядки - это приведет к попаданию серной кислоты, содержащейся в электролите баттареи, в окружающую среду.
• Устанавливайте аккумуляторную батарею только в стандартном положении. Неправильная установка приведет к вытеканию электролита.
• Не устанавливайте заранее нерабочую или разряженную батарею.
• Подключая провода от УПС к батарее, проверьте соблюдение палярности. Черный провод всегда минус (земля).

В заключении вам необходимо собрать УПС, подключить ИП вентилятора (если это требуется), соеденить силовой кабель от аккумулятора с УПС - вставив разьем в 12V гнездо, затем подключить компьютер и монитор к разьемам УПСа и наконец, проверив, что выключатель источника бесперебойного питания находиться в положении "Off", соеденить кабель питания UPS с сетью 220V.

Настал момент истины - плавно включите кнопку питания UPS и затем включите компьютер. Уверен, если вы все правильно собрали, а ошибиться в такой простой модернизации вашего UPS было сложно, все заработает. Остается только протестировать вашу "большую батарейку" и узнать, сколько может работать компьютер питаясь от УПСа. В моей конфигурации этот срок был около 126 минут против 20 до переустройства прибора.

Тест производился три раза и каждый раз время работы отличалось лишь незначительно.

Начав эксплуатировать УПС с новыми батареями, проверьте, достаточно ли охлаждается трансформатор - для этого достаточно приложить руку к корпусу устройства. Он должен быть почти холодным. Так же проверьте силовой провод аккумулятора в обычном и автономном режиме - он не должен нагреваться. Во время автономной работы UPS от батарей рекомендую не выключать монитор и другие устройства, подключенные к УПС, с тем, чтобы потом включить заново - это может привести к отключению УПС. Также не подключайте новые устройства.

После того, как батарея УПС "сядет" во время тестирования прибора, вам будет необходимо снова зарядить акком в течение 24 часов от УПСа (компьютер отключен) и затем начать экплуатировать UPS так, как будто вы ничего не меняли в его устройстве.