Упс для компьютера схема: принципиальная схема ИБП для компьютера, как разобрать

Содержание

СХЕМА И ОПИСАНИЕ РЕМОНТА ИБП

СХЕМА ОПИСАНИЕ РЕМОНТА ИБП

ИБП — очень сложное устройство, которое условно можно разделить на два блока — это преобразователь и зарядное устройство выполняющее обратную функцию. В большинстве случаев ремонт ИБП очень проблемный и дорогостоящий. Но пробовать всё-же стоит — иногда неполадка простая и лежит буквально на поверхности.

На фирме выкинули нерабочий бесперебойник модели APC500. Но прежде чем пустить его на запчасти, решил попробовать его оживить. И как оказалось не зря. Прежде всего меряем напряжение на аккумуляторной гелевой батарее. Для функционирования бесперебойника но должно быть в пределах 10-14 В. Вольтаж в норме, так что проблема с аккумулятором отпадает.

Проверяем мощные полевые транзисторы — норма. Питание на электронную управляющую часть источника бесперебойного питания поступает с небольшого сетевого трансформатора на 15 В. Меряем это напряжение до диодного моста, после, и после стабилизатора 9 В.

А вот и отклонение. Напряжение 16 В после фильтра входит в микросхему — стабилизатор, а на выходе всего пару вольт. Заменяем её на аналогичную по вольтажу модель и воссстанавливаем питание схемы блока управления.

Ещё одна проблема — одна из тонких дорожек перегорела и пришлось заменить её тонкой проволочкой. Вот теперь устройство бесперебойного питания APC500 заработало без проблем.

Испытывая в реальных условиях, пришёл к выводу, что встроенная пищалка сигнализатор отсутствия сети орёт как дурная, и не мешало бы её немного утихомирить. Полностью выключать нельзя — так как будет не слышно состояния аккумулятора в аварийном режиме (определяется по частоте сигналов), а вот сделать тише можно и нужно.

Это достигается включением резистора на 500-800 Ом последовательно со звукоизлучателем. И напоследок несколько советов владельцам бесперебойных источников питания. Если он иногда отключает нагрузку, возможно проблема в блоке питания компьютера с «подсохшими» конденсаторами. Подключите UPS ко входу заведомо исправного компьютера и посмотрите — прекратятся ли срабатывания.

ИБП иногда неверно определяет ёмкость свинцовых батарей показывая статус ОК, но стоит только ему переключится на них, как они внезапно садятся и нагрузка «выбивается». Убедитесь, что клеммы заходят плотно, а не болтаются. Не отключайте его надолго от сети, лишая возможности держать аккумуляторы на постоянной подзарядке. Не допускайте глубоких разрядов батарей, оставляя по меньшей мере 10% емкости, после чего следует отключать ИБП до восстановления питающего напряжения.

Поделитесь полезными схемами

ПРОСТАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ ДЛЯ КВАРТИРЫ

Сигнализация для квартиры своими руками — автономное питание и герконовый контактный датчик проникновения. Устройство, описанное в статье, предназначено для звуковой сигнализации о проникновении в квартиру через входную дверь.

СХЕМА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДЛЯ ЛАМПЫ

Схема такого преобразователя не новая, но она была переделана и в итоге переделки количество используемых радиодеталей резко сократилось.

СГЛАЖИВАЮЩИЕ ФИЛЬТРЫ

Выпрямленный ток и напряжение на нагрузочном сопротивлении являются пульсирующими. Для сглаживания пульсаций параллельно нагрузочному сопротивлению можно включить конденсатор. Для более совершенного сглаживания пульсации вместо одного конденсатора между выпрямителем и нагрузочным сопротивлением R включают сглаживающий фильтр из элементов L и С.

Схемы ИБП — просто о сложном

В данной статье рассмотрим схемотехнику источников бесперебойного питания различных типов.

Источник бесперебойного питания (ИБП или UPS) применяется для сохранения работоспособности электроприборов на ограниченное время при перебоях напряжения в питающей сети. Устройства чаще всего используются совместно с серверами, компьютерами, различной офисной техникой и т. д. Схемотехника бесперебойников определяется условиями его использования: подключаемой мощностью, продолжительностью поддержания нужного напряжения питания и некоторыми дополнительными функциями. Обозначение источника бесперебойного питания на электрических схемах показано ниже:

Подключение ИБП

Большинство устройств оснащены USB-портом для подключения к ПК. Поэтому при отключении основного источника напряжения компьютер автоматически переходит в режим низкого потребления энергии. Чтобы UPS согласованно работал с ПК, достаточно соединить их через свободный порт, а на ПК установить драйвер, идущий в комплекте с ИБП. Также не стоит забывать, что нагрузка, подключаемая к устройству, должна потреблять в 1,5 раза меньше энергии (в ваттах), чем мощность UPS, умноженная на 0,7. Т. е. инвертор в 1000 Вт можно использовать для питания нагрузки мощностью до 470 Вт (максимум – 700). Ниже – схема подключения ибп:

Стоит отметить, что подключать к бесперебойнику принтеры не рекомендуется: при включении этого устройства в сеть формируется сильный скачок потребления энергии, который инвертор примет за опасность и перейдет в защитный режим. Сетевой фильтр для UPS не нужен, т. к. имеется встроенный. Ниже принципиальная электрическая схема ИБП наиболее простого исполнения.

Подобный прибор способен выдать нестабилизированное напряжение в 12 и стабилизированное в 5 вольт. Как только электроэнергия отключается, в работу вступает аккумулятор (на схеме В1). Если вам нужно на выходе стабилизированное напряжение в 15 вольт, соедините последовательно пару АКБ на 12 В, а также используйте стабилизатор 7815 (сейчас – 7805).

Схемы бытовых ИБП переменного тока

Устройства подключаются к обычной однофазной сети 220 вольт. По функциональной схеме существует три разновидности:

оффлайн (offline) или резервные – бюджетный вариант;
линейно-интерактивные;
онлайн (online) – с двойным преобразованием (наиболее дорогие).

Структурная схема источника бесперебойного питания с двойным преобразованием представлена ниже:

Эти приборы, помимо высокой стоимости отличаются низким КПД: много энергии преобразуется в тепло. Чем же обосновано использование таких устройств? Главный плюс заключается в моментальной реакции на отключение основного источника питания. Далее – схема ups линейно-интерактивного типа:

Этот вид ИБП представляет собой обычный автотрансформатор, у которого обмотки соединены напрямую, что обеспечивает стабилизацию напряжения. Однако подобные устройства уже включены в большинство бытовых приборов, и, если в вашей сети отклонения от номинального напряжения небольшие, то нет смысла покупать дорогое линейно-интерактивное изделие.

Можно обойтись обычным оффлайн, схема ибп 12 в которого представлена ниже:

Переключение в резервный режим в подобных бесперебойниках происходит чаще всего с помощью механического реле, чтобы не удорожать конструкцию. Если деталь качественная, ее хватит на весь период работы блока. Если реле дешевое, то выход из строя ИБП чаще всего происходит именно из-за него.

Инвертор

Его задача в составе UPS – преобразование постоянного напряжения в переменное 220 В и подача к потребителю. Иногда задействуется режим «байпас». Это когда выходное напряжение инвертора формируется из сетевого, т. е. аккумулятор не используется. Благодаря этому переключение на резервный режим происходит мгновенно. Схема инвертора бесперебойника (верхняя часть – сетевой фильтр, GV1 — АКБ):

Трансформатор от ИБП и его применение

Один из вариантов использования этого элемента бесперебойника – изготовление блока питания. Снимите трансформатор, омметром найдите обмотку с наибольшим сопротивлением: на нее подается 220 В. Теперь измерьте напряжение на остальных выводах и найдите 15 В. Остается к нему подсоединить выпрямительный мост, сглаживающий конденсатор – блок готов. Простейшая схема подключения трансформатора от бесперебойника:

Подобное самодельное устройство можно использовать, например, для подзарядки ноутбука.

Схема бесперебойника с ЮСБ интерфейсом

Во многих портативных устройствах есть схемы, получающие напряжение питания через USB-порт. Если ток пропадает, подключается аккумулятор. Чтобы при переключении напряжение не пропадало, можно использовать простейшую схему бесперебойника с юсб интерфейсом, собранную на диодах. Она достаточно эффективна, правда, в ней теряется много мощности:

Источник бесперебойного питания для компьютера (UPS), принцип работы

Здравствуйте, уважаемые читатели блога Pc-information-guide. ru. Сегодня предлагаю побеседовать о источниках бесперебойного питания (ИБП) или UPS — от англ. Uninterruptible Power Supply. А для чего они нужны, многие могут спросить? А вот для чего — когда, например, во всем доме/в вашей квартире пропадет электричество — компьютер спокойно продолжит работать вместе с монитором, а при желании, даже с аудиосистемой и возможно другим оборудованием, подключенным к системному блоку.

Правда, время автономной работы компьютера, как правило, не превышает 10-15 минут, однако, даже этого времени должно хватить, чтобы спокойно сохранить все несохраненное и корректно завершить работу компьютера, поскольку внезапное отключение питания компьютера весьма не полезно для него. Помимо обеспечения автономной работы, источник бесперебойного питания позволяет в случае чего «сгладить» перепады напряжения в электросети дома, тем самым защитив комплектующие вашего компьютера от короткого замыкания.

Физически ИБП представляет собой некий блок, который обычно располагают вблизи самого компьютера. Внутри этого блока находится аккумулятор(ы), за счет которых и обеспечивается резервное питание в случае внезапного отключения электроэнергии. Чем мощнее блок питания вашего компьютера, тем более емкими должны быть эти аккумуляторы, в противном случае их просто может не хватить, тогда толку от ИБП не будет.

То есть источник бесперебойного питания должен быть рассчитан на ту мощность, которой обладает ваш компьютер, монитор и другие устройства, которые вы захотите подключить к ИБП (получается, что мы должны обратить внимание на емкость аккумуляторов). А для того, чтобы правильно рассчитать емкость аккумуляторов в ИБП и не ошибиться в выборе, необходимо воспользоваться одним способом, о котором я расскажу уже в одной из следующих статей, ну а мы продолжаем.

Ниже приведена упрощенная схема устройства источника бесперебойного питания.

Немного поясню, что значит каждый элемент на схеме. Итак, поскольку ИБП подключается к обычной розетке, значит на входе у него 220 В переменного тока (Сеть). Фильтр необходим для удаления помех и, возможно (в некоторых моделях), стабилизации параметров сети (напряжение, частота и т.д.). Когда характеристики элетросети соответствуют номинальным значениям (нормальные параметры сети) напряжение в нагрузку (в нашем случае нагрузка — ПК) поступает по верхней «ветке». Одновременно с этим, идет подзарядка аккумуляторов через выпрямитель, который необходим для преобразования напряжения переменного тока в постоянное (для аккумуляторов необходим постоянный ток).

Как только параметры сети выходят за пределы нормальных значений, через короткий промежуток времени (2-15 мс) реле переключается на вторую ветвь и ток течет уже только по ней. Инвертор в схеме делает обратную выпрямителю задачу — преобразует постоянный ток в переменный, а блок питания компьютера «думает», что между ним и розеткой нет никакой «прокладки» в виде ИБП. Надо сказать, существует как минимум 3 основных разновидности источников бесперебойного питания, которые различаются устройством, но об этом поговорим как нибудь в другой раз. Представленная же схема является обобщенной и не относится к какой-то конкретной модели, а показана лишь для удобства восприятия.

До встречи на страницах блога Pc-information-guide.ru.

ИБП схемы построения

ИБП различаются по схемам построения: резервный (оф-лайн/off-line), интерактивный (лайн-интерактив/line-interactive) и он-лайн (on-line).

     Резервный ИБП (off-line)
     Принцип работы резервного источника бесперебойного питания заключается в питании нагрузки напряжением сети при его наличии и быстром переключении на резервную схему питания (батарея и инвертор) при его пропадании или выхода его параметров (напряжение и частота) за допустимые пределы. Батарея автоматически подзаряжается при работе ИБП от сети
     Отличительной особенностью такой схемы является наличие автоматического переключателя питания нагрузки (сеть/батарея).
     Резервный ИБП используется для питания персональных компьютеров или рабочих станций локальных вычислительных сетей. Практически все недорогие маломощные ИБП (UPS), предлагаемые на отечественном рынке, построены по резервной схеме. Среди преимуществ можно выделить компактность, экономичность, легкость, относительную дешевизну.

     Интерактивный ИБП (line-interactive)
     Принцип работы интерактивного источника бесперебойного питания полностью идентичен резервному, за исключением ступенчатой стабилизации входного напряжения посредством коммутации обмоток автотрансформатора.
     Интерактивный ИБП используется для питания персональных компьютеров, рабочих станций и файловых серверов локальных вычислительных сетей, офисного и другого оборудования, критичного к неполадкам в электросети. Среди преимуществ можно выделить компактность, экономичность, шаговую стабилизацию выходного напряжения, синусоидальную форму выходного напряжения.

     Он-лайн ИБП (on-line)
     Принцип работы он-лайн источника бесперебойного питания построен на двойном преобразовании напряжения: входное напряжение преобразуется в постоянное при помощи выпрямителя, а затем обратно в переменное при помощи обратного преобразователя (инвертора).      Он-лайн ИБП используется для питания файловых серверов и рабочих станций локальных вычислительных сетей, а также любого другого оборудования, предъявляющего повышенные требования к качеству сетевого электропитания.
     Считается, что схема он-лайн является самым совершенным на сегодняшний день решением, позволяющим полностью защитить нагрузку от всех существующих неполадок электропитания.
     Преимущества:
      — полная фильтрация сетевого напряжения от помех и выбросов, помехи, генерируемые нагрузкой не пропускаются обратно в сеть;
      — питание нагрузки «чистым» синусоидальным напряжением стабильным по величине и форме, как при работе от сети, так при работе от батарей;
      — переключение на батареи происходит мгновенно, при этом любые переходные процессы отсутствуют.

Ремонт ups своими руками

Мы постараемся ответить на вопрос: ремонт ups своими руками по рекомендациям подлинного мастера с максимально подробным описанием.

У знакомого на фирме выкинули нерабочий бесперебойник модели APC 500. Но прежде чем пустить его на запчасти, решил попробовать его оживить. И как оказалось не зря. Прежде всего меряем напряжение на аккумуляторной гелевой батарее. Для функционирования бесперебойника но должно быть в пределах 10-14В. Вольтаж в норме, так что проблема с аккумулятором отпадает.

Теперь осмотрим саму плату и померяем питание в ключевых точках схемы. Родной принципиальной схемы бесперебойника APC500 не нашёл, но вот кое что похожее. Для лучшей чёткости скачайте полноценную схему здесь. Проверяем мощные олевые транзисторы – норма. Питание на электронную управляющую часть источника бесперебойного питания поступает с небольшого сетевого трансформатора на 15В. Меряем это напряжение до диодного моста, после, и после стабилизатора 9В.

Нет тематического видео для этой статьи.

Видео (кликните для воспроизведения).

А вот и первая ласточка. Напряжение 16В после фильтра входит в микросхему – стабилизатор, а на выходе всего пару вольт. Заменяем её на аналогичную по вольтажу модель и воссстанавливаем питание схемы блока управления.

Бесперебойник начал трещать и жужжать, но на выходе 220В по прежнему не наблюдается. Продолжаем внимательный осмотр печатной платы.

Ещё одна проблема – одна из тонких дорожек перегорела и пришлось заменить её тонкой проволочкой. Вот теперь устройство бесперебойного питания APC500 заработало без проблем.

Испытывая в реальных условиях, пришёл к выводу, что встроенная пищалка сигнализатор отсутствия сети орёт как дурная, и не мешало бы её немного утихомирить. Полностью выключать нельзя – так как будет не слышно состояния аккумулятора в аварийном режиме (определяется по частоте сигналов), а вот сделать тише можно и нужно.

Это достигается включением резистора на 500-800 Ом последовательно со звукоизлучателем. И напоследок несколько советов владельцам бесперебойников. Если он иногда отключает нагрузку, возможно проблема в блоке питания компьютера с “подсохшими” конденсаторами. Подключите UPS ко входу заведомо исправного компа и посмотрите – прекратятся ли срабатывания.

Бесперебойник иногда неверно определяет ёмкость свинцовых батарей показывая статус ОК, но стоит только ему переключится на них, как они внезапно садятся и нагрузка “выбивается”. Убедитесь, что клеммы заходят плотно, а не болтаются. Не отключайте его надолго от сети, лишая возможности держать аккумуляторы на постоянной подзарядке. Не допускайте глубоких разрядов батарей, оставляя по меньшей мере 10% емкости, после чего следует отключать бесперебойник до восстановления питающего напряжения. Хотя бы раз в три месяца устраивайте “тренировку”, разряжая батарею до 10% и опять заряжая аккумулятор до полной ёмкости.

Удивляет полное отсутствие информации о таких распространенных приборах, как источники бесперебойного питания. Мы прорываем информационную блокаду и приступаем к публикации материалов по их устройству и ремонту. Из статьи Вы получите общее представление о существующих типах бесперебойников и более подробное, на уровне принципиальной схемы, – о наиболее распространенных моделях Smart-UPS.
Надежность работы компьютеров во многом определяется качеством электрической сети. Последствиями таких перебоев электропитания, как скачки, подъемы, спады и потеря напряжения, могут оказаться блокировка клавиатуры, потеря данных, повреждение системной платы и пр. Для защиты дорогостоящих компьютеров от неприятностей, связанных с силовой сетью, используют источники бесперебойного питания (ИБП). ИБП позволяет избавиться от проблем, связанных с плохим качеством электропитания или его временным отсутствием, но не является долговременным альтернативным источником электропитания, как генератор.

Нет тематического видео для этой статьи.

Видео (кликните для воспроизведения).

Рис. 1. Блок-схема ИБП класса Off-line

Рис. 2. Блок-схема ИБП класса Line-interactive

Рис. 3. Блок-схема ИБП класса On-line

Рис. 5. Входные цепи

Рис. 6. Включение процессора

Рис. 7. Выходной инвертор

Все знают, что скачки напряжения в электросети опасны для бытовой и компьютерной техники, а также электронных компонентов электроинструмента и промышленного оборудования. К большому сожалению, скачки напряжения не редкость в электросетях наших городов, а в селах – и подавно. Чтобы защитить технику от этих явлений, и было придумано устройство ИБП, что является аббревиатурой его названия: источник бесперебойного питания. UPS – это его англ. аббревиатура. Благодаря современным технологиям, ИБП эффективно сглаживает перепады напряжения, и радиочастотные помехи, а в случае полного отключения электричества переходит на питание потребителей с резервной батареи.

На сегодняшний день существует три основных типа ИБП:

Off-line – это наиболее дешевый вариант устройства, который прекрасно справляется с защитой домашней бытовой и компьютерной техники. При падении напряжения ниже критической отметки, устройство в течение нескольких миллисекунд переключается на АКБ и через инвертор питает подключенные к нему устройства расчетной мощности. Как напряжение приходит в норму, устройство переключается на питание от сети, одновременно подзаряжая батарею.

Недостатком «бесперебойника» этого типа является отсутствие встроенного стабилизатора, поэтому при нестабильном напряжении в сети происходит частое переключение на АКБ и обратно, что быстро выводит батарею из строя.

Line-interactive – это ИПБ с встроенным стабилизатором, который сглаживает перепады напряжения, не прибегая «к услугам» АКБ. Наличие стабилизатора и сглаживающих фильтров приводит к значительному увеличению диапазона, при котором ТБП может работать без аккумулятора. Этот тип UPS идеально подходит для сетей, с частыми перепадами напряжения. Выбирая ИПБ класса Line-interactive, следует отдавать предпочтение знаменитым брендам, хорошо зарекомендовавшим себя на отечественном рынке, так как ремонт ИПБ такого типа может достигать 70-100% от его стоимости.

В качестве недостатка можно отметить стоимость, которая несколько выше, чем у устройств Off-line.

On-line – это наиболее дорогие ИБП, со сложным инвертированием напряжения. Такой тип устройств защиты в основном применяется для наиболее чувствительного промышленного оборудования.

Применение ИБП такого типа для домашнего использования – не целесообразно и экономически невыгодно.

Несмотря на то, что «бесперебойник» предназначен защищать аппаратуру, он сам является электронным оборудованием, который также может выйти из строя и требовать ремонта, независимо от его типа, и исполнения. Как правило, ремонт источника бесперебойного питания производят в сервисном центре или в специализированной мастерской, но некоторые виды поломок, можно устранить и в домашних условиях, не прибегая к услугам дорогостоящих специалистов. Именно о таких неисправностях, которые можно устранить, как говориться «на коленках» и пойдет речь в этой части публикации.

Источник бесперебойного питания пищит. Причин этому явлению может быть три: «все хорошо», при переходе устройства на АКБ; «все плохо», если бесперебойник не прошел самотестирование; и «перегрузка». На любом ИБП для диагностики предусмотрен светодиодный или ЖК индикатор.
ИБП не включается. На самом деле причин данному явлению масса: испорчен сетевой кабель, плохой контакт в розетке, перегорел предохранитель, полностью разряжена батарея. Чаще всего, после долгого хранения ИБП дело именно в батарее, которая полностью потеряла свой заряд.
Устройство не держит нагрузку. Тут всего два типа возможной неисправности: вышла из строя аккумуляторная батарея или поломка в электронике. В первом случае можно попытаться зарядить АКБ. Во втором – однозначно сервисный центр.
Источник бесперебойного питания отключается после непродолжительной работы. Причиной отключения может быть высокая нагрузка, превышающая максимальную мощность самого «бесперебойника». Причиной отключения могут быть и другие неисправности ибп, но их диагностикой и устранением должны заниматься исключительно специалисты сервисного центра.

Кто виноват, в основных проблемах ИБП – уже предположили, теперь осталось решить, что делать. Получилось практически по Шекспиру!

Наши советы по самостоятельному ремонту источника бесперебойного питания, затрагивают самые основные неполадки. Если вы не уверены в своих познаниях и у вас нет опыта «общения» с оборудованием, работающим от опасного напряжения, лучше всего обратитесь к специалистам. С полным перечнем услуг по ремонту и модернизации вы можете ознакомиться тут. Если у вас возникли неразрешенные проблемы с работой ПК, то смело обращайтесь к специалистам нашей компании, мы всегда готовы взяться за любую сложную работу. Работаем как по городу Челябинску, так и по области.

К ИБП класса Off-line фирмы АРС относятся модели Back-UPS. ИБП этого класса отличаются низкой стоимостью и предназначены для защиты персональных компьютеров, рабочих станций, сетевого оборудования, торговых и кассовых терминалов. Мощность выпускаемых моделей Back-UPS от 250 до 1250 ВА. Основные технические данные наиболее распространенных моделей ИБП представлены в табл.1.

Таблица 1. Основные технические данные ИБп класса Back-UPS

Индекс «I» (International) в названиях моделей ИБп означает, что модели рассчитаны на входное напряжение 230 В, В устройствах установлены герметичные свинцовые не обслуживаемые аккумуляторы со сроком службы 3…5 лет по стандарту Euro Bat. Все модели оснащены фильтрами-ограничителями, подавляющими скачки и высокочастотные помехи сетевого напряжения. Устройства подают соответствующие звуковые сигналы при пропадании входного напряжения, разрядке аккумуляторов и перегрузке. Пороговое значение напряжения сети, ниже которого ИБп переходит на работу от аккумуляторов, устанавливается переключателями на задней панели устройства. Модели BK400I и BK600I имеют интерфейсный порт, подключаемый к компьютеру или серверу для автоматического самостоятельного закрытия системы, тестовый переключатель и выключатель звукового сигнала.

Принципиальная схема ИБП Back-UPS 250I, 400I и 600I практически полностью приведена на рис. 2-4. Многозвенный фильтр подавления помех электросети состоит из варисторов MOV2, MOV5, дросселей L1 и L2, конденсаторов С38 и С40 (рис. 2). Трансформатор Т1 (рис. 3) является датчиком входного напряжения.

Его выходное напряжение используется для зарядки аккумуляторов (в этой цепи используются D4…D8, IC1, R9…R11, С3 и VR1) и анализа сетевого напряжения.

Если оно пропадает, то схема на элементах IC2…IC4 и IC7 подключает мощный инвертор, работающий от аккумулятора. Команда ACFAIL включения инвертора формируется микросхемами IC3 и IC4. Схема, состоящая из компаратора IC4 (выводы 6, 7, 1 ) и электронного ключа IC6 (выводы 10, 11, 12), разрешает работу инвертора сигналом лог. «1», поступающим на выводы 1 и 13 IC2.

Делитель, состоящий из резисторов R55, R122, R1 23 и переключателя SW1 (выводы 2, 7 и 3, 6), расположенного на тыловой стороне ИБП, определяет напряжение сети, ниже которого ИБП переключается на батарейное питание. Заводская установка этого напряжения 196 В. В районах, характеризующихся частыми колебаниями напряжения сети, приводящими к частым переключениям ИБП на батарейное питание, пороговое напряжение должно быть установлено на более низкий уровень. Точная настройка порогового напряжения выполняется резистором VR2.

Все модели Back-UPS, за исключением BK250I, имеют двунаправленный коммуникационный порт для связи с ПК. Программное обеспечение Power Chute Plus позволяет компьютеру осуществлять как текущий контроль ИБП, так и безопасное автоматическое закрытие операционной системы (Novell, Netware, Windows NT, IBM OS/2, Lan Server, Scounix и UnixWare, Windows 95/98), сохраняя файлы пользователя. На рис. 4 этот порт обозначен как J14. Назначение его выводов:

1 — UPS SHUTDOWN. ИБП выключается, если на этом выводе появляется лог. «1» в течение 0,5 с.

2 — AC FAIL. При переходе на питание от батарей ИБП генерирует на этом выводе лог. «1».

3 — СС AC FAIL. При переходе на питание от батарей ИБП формирует на этом выводе лог. «0». Выход с открытым коллектором.

4, 9 — DB-9 GROUND. Общий провод для ввода/вывода сигналов. Вывод имеет сопротивление 20 Ом относительно общего провода ИБП.

5 — СС LOW BATTERY. В случае разряда батареи ИБП формирует на этом выводе лог. «0». Выход с открытым коллектором.

6 — ОС AC FAIL При переходе на питание от батарей ИБП формирует на этом выводе лог. «1». Выход с открытым коллектором.

Выходы с открытым коллектором могут подключаться к ТТЛ-схемам. Их нагрузочная способность до 50 мА, 40 В. Если к ним нужно подключить реле, то обмотку следует зашунтировать диодом.

Обычный «нуль-модемный» кабель для связи с этим портом не подходит, соответствующий интерфейсный кабель RS-232 с 9-штырьковым разъемом поставляется в комплекте с программным обеспечением.

Для установки частоты выходного напряжения подключить на выход ИБП осциллограф или частотомер. Включить ИБП в режим работы от батареи. Измеряя частоту на выходе ИБП, регулировкой резистора VR4 установить 50 ± 0,6 Гц.

Включить ИБП в режим работы от батареи без нагрузки. Подключить на выход ИБП вольтметр для измерения эффективного значения напряжения. Регулировкой резистора VR3 установить напряжение на выходе ИБП 208 ± 2 В.

Переключатели 2 и 3, расположенные на тыловой стороне ИБП, установить в положение OFF. Подключить ИБП к трансформатору типа ЛАТР с плавной регулировкой выходного напряжения. На выходе ЛАТРа установить напряжение 196 В. Повернуть резистор VR2 против часовой стрелки до упора, затем медленно поворачивать резистор VR2 по часовой стрелке до тех пор, пока ИБП не перейдет на батарейное питание.

Установить на входе ИБП напряжение 230 В. Отсоединить красный провод, идущий к положительному выводу аккумулятора. Используя цифровой вольтметр, регулировкой резистора VR1 установить на этом проводе напряжение 13,76 ± 0,2 В относительно общей точки схемы, затем восстановить соединение с аккумулятором.

Типовые неисправности и методы их устранения приведены в табл. 2, а в табл. 3 — аналоги наиболее часто выходящих из строя компонентов.

Таблица 2. Типовые неисправности ИБП Back-UPS 250I, 400I и 600I

Функция, которую выполняет источник бесперебойного питания (сокращенно — ИБП, или UPS — от английского Uninterruptible Power Supply), максимально полно отражена в самом его названии. Являясь промежуточным звеном между электросетью и потребителем, ИБП должен в течение определенного времени поддерживать электропитание потребителя.

Источники бесперебойного питания незаменимы в тех случаях, когда последствия перебоев в электроснабжении могут иметь крайне неприятные последствия: для резервного питания компьютеров, систем видеонаблюдения, циркуляционных насосов систем отопления.

Подробнее про ИБП

Принцип действия любого источника бесперебойного питания прост: пока напряжение питающей сети находится в заданных пределах, оно подается на выход ИБП, одновременно с этим заряд встроенного аккумулятора поддерживается от внешнего питания схемой заряда. При пропадании электропитания или его сильном отклонении от номинала выход UPS подключается к встроенному в него инвертору, преобразующему постоянный ток от аккумулятора в переменный ток питания нагрузки. Естественно, время работы ИБП ограничено емкостью аккумулятора, КПД инвертора и мощностью нагрузки.

Существует три конструктивных типа источников бесперебойного питания:

Предлагаем ознакомиться с устройством ИБП на примере модели APC Back-UPS RS800

Так как в основном бесперебойные источники питания используются для резервного питания компьютеров, они часто имеют USB-выходы для подключения к ПК, что позволяет при переходе на резервное питание автоматически перевести компьютер в режим пониженного энергопотребления. Для этого достаточно соединить ИБП со свободным портом компьютера и установить драйвера с идущего в комплекте диска. Старые модели бесперебойников могут использовать для этого COM-порт, практически исчезнувший на ПК.

Нужно помнить, что мощность нагрузки в ваттах, подключаемой к источнику бесперебойного питания, должна быть минимум в полтора раза меньше, чем его номинальная мощность в вольт-амперах, умноженная на 0,7 (коэффициент мощности, определяющий потери в самом источнике), чтобы не допустить перегрузки инвертора. Например, инвертор мощностью 1 кВА сможет запитать без перегрузки нагрузку не более 470 ватт, в пике — до 700 Вт.

Пример возможной схемы подключения:

Поскольку встроенные в UPS аккумуляторы автоматически поддерживаются в заряженном состоянии, нет необходимости в их дополнительной зарядке. Если аккумулятор был полностью разряжен, ряд моделей бесперебойников в момент включения могут индицировать неисправность аккумулятора, однако по мере набора им заряда индикация прекратится.

Как правило, при первом включении ИБП ему нужно 5-6 часов для полной зарядки аккумулятора. Ряд нюансов эксплуатации зависят от типа применяемого аккумулятора:

Наиболее дешевые аккумуляторы, выполненные по технологии AGM (ошибочно либо намеренно могут называться продавцами гелевыми) не рекомендуется длительно оставлять разряженными, так как это ведет к их деградации и потере емкости. Если ИБП не используется длительное время, стоит регулярно включать его вхолостую, чтобы поддержать заряд аккумулятора.
Настоящие гелевые аккумуляторы дороже, но без последствий переносят длительный глубокий разряд. Одновременно они более чувствительны к перезаряду, что может произойти при установке в ИБП батареи емкостью меньше, чем рассчитано.

Если же существует необходимость зарядить аккумулятор от внешнего зарядного источника, крайне важно ограничить зарядный ток значением не более 10% от номинала емкости (так, аккумулятор емкостью 4 А*ч можно заряжать током не более чем 0,4 А).

Основная неисправность источника бесперебойного питания, с которой приходится сталкиваться, связана с тем, что бесперебойник не переходит в автономный режим. Она может быть вызвана следующими причинами:

При соблюдении же правил эксплуатации бесперебойника все его обслуживание сведется к своевременной замене аккумуляторов.

Стоит у меня для компьютера источник бесперебойного питания Value 600E, покупал его давно служил верно правда несколько раз менял аккумулятор но это нормально. И вот настал такой момент, утром как обычно хотел включить его чтоб поработать за компьютером но бесперебойник не включился, в ответ тишина даже писка нет, реле не щёлкают.

Пришлось раскручивать и разбираться что случилось.

value-600e указаны места для саморезов

Проверил сетевое напряжение затем аккумулятор всё в норме. Полностью открутил плату чтоб произвести внешний осмотр, но всё было нормально. Стал прозванивать цепь и в результате обнаружил пробитый конденсатор 0,01 мкФ 250В на схеме C4 (103к) и в обрыве резистор 1,5 кОм 2Вт на схеме R5

сделал скрин из схемы (внизу ссылка на полную принципиальную электрическую схему Value 600E) красными стрелками указал виновников:

Заменил сгоревшие элементы, собрал включаю и он заработал (отремонтировал) надеюсь мой опыт будет полезен.

примичание: на конденсаторе такая маркировка F .01J / PD 250V

В источниках бесперебойного напряжения используется закрытый гелиевый или кислотный аккумулятор. Встроенный аккумулятор рассчитан обычно на емкость от 7 до 8 Ампер/час, напряжение – 12 вольт. Аккумулятор полностью герметичен, это позволяет использовать устройство в любом состоянии. Помимо аккумулятора, внутри можно разглядеть громадный трансформатор, в данном случае на 400-500 ватт. Трансформатор работает в двух режимах –

1) как повышающий трансформатор для преобразователя напряжения.

2) как понижающий сетевой трансформатор для зарядки встроенного аккумулятора.

При работе в обычном режиме нагрузка питается отфильтрованным напряжением сети. Для подавления электромагнитных и помех во входных цепях используются фильтры. Если входное напряжение становится ниже или выше установленной величины или вообще исчезает, то включается инвертор, который в нормальном режиме находится в отключенном состоянии. Преобразуя постоянное напряжение батарей в переменное, инвертор осуществляет питание нагрузки от батарей. BACK UPS класса Off-line неэкономично работают в электросетях с частыми и значительными отклонениями напряжения от номинальной величины, поскольку частый переход на работу от батарей уменьшает срок службы последних. Мощность выпускаемых производителями Back-UPS находится в диапазоне 250-1200 ВА. Схема источника бесперебойного напряжения BACK UPS достаточно сложна. В архиве вы можете скачать большой сборник принципиальных схем, а ниже приведены несколько уменьшенных копий – клик для увеличения.

Тут можно встретить специальный контроллер, который отвечает за правильную работу устройства. Контроллер активирует реле, когда сетевое напряжение отсутствует и если бесперебойник включен, то он будет работать как преобразователь напряжения. Если напряжение в сети снова появляется, то контролер отключает преобразователь и устройство превращается в зарядное устройство. Емкость встроенного аккумулятора может хватать до 10 – 30 минут, если, разумеется, устройство питает компьютер. Подробнее почитать про работу и назначение узлов бесперебойника можно почитать в этой книге.

BACK UPS может быть использован в качестве резервного источника питания, вообще рекомендуется иметь каждому дому по бесперебойнику. Если бесперебойный ИП предназначен для бытовых потребностей, то желательно выпаять с платы сигнализатор, он напоминает, что устройство работает как преобразователь, напоминание писком он делает в каждые 5 секунд, а это надоедает. На выходе преобразователя чистые 210-240 вольт 50 герц, но что касается формы импульсов, там явно не чистый синус. BACK UPS может питать любую бытовую технику, в том числе и активную, разумеется, если мощность устройства позволит этого.

Ремонт ИБП(UPS) APC 350 (11.10.2018)

При включении, данного Источника бесперебойного питания, ИБП издает постоянный непрерывистый сигнал, и данный UPS переходит в режим Overload после детального осмотра и диагностики было определено, что вышел из строя трансформатор Черный-Белый 12Ом , Коричневый-Синий 0,8 Ом, Красный-Белый-Черный накоротко )

Ремонт ИБП(UPS) BNT 600AP (24.07.2018)

При включении, данного Источника бесперебойного питания, ИБП издает постоянный непрерывистый сигнал, после детального осмотра и диагностики было определено, что вышел из строя переменный резистор VR1, с помощью данного потенциометра регулируется Напряжение зарядки аккумулятора VR1 имеет номинал 1 Мом (для ИБП BNT-600AP нужно выставить 13.8 вольт). Включаем ИБП отключаем один конец от аккумулятора, устанавливаем тестер и регулируем с помощью данного потенциометра нужное напряжение (писк начинается при превышении напряжения больше 15 вольт.)

При включении, данного Источника бесперебойного питания, ИБП не включается вообще , после детального осмотра было определено , что вышли из строя транзисторы инвертора IRF 2805,после замены данных транзисторов на IRF3205 ИБП включается и работает , но периодически при переходе работы от батареи , начинает идти постоянный писк и подключенная нагрузка выключается, для устранения данной неисправности меняем два конденсатора C14 22mFx16V и C30 22mFx16V . Работоспособность данного ИБП была восстановлена.

Ремонт ИБП(UPS) MGE NOVA AVR 500 (02.07.2017)

Ремонт ИБП(UPS) APC Smart-UPS 620 (03.05.2017)

Провел ремонт и решил по этой теме отписаться. Значит попал ко мне источник бесперебойного питания Powercom Black Knight BNT-600 со сложной судьбой полной падений (буквально) и разочарований. Естественно попал он в мои руки на предмет ремонта. Так как бесперебойники ремонтировать мне еще не приходилось, то взялся за ремонт с оговоркой “на попробовать”, хуже уже не будет.

Бесперебойник этот, скажем так, не самый лучший, в общем один из самых простых.

Начну с его характеристик:

Тип – интерактивный
Выходная мощность – 600 ВА / 360 Вт (обращайте внимание на мощность в ваттах (Вт), а не в вольт-амперах (ВА))
Время работы при полной нагрузке – 5 мин (хотя на коробке написано 10-25 минут для “некого компьютера с 17-дюймовым CRT-монитором)
Форма выходного сигнала – сигнал в форме многоступенчатой аппроксимации синусоиды 220 В ±5% от номинала
Время переключения на батарею – 4 мс
Макс. поглощаемая энергия импульса – 320 Дж

Таблица электрических параметров ИБП взятая из мануала:

Как видите – никаких наворотов нет: 360 ватт, питание только двух устройств, никаких возможностей наблюдения нет, кроме одного светодиода на передней панели и “пищалки”. Модели чуть по-старше имеют дополнительные функции, но это все лирика. Теперь перейдем собственно к истории этого ИБП.

Приобретен этот ИБП в далеком 2005 году, но поработать так и не успел – его грохнули оземь, отчего у бесперебоника случилась огромная трещина на задней стенке, через которую выпали все разъемы питания. Очевидцы утверждали, что до падения он все-таки успел немного поработать – аж целый день через него работал компьютер. После падения работать он напрочь отказался. И в таком состоянии простоял в шкафу аж 4 (!) с хвостиком года. Многие скажут – не имеет смысла его чинить, батарея уже давно потекла и лопнула. Ан нет целая она, как показало вскрытие и тестирование, только разряжена под ноль.

Разборка бесперебойника оказалась простой: четыре винта, крепящих верхнюю крышку были выкручены обычной длинной крестовой отверткой. Снимаем крышку и видим: собственно батарею, трансформатор и плату управления и сигнализации. Вот схема внутреннего (кабельного) подключения батареи к плате и к трансформатору.

Схема электрическая принципиальная Powercom BNT-600

Все предельно просто и вопросов по подключению возникнуть не должно. При включении бесперебойника в сеть что под нагрузкой, что без нагрузки последний никаких признаков жизни не подает. Первым делом проверяем те части ИБП, которые могли выйти из строя от удара – это батарея и трансформатор.

Трансформатор на разрыв обмоток проверяется следующим образом – прозваниваются провода идущие к разъему: должны звониться между собой черный и зеленый, а также черный, красный и синий (расположены рядом). Потом прозваниваются толстые провода черный, красный, синий, которые также между собой объединены. С транформатором все вроде бы в порядке.

ВНИМАНИЕ! Будьте осторожны! Дальнейшие работы могут привести к поражению электрическим током. Автор не несет никакой ответственности за последствия Ваших действий.

Батарея. Внешний осмотр показал, что она целая – не лопнула и не потекла. Но для того, чтобы проверить ее исправность ее сначала нужно зарядить. Я заряжал ее от компьютерного блока питания – это единственное, что было под рукой. На батарее указано, что она выдает 12 вольт и 7 ампер, а в компьютерном БП как раз есть 12 В, просто берем и запитываем от блока питания батарею: желтый провод к красной клемме на батарее, черный провод к черной клемме. Не стоит блок питания подключать еще к чему либо., если у Вас нет под рукой лишнего БП, то нужно отключить его и вытащить из системного блока. Сам блок питания включается замыканием PS-ON (зеленый) и COM (любой черный) на разъеме АТХ. Будьте аккуратны. Ибо Ваш покорный слуга ощутил на себе всю прелесть протекания по руке тока. В таком состоянии батарею и блок питания нужно оставить на несколько часов, я заряжал ее три дня по 5 часов, этого вполне хватило, чтобы батарея выдавала 11,86 вольт – чего вполне достаточно для запуска платы управления.

Пока батарея заряжается перейдем к следующей части ИБП – это РСВ, плата управления. Я незря выше указал на 11,86 вольт, которые необходимы, чтобы запустить плату управления. “Мозги” бесперебойника в виде микросхемы 68НС805JL3 питаются именно от батареи и, исходя из таблицы неисправностей в мануале, для работы нужно не менее 10 вольт. Вот эта таблица:

Меня посетила мысль: быть может поэтому бесперебойник и не включается! Но забегая вперед скажу, что по достижении нормального заряда, установленная батарея, только смогла ударить меня током, но бесперебоник не запустился. Значит проблема не в малом напряжении питания. Тем более, что полностью заряженный ИБП не захотел запускаться сразу же после падения.

Следующим шагом была прозвонка всего, что можно прозвонить обычным цифровым мультиметром. На поверку оказались три пробитых диода, которые я заменил на аналогичные. Что опять таки ничего не дало – бесперебойник молчал как и прежде.

Тут меня черт дернул пропаять все нелакированные дорожки (со стороны монтажа) – а вдруг трещина, дающая обрыв цепи. Мерять напряжения на предмет обрыва на включенном аппарате как-то не хотелось.

В итоге оказалось, что при падении именно трещина плате давала сбой, ибо пропайка дорожек помогла!

Интересным остается тот факт, что за 4 с лишним года разярженная батарея осталась в целости и сохранности и прекрасно выдает почти 12 вольт ей положенных.

Вот список файлов, которые могут оказаться полезными:

Схема электрическая принципиальная (pdf): [hide][attachment=110][/hide]

Для ремонта использовались следующие инструменты и материалы:

Цифровой мультиметр DT838
Отвертка крестовая
Отвертка шлицевая
Паяльник 60 Вт
Пинцет медицинский
Бокорезы
Канифоль, флюс, припой, спирт, салфетки
2 “крокодильчика”, 2 проводка от старого блока питания, разъем Molex от старого “сидюка” для подключения батареи к блоку питания.

Желаю Вам успехов в ремонте и да не бей Вас ток!

Достался мне от предыдущего админа бесперебойник APC-420, весь занюханый, валялся он в шкафу, среди прочего хлама. Когда спросил — что с ним, он сказал:”Аккумулятор сдох, если нужен, то закажи новую батарею.” Ладно, валяется, и валяется, есть не просит. Забыли.

Примерно через полгода я на него случайно наткнулся, во время очередной бесплодной попытки навести хоть какое-то подобие порядка в своей шараге. Подключил к розетке, с целью посмотреть, а что же говорят и показывают бесперебойники с дохлым аккумулятором. Он заморгал лампочками, чё-то попищал, тут мне позвонили, и куда-то оторвали. В общем снова я его нашёл только через пару месяцев. Стоит мирненько, лампочкой зелёной светит, мол, всё в порядке с напряжением в сети. Я его от сети отключил, он занервничал, запищал и натужно загудел продолжая подавать напряжение на несуществующую нагрузку :). Выждав минут 5 для контроля, я его выключил, и подключил через него свой комп. Попробовал, как он себя ведёт при пропадении питания — всё чётко, комп пашет, выдаёт предупреждения (я его кабелем по COM-порту прислюнявил), и минут через 7 вырубается комп, а за ним и UPS.

Однажды, выключили напряжение, а заранее не предупредили. Страшного ничего не произошло, Почти у всех были UPS`ы, завершили работу и стали ждать, когда включат. Я ничего вырубать не стал, решил проверить в “боевых условиях”, сколько протянет оборудование на автономном питании. Попутно выяснилось, что Cisco и кабельный момед TAYNET DT-128 подключены прямо к сети, без всяких фильтров и бесперебойников.
— Через 8 минут сдох мой бесперебойник, без предупреждений, и корректного завешения работы виндов. (Это при том-то, что я к нему кабель подбирать заколебался – у APC по крайней мере две возможные распайки COM-кабелей бывает)
— На 15-ой минуте отдуплились два серванта, запитанных от одного UPS`a на 700W.
— На 15-ой же минуте помер прокси под FreeBSD, у которого стоял маленький Back-UPS 475, а на этой модели кабель для общения с компом в принципе не предусмотрен, поэтому работа не была корректно завершена.
— На 22-ой минуте включили напругу и эксперимент кончился. В работе оставались три 24-х портовых свича, и сервер, что питались от Smart-UPS 1500.

В итоге после некоторых комбинаций и махинаций с перестановкой UPS`ов у меня получился 700-й smart, а у FreeBSD — мой, который был вроде как дохлый, зато с RS-232 интерфесом (COM-порт) для сопряжения с компом. Долго воевал, пока под фрюхой удалось добиться того, чтоб она видела его. Итогом последнего из экспериментов стало то, что всё корректно завершилось, но после включения питания на APC-420 стала постоянно гореть красная лямпочка — типа сдох аккумулятор:

Начала постоянно гореть красная лампочка на бесперебойнике, показывая, что пора заменить аккумулятор – типа сдох.
Первое, что удивило после разборки UPS — так это то, что радиторы на транзисторах такого маленького размера, я-то привык к старинным басперебойникам с обычными транзисторами, а тут оказались полевые – как итог уменьшение размеров радиаторов более чем на порядок:

Нынче стали использовать полевые транзисторы – они куда меньше греются чем обычные, поэтому радиаторы стали совсем маленькими.
Переход на полевые транзисторы позволил уменьшить размеры радиаторов у транзисторов – теперь они меньше греются.
Второе, что уже относиться к хорошему, так это мощность трансформатора, которая, судя по маркировке на нём, равнялась 430W, что даже больше, чем паспортная мощность блока бесперебойного питания (есть мнение, что выпускаются и более могучие бесперебойники в таком корпусе с мелкими отличиями в схеме и более мощными ключевыми транзисторами):

Как ни странно – транс сделан с запасом :)Чего-чего, а вот этого от косоглазых я не ожидал. (пусть и с маленьким – 30W, но всё же)
Ещё одна интересная хреновина в конструкции, которую я раньше даже и не замечал — это возможность подключения через Smart-UPS сетевого кабеля, с целью дополнительной защиты. При ближайшем рассмотрении схема оказалась совсем простой, и защищены только две пары по которым передаются данные (для телефонной пары защита разведена, но не распаяна):

Довольно примитивная, но действенная схема по защите от всплесков высокого напряжения:

Для восстановления работоспособности аккумуляторной батареи (12V 7.0Ah, банки вроде целые, ни одна не вздулась.), была собрана простенькая схема для заряда ассиметричным током(Предварительно я его разрядил до 10,8 вольта лампочкой на 21W):

Заряжался до 14,8 вольта, после чего снова разряжал. И так три раза. Зарядный ток был около 0,5 A. Первый раз разрядился совсем быстро — буквально за час. Со второго захода — за два с копейками, третий раз не разряжал, поставил на место. Когда его мучения окончились, он работал как новенький. Конечно, новым он от этого не стал, но работать ещё долго проработал. По-хорошему – трёх раз мало, надо было раз 5 его так прогнать, проработал бы гораздо дольше (через год с ним приключилась аналогичная история, но я там уже не работал, и как всё решилось не знаю. ).

Принцип работы источников бесперебойного питания Powercom серии KIN
Источники бесперебойного питания (ИБП) серии KIN производства фирмы PowerCom сразу привлекли внимание потребителей своими малыми габаритами, практически бесшумной работой, и главное – низкой стоимостью, сделавшей эти аппараты доступными буквально каждому владельцу персонального компьютера. Однако низкая стоимость данных ИБП является следствием некоторых упрощений конструкции, главное из которых – гальваническая связь схемы управления с питающей сетью. Поэтому нередки случаи повреждения ИБП при резких бросках сетевого напряжения.

Рассмотрим работу ИБП по его принципиальной схеме (см. рисунок). При включении блока в электрическую сеть 220 В происходит заряд конденсатора C17 через цепь D2, R66, R67 и конденсатора C5 через D19, R8. По достижении на C5 потенциала, достаточного для пробоя стабилитрона ZD10, открываются транзисторы Q23 и Q24. К этому времени напряжение на C17 вполне достаточно для срабатывания реле RY1. Поскольку процессор обесточен, потенциал на его выводе 11 равен потенциалу общего провода и Q22 закрыт. Транзистор Q25 открывается током, протекающим через R41, Q24 и включает реле RY1. Своими контактами реле RY1 подключает сетевое напряжение к обмотке I трансформатора T1. Появившееся на обмотке II напряжение выпрямляется диодным мостом D8…D11 и через D14 подводится к ста- билизатору Q6 (LM317). Выходное напряжение стабилизатора Q6 задается резистивным делителем R28, R30 и используется для зарядки аккумуляторной батареи через D13 и питания реле RY1 через D18. В данном режиме ИБП выключен; происходит заряд аккумуляторной батареи.

Принципиальная схема UPS POWERCOM часть 1

Принципиальная схема UPS Powercom часть 2

При замыкании контактов кнопки запуска SW1 на панели ИБП транзисторы Q2 и Q1 открываются током, протекающим через R1 и R4. На коллекторе Q1 появляется напряжение +12 В, используемое для питания всех внутренних цепей блока. Стабилизатор U1 (L7805) обеспечивает напряжение +5 В для питания цифровой части схемы. Цепь R56, C14 формирует сигнал сброса микроконтроллера U4. После отработки микроконтроллером программы начальной инициализации на его выводе 5 появляется сигнал «лог. 1», зажигающий зеленый светодиод LED1.

На выводе 3 U4 возникают импульсы, которые через конденсатор C26 периодически открывают транзистор Q3. Таким образом, конденсатор C29 периодически разряжается через Q3 и заряжается через R5, R4, R3. Ток его заряда достаточен для поддержания транзисторов Q1 и Q2 в открытом состоянии.Если по какой-либо причине (например, из-за сбояв работе микроконтроллера) импульсы на выводе 3 U4 исчезают, конденсатор C29 заряжается, транзисторы Q1 и Q2 закрываются и схема ИБП обесточивается.

В режиме работы от сети контакты реле RY1 и RY4 замкнуты. При этом ИБП отслеживает амплитуду напряжения в сети через цепь, подключенную к выводу 16 микроконтроллера. При понижении напряжения сети ниже 196 В включается реле RY2. При этом сетевое напряжение поступает на часть обмотки I трансформатора T1, а нагрузка питается от всей обмотки. Таким образом, T1 выступает в роли автотрансформатора, повышая выходное напряжение на 12%. При превышении напряжением сети уровня в 245 В включается реле RY3. Сетевое напряжение поступает на всю обмотку I, а выходное напряжение снимается с ее части, понижаясь относительно сетевого на 12%. Таким образом, ИБП стабилизирует выходное напряжение в некотором диапазоне изменения напряжения сети без перехода на работу от батарей. При работе от сети ИБП синхронизирует свой внутренний генератор с фазой сетевого напряжения через цепь, подключенную к выводу 25 микроконтроллера U4.

Большинство неисправностей данного ИБП обусловлено, главным образом, двумя причинами.

Во-первых, перегрузкой или коротким замыканием на выходе устройства. При этом обрывается резистор R61, и ток нагрузки начинает течь по цепи D15, R51, R42. Обычно это приводит к выгоранию резисторов R51 и R42, а также к пробою стабилитрона ZD6. Если после замены этих элементов ИБП не запускается – значит, повреждены цепи аналого-цифрового преобразователя (АЦП) микроконтроллера U4.

Во-вторых, скачком напряжения в электрической сети. Данный ИБП не имеет, как уже говорилось, гальванической развязки с сетью, и броски напряжения (например, из-за коммутации мощной индуктивной нагрузки) способны его повредить. При этом обычно выходят из строя микросхемы U2, U1 и транзистор Q1. Кроме того, могут быть повреждены транзисторы Q23…Q25, обмотки реле RY1…RY4 и шунтирующие их диоды D5…D7. Необходимо также проверить микросхему Q6 и транзистор Q5.

Перед первым запуском ИБП после ремонта в разрыв цепи плюсового вывода батареи желательно включить плавкий предохранитель номиналом 5 А. Срабатывание предохранителя сразу после перехода ИБП в режим тестирования батарей свидетельствует о неисправности АЦП микроконтроллера.

Случаи повреждения выходных транзисторов инвертора Q7…Q10 довольно редки и в основном связаны с попаданием внутрь ИБП жидкости или насекомых.

В случае выхода из строя микроконтроллера U4 (а это, в конечном счете, происходит более чем в половине проанализированных неисправностей ИБП данного типа) сделать уже ничего, к сожалению, нельзя, поскольку микросхема MC68HC705P6A практически недоступна. Однако если Вам повезло и в ремонтируемом экземпляре ИБП контроллер уцелел, можно защитить его входы (выводы 15…19) при помощи нормально запертых диодов КД522 или 1N4148, подключенных на общий провод и цепь питания +5 В.

Владимир Ильин
Журнал: Ремонт электронной техники

Автор статьи: Артем Кондратьев

Добрый день! Я Артем. Чуть меньше 9 лет работаю слесарем и мне нравиться работать руками. Когда создаешь новые полезные вещи или возвращаешь к жизни сломанные предметы. Разве это не прекрасно? Рекомендую, перед реализацией идей с моего сайта, проконсультироваться со специалистами. Удачного рабочего дня!

✔ Обо мне ✉ Обратная связь Оцените статью: Оценка 5 проголосовавших: 3

Схема электрическая принципиальная ибп. Конструкция и ремонт источников бесперебойного питания фирмы арс

Как сделать бесперебойник самому? Чисто синусоидальное напряжение на выходе, пригодное для питания любых приборов. (10+)

Как сделать ИБП с синусоидальным выходом самому

Стоит ли самому собирать ИБП?

Имеет ли смысл собирать ИБП самому? Не знаю. В продаже есть киловаттные бесперебойники за 30 т. р. Эти изделия однозначно более высокого качества, надежности и энергоэффективности, чем самодельный. Стоимость самодельного, если собирать его из готовых блоков, получается в районе 20 т. р. Я собирал его тогда, когда еще в продаже ничего подобного не было. В любом случае, делюсь опытом. Мой UPS отлично работает уже 8 лет. Учтите, что это устройство постоянного функционирования. Он не выключается, когда есть напряжение в сети, а работает постоянно. Так что он реально проработал беспрерывно восемь лет. Изменить схему так, чтобы он автоматически выключался и включался, если это Вам нужно, не составит труда для специалиста, способного его собрать. Я использую именно непрерывно работающее устройство потому, что у меня в доме есть несколько критических по электроэнергии потребителей: компьютеры, сервер, система «умного дома». При переключении с сети на питание от аккумулятора возникает скачок напряжения, который недопустим.

Источник бесперебойного питания можно целиком собрать самому, тогда стоимость деталей к нему составит 10 т. р.

Вашему вниманию подборка материалов:

Недостатком самодельного ИБП является низкий КПД при низких нагрузках. Бесперебойник на холостом ходу, то есть без нагрузки, потребляет около 100 Ватт. Без всякой нагрузки UPS сажает аккумуляторы за 35 часов.

Не следует соединять аккумуляторы параллельно. При больших нагрузках, а здесь нагрузки большие, не удается обеспечить, чтобы параллельно соединенные аккумуляторы нагружались одинаково. Виной тому разные сопротивления проводов и мест контакта на клеммах. Таким образом, работать будет только один аккумулятор из всех, он и выйдет очень быстро из строя.

Эксплуатация и обслуживание источника бесперебойного питания

Не забудьте регулярно следить за уровнем электролита в аккумуляторах. Больше ничего особенного делать не надо.

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые.
Схема преобразователя однофазного напряжения в трехфазное….

Как работает инвертирующий стабилизатор напряжения. Где он применяется. Описание…

Обзор схем бестрансформаторных источников питания…

Питание светодиода. Драйвер. Светодиодный фонарь, фонарик. Своими рука…
Включение светодиодов в светодиодном фонаре….

Мостовой импульсный стабилизированный преобразователь напряжения, исто…
Как работает мостовой стабилизатор напряжения. Где он применяется. Описание прин…

Замечания

Эту схему можно адаптировать и для других значений стабилизированного и нестабилизированного выходных напряжений, применяя различные стабилизаторы и аккумуляторы. Например, чтобы получить стабилизированные 15 В, необходимы соединенные последовательно два 12-вольтовых аккумулятора и интегральный стабилизатор 7815. Поэтому, данное схемное решение имеет довольно широкое применение.

Первичная обмотка трансформатора TR1 рассчитывается на номинальное значение напряжения электросети, например, в Великобритании оно составляет 240 В. Вторичная обмотка должна, при этом, выдавать напряжение не менее 12 В с током 2 А, но может быть рассчитана и на большее напряжение, например, на 15 В. Предохранитель F1 с замедленным срабатыванием защищает трансформатор от короткого замыкания в схеме или неисправности аккумулятора. Светодиод LED1 будет светиться, когда подается напряжение питания. При отключении энергоснабжения индикатор гаснет, и выходное напряжение поддерживается аккумулятором. На рисунке ниже приведен результат моделирования работы устройства при подключении к электросети.

Между клеммами VP1 и VP3 — номинальное нестабилизированное напряжение питания. На клеммах VP1 и VP2 присутствует стабилизированное напряжение 5 В. Через резистор R1 и диод D1 происходит заряд аккумулятора B1. Диоды D1 и D3 предотвращают свечение LED1 при отключении напряжения сети. Аккумулятор подзаряжается в капельном режиме, ток которого определяется следующим образом:

(VP5 — U B1 — 0.6) / R1 ,

VP5 — напряжение после выпрямительного моста BR1, сглаженное конденсатором С1,
U B1 — напряжение на аккумуляторе B1.

Диод D2 должен быть включен в схему обязательно, без него на аккумулятор попадет полное напряжение VP5, без ограничения тока, что приведет к перегреву батареи и выходу ее из строя. На рисунке ниже показан результат моделирования схемы при отключении электроэнергии.

Обратите внимание, что напряжение 5 В стабильно при любом режиме работы схемы, и, в то же время, нестабилизированное напряжение питания VP3 может меняться в пределах нескольких вольт.

Время работы в резервном режиме

Время работы в резервном режиме зависит от нагрузок, подключенных к устройству, а также, от емкости аккумулятора. Если Вы используете 12-вольтовый аккумулятор емкостью 7 А·ч и подключили 5-вольтовую нагрузку с током 0.5 А (при этом к выходу нестабилизированного напряжения нагрузка не подключена), то стабильное напряжение 5 В будет поддерживаться примерно в течение 14 часов. Увеличив емкость батареи, получите большее время резервного режима.

Содержание:

Стабильная работа компьютеров и другой оргтехники полностью зависит от наличия питания в сети, к которой они подключены. В случае перебоев с подачей электроэнергии техника просто перестанет функционировать. В современных условиях эта проблема легко решается путем подключения источника бесперебойного питания. Поэтому многих волнует вопрос, когда возникает необходимость в ИБП для компьютера: на что стоит обратить внимание при покупке данного оборудования. Какие параметры и критерии следует учитывать?

Рекомендуется изначально определиться, для каких целей необходимо это устройство. Если проблема заключается лишь в стабилизации сетевого напряжения, можно вполне обойтись более простыми и дешевыми . Однако в случае регулярных перебоев с подачей электроэнергии, обязательно потребуется ИБП, который нужно правильно выбрать для конкретного компьютера.

Применение ИБП в быту

К основным неполадкам сети относится полное отсутствие напряжения, наличие высоковольтных импульсных помех, краткосрочные и продолжительные скачки напряжения, высокочастотные помехи и другие факторы, при наличии которых требуется использование ИБП. Данные устройства обеспечивают бесперебойную работу компьютерной техники от нескольких минут до одного часа.

Схема бесперебойного питания выбирается в соответствии с условиями эксплуатации, временем переключения нагрузки от сети на аккумулятор и обратно, а также продолжительностью работы самой аккумуляторной батареи.

ИБП для домашнего компьютера

Прежде чем приобретать то или иное устройство, следует выяснить, как работает ИБП. В его блоке установлен датчик, который непрерывно проверяет характеристики тока в сети и уровень напряжения. Если параметры начинают расти или падать слишком быстро, он отключает компьютер от сети и тут же переключает его на использование запасного источника питания.

При переключении на запасной источник ИБП подает световой и звуковой сигналы. Помимо этого, практически ко всем ИБП есть программа, которая разрешает автоматически отключать компьютер по исчерпании заряда аккумулятора. Когда в сети снова появится электроток, датчик сигнализирует об этом и он переключает компьютер на питание от сети и начнет заряжать встроенный аккумулятор.

Аккумуляторные батареи, применяемые в устройствах, рассчитаны на низкое напряжение. Для получения рабочего значения, с помощью инвертора выполняется его преобразование в синусоидальное. Одновременно напряжение аккумулятора повышается и выравнивается с номинальным напряжением сети. Таким образом, батарея всегда готова к работе и мгновенно переключается, когда это необходимо.

В процессе эксплуатации следует учитывать, что работа ИБП при номинальной нагрузке возможна лишь в течение короткого времени. За этот период можно успеть сохранить данные и корректно отключить компьютер. Во время работы не допускаются перегрузки, в этих случаях защита сразу же отключает выход устройства. Данные проблемы легко решаются за счет увеличения емкости аккумулятора и мощности инвертора.

Какой ИБП выбрать для компьютера

Существуют различные типы устройств для бесперебойного питания компьютерной техники. Они отличаются принципом действия и разделяются на три основных типа:

Резервные ИБП . Применяется, когда в сети возникает сильное падение напряжения или оно полностью отсутствует. В этом случае происходит переключение на аккумуляторы резервного ИБП. Переключение происходит очень быстро — в течение 10 миллисекунд и менее, что никак не нарушает бесперебойную работу компьютера. При переключениях во время скачков напряжения рекомендуется использовать стабилизатор. Это позволит увеличить срок службы аккумуляторной батареи. Решая вопрос, как выбрать источник бесперебойного питания, следует помнить, что данное устройство получило широкое распространение, благодаря сравнительно невысокой стоимости, высокому КПД и низкому уровню шума. Устройство может работать в автономном режиме 5-15 минут. При выборе и покупке рекомендуется создавать запас по мощности в пределах 20-30%.
Линейно-интерактивные ИБП . Конструкция этих устройств дополнена стабилизатором напряжения, поэтому они более функциональные и дорогие. Переключение на аккумуляторы происходит только при полном отсутствии электричества, поэтому срок эксплуатации батарей более продолжительный. В автономном режиме линейно-интерактивные ИБПработают до 20 минут. Они отличаются повышенной экономичностью и более высокой степенью защиты. Из недостатков следует отметить шум, создаваемый вентилятором охлаждения стабилизатора.
ИБП с двойным преобразованием напряжения . Относятся к категории наиболее сложных и дорогих устройств. В процессе работы переменный ток преобразуется в постоянный, а затем, опять в переменный. Выходное напряжение составляет 220 В и характеризуется идеальной синусоидой. Батареи постоянно находятся во включенном состоянии, поэтому времени на переключения вообще не требуется. Решая вопрос, как выбрать ИБП для компьютера по мощности, нужно учитывать, что данные устройства обеспечивают бесперебойную работу дорогостоящей аппаратуры, которая не должна останавливаться даже на короткое время. Недостатками являются низкий КПД, высокая стоимость, высокий уровень выделения тепла и шума.

При покупке того или иного устройства нужно обращать внимание на его основные характеристики. Мощность самого ИБП выражена в вольт-амперах (ВА), а мощность подключенного компьютера — в ваттах (Вт). Перевести одну величину в другую можно с помощью коэффициента 0,7. Например, если мощность устройства составляет 1000 ВА, то получится 1000 х 0,7 = 700 Вт. С учетом запаса мощности к данному ИБП может подключаться нагрузка в пределах 500 Вт.

Кроме того, делая выбор ИБП для компьютера, следует обращать внимание на продолжительность автономной работы при максимальной нагрузке, наличие или отсутствие защиты от коротких замыканий самого ИБП и подключенной аппаратуры. Рекомендуется получить информацию у продавца о возможности замены батареи, проверить наличие дисплея и других специфических элементов.

Как подобрать ИБП для компьютера по мощности

Довольно часто возникает вопрос, какую мощность должен иметь ИБП? Чем больше энергопотребление компьютера, тем большей мощностью должен обладать его блок питания и, соответственно также, ИБП. Большинство моделей выражают мощность не в привычных ваттах, а в вольт-амперах.

Рассчитать мощность ИБП для компьютера довольно легко путем, умножения мощность монитора и блока питания в ваттах на 1,6. Допустим, что сумма энергопотребления вашего монитора и блока питания равняется 200 Вт. В этом случае вам потребуется источник бесперебойного питания мощностью в 320 ВА (1,6х200). Для большей надежности повысьте это значение еще на одну треть. В результате выйдет величина порядка 400 ВА. Потом просто, ищите модель как раз с такой мощностью.

У некоторых пользователей возникает проблема, расчета мощности ИБП для компьютера. Для этого нужно определить мощность нагрузки, которая не должна быть выше 70% от мощности ИБП на выходе. Например, потребление электроэнергии процессором составляет 65 Вт, видеокартой — 170 Вт, материнской платой — 40 Вт, приводом DVD — 20 Вт, диском HDD — 40 Вт, прочим оборудованием — 30 Вт. Количество возможных потерь условно принимается за 20%. Таким образом, потребление компьютера без потерь будет до 365 Вт, а с потерями — 438 Вт. Следовательно, приобретаемый источник бесперебойного питания должен обладать мощностью в пределах 500-620 Вт.

Подключение источника бесперебойного питания для компьютера

Иногда у хозяев компьютерной техники возникает вопрос, как установить ИБП? Нужно источник бесперебойного питания подсоединить к обычной электрической розетке, а далее в розетки, размещенные на его корпусе, вставьте сетевые вилки устройств, которые вы собираетесь защитить от перебоев с электропитанием. Если источник бесперебойного питания поддерживает автоматическое отключение компьютера и другие функции управления, которые осуществляются при помощи ПК, его следует подсоединить также к системному блоку, как правило, при помощи USB-шнура.

Существует несколько вариантов подключения в том числе и с использованием , компенсирующего перепады от 140 до 260 вольт. Данный способ используется наиболее часто, поэтому его следует рассмотреть подробнее. Кроме стабилизатора потребуется сетевой фильтр. Перед подключением нужно уточнить параметры всех составляющих. Мощность стабилизатора и ИБП должны быть примерно равны, а мощность ИБП должна быть выше мощности блока питания компьютера.

Порядок подключения:

Стабилизатор напряжения подключается в сеть, после чего к нему подключается сетевой фильтр.
После этого сам ИБП соединяется с сетевым фильтром. На корпусе устройства имеется кнопка, которая нажимается и удерживается до тех пор пока не загорится индикатор включения.
Далее к ИБП подключается компьютер, то есть системный блок и монитор. При наличии дополнительных выходов можно подключить колонки, принтер и другое оборудование.

Некоторые источники бесперебойного питания оборудуются программным управлением, которое нужно правильно настроить после подключения. В панели управления, в разделе «Электропитание», после установки прибора высветится отдельное окно ИБП. В нем настраиваются все необходимые параметры в зависимости от мощности компьютера и условий эксплуатации.

Источник бесперебойного питания довольно сложное устройство, которое условно можно разделить на два блока — это преобразователь 12В в сетевое 220В, и зарядное устройство выполняющее обратную функцию: 220В на 12В для подзарядки аккумулятора. В большинстве случаев ремонт бесперебойника очень проблемный и дорогостоящий. Но пробовать всё-же стоит — конечно всегда есть шанс на халяву в виде сгоревшего предохранителя:)

Теперь осмотрим саму плату и померяем питание в ключевых точках схемы. Родной принципиальной схемы бесперебойника APC500 не нашёл, но вот кое что похожее. Для лучшей чёткости скачайте полноценную здесь. Проверяем мощные олевые транзисторы — норма. Питание на электронную управляющую часть источника бесперебойного питания поступает с небольшого сетевого трансформатора на 15В. Меряем это напряжение до диодного моста, после, и после стабилизатора 9В.

А вот и первая ласточка. Напряжение 16В после фильтра входит в микросхему — стабилизатор, а на выходе всего пару вольт. Заменяем её на аналогичную по вольтажу модель и воссстанавливаем питание схемы блока управления.

Это достигается включением резистора на 500-800 Ом последовательно со звукоизлучателем. И напоследок несколько советов владельцам бесперебойников. Если он иногда отключает нагрузку, возможно проблема в с «подсохшими» конденсаторами. Подключите UPS ко входу заведомо исправного компа и посмотрите — прекратятся ли срабатывания.

Бесперебойник иногда неверно определяет ёмкость свинцовых батарей показывая статус ОК, но стоит только ему переключится на них, как они внезапно садятся и нагрузка «выбивается». Убедитесь, что клеммы заходят плотно, а не болтаются. Не отключайте его надолго от сети, лишая возможности держать аккумуляторы на постоянной подзарядке. Не допускайте глубоких разрядов батарей, оставляя по меньшей мере 10% емкости, после чего следует отключать бесперебойник до восстановления питающего напряжения. Хотя бы раз в три месяца устраивайте «тренировку», разряжая батарею до 10% и опять заряжая аккумулятор до полной ёмкости.

Обсудить статью РЕМОНТ БЕСПЕРЕБОЙНИКА

Требования к качеству электроэнергии законодательно прописаны государственными стандартами и довольно жесткими нормативами. Электроснабжающие организации прилагают много усилий для их соблюдения, но, они не всегда реализуются.

В наших квартирах, да и на производстве, периодически возникают:

полные отключения электричества на неопределенное время;

апериодические кратковременные (10÷100 мс) высоковольтные (до 6 кВ) импульсы напряжения;

всплески и снижения напряжения с различной продолжительностью;

накладки высокочастотных шумов;

уходы частоты.

Все эти неполадки отрицательно влияют на работу бытовых и офисных потребителей электроэнергии. Особенно страдают от качества электропитания микропроцессорные и компьютерные устройства, которые не только совершают сбои, но и могут полностью потерять свою работоспособность.

Назначение и виды источников бесперебойного питания

Чтобы сократить риски от возникновения неисправностей питающей электрической сети используются резервные устройства, которые принято называть источниками бесперебойного питания (ИБП) или UPS (образовано от сокращения английской фразы «Uninterruptible Power Supply») .

Они изготавливаются с разной конструкцией для решения специфических задач потребителя. Например, мощные ИБП с гелиевыми аккумуляторами способны поддерживать энергоснабжение целого коттеджа в течение нескольких часов.

Их АКБ получают заряд от линии электропередач, ветрогенератора, или других носителей электроэнергии через выпрямительное устройство инвертора. Они же подпитывают электрические потребители коттеджа.

Когда внешний источник отключается, то аккумуляторы разряжаются на подключенную в их сеть нагрузку. Чем больше емкость АКБ и меньше ток их разряда, тем дольше они работают.

Иисточники бесперебойного питания средней мощности могут резервировать , систем поддержания микроклимата в помещениях и подобного оборудования.

В то же время самые простые модели UPS способны только завершить программу аварийного отключения компьютера. При этом длительность всего процесса их работы не превысит 9÷15 минут.

Компьютерные источники бесперебойного питания бывают:

встроенными в корпус устройства;

внешними.

Первые конструкции распространены в ноутбуках, нетбуках, планшетах и подобных мобильных устройствах, работающих от встроенного аккумулятора, который снабжен схемой переключения питания и нагрузки.

АКБ ноутбука со встроенным контроллером является источником бесперебойного питания. Его схема в автоматическом режиме защищает работающее оборудование от неисправностей электросети.

Внешние конструкции ИБП , предназначенные для нормального завершения программ стационарного компьютера, изготавливаются отдельным блоком.

Их подключают через сетевой адаптер питания к электрической розетке. От них запитывают только те устройства, которые отвечают за работу программ:

системный блок с подключенной клавиатурой;

монитор, отображающий происходящие процессы.

Остальные периферийные устройства: сканеры, принтеры, акустические колонки и другое оборудование от UPS не запитывают. Иначе они при аварийном завершении программ будут забирать на себя часть энергии, накопленной в аккумуляторах.

Варианты построения рабочих схем ИБП

Компьютерные и промышленные UPS изготавливают по трем основным вариантам:

резервирования электропитания;

интерактивной схемы;

двойного преобразования электроэнергии.

При первом методе резервной схемы , обозначаемым английскими терминами «Standby» или «Off-Line» напряжение поступает из сети к компьютеру через ИБП, в котором электромагнитные помехи устраняются встроенными фильтрами. Здесь же установлен , емкость которого поддерживается током заряда, регулируемым контроллером.

Когда пропадает или выходит за установленные нормативы внешнее питание, то контроллер направляет энергию АКБ на питание потребителей. Для преобразования постоянного тока в переменный подключается простой инвертор.

Преимущества UPS Standby

Источники бесперебойного питания схемы Off-Line обладают высоким КПД, при поданном на них напряжении, тихо работают, мало выделяют тепла и относительно дешевы.

Недостатки

UPS Standby выделяются:

долгим переходом на питание от аккумулятора 4÷13 мс;

искаженной формой выходного сигнала, выдаваемого инвертором в виде меандра, а не гармоничной синусоиды;

отсутствием корректировки напряжения и частоты.

Такие устройства наиболее распространены на персональных компьютерах.

ИБП интерактивной схемы

Их обозначают английским термином ««Line-Interactive». Они выполняются по предыдущей, но более усложненной схеме за счет включения стабилизатора напряжения, использующего автотрансформатор со ступенчатым регулированием.

Это обеспечивает корректировку величины выходного напряжения, но управлять частотой сигнала они не способны.

Фильтрация помех в нормальном режиме и переход на инверторное питание при авариях происходит по алгоритмам UPS Standby.

Добавлением стабилизатора напряжения различных моделей с методиками управления им позволило создавать инверторы с формой сигнала не только меандра, но и синусоиды. Однако, небольшое количество ступеней регулирования на основе релейных переключений не позволяет реализовать функции полной стабилизации.

Особенно это характерно для дешевых моделей, которые при переходе на питание от аккумулятора не только завышают частоту выше номинальной, но и искажают форму синусоиды. Помехи вносит встроенный трансформатор, в сердечнике которого происходят процессы гистерезиса.

В дорогих моделях работают инверторы на полупроводниковых ключах. UPS Line-Interactive имеют большее быстродействие при переходе на питание от АКБ, чем у ИБП Off-Line. Оно обеспечивается работой алгоритмов синхронизации между входящим напряжением с выдаваемыми сигналами. Но при этом происходит некоторое занижение КПД.

ИБП Line-Interactive нельзя использовать для питания асинхронных двигателей, которые массово установлены на всей бытовой технике, включая системы отопления. Их используют для работы устройств с , где питание фильтруется и выпрямляется одновременно: компьютеров и бытовой электроники.

ИБП двойного преобразования

Эта схема UPS получила название по английскому словосочетанию On-line» и работает на оборудовании, требующем высококачественного питания. В ней производится двойная конверсия электроэнергии, когда синусоидальные гармоники переменного тока постоянно преобразуются выпрямителем в постоянную величину, пропускаемую через инвертор для создания повторной синусоиды на выходе.

Здесь АКБ постоянно подключен в схему, что исключает необходимость его коммутаций. Этим способом практически исключается период подготовки источника бесперебойного питания на переключения.

Работу ИБП On-line по состоянию аккумулятора можно разделить на три этапа:

стадия заряда;

состояние ожидания;

разряд на работу компьютера.

Период заряда

Цепи входа и выхода синусоиды разорваны внутренним переключателем UPS.

Подключенный к выпрямителю аккумулятор получает энергию заряда до тех пор, пока его емкость не восстановится до оптимальных значений.

Период готовности

После окончания заряда АКБ автоматика источника бесперебойного питания замыкает внутренний переключатель.

Аккумулятор поддерживает состояние готовности к работе в буферном режиме.

Период разряда

АКБ автоматически переводится на питание компьютерной станции.

У источников бесперебойного питания, работающих по методике двойного преобразования электроэнергии, КПД в режиме питания от линии ниже, чем у других моделей из-за расхода энергии на выделение тепла и шума. Но в сложных конструкциях применяются методики, позволяющие увеличить КПД.

UPS On-line споосбны выправлять не только величину напряжения, но и его частоту колебаний. Это выгодно отличает их от предыдущих моделей и позволяет использовать для питания различных сложных устройств с асинхронными двигателями. Однако, стоимость таких устройств значительно выше предыдущих моделей.

Состав ИБП

В зависимости от вида рабочей схемы в комплект источника бесперебойного питания входят:

аккумуляторы для накопления электроэнергии;

Обеспечивающее поддержание работоспособности АКБ;

инвертор для формирования синусоиды,

схема управления процессами;

программное обеспечение.

Для удаленного доступа к устройству может использоваться локальная сеть, а повысить надежность схемы можно за счет ее резервирования.

В отдельных источниках бесперебойного питания используется режим «Байпас», когда нагрузка запитывается отфильтрованным напряжением сети без работы основной схемы устройства.

Часть UPS имеет ступенчатый регулятор напряжения «Бустер», управляемый от автоматики.

В зависимости от необходимости выполнять сложные технические решения источники бесперебойного питания могут оснащаться еще дополнительными специальными функциями.

Проблемы совместной работы ИБП (UPS) и блоков питания с APFC

Домой
Статьи
Компьютерное железо
Проблемы совместной работы ИБП (UPS) и блоков питания с APFC

Существуют ли проблемы совместной работы UPS и блоков питания с APFC? Оказывает ли влияние форма выходного сигнала UPS (синусоида или ее аппроксимация) на такую работу? Да, такая проблема существует. Проявляется она с блоками питания с APFC с так называемым «автовольтажем» (Full Range) — модуль APFC в таких блоках способен поддерживать напряжение на своем выходе в широком диапазоне входных напряжений сети — обычно это 85-240V. В момент переключения на батареи UPS мощностью до 1000VA (возможно, и выше) c такими блоками ведут себя неадекватно, в результате чего при достаточной «прожорливости» системного блока (обычно — свыше 200W) происходит перезагрузка компьютера. При этом, UPS как правило, не индицирует состояние «перегрузки», на выходе UPS в течение примерно 1 секунды присутствует сильно заниженное напряжение. К сожалению, многие производители качественных БП применяют APFC с автовольтажем.

Примечание: Симптомы перезагрузки ПК при переходе на батареи при этом напоминают работу UPS c дешевыми «китайскими» блоками питания, в которых нередко установлены входные конденсаторы малой емкости, и эти блоки не выдерживают пропадания сетевого напряжения при переходе UPS на батареи даже в течение 5-10ms, если системный блок достаточно «прожорлив». Поэтому и ответ службы поддержки производителя UPS на вопрос о вышеописанной проблеме будет скорее всего об этом, что, конечно же, не соответствует действительности для (дорогих) автовольтажных блоков с APFC.

Почему возникает эта проблема? Вследствие кратковременного потребления большого тока модулем APFC c широким диапазоном входных напряжений. Проблема в конструкции блоков питания. Точнее в схеме регулировки напряжения на выходе PFC.

Ситуация следущая: PFC следит за напряжением на емкостях фильтра БП. Чтобы это напряжение поддержать постоянным, изменяется «эквивалентное входное сопротивление» выпрямителя с PFC. Например, чтобы взять 500Вт из сети с напряжением 230В нужно эквивалентное сопротивление 105.8 Ом. Если в сети 110В — то 24.2 Ома. Заметная разница, не правда ли? Так вот, это эквивалентное сопротивление меняется обратно пропорционально квадрату среднеквадратичного входнго напряжения. Причем меняется не мнгновенно (чтобы не искажать входной ток). В схеме стабилизации выходного напряжения PFC для этого есть RC-цепочка с постоянной времени около 30мс (исправляюсь: 150мс).(1/2)/14.5Ом=22.4 Ампера (условно)! На самом деле больше 10А не будет, так как сработает ограничение тока ключа PFC. Это проблема!

Ток 10А заметно больше 3.6А — номинального для синусоиды 230В@600Вт. UPS либо отключается (может даже не успеть пожаловаться), либо начинает ограничивать ток. В любом случае имеем «сбой питания».

Еще: Из-за PFC UPS могут работать в не оптимальном режиме, вплоть до срабатывания защиты — пограничный случай с пунктом 4. При этом ток на выходе ограничивается защитой UPS, напряжение падает, падает КПД преобразователя ИБП. А PFC более-ли-менее успешно вытягивает из просевшего напряжения нужные ему Ватты (тоже с меньшим КПД). Батарея садится быстро, UPS и БП греются, при увеличении нагрузки — пункт 4. У кого сомнения — проверьте тестером, желательно с RMS AC.

Думаю, это и есть объяснение проблемы.

Решение — увеличить постоянную времени регулировки PFC до сотен милисекунд и сузить диапазон регулировки до диапазона срабатывания ИБП. Это ухудшит реакцию PFC на всплески и провалы его входного напряжения. Но разве не с этим борется ИБП?

Только несколько реальных примеров «проблемных» БП:

Delta GPS400(450)-AA-100A (APFC) — а также эти же блоки в Retail-исполнении от Chieftec (та же нумерация) и Asustek — ASUS Atlas A-(40)45GA.
Fortron FSP-460(550)-60PLN (APFC)
Chieftec ENH0746GB (APFC)

И несколько примеров «беспроблемных» БП c APFC:

Hiper HPU 3S425 — и, вероятнее всего другие БП этой фирмы, т.к. до сих пор БП с автовольтажем от Hiper не встречалось.
Серия БП FSP Optima Pro 500-550W (230V) (БП этой серии на 600W к сожалению, имеют автовольтаж)

Рекомендации — при покупке БП с APFC для совместной работы с UPS следует обратить внимание на наличие надписей типа «Full Range» или широкого диапазона питающего напряжения, например 110-240V или 85-240V на задней стенке БП — это практически гарантирует потенциальные проблемы. В то же время, наличие переключателя 110/220V или надписи 220V(195-235V) у таких блоков должно обеспечить их нормальную работу. Стоит также отметить, что синусоидальная форма выходного сигнала UPS при работе от батарей не может быть гарантией его нормальной работы c автовольтажными БП с APFC.

Всего есть 4 варианта лечения это проблемы (указаны в рекомендуемом порядке):

Найти «подходящий» не конфликтующий ИБП для данного БП (можно и не найти такого).
Использовать более мощьный ИБП, с запасом в 2.5-3 раза по мощности (например, для БП 500W использовать ИБП 1200-1500 VA).
Поменять БП на старый, который без APFC и без автовольтажа.
Доработка схем БП и ИБП для совместной работы.

Источник: forum.ixbt.com

Теги этой статьи

Близкие по теме статьи:

В антивирусе Norton 360 появилась новая функция Norton Crypto, которая станет доступна пользователям с 4 июня 2021 года. Новая функция антивирусной программы позволит пользователям добывать Ethereum используя…

Читать полностью
Компания Intel давит на производителей блоков питания, заставляя внедрить новый стандарт питания. Компьютерный рынок формировался много лет. Вначале сборкой ПК занимались энтузиасты, которые сами паяли…
Читать полностью
Компания Silicon Power (SP) представила твердотельные NVMe-накопители XD80, использующие для обмена данными с компьютером интерфейс PCIe Gen3 x4. Серия предлагает модели с объёмом памяти до 2 Тбайт. Производитель…
Читать полностью
Каковы преимущества и недостатки объектно-ориентированного программирования?
Уважаемый Aldi,
Прежде чем я перечислю преимущества и недостатки объектно-ориентированного программирования, вы должны знать основные различия между ООП и процедурным программированием. Этот способ позволит вам получить основное представление об ООП и почему мы используем Это.
Процедурное программирование: это парадигма программирования, производная от структурного программирования, основанная на концепции вызова процедуры, однако это список инструкций, указывающих компьютеру, что именно делать, шаг за шагом, называемый Top Вниз программирование ( императивное программирование ).Одна из наиболее важных характеристик процедурного программирования, которая реализуется в процедурах, подпрограммах и подпрограммах, выполняющих данные. Например; процедурное программирование, такое как FORTRAN, COBOL и C.
« Парадигма программирования — это принципиально разные подходы к построению решений для конкретных типов проблем».
Объектно-ориентированное программирование: это также парадигма программирования, которая представляет собой подход к решению проблем, при котором все вычисления выполняются с использованием «Объектов».Объект — это компонент программы, который знает, как выполнять определенные действия и как взаимодействовать с другими элементами программы. Например, программирование ООП, такое как C #, Python, Java и Perl. Более того, и процедуры, и данные — это два разных понятия, но вместе в ООП означают объекты.
Список преимуществ ООП:
1- Повторное использование и повторное использование кода: Объекты, созданные для объектно-ориентированных программ, можно легко повторно использовать в других программах.
2- Инкапсулировать как часть 1: После создания объекта знание его реализации не требуется для его использования, однако в старых программах кодировщик должен был понимать все детали фрагментов кода шаг за шагом, прежде чем используй это.
3- Инкапсулировать как часть 2: Объекты могут скрывать определенные части себя от программистов.
4- Преимущества дизайна: Большие программы очень сложно писать, однако объектно-ориентированные программы вынуждают дизайнеров проходить обширную фазу планирования, что позволяет создавать лучшие проекты с меньшим количеством недостатков. Кроме того, как только программа достигает определенного размера, объектно-ориентированные программы на самом деле намного проще программировать, чем не объектно-ориентированные.
5- Обслуживание программного обеспечения: Программы не являются одноразовыми.Унаследованный код должен обрабатываться ежедневно, либо для улучшения (для новой версии существующего программного обеспечения), либо для работы с новыми компьютерами и программным обеспечением. Таким образом, ОО-программу намного проще поддерживать и изменять, чем ОО-программу.
Список недостатков ООП:
1- Размер: ОО-программы намного больше, чем другие программы. На заре компьютерных технологий пространство на жестких дисках, гибких дисках и в памяти было в дефиците. Сегодня у нас нет этих ограничений.
2- Усилия: ОО-программы требуют большого объема работы для создания. Например, в объектно-ориентированную программу очень много внимания уделяется планированию задолго до того, как будет написан хоть один фрагмент кода.
3- Скорость: ОО-программы медленнее других программ, частично из-за их размера. Другие аспекты объектно-ориентированных программ также требуют больше системных ресурсов, что замедляет работу программы.
Имитатор объектно-ориентированных схем
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННЫЙ СИМУЛЯТОР ЦЕПИ
Аннотация:
В этой статье представлены основные идеи, лежащие в основе симулятора схем и инструмента проектирования APLAC.Выбранный способ реализации этого симулятора схем изначально основан на узловой формулировке и преобразованиях гиратора, что приводит к очень общей и мощной архитектуре. Новые модели и функции анализа могут быть просто и практично реализованы в имитаторе, построенном на этой основе.
ОЛЛИ ПЕКОНЕН И АРВИ КАРХУМАКИ
Aplac Solutions Corp.
Эспоо, Финляндия
МАРТТИ ВАЛТОНЕН
Хельсинкский технологический университет
Хельсинки, Финляндия
Университет Хельсинки, Финляндия HUT) с 1972 года.1,2,3 Сегодня APLAC разрабатывается в сотрудничестве с APLAC Solutions Corp. (основана в 1998 г.), HUT и Nokia Corp. С самого начала основным (и, по общему признанию, довольно абстрактным) требованием разработки программного обеспечения было дать пользователю свободу решать конструкторские задачи без ограничений «обычного симулятора». На практике это означает, что ищется наименьший нетривиальный общий знаменатель любой задачи анализа схем, и на основе этого строятся все модели и методы анализа.Обратите внимание, что эта деятельность находится в прямой аналогии с режимом объектно-ориентированной разработки программного обеспечения, где специализированные объекты могут наследовать характеристики более общих.
ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К СИМУЛЯТОРУ ЦЕПИ
Моделирование цепей — это смоделированные измерения исследуемых устройств. С помощью компьютерной программы пользователь имитирует физическую работу электрического устройства, а затем выполняет виртуальные измерения. Измерения обычно выполняются путем нанесения полученных смоделированных данных на графики на экране компьютера.Конечно, основная мотивация для этой деятельности заключается в том, что изменение схемы в памяти компьютера происходит намного быстрее, чем изменение реального прототипа. Моделирование также может быть каскадным, чтобы оптимизировать схему, чтобы найти наиболее подходящие значения для некоторых параметров или найти статистические свойства проекта (например, анализ урожайности).
Из этих простых рекомендаций легко указать на самые общие требования к программному обеспечению симулятора схем.Во-первых, симулятор должен содержать модели используемых компонентов. Это означает, что электрическое поведение (обычно поведение напряжения / тока) резистора, конденсатора, диода и транзистора должно быть описано для симулятора в той или иной форме.
Далее, компоненты должны, как правило, работать с максимально возможным количеством методов анализа (то есть моделирования измерений). Обычно представляет интерес изучение поведения устройства как в частотной, так и во временной области. Еще более сложные случаи возникают, если модели устройств демонстрируют нелинейность.По возможности, все компоненты должны быть задействованы во всех методах анализа, чтобы избежать сложных проблем с согласованностью. (Рассмотрим, например, воображаемый случай, когда компонент индуктора будет недоступен, скажем, при анализе переходных процессов. Поскольку индуктор является довольно основным компонентом, используемым, например, для моделирования паразитных элементов связи соединительных проводов и клемм микропроцессора, время Исследования таких устройств в предметной области были бы автоматически сделаны невозможными. Кроме того, не было бы доступных катушек индуктивности для создания более сложных компонентов, требующих анализа переходных процессов.В частности, модель малого сигнала компонента должна быть получена из модели большого сигнала, чтобы они были физически эквивалентны.
Рис. 1 Упрощенный вид имитатора схем.
Рис. 2 Проводимость и ее эквивалентная схема.
Рис. 3 Емкость и ее эквивалентная схема.
Наконец, должен быть простой способ управления моделированием, чтобы найти, например, отклик схемы на нескольких частотах, лучшее значение для компонента на основе некоторой добротности или выхода конструкция в случае некоторого разброса значений компонентов.Короче говоря, имитатор схемы можно рассматривать как набор моделей компонентов, методов анализа и способов управления анализом, как показано на рисунке 1.
Теперь, с точки зрения разработки программного обеспечения, фундаментальный вопрос: как структурируйте архитектуру программного обеспечения таким образом, чтобы все вышеперечисленные пункты были приняты во внимание, и чтобы внесение изменений в программу впоследствии было возможно и управляемо.
Рис. 4 Гираторный элемент.
Фиг.5 Эквивалентная схема индуктора.
Можно поднять несколько начальных моментов: Модели компонентов обычно представляют собой эквивалентные схемы, которые имитируют работу компонента с некоторым базовым набором элементов схемы. С точки зрения разработки программного обеспечения и управления, а также с точки зрения пользователя, очевидно, очень выгодно, если бы каждая компонентная модель работала в каждом методе анализа без необходимости переписывать. Это требование обозначено на схеме ребром A.Затем элементы управления симулятора должны иметь возможность гибко управлять анализом, чтобы пользователь мог легко определять сложные задачи анализа (обозначено ребром B). Наконец, элементы управления также должны иметь возможность изменять поведение моделей (например, значения параметров), чтобы облегчить, среди прочего, оптимизацию и настройку схемы (обозначено ребром C).
ПОИСК БАЗОВОГО СТРОИТЕЛЬНОГО БЛОКА ДЛЯ МОДЕЛЕЙ
Существует несколько подходов к реализации программного обеспечения симулятора схем, причем исходный SPICE является наиболее распространенным и хорошо известным, его исходный код находится в свободном доступе.APLAC, хотя внешне похож на SPICE и его производные, принципиально отличается по способу своей разработки. APLAC — настоящий объектно-ориентированный симулятор.
Как уже вкратце обсуждалось, в архитектуре фундаментальная идея заключалась в том, чтобы найти базовый строительный блок, из которого могут быть получены все остальные компоненты симулятора.4,5 Этот элемент представляет собой источник тока, управляемый напряжением (VCCS). Этот компонент является матерью всех остальных элементов схемы (например, резистора, диода или BJT).
Для постановки задачи анализа используется узловой подход. Это означает, что закон Кирхгофа применяется в каждом узле схемы, кроме узла заземления. Переменные проблемы — это узловые напряжения, имеющие опорный узел заземления. Каждый узел вносит одну строку в систему уравнений
J = Gu
, где
G = матрица узловой проводимости
J = токи возбуждения (источника)
u = вектор напряжения, напряжения, взятые относительно некоторой ссылки (обычно земля) узел
Какой бы сложной ни была исходная проблема, ее всегда можно выразить в этой простой линейной форме, используя соответствующие эквивалентные схемы и методы решения для компонентов анализируемого устройства.6
Учитывая принцип постановки задачи симулятора, как может VCCS выполнять столько ролей? Чтобы проиллюстрировать это, рассмотрим следующие основные случаи:
Проводимость
Как видно на рисунке 2, очевидно, что проводимость (обратная сопротивлению) — это VCCS, где управляющее напряжение — это напряжение на самом элементе. Величина контроля — это величина проводимости.
Емкость
Точно так же емкость — это источник тока, ток питания которого зависит от величины емкости и производной по времени изменения напряжения на конденсаторе, как показано на рисунке 3.
Обычно источник динамического заряда считывает q = q (u), что приводит к I = dq / dt.
Однако есть компоненты, требующие большего внимания. Например, простая катушка индуктивности — это компонент, ток питания которого зависит не только от напряжения на катушке индуктивности, но и от интеграла по времени всей истории изменения напряжения. К счастью, при использовании специального элемента гиратора, как показано на рисунке 4, все катушки индуктивности могут быть представлены для симулятора в виде пар гираторов и конденсаторов, как показано на рисунке 5.20
Порт 1 возбуждается током J ₁ = I ₁, и узловой анализ используется для получения формулы для входного импеданса как
Результат показывает, что видна емкость, подключенная ко второму порту. на первом порте в качестве индуктивности, значение которой L = C.
В этом примере показан случай, когда индуктивность может быть заменена двумя управляемыми источниками и одной емкостью. Емкость все еще может быть заменена VCCS, и в этом случае катушка индуктивности станет тремя источниками тока.В целом, с помощью гираторов все элементы схемы могут быть отображены в VCCS. На самом деле узловые уравнения, получаемые с помощью гираторов, в точности такие же, как и те, которые достигаются с помощью модифицированного узлового подхода (MNA), но использование гираторов является гораздо более простым методом.20,22
Размещение VCCS в качестве наиболее примитивного строительного блока с последующим получением более сложных элементов из комбинации VCCS указывает на иерархический подход, который легко реализуется с помощью объектно-ориентированного программного обеспечения.Другими словами, теперь найден базовый строительный блок, на котором можно построить весь симулятор.
АНАЛИЗЫ
После обнаружения основного кандидата в строительные блоки для симулятора, представлен обзор того, как его можно приспособить для проведения различных анализов, таких как постоянный ток, переходные процессы и гармонический баланс.
АНАЛИЗ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Анализ постоянного тока является важным ядром симулятора7, поскольку все другие методы (кроме простого линеаризованного анализа переменного тока) полностью сопоставлены с анализом постоянного тока.Если анализ постоянного тока рассматривается как измерение, он соответствует простому использованию вольтметра или амперметра.
В симуляторе математической основой анализа постоянного тока является итерация Ньютона-Рапсона, имеющая различные вариации для содействия сходимости. Чтобы проиллюстрировать решение кратко, ток i через (возможно, нелинейный) элемент u на итерации n равен
с учетом двух членов в ряду Тейлора. Начиная с u = u ₀ дает значения элементов, показанные на рисунке 6.Затем выполняется резистивный линейный анализ постоянного тока, в результате чего получается новая оценка напряжения (u ₁). Чтобы способствовать сближению схемы, в симулятор встроено несколько различных схем.
Рис. 6 Линеаризованная итерационная модель.
В стандартной стратегии снижения всякий раз, когда обнаруживается новое напряжение _{n + 1}, оно принимается только в том случае, если текущий дисбаланс, определенный определенной нормой e, уменьшается по сравнению с предыдущим испытанием.21
Демпфирование модели способствует сходимости за счет подавление последовательных изменений напряжения во время итераций.Эта возможность достигается за счет шунтирования статических источников с небольшой проводимостью, которая уменьшается по мере продолжения итерации.
Пошаговое переключение источника основано на предположении, что все напряжения и токи постоянного тока равны нулю, когда отсутствуют независимые источники. Следовательно, если умножить все независимые источники на коэффициент k £ 1, а затем позволить k постепенно приближаться к 1, сходимость достигается лучше.
Рис. 7 Интеграционная модель.
В схеме ограничения напряжения, шаг напряжения в течение одной итерации ограничен, снова способствуя сходимости, так что
и u _{n + 1} являются неограниченным решением после последнего цикла итерации постоянного тока.
При демпфировании диодов ограничение напряжения особенно применяется к диодам, что является сложным компонентом из-за его сильных экспоненциальных характеристик напряжения / тока. Благодаря механизму передачи сообщений симулятора, проистекающему из объектно-ориентированного фона, легко создать механизм для передачи команды всем диодам для наблюдения за изменениями напряжения и соответствующей регулировки коэффициента демпфирования b.
Из-за объектно-ориентированной реализации анализатор симулятора знает на каждом цикле итерации, какой из контролируемых источников тока является сложным (по крайней мере, когда речь идет о сходимости), и какая конкретная модель является родительской для этого источника.Эта функция помогает анализатору предпринимать корректирующие действия.
АНАЛИЗ ПЕРЕХОДНЫХ ПЕРЕДАЧ
Анализ переходных процессов описывает поведение схемы во временной области, имитируя использование осциллографа. В переходном анализе моделирование использует метод прямого Эйлера в качестве метода первого порядка. Для метода второго порядка используются метод Гира-Шичмана и правило трапеций. Например, правило трапеции дает ток i в момент времени n + 1 как
. Это соотношение приводит к интеграционной модели, показанной на рисунке 7.
Рис. 8 Эквивалентная схема i = i (u).
Использование этой модели позволяет систематически решать моделируемое устройство во временной области. Конечно, эффективность схемы зависит от размера временного шага. Чтобы максимизировать Dt без ущерба для точности, временное пошаговое изменение может быть изменено на основе количества результирующих нелинейных итераций на каждом временном шаге или предполагаемой локальной ошибки усечения.21
Для облегчения анализа анализатор отправляет сообщения всем динамическим источникам тока на создать отображаемую эквивалентную схему и загрузить матрицу узловой проводимости и вектор тока.Перед выполнением решения всем временным источникам отправляется сообщение, чтобы проверить их поведение во временной области. Если обнаруживаются слишком большие изменения, временной шаг соответственно сокращается, прежде чем будет предпринята какая-либо попытка выполнить анализ одной временной точки.
Также можно включить частотно-зависимые характеристики в анализ во временной области.8,9 Эта функция имеет огромное практическое значение, поскольку практически все реальные устройства демонстрируют дисперсию и (по крайней мере, некоторые) частотно-зависимые потери.Схема в симуляторе состоит в том, чтобы разбить схему на линейную и нелинейную части. Нелинейная часть содержит все компоненты только в представлении во временной области. Характеристика Y-параметра линейной части получается при наборе частот f = 0, 1 / t _end… N / (2 t _end). Теперь с помощью быстрого преобразования Фурье (БПФ) или свертки становится доступной эффективная эквивалентная схема линейной части во временной области.
ГАРМОНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
Целью гармонического анализа является расчет стационарных спектров и форм сигналов (сильно) нелинейной схемы при периодическом возбуждении сильным сигналом.12-17 Этот метод можно обобщить, чтобы охватить случай многотонального возбуждения, когда частоты сигналов могут быть далеко друг от друга (например, исследования интермодуляции). Следует отметить, что ранее рассмотренный анализ переходных процессов также является методом нахождения установившегося гармонического отклика схемы — он просто очень неэффективен, особенно при работе со схемами с большой добротностью.
Подход симулятора основан, опять же, на эквивалентных схемах, составленных только из источников тока, что обеспечивает реализацию на основе всего объекта.Для облегчения гармонического анализа все формы сигналов представлены в виде коэффициентов ряда Фурье. Эта процедура означает, что периодическое установившееся напряжение может быть выражено как
, где
w ₀ =
T = период
N = количество гармоник
U _{a, m}, U _{b, m} = действительные числа
a = косинусные коэффициенты
b = синусоидальные коэффициенты
Для нелинейной статической составляющей i = i (u) ток установившегося состояния определяется как
Предполагая, что u (t) в уравнении 7, то коэффициенты уравнения 8 находятся путем замены u (t) в нелинейных характеристиках i = i (u) и применения БПФ.
Исходя из первоначального предположения U ⁰ _{a, m}, U ⁰ _{b, m} значения выборочной точки для u (t) вычисляются с использованием обратного преобразования Фурье. Количество точек выборки составляет (не менее) 2N. Значения i (t) рассчитываются в точках выборки. Коэффициенты I ⁰ _{a, m} и I ⁰ _{b, m} вычисляются с использованием дискретного преобразования Фурье.
Каждый из коэффициентов I ⁰ _{a, m} и I ⁰ _{b, m} станет нелинейной функцией всех коэффициентов U _{a, m} и U _{b, m}.Таким образом, каждый узел схемы может быть разбит на 2N + 1 узлов, имеющих напряжения U _{a, m} и U _{b, m}, после чего токи I _{a, m} и I _{b, m} рассматриваются как нормальные нелинейные статические источники. Эквивалентная схема нелинейного элемента i = i (u) становится схемой, показанной на рисунке 8.
Каждый из источников тока в эквивалентной схеме, кроме того, заменяется эквивалентной схемой линеаризованной итерационной модели, что позволяет проводить традиционный анализ постоянного тока. должны быть выполнены, и все методы, помогающие конвергенции, которые будут использоваться.После сходимости разнесенные узлы содержат спектральные составляющие узловых напряжений.
В базовом гармоническом балансе N гармоник являются последовательными целыми кратными основной частоты. Обобщенный гармонический баланс12,13 или спектральный баланс имеет дело с «почти периодическими» формами волн: все еще существует конечное число гармоник, но их частоты больше не находятся в простой взаимосвязи друг с другом.
ОРГАНЫ УПРАВЛЕНИЯ
До сих пор были описаны основы теории схем симулятора и представлены способы реализации функций.Но как дизайнер говорит симулятору, что делать? Задачи анализа APLAC решаются с помощью языка моделирования. Схема описывается при моделировании как список соединений моделей элементов. Например, строка файла языка APLAC, описывающая простой резистор, будет выглядеть так:
Res R1 n1 out
+ 1K + (7 / (t + 20))
+ L = x1 C = 3,5 м
, где
R1 = имя резистора
n1 и n2 = узлы, подключенные этим резистором
Вторая строка обозначает значение компонента.Вместо значения компонента можно использовать любую математическую формулу. В этом примере к «1k» (1 кВт) добавлена простая функция времени. В последней строке указаны паразиты, которые на самом деле необязательны. L — последовательная индуктивность, здесь равная переменной x1. C — параллельная емкость, равная 3 нФ. С точки зрения списка соединений APLAC, очевидно, является симулятором, подобным SPICE.
Симулятор отличается от SPICE встроенными возможностями программирования, связанными со списком соединений.APLAC содержит простые элементы управления для выполнения различных аналитических задач. Например, оператор Sweep выполняет набор последовательных связанных анализов (анализы варьируются в зависимости от частоты или времени). Пример выглядит следующим образом:
Sweep «Transient analysis»
LOOP 501 TIM LIN 0 20 / ff Y »« «V» 0 10
Display Y «n1» Vtran (n1)
+ Y «out» Vtran (out)
EndSweep
и создает развертку по времени в 501 точке от нулевого времени до 20 / ff (ff — это переменная, имеющая единицы герц, определенные в другом месте).Ось Y предназначена для отображения вольт по шкале от 0 до 10 В. Выходное напряжение — это переходное напряжение в узлах, называемых n1 и out.
Однако более сложные элементы управления могут быть созданы с помощью языка симулятора. Например, APLACvar — это определение переменной на языке APLAC. Разумеется, APLACvar можно выполнять простые присваивания, но возможны и более сложные определения. Например, можно оптимизировать переменную. Это означает, что всякий раз, когда что-то (значение сопротивления) определяется оптимизируемой APLACvar, значение сопротивления может быть автоматически изменено с помощью специального метода оптимизации.18,19 Более того, APLACvars могут иметь статистические свойства. Эта функция особенно важна при анализе урожайности (Монте-Карло), где значения не фиксированы, а являются статистическими распределениями.
Язык APLAC также содержит конструкции для управления выполнением моделирования. Доступны условные операторы (If-Then-Else), циклы For-Next и другие подобные стандартные конструкции. Также возможно выполнять действительную и сложную арифметику в скалярном, векторном или матричном форматах.Также доступны строковые операции. Математические выражения записываются программно, и могут быть определены новые параметризованные функции. Язык симулятора сопоставляет строки входного файла с конструкторами объектов APLAC, используя нотацию обратной полировки, что делает его эффективным и универсальным. В конце этой цепочки команд все компоненты, наконец, сопоставляются с VCCS.
УНИВЕРСАЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
Теперь, отмечая, что элемент VCCS также доступен на языке APLAC, легко понять, что возможности моделирования симулятора универсальны.(XTI / N) * exp ((EGO / VT) * ((TEMP / TNOM) -1))
VCCS «own_diode» n_in n_out 1 n_in n_out
+ (IsT * (Exp (CV (0) / VT ) -1), IsT / VT * Exp (CV (0) / VT))
EndModel
Модель имеет два узла (n_in и n_out) и четыре параметра, которые могут быть переданы в модель (PARAM 4 IS N XTI ЭГО). Значения по умолчанию могут быть установлены на разумные значения, чтобы избежать каких-либо нефизических ситуаций. Часто необходимые переменные можно предварительно определить с помощью оператора #define.
Легко видеть, что уравнение, определяющее характеристики тока / напряжения для этого диода:
VCCS простирается между узлами n_in и n_out, и между теми же узлами существует одно управляющее напряжение (1 n_in n_out).НЕЛИНЕЙНЫЙ означает, что с этим элементом нельзя делать простые линейные допущения. DERIV означает, что производные VCCS также включены в определение VCCS.
Теперь эта модель доступна в любой аналитической задаче, просто определяя компоненты (принимая параметры по умолчанию) как
SimpleDiode simple1 a_node another_node
ОБЗОР ВОЗМОЖНОСТЕЙ
Положительные стороны выбранной архитектуры включают: Анализы и модели являются самостоятельными независимыми сущностями .Эта возможность приводит к простоте обслуживания и расширяемости программного обеспечения. Кроме того, анализы и модели легко доступны через языковой интерфейс APLAC, что упрощает создание эффективных элементов управления для анализа, которые постоянно доступны для всех моделей. Функциональность симулятора предлагается в едином согласованном пакете без необходимости имитировать анализ в разных симуляторах, объединенных в некую структуру верхнего уровня или графический пользовательский интерфейс. В этом смысле каркас дизайна — это симулятор.
С другой стороны, из-за обмена сообщениями между объектами наблюдается небольшая потеря производительности в некоторых задачах. Однако из-за достижений в методах программирования и мощности компьютерного оборудования потеря скорости почти ничтожна. Кроме того, пользователи, которые привыкли к другим симуляторам, иногда испытывают трудности с пониманием подхода и архитектурных последствий симулятора APLAC.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Были представлены основные принципы архитектуры программного обеспечения программы моделирования схем APLAC.Был описан фундаментальный элемент, VCCS, и рассмотрены методы получения моделей из простых VCCS. Также была рассмотрена реализация анализа на моделях. Наконец, были рассмотрены элементы управления, управляющие сложными задачами анализа на основе языка APLAC, и возможность определения произвольных моделей, которые работают в каждом методе анализа. В частности, было подчеркнуто, что простой узловой анализ постоянного тока цепей, имеющих только независимые или линейные VCCS, подходит для моделирования даже самых сложных цепей или систем.Ориентация на объекты позволяет строго использовать простые компоненты в качестве строительных блоков для более сложных. Разработчик может выбрать либо создание своих моделей непосредственно из VCCS, либо использование более сложных строительных блоков, таких как уже существующие компоненты, такие как резисторы. Поскольку каждый компонент APLAC работает с каждым режимом анализа, все компоненты действительно доступны.
Более того, функциональность кода хорошо инкапсулирована, и при дальнейшей разработке кода не возникает опасений побочных эффектов.Объектно-ориентированный режим также открывает новые перспективы в разработке алгоритмов, поскольку управление алгоритмами снижается с системного уровня до отдельных моделей, составляющих системные уравнения.
ПОДТВЕРЖДЕНИЕ
Материал в статье относится непосредственно к компьютерной программе APLAC, предлагаемой для продажи APLAC Solutions Corp., Эспоо, Финляндия. Дополнительные справочные материалы доступны в Интернете по адресу www.aplac.hut.fi/publications.
Ссылки
1.М. Валтонен, «APLAC — гибкая программа анализа цепей постоянного тока и временной области для малых компьютеров», Хельсинкский технологический университет, радиолаборатория, отчет S56, 1973.
2. М. Валтонен, «APLAC — программа для частотной области для Анализ и проектирование СВЧ-цепей, Технологический университет Твенте, Лаборатория СВЧ, Отчет 1252-79-05, 1979.
3. М. Валтонен и Т. Вейола, «APLAC — Микрокомпьютерный инструмент, особенно подходящий для проектирования СВЧ-схем в частотах and Time Domains, Proceedings of URSI / IEEE National Convention on Radio Science, Espoo, 1986, p.20.
4. М. Валтонен, П. Хейккиля, А. Канккунен, К. Маннерсало, Р. Ньютанен, П. Стениус, Т. Вейола и Й. Виртанен, «APLAC — новый подход к моделированию цепей по объектам. Ориентация, Труды 10-й Европейской конференции по теории и проектированию схем, Vol. I, Копенгаген, 1991, стр. 351-360.
5. M. Valtonen, P. Heikkilä, et. др., «APLAC — объектно-ориентированный симулятор аналоговых схем и инструмент проектирования», Хельсинкский технологический университет, Лаборатория теории схем и Aplac Solutions Corporation, 7.51 User’s Manual and Reference Manuals, 1999.
6. П. Хейккиля, «Объектно-ориентированный подход к числовому анализу схем», докторская диссертация, Хельсинкский технологический университет, 1992.
7. Дж. Влах и К. Сингхал, Компьютерные методы анализа и проектирования схем, Ван Ностранд Рейнхольд, 1983.
8. AR Джорджевич, К. Тапан и Р.Ф. Харрингтон, «Анализ линий передачи с потерями в произвольных нелинейных оконечных сетях», IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol.МТТ-34, № 6, июнь 1986 г., стр. 660-666.
9. П. Стениус, П. Хейккиля и М. Валтонен, «Анализ переходных процессов в цепях, включая частотно-зависимые компоненты с использованием трансгиратора и свертки», Труды 11-й Европейской конференции по теории и проектированию цепей, часть II, Давос, 1993 г. , стр. 1299-1304.
10. Т. Априль и Т. Трик, «Анализ устойчивого состояния нелинейных цепей с периодическими входами», Труды IEEE, Vol. 60, январь 1972 г., стр. 108-114.
11.А. Брамбилла, Э. Даллаго и Д. Д’Амор, «Новый численный метод для анализа схем в установившемся состоянии», Труды 11-й Европейской конференции по теории и проектированию схем, Давос, 1993, стр. 1671-1676.
12. С.А. Маас, Нелинейные СВЧ-схемы, Artech House, 1988.
13. Г.Б. Соркин, К. Кундерт и А. Сангиованни-Винсентелли, «Почти периодическое преобразование Фурье для использования с гармоническим балансом», Сборник Международного микроволнового симпозиума, 1987, стр. 717-720.
14.Демир и А. Сангиованни-Винтелли, Анализ и моделирование шума в нелинейных электронных схемах и системах, Kluwer Academic, 1997.
15. К. Кундерт, Дж. Уайт и А. Сангиованни-Винчентелли, Стационарные методы моделирования аналогового и микроволновые схемы, Kluwer Academic, 1990.
16. Риццоли В., Ч. Чечетти, А. Липпарини и Ф. Мастри, «Общий анализ гармонического баланса нелинейных микроволновых схем при многотональном возбуждении», IEEE Transactions по теории микроволнового излучения. и методы, Vol.36, декабрь 1988 г., стр. 1650-1660.
17. «Введение в радиочастотное моделирование и его приложения», IEEE Journal of Solid-State Circuits, Vol. 34, No. 9, сентябрь 1999 г., стр. 1298-1319.
18. R.K. Брайтон, Г.Д. Хахтель и А.Л. Сангиованни-Винчентелли, «Обзор методов оптимизации для проектирования интегральных схем», Труды IEEE, Vol. 69, октябрь 1981 г., стр. 1334-1362.
19. R.K. Брайтон и Р. Спенс, Чувствительность и оптимизация, издательство Elsevier Scientific Publishing Company, 1980.
20. Х. Гаунхольт, П. Хейккиля, К. Маннерсало, В. Порра и М. Валтонен, «Преобразование Гиратора — лучший способ модифицированного узлового подхода», Труды 10-й Европейской конференции по теории и проектированию схем, том . II, Копенгаген, 1991, стр. 864-872.
21. М. Валтонен, П. Хейккиля, Х. Йокинен и Т. Вейола, «APLAC — объектно-ориентированный симулятор схем и инструмент проектирования», глава 9 (40 из 1028 страниц) ВЧ-микроэлектроники малой мощности — унифицированный Подход, редактор: Дж. Мачадо, IEE Circuits and Systems, IEE London, 1996.
22. Дж. Роос и М. Валтонен, «Метод модифицированных узловых формулировок, применяемый к кусочно-линейному анализу постоянного тока», Proceedings of ISCAS’98, Vol. 3, Монтерей, 1998, стр. 403-406.
23. М. Ляхепелто и М. Валтонен, «Генератор модели MESFET на основе измерений с использованием новой стратегии оптимизации», Международный журнал компьютерной инженерии в микроволновом и миллиметровом диапазонах, Vol. 7, No. 1, январь 1997 г., стр. 75-82.
24. К. Майкл, Х. Су, М. Исмаил, А. Канккунен и М.Валтонен, «Статистические методы компьютерной оптимизации аналоговых интегральных схем», IEEE Transactions on Circuits and Systems, Vol. 43, май 1996 г., стр. 410-413.
Олли Пеконен — доктор наук в области электромагнетизма со степенью Хельсинкского технологического университета. В настоящее время он является менеджером по исследованиям и разработкам в Aplac Solutions Corp.
Марти Э. Валтонен получил степени Dipl Eng, Lic Tech и Dr Tech в области электротехники в Хельсинкском технологическом университете.С 1978 по 1979 год он был научным сотрудником Технологического университета Твенте, Энсхеде, Нидерланды. С 1982 года он был профессором электротехники в Хельсинкском технологическом университете, занимаясь преподаванием и исследованиями теории схем и САПР. Он является основным автором инструмента проектирования схем APLAC.
Арви Кархумаки — технический писатель в Aplac Solutions Corp. Он учится на полставки в Хельсинкском технологическом университете на факультете электротехники.
Курсы CompE | Кафедра электротехники и вычислительной техники | Инженерный колледж
COMPE 560. Компьютеры и сети передачи данных (3)
Пререквизиты: Компьютерная инженерия 271 и Электротехника 410 с оценкой C- (1,7) или лучше в каждом курсе.
Глобальные и локальные сети, многоуровневые протоколы, телефонные системы, модемы, и сетевые приложения.
COMPE 561. База данных Windows и веб-программирование (3) Предварительное условие : Компьютерная инженерия 361 с оценкой C- (1.7) или лучше.
Приложения для программирования, включающие файловые системы, реляционные базы данных, структурированные Язык запросов (SQL), ADO.NET, архитектура клиент-сервер, многопоточные сокеты, веб-серверы, веб-браузеры, веб-службы, ASP.NET, язык гипертекстовой разметки (HTML), и расширяемый язык разметки (XML).
КОМПЬЮТ 565.Мультимедийные системы связи (3)
Пререквизиты : Кредитная или одновременная регистрация в области компьютерной инженерии 560.
Проектирование и внедрение систем мультимедийной связи. Сжатие изображения, Стандарты JPEG, VQ, ячейка B. Стандарты сжатия видео и аудио, MPEG, MPEG-2, ЧАС.26X, G.72X. Системы хранения данных и требования к мультимедиа. Требования к сети и сети как носители мультимедиа. Транспортные и сетевые протоколы для переноски мультимедиа по сетям передачи данных. Проектирование мультимедийных систем, планирование, контроль перегрузок, формирование трафика, управление буфером.
КОМПЬЮТ 571.Встроенные операционные системы (3) Предварительное условие : Компьютерная инженерия 260 с оценкой C- (1,7) или выше. Компьютерная инженерия 475.
Ядро реального времени, базовые службы ядра, потоки и синхронизация, вытесняющие многопоточность, мьютексы, спин-блокировки, критические секции, планирование приоритетов, прерывания, Внедрение RTOS, управление памятью, управление задачами, межзадачное взаимодействие.
COMPE 572. Схема СБИС (3) Предварительное условие : Компьютерная инженерия 271 с оценкой C- (1,7) или выше. Электротехника 330.
Разработка цифровых интегральных схем на основе КМОП технологии; характеристика полевых транзисторов, дизайн транзисторного уровня и моделирование логических вентилей и подсистемы; схема расположения микросхем, правила оформления, введение в обработку; Архитектура ALU.
COMPE 596. Темы продвинутой компьютерной инженерии (1-3) Предпосылка : Согласие инструктора.
Современные разработки в компьютерной технике. Может повторяться с новым содержанием. Видеть Расписание занятий для конкретного содержания. Максимальный кредит в девять единиц для любой комбинации компьютерной инженерии 496 и 596 применительно к степени бакалавра.Кредит для 596 и 696 применимы к степени магистра с одобрения куратора выпускника.
ECE 1240-001 Spring 2020 Введение в схемотехнику
Приборная панель
ECE 1240-001 Весна 2020
Курс
: Навигация по U
Перейти к содержанию Приборная панель
Авторизоваться
Приборная панель
Календарь
Входящие
История
Помощь
Закрывать Мой Dashboard
ECE 1240-001 Весна 2020
Страницы
Курс: навигация по U
Весна 2020
Home
Syllabus
Задания
Тесты
Страницы
Файлы
Галерея мультимедиа
My Media
Office 365
Adobe Creative Cloud
905 905 Proctor Zoom 905 Обратная связь ConexED 905U Курс 905
КОМПЬЮТЕРНЫЕ НАУКИ И СИСТЕМЫ — TACOMA
TCSS 142 Введение в программирование (5) NW, QSR
Знакомит с проектированием и реализацией процедурных программ.Включает введение в структуру программы, типы данных, массивы, рекурсию и объекты. Ожидается предварительный опыт программирования. Предварительное условие: минимальная оценка 2.0 по TMATH 116, TMATH 120, TMATH 121 или MATH 120, оценка 120–180 на тесте MPT-AS или 2 на экзамене AP Computer Science A. Предлагается: AWSp.
Просмотр сведений о курсе в MyPlan: TCSS 142
TCSS 321 Дискретные структуры I (5) NW, QSR
Представляет определения и инструменты для рассуждений о дискретных математических объектах, полезных для компьютерных профессионалов, включая теорию множеств, утверждения и предикаты, булеву алгебру , последовательности, перечисление, алгоритмы, методы доказательства и отношения.
Просмотрите подробности курса в MyPlan: TCSS 321
TCSS 333 C для системного программирования (5)
Представляет C как язык для изучения низкоуровневых характеристик машин и взаимодействия со службами операционной системы. Включает битовые модели для числовых данных, указатели, массивы и структуры, распределение памяти, разработку программ с несколькими файлами, библиотеки, системные вызовы и инструменты для компиляции и компоновки.
Подробная информация о курсе в MyPlan: TCSS 333
TCSS 342 Структуры данных (5) QSR
Охватывает структуры данных и классические алгоритмы с упором на их реализацию на языках программирования высокого уровня.Включает последовательные и связанные списки, двоичные деревья, кучи, B-деревья, хэш-таблицы, графики и алгоритмы поиска и сортировки. Концентрируется на разработке реализаций, понимании их производительности и оценке их потенциальной эффективности в приложениях. Предпосылка: минимальная оценка 2,0 в TCES 203 или TCSS 305; и TCSS 321.
Подробная информация о курсе в MyPlan: TCSS 342
TCSS 343 Дизайн и анализ алгоритмов (5) NW
Развивает компетенции, связанные с решением проблем, алгоритмами и вычислительными моделями.Исследует анализ и проектирование алгоритмов, а также вычислительную сложность. Включает в себя эффективные алгоритмы, модели вычислений, корректность, временную и пространственную сложность, NP-полные проблемы и неразрешимые проблемы. Предварительное условие: минимальная оценка 2,0 в TCSS 342
Подробная информация о курсе в MyPlan: TCSS 343
Компьютерная архитектура TCSS 372 (5)
Охватывает уровень микроархитектуры проектирования машины и расширенные функции архитектуры для выполнения улучшений. Темы включают измерения производительности компьютера, инструкции микроархитектуры, дизайн ЦП (канал данных, конвейеры, блок управления, параллелизм инструкций), иерархию памяти, кэш-память, виртуальную память, параллельную обработку и многоядерные архитектуры.Предварительное условие: минимальная оценка 2.0 в TCSS 371.
Подробная информация о курсе в MyPlan: TCSS 372
TCSS 380 Основы концепций языка программирования (5)
Знакомит с фундаментальными концепциями языка программирования, общими для всех языков программирования, включая механизмы абстракции, типы, область видимости, привязка, поток управления, подпрограммы и параллелизм. Сравнивает императивные и декларативные модели с использованием нескольких языков программирования. Изучает стратегии реализации, модель памяти и среды программирования.Предварительное условие: минимальная оценка 2.0 в TCSS 371.
Подробная информация о курсе в MyPlan: TCSS 380
TCSS 430 Сетевые и распределенные системы (5)
Архитектура компьютерных сетей и уровни протоколов, включая LAN, MAN и WAN; Протокол OSI TCP / IP, маршрутизация, перегрузка и управление потоком; Сжатие данных; интерфейс между сетью и программой (например, сокеты, порты, почтовые ящики), проблемы безопасности (включая аутентификацию и авторизацию, шифрование), распределенные файловые системы и удаленные вызовы процедур.Предпосылка: минимальная оценка 2.0 по TCSS 360; минимальная оценка 2,0 в TCSS 422.
Подробная информация о курсе в MyPlan: TCSS 430
TCSS 431 Сетевая безопасность (5)
Охватывает криптографические методы, включая алгоритмы с открытым и закрытым ключом. Исследует протоколы, использующие такие методы, как защищенная электронная почта, цифровые подписи, авторизация, электронное голосование и электронные деньги. Включает лабораторный компонент для демонстрации методов безопасности, таких как межсетевые экраны, системы обнаружения вторжений и виртуальные частные сети.Предварительное условие: минимальная оценка 2,0 по TCSS 321 и TCSS 325
Подробная информация о курсе в MyPlan: TCSS 431
TCSS 435 Искусственный интеллект и получение знаний (5)
Введение в использование теорий, методов и инструментов интеллекта. Базовый материал включает поиск, представление знаний, машинное обучение и планирование. Методы искусственного интеллекта применяются для решения практических задач в таких областях, как системы управления, оптимизация, планирование и классификация.Предварительное условие: минимальная оценка 2.0 в TCSS 342.
Подробная информация о курсе в MyPlan: TCSS 435
Формальные модели TCSS 440 в информатике (5)
Охватывает языки, конечные автоматы, регулярные выражения, контекстно-свободные грамматики и другие автоматы, такие как автоматы магазина с опусканием вниз и машины Тьюринга. Включает модели вычислений, вычислимые и невычислимые функции, недетерминизм, пространственную и временную сложность, поддающиеся обработке и неразрешимые функции, недетерминизм, пространство и время.Предварительное условие: минимальная оценка 2,0 в TCSS 342.
Просмотреть подробности курса в MyPlan: TCSS 440
TCSS 452 Взаимодействие человека и компьютера (5)
Изучает проектирование интерактивных систем, ориентированное на человека. Основное внимание уделяется пониманию потребностей пользователей, мозговому штурму, созданию эскизов, выбору альтернативных вариантов дизайна, созданию прототипов, тестированию удобства использования, представлению, общению и критике дизайнов. Предпосылка: минимальная оценка 2.0 по TCSS 325; и либо минимальная оценка 2,0 по TCSS 305, либо минимальная оценка 2.0 в T INST 312.
Подробная информация о курсе в MyPlan: TCSS 452
TCSS 455 Введение в машинное обучение (5)
Представляет методы контролируемого и неконтролируемого машинного обучения, такие как деревья решений, случайные леса, деревья решений с усилением и т. Д. логистическая регрессия, нейронные сети, глубокое обучение, кластеризация и анализ ассоциативных правил. Предварительное условие: TCSS 343 или разрешение инструктора.
Подробная информация о курсе в MyPlan: TCSS 455
TCSS 456 Введение в обработку естественного языка (5)
Знакомит с основными концепциями и алгоритмами обработки естественного языка (NLP).Включает соответствующие справочные материалы по лингвистике, математике, теории вероятностей и информатике. Аналогично охватывает текст, часть тегов речи, синтаксический анализ, семантику, ответы на вопросы, анализ тональности и резюмирование текста. Предварительное условие: минимальная оценка 2.0 в TCSS 342.
Подробная информация о курсе в MyPlan: TCSS 456
TCSS 458 Компьютерная графика (5) NW
Введение в основные концепции синтеза, моделирования и анимации изображений. Темы включают дисплеи, алгоритмы рисования и визуализации, геометрические преобразования, двух- и трехмерный просмотр, представление объектов и компьютерную анимацию.Предварительное условие: минимальная оценка 2.0 в TCSS 342.
Подробная информация о курсе в MyPlan: TCSS 458
TCSS 460 Клиент-серверное программирование для Интернет-приложений (5)
Изучает языки и методы программирования Интернет-клиент-серверных приложений. Включает такие языки, как CGI, Perl, XML, JavaScript и DHTML, а также такие темы, как сценарии, запросы, формы, доступ к данным, перенаправление, брандмауэры, прокси, гипермедиа, файлы cookie и шлюзы. Условие: минимум 2 балла.0 в TCSS 360.
Подробная информация о курсе в MyPlan: TCSS 460
TCSS 461 Продвинутая разработка программного обеспечения (5)
Анализирует реинжиниринг системы, предметно-ориентированные языки, генеративную разработку, системный дизайн и сервис-ориентированную архитектуру. Также рассматривается, как работать с устаревшими системами, использовать разработку программного обеспечения на основе моделей для автоматизации генерации кода и понимать архитектуры низкого и высокого уровня с использованием методологий разработки программного обеспечения, рефакторинга, UML и среды Eclipse.Предварительное условие: TCSS 360.
Просмотреть подробности курса в MyPlan: TCSS 461
TCSS 465 Программирование встроенных систем реального времени (5)
Изучение конкретной теории и практики в разработке программного обеспечения, встроенного в электронные устройства и контроллеры. Включает часы, потоки, многозадачность, критические секции, мониторы, планирование, взаимодействие на кристалле и с внешними устройствами, связь и отказоустойчивость. Предварительное условие: минимальная оценка 2,0 в TCSS 422.
Подробная информация о курсе в MyPlan: TCSS 465
TCSS 487 Криптография (5)
Охватывает базовые концепции криптографии, включая аутентификацию, криптографию с открытым ключом и цифровые подписи.Кроме того, он охватывает современные определения безопасности, аспекты реализации криптографических схем и их использование в компьютерных сетях и Интернете. Предварительное условие: минимальная оценка 2.0 в TCSS 321, TMATH 300 или TMATH 308.
Подробная информация о курсе в MyPlan: TCSS 487
Теория кодирования TCSS 488 (5)
Охватывает электронную связь по шумным каналам и цифровое хранилище на различных типах носителей. Описывает конструкции современных кодов исправления ошибок, включая коды Рида-Соломона, Голея и BCH.Также охватывает вычислительные аспекты, сложность алгоритмов кодирования / декодирования, их реализации и их использование в современных системах связи. Предварительное условие: минимальная оценка 2.0 в TMATH 308 или TCSS 321.
Подробная информация о курсе в MyPlan: TCSS 488
TCSS 501 Анализ алгоритмов и структур данных (3)
Знакомит с методами анализа алгоритмов и структур данных, включая сложность временного пространства , и обозначение большой буквы О. Представляет фундаментальные структуры данных: списки массивов, связанные списки, очереди, стеки, деревья и хэш-таблицы, а также алгоритмы сортировки, выбора, двоичного поиска и рекурсии с упором на реализацию на языке программирования высокого уровня.Предварительное условие: TCSS 142 и TCSS 143 или эквивалентные.
Подробная информация о курсе в MyPlan: TCSS 501
TCSS 505 Системное программирование (3)
Изучает фундаментальные концепции современных операционных систем и то, как они функционируют. Охватываемые темы включают процессы, потоки, управление памятью, планирование процессов, файловые системы, виртуальные машины и программные контейнеры. Охватывает основы операционной системы Linux, команд bash, сценариев и системного программирования. Предпосылка: TCSS 503 и TCSS 504.
Подробная информация о курсе в MyPlan: TCSS 505
TCSS 540 Теория вычислений (5)
Охватывает вычислительные модели, включая конечные автоматы, регулярные выражения, контекстно-свободные грамматики, выталкивающие автоматы, машины Тьюринга и методы их анализа. Базовая теория вычислимости и неразрешимости, теория вычислительной сложности и NP-полнота.
Подробная информация о курсе в MyPlan: TCSS 540
TCSS 544 Прикладная линейная алгебра (5)
Изучает математические концепции линейной алгебры и линейного преобразования, а также предметы по сингулярной декомпозиции, преобразования Фурье, вейвлет-преобразования и другие темы.Студенты применяют эти математические концепции и реализуют численные решения проблем в таких областях, как распознавание образов, поиск информации, веб-поиск, обработка изображений, криптография и машинное обучение.
Просмотр сведений о курсе в MyPlan: TCSS 544
TCSS 554 Информационный поиск и веб-поиск (5)
Изучает основные принципы и методы, используемые при информационном поиске (IR) и веб-поиске, включая поиск по ключевым словам, анализ контента (вектор пространственная модель, вероятностные языковые модели), анализ ссылок (PageRank), индексация, классификация текстов, кластеризация документов, агрегированный поиск, взаимодействие пользователя с системой в IR и оценка IR-систем.
Просмотрите подробности курса в MyPlan: TCSS 554
TCSS 558 Прикладные распределенные вычисления (5)
Охватывает методы и концепции, связанные с созданием распределенного, надежного, эффективного и расширяемого программного обеспечения; программирование многопоточных приложений, обмен данными между объектами на разных компьютерах, создание сервера, к которому имеют доступ несколько клиентов, использование общих шаблонов проектирования объектов, поиск и настройка компонентов. Недоступно для выборочного кредита.
Подробная информация о курсе в MyPlan: TCSS 558
TCSS 559 Services Computing (5)
Охватывает фундаментальные концепции разработки распределенных программных систем, облачных вычислений и моделей предоставления услуг и сервис-ориентированной архитектуры (SOA).Темы включают, помимо прочего, разработку сервисов Simple Object Access Protocol (SOAP) и передачи репрезентативного состояния (REST), микросервисы, шаблоны проектирования SOA, протокол координации сервисов, состав сервисов и управление производительностью.
Подробная информация о курсе в MyPlan: TCSS 559
TCSS 570 Введение в параллельные вычисления (5)
Охватывает параллельные архитектуры, взаимосвязанные сети и встраивания; основные коммуникационные операции; показатели производительности и масштабируемости; парадигмы параллельного программирования, программирование с передачей сообщений в MPI и программирование с разделяемым адресным пространством в потоках; параллельные алгоритмы сортировки, поиска, матричные задачи, графические задачи и динамическая балансировка нагрузки.Предварительное условие: TCSS 543.
Просмотр сведений о курсе в MyPlan: TCSS 570
TCSS 573 Интернет вещей (5)
Изучает физический и логический дизайн Интернета вещей, функциональные блоки и архитектуру, протоколы и модели связи, поддерживающие технологии , домены приложений, относящиеся к Интернету вещей, интеллектуальные объекты, инструменты разработки, управление системой, облачные сервисы, безопасность и аналитика данных.
Подробная информация о курсе в MyPlan: TCSS 573
TCSS 582 Криптографические протоколы (5)
Охватывает сложные темы криптографических протоколов, включая формальные определения безопасности, компоновки, доказательства с нулевым разглашением, схемы обязательств, неявную передачу, безопасную двустороннюю вычислений и безопасных многопользовательских вычислений.Предварительное условие: минимальная оценка 3,0 в TCSS 540, TCSS 543 или TCSS 581.
Подробная информация о курсе в MyPlan: TCSS 582
TCSS 583 Post-Quantum Cryptosystems (5)
Охватывает основы атаки Шора на традиционную криптографию и понятия квантово-устойчивые криптосистемы. Включает в себя основные схемы на основе решеток для шифрования, подписей и гомоморфного шифрования, а также шифрование на основе кода, хэширование и многомерные цифровые подписи. Кроме того, освещаются исследовательские проблемы и вопросы развертывания техники.Предварительное условие: TCSS 543.
Просмотрите подробности курса в MyPlan: TCSS 583
Почему в мире не хватает компьютерных микросхем
1. Почему наблюдается нехватка микросхем?
Многие, но не все нарушения могут быть связаны с пандемией. Вот несколько факторов:
* Эпоха домоседов, вызванная коронавирусом, привела к тому, что спрос превысил уровни, прогнозируемые производителями микросхем. Lockdowns стимулировал рост продаж ноутбуков до самого высокого уровня за десятилетие.Оборудование для домашних сетей, веб-камеры и мониторы были раскуплены, когда офисная работа была перенесена из офиса, а Chromebook — когда школа оставила школу. Также резко выросли продажи бытовой техники — от телевизоров до очистителей воздуха, которые теперь поставляются с индивидуальными микросхемами.
* Неопределенность, вызванная пандемией, привела к резкому скачку заказов. Автопроизводители, которые резко сократили объемы продаж в первые дни вспышки, недооценили, насколько быстро продажи вырастут. В конце прошлого года они поспешили перепродать заказы, но им отказали, потому что производители микросхем растягивают поставки для таких гигантов смартфонов, как Apple Inc.
* Накопление запасов: руководители TSMC заявили в недавних отчетах о прибылях и убытках, что клиенты накапливают больше запасов, чем обычно, в качестве хеджирования. Производители ПК начали предупреждать о дефиците полупроводников в начале 2020 года. Затем, к середине года, Huawei Technologies Co. — крупный производитель смартфонов и сетевого оборудования — начала накапливать компоненты, чтобы обеспечить свое выживание от санкций США, которые угрожали отключить его. от своих основных поставщиков. Другие китайские компании последовали их примеру, и импорт чипов в страну вырос почти до 380 миллиардов долларов в 2020 году, что составляет почти пятую часть от общего импорта страны за год.
* Погода: резкое февральское похолодание в Техасе привело к отключению электроэнергии, в результате чего были остановлены предприятия по производству полупроводников, сгруппированные вокруг Остина; К середине марта Samsung еще не полностью подключился к сети.
2. Что в итоге?
Некоторые предприятия терпят крах. Ожидается, что нехватка чипов приведет к сокращению продаж только для автопроизводителей на 61 миллиард долларов в этом году и задержит производство миллиона автомобилей в мартовском квартале. Не только автомобили, но, возможно, широкий спектр продуктов с большим количеством микросхем, от телефонов до игровых консолей, могут столкнуться с дефицитом или ростом цен.NXP Semiconductors NV и Infineon Technologies AG указали, что ограничения предложения увеличились. В марте Samsung заявила, что ожидает, что «серьезный дисбаланс» создаст проблему для ее бизнеса в этом году.
Полупроводниковый риск
3. Кто такие крупные игроки?
Усовершенствованные логические микросхемы привлекают внимание как самые дорогие и сложные микросхемы, которые наделяют компьютеры и смартфоны их интеллектом. Когда вы слышите о чипах Apple, Qualcomm или Nvidia, эти компании на самом деле являются просто разработчиками полупроводников, которые производятся на заводах, называемых литейными.
* TSMC является лидером отрасли по производственным возможностям, и теперь каждый может добраться до ее порога, чтобы получить лучшие микросхемы, произведенные на ее предприятиях в Тайване. Доля компании на мировом литейном рынке больше, чем у трех ее следующих конкурентов вместе взятых.
* Samsung, в целом более крупный производитель микросхем из-за своего доминирования в производстве микросхем памяти, пытается задействовать эту золотую жилу и совершенствует свои производственные технологии, чтобы получить широкую оценку как лучший вариант после TSMC.Такие компании, как Qualcomm Inc. и Nvidia Corp., все чаще обращаются к Samsung.
* Корпорация Intel, последний чемпион США в этой области, по-прежнему имеет больший доход, чем любой другой производитель микросхем, но ее рынок в значительной степени сконцентрирован на компьютерных процессорах. Задержки в производстве сделали его уязвимым для конкурирующих дизайнеров, использующих TSMC.
* TSMC и Samsung действительно сталкиваются с более мелкими конкурентами, включая Globalfoundries, China Semiconductor Manufacturing International Corp.(SMIC) и тайваньская United Microelectronics Corp. Но эти конкуренты отстают от технологий TSMC как минимум на два-три поколения. Известные компании, такие как Texas Instruments Inc., International Business Machines Corp. и Motorola, ушли или отказались от попыток идти в ногу с самыми передовыми производителями.
Кризисный режим
4. Что происходит в этой гонке?
Два азиатских гиганта тратят огромные средства на укрепление своего господства: TSMC увеличила запланированные капитальные затраты на 2021 год до 28 миллиардов долларов с рекордных 17 миллиардов долларов годом ранее, в то время как Samsung выделяет около 116 миллиардов долларов на десятилетний проект по поймать своего заклятого соперника из Тайваня.Но Китай упорно пытается наверстать упущенное. На протяжении многих лет он стремится уменьшить свою зависимость от США. технологии, особенно в чипах. Усилия администрации Трампа по обузданию технологических гигантов Китая — запретив Huawei доступ к чипам и препятствуя американским инвестициям в таких игроков, как SMIC и Xiaomi Corp., — кристаллизовали эти опасения. Но стране предстоит долгий путь. Например, в автомобильном секторе в Китае за последние годы появилось большое количество компаний, занимающихся разработкой микросхем, но они все еще не в состоянии производить современные микросхемы, необходимые для современных автомобилей.В марте Китай снова пообещал увеличить расходы и стимулировать исследования передовых микросхем в рамках своей новой пятилетней экономической программы. Хотя подробности не будут появляться в течение нескольких месяцев, SMIC уже объявил о планах строительства завода стоимостью 2,35 миллиарда долларов при финансировании со стороны правительства Шэньчжэня. Он планирует начать производство к 2022 году и в конечном итоге производить 40 000 12-дюймовых пластин в месяц. (В 2019 году TSMC поставила около 10 миллионов усовершенствованных 12-дюймовых пластин.)
5. Как насчет другого места?
Принимая во внимание сложность разработки сложных возможностей по производству микросхем, правительства навязывают стимулы всем, кто будет строить или расширять современные производственные мощности на своих задних дворах.В феврале президент Джо Байден приказал провести общегосударственный анализ цепочки поставок важнейших товаров, включая чипы. Его администрация, разрабатывающая долгосрочный план поставок микросхем, будет играть ключевую роль в формулировании налоговых льгот для завода TSMC стоимостью 12 млрд долларов в Аризоне и завода Samsung за 17 млрд долларов, возможно, в Техасе. Европейский союз рассматривает возможность строительства завода по производству передовых полупроводников в Европе при потенциальной поддержке TSMC и Samsung в рамках цели по удвоению производства микросхем до 20% мирового рынка к 2030 году.
6. Почему так сложно конкурировать на чипах?
Производство чипов — это крупномасштабный бизнес, требующий невероятной точности, а также огромных долгосрочных ставок в сфере, подверженной быстрым изменениям. Чипы производятся на заводах, строительство и оснащение которых обходятся в миллиарды долларов. Им приходится работать круглосуточно и без выходных, чтобы окупить свои вложения. Но дело не только в этом. Урожайность или количество хороших чипсов в партии определяет успех или неудачу. Требуются годы ноу-хау и опыта, чтобы получить 90% -ный доход от сложного фотолитографического процесса, используемого для изготовления чипов.Представьте, что Ford Motor Co. с радостью выбрасывает одну машину из 10. Но производители микросхем, которые производят миллионы чипов в процессе, который занимает от трех до четырех месяцев, добиваются успеха, если достигают этой отметки. Литейный цех поглощает огромное количество воды и электричества и уязвим даже для самых незначительных сбоев (будь то частицы пыли или отдаленные землетрясения).
7. Кому выгодны чиповые войны?
Даже небольшие усовершенствования в области полупроводников могут обеспечить существенную экономию энергии и затрат, если их умножить на полный масштаб чего-то вроде Amazon Web Services Inc.По мере роста числа мобильных сетей 5G и увеличения спроса на потоковую передачу видео и игр с большим объемом данных, а также рост числа людей, работающих дома, потребность в более новых и более энергоэффективных микросхемах будет только расти. Один из способов измерить сложность микросхемы — это так называемая ширина линии или расстояние между цепями. Текущий стандарт современных чипов составляет 5 нанометров, или миллиардных долей метра, примерно стотысячную ширины пряди волос. TSMC и Samsung работают над массовым производством 3-нанометров к 2022 году.Рост искусственного интеллекта — еще одна движущая сила, подталкивающая производителей микросхем к инновациям: ИИ полагается на массовую обработку данных. Более эффективные или энергосберегающие конструкции также становятся критически важным фактором, учитывая, что так называемый Интернет вещей — вселенная интеллектуальных или подключенных устройств, от самых мощных телефонов до самых распространенных выключателей света и холодильников, — как ожидается, увеличит использование фишек экспоненциально в ближайшие годы.
8. Как во все это вписывается Тайвань?
Островная демократия стала стержнем отрасли благодаря TSMC и целой экосистеме, ориентированной на высокотехнологичную электронику.Американские, европейские и японские автопроизводители лоббируют свои правительства с целью помочь им справиться с кризисом микросхем, при этом Тайвань и TSMC просят вмешаться. Эти просьбы иллюстрируют, как навыки производства микросхем TSMC дали Тайваню политические и экономические рычаги влияния в мире, где развиваются технологии. был вовлечен в соперничество великих держав между США и Китаем — противостояние вряд ли разрешится при администрации Байдена.
Подпишитесь на информационный бюллетень монетного двора
* Введите действующий адрес электронной почты
* Спасибо за подписку на нашу рассылку.
Не пропустите ни одной истории! Оставайтесь на связи и в курсе с Mint. Скачать наше приложение сейчас !!
Top 17 VLSI Interview Вопросы и ответы
1) Объясните, как логические вентили управляются булевой логикой?
В булевой алгебре истинное состояние обозначается цифрой один, называемой логической единицей или высоким логическим уровнем. В то время как ложное состояние представлено числом ноль, называемым логическим нулем или низким логическим уровнем. А в цифровой электронике высокий логический уровень обозначается наличием потенциала напряжения.
2) Укажите, к каким воротам применима логическая логика?
НЕ Gate: Он имеет один вход и один выход. Например, если значение A = 0, то значение B = 1 и наоборот
AND Gate: Имеет один выход из-за комбинации двух выходов. Например, если значение A и B = 1, то значение Q должно быть 1
ИЛИ Строб: Любое из значений покажет тот же результат.Например, если значение A равно 1 или B равно 0, то значение Q равно 1
.
Это три основных типа вентилей, в которых работает логическая логика, кроме них, другие функциональные вентили работают с комбинацией этих трех основных вентилей, это вентиль XNOR, вентиль NAND, вентиль Nor и вентиль XOR.
3) Объясните, как двоичное число может давать сигнал или преобразовывать в цифровой сигнал?
Двоичное число состоит из 0 или 1, простыми словами число 1 представляет состояние ВКЛ, а число 0 представляет состояние ВЫКЛ.Эти двоичные числа могут объединять миллиарды машин в одну машину или схему и управлять этими машинами, выполняя арифметические вычисления и операции сортировки.
4) Укажите, в чем разница между микросхемами TTL и микросхемами CMOS?
Чипы TTL КМОП-микросхемы
микросхемы TTL для транзисторной транзисторной логики.В конструкции каждого логического элемента
используются два биполярных переходных транзистора. Микросхемы TTL
могут состоять из значительного количества частей, таких как резисторы
Микросхема
TTLS потребляет намного больше энергии, особенно в состоянии покоя. Один вентиль в микросхеме TTL потребляет около
мВт мощности Микросхемы TTL
могут использоваться в компьютерах
CMOS означает дополнительный металлооксидный полупроводник. Это тоже интегрированный чип, но в конструкции
использованы полевые транзисторы.
CMOS имеет большую плотность для логических вентилей.В КМОП-микросхеме один логический вентиль может состоять всего из двух полевых транзисторов
Чипы CMOS
потребляют меньше энергии. Одна микросхема CMOS потребляет около 10 нВт энергии
Чип
CMOS используется в мобильных телефонах
5) Объясните, что такое последовательная схема?
Последовательная схема — это схема, которая создается логическими вентилями так, что требуемая логика на выходе зависит не только от текущих логических условий входа, но также от последовательностей, прошедших после входов и выходов.
6) Объясните, чем Verilog отличается от обычного языка программирования?
Verilog может отличаться от обычного языка программирования в следующих аспектах
Концепция времени моделирования
Многопоточность
Базовые концепции схем, такие как примитивные вентили и сетевые соединения
7) Объясните, что такое Verilog?
Verilog — это HDL (язык описания оборудования) для описания электронных схем и систем.В Verilog компоненты схемы подготавливаются внутри модуля. Он содержит как поведенческие, так и структурные утверждения. Структурные утверждения обозначают компоненты схемы, такие как логические вентили, счетчики и микропроцессоры. Поведенческие операторы представляют собой аспекты программирования, такие как циклы, операторы «если-то» и векторы стимулов.
8) Что означает «шкала времени 1 нс / 1 пс» в коде Verilog?
В коде Verilog единица времени — 1 нс, а точность / точность — до 1 пс.
9) Назовите два типа процедурных блоков в Verilog?
В Verilog есть два типа процедурных блоков:
Начальный: Начальные блоки запускаются только один раз в нулевой момент времени
Всегда: Этот цикл блоков выполняется снова и снова и выполняется всегда, как следует из названия
10) Объясните, почему в нынешних схемах СБИС используются полевые МОП-транзисторы вместо биполярных транзисторов?
По сравнению с BJT, полевые МОП-транзисторы можно сделать очень компактными, поскольку они занимают очень небольшую площадь кремния на микросхеме IC, а также относительно просты в изготовлении.Более того, цифровые ИС и микросхемы памяти могут использоваться со схемами, в которых используются только полевые МОП-транзисторы, то есть диоды, резисторы и т. Д.
11) Назовите три области работы полевого МОП-транзистора и как они используются?
MOSFET имеет три региона операций
Область отсечения
Область триода
Область насыщенности
Триод и область отсечки используются в качестве переключателя, а область насыщения используется в качестве усилителя.
12) Объясните, что такое область истощения?
Когда через затвор передается положительное напряжение, это заставляет свободные дырки (положительный заряд) отталкиваться назад или отталкиваться от области подложки под затвором. Когда эти отверстия продвигаются вниз по подложке, они оставляют после себя область истощения носителей.
13) Объясните, почему количество входов затвора для затворов CMOS обычно ограничивается четырьмя?
Чем больше стеков, тем медленнее будут ворота.В вентилях NOR и NAND количество вентилей, присутствующих в стеке, обычно равно количеству входов плюс один. Таким образом, ввод ограничен четырьмя.
14) Объясните, что такое мультиплексор?
Мультиплексор — это комбинированная схема, которая выбирает один из множества входных сигналов и направляет их на единственный выход.
15) Объясните, что такое SCR (выпрямитель с кремниевым управлением)?
SCR — это 4-х слойное твердотельное устройство, которое контролирует ток.Это тип выпрямителя, который управляется сигналом логического затвора. Это 4-х слойное 3-контактное устройство.
16) Объясните, что такое Slack?
Промежуток времени — это разница во времени между ожидаемой задержкой и фактической задержкой на конкретном пути. Slack может быть отрицательным или положительным.
17) Объясните, в чем польза defpararm?
С помощью ключевого слова defparam значения параметров могут быть настроены в любом экземпляре модуля в проекте.

Наши магазины

СХЕМА И ОПИСАНИЕ РЕМОНТА ИБП

Схемы ИБП — просто о сложном

Подключение ИБП

Схемы бытовых ИБП переменного тока

Инвертор

Трансформатор от ИБП и его применение

Схема бесперебойника с ЮСБ интерфейсом

Источник бесперебойного питания для компьютера (UPS), принцип работы

ИБП схемы построения

Ремонт ups своими руками

Схема электрическая принципиальная ибп. Конструкция и ремонт источников бесперебойного питания фирмы арс

Стоит ли самому собирать ИБП?

Эксплуатация и обслуживание источника бесперебойного питания

Применение ИБП в быту

ИБП для домашнего компьютера

Какой ИБП выбрать для компьютера

Как подобрать ИБП для компьютера по мощности

Подключение источника бесперебойного питания для компьютера

Проблемы совместной работы ИБП (UPS) и блоков питания с APFC

Теги этой статьи

Каковы преимущества и недостатки объектно-ориентированного программирования?

Имитатор объектно-ориентированных схем

Аннотация:

Курсы CompE | Кафедра электротехники и вычислительной техники | Инженерный колледж

ECE 1240-001 Spring 2020 Введение в схемотехнику

КОМПЬЮТЕРНЫЕ НАУКИ И СИСТЕМЫ — TACOMA

Почему в мире не хватает компьютерных микросхем

Top 17 VLSI Interview Вопросы и ответы

Почему грудничок постоянно кричит: причины и способы успокоить ребенка

Запись на прием к врачу в Минске: как выбрать специалиста и записаться онлайн

Жидкий стул у грудничка: причины, симптомы и лечение

СХЕМА И ОПИСАНИЕ РЕМОНТА ИБП

Схемы ИБП — просто о сложном

Подключение ИБП

Схемы бытовых ИБП переменного тока

Инвертор

Трансформатор от ИБП и его применение

Схема бесперебойника с ЮСБ интерфейсом

Источник бесперебойного питания для компьютера (UPS), принцип работы

ИБП схемы построения

Ремонт ups своими руками

Схема электрическая принципиальная ибп. Конструкция и ремонт источников бесперебойного питания фирмы арс

Стоит ли самому собирать ИБП?

Эксплуатация и обслуживание источника бесперебойного питания

Применение ИБП в быту

ИБП для домашнего компьютера

Какой ИБП выбрать для компьютера

Как подобрать ИБП для компьютера по мощности

Подключение источника бесперебойного питания для компьютера

Проблемы совместной работы ИБП (UPS) и блоков питания с APFC

Теги этой статьи

Каковы преимущества и недостатки объектно-ориентированного программирования?

Имитатор объектно-ориентированных схем

Аннотация:

Курсы CompE | Кафедра электротехники и вычислительной техники | Инженерный колледж

ECE 1240-001 Spring 2020 Введение в схемотехнику

Похожие записи

Автор alexxlab

Добавить комментарий Отменить ответ