Az ebben a cikkben részletezett UPS folyamatosan 50 wattos teljesítményt képes biztosítani, 110 voltos feszültség mellett 60 Hz frekvenciával. A kimenet alapvetően szinuszhullám, amely pontosan úgy viselkedik, mint a szokásos hálózati otthoni váltakozó áram a terhelésnél.
Az integrált tápegység úgy működik, mint egy akkumulátortöltő. Annak ellenére, hogy az UPS-t számos különféle alkalmazásra lehetne megvalósítani, főleg arra tervezték egy kis számítógépes rendszer táplálása és fontos perifériák, például egy lemezmeghajtó, annak biztosítása érdekében, hogy az áramkimaradás soha ne okozza az adatok törlését vagy a pillanatnyilag futó program megszakítását.
Ez azt jelenti, hogy ez az ólomsavval működő 50 wattos UPS áramkör nem fog nagyobb PC-ket kezelni, amelyek általában 60 watt feletti tényleges energiával működnek.
Ennek egyik fontos jellemzője UPS áramkör „tiszta” szinuszhullámú váltakozó áramot bocsát ki: és az olyan hibák, mint a zaj, a tüskék vagy az alacsony feszültség a hálózati váltakozó áramú vezetékben, soha nem lesznek hatással a számítógép (terhelések) működésére.
Tápegység relé váltó szakasz
Az áramellátási szakasz meglehetősen megkülönböztető, mert távirányítón keresztül veszi át az áramot 12 voltos ólom savas vagy SMF akkumulátor és az AC tápvezetékről is, az akkumulátor itt válik az UPS működésének legfontosabb elemévé.
Amint az az 1. ábrán kiderül, amikor az S1 CHARGE-OFF-OPERATE kapcsoló a CHARGE vagy OPERATE beállításra van állítva, az RY2 relé aktiválódik, és érintkezői váltakozó áramot biztosítanak a T1 és T2 transzformátor primer tekercséhez.
A szekunder tekercseken átáramló áramot a D1, D2, D3 és D4 diódák segítségével egyenlítik ki.
Az L1 és L2 fojtók korlátozzák az akkumulátor töltőáramát, valamint tiltják a hullámáram áthaladását.
A D5 dióda szállít 'emelőrúd' túlterhelés elleni védelem a sok sérülékeny elem védelme az F1 biztosíték kiégésével, ha az akkumulátor véletlenül hibás polaritással kapcsolódik.
Az IC1 op erősítőt invertáló feszültség-komparátor formájában csatlakoztatják, amelynek referenciafeszültségét az R3 potenciométeren keresztül 11 és 14 volt közötti tartományban lehet beállítani.
Amint az akkumulátor feszültsége a referencia alá süllyed, aktiválódik az IC2 opto csatoló, amely az RY1 relét táplálja. Az RY1 kontaktusain áthaladó áram akkor kezdi meg az akkumulátor töltését, ha a terhelés nem túl nagy.
Másrészt, ha az UPS 100% -os potenciálnál működik, vagy annak közelében van, külső akkumulátortöltőre lehet szükség a megfelelő áramellátás biztosításához, hogy megakadályozza az akkumulátor lemerülését.
NAK NEK 10 amperes akkumulátortöltő tanácsos. Tekintettel arra, hogy az akkumulátortöltők többségének nincs szűrőrendszere, nagy értékű szűrőkondenzátort kell elhelyezni a töltő kimenete és az akkumulátor között a hullámáram minimalizálása érdekében.
A megelőzés érdekében az akkumulátor túltöltése , a tápellátást a töltőből csak akkor szabad bekapcsolni, ha az UPS 100% -os kapacitással töltődik be.
Az F2 biztosítéknak 10 ampernél kisebbnek kell lennie ahhoz, hogy az elsődleges biztosíték (F1) ne szakadhasson meg, ha a 12 voltos kimenet akaratlanul rövidzárlatos.
A tranzisztoros erősítő szakasza
Amint az alábbi 2. ábrán bemutatjuk, az UPS váltakozó áramú kimenetét transzformátorral összekapcsolt B osztályú erősítő áramkör alkotja.
A 4 készlet Darlington tranzisztorok (Q4-Q8, Q5-Q9, Q6-Q10 és Q7-Q11) hasonlóan az emitter-követő hálózatokhoz, hogy feszültséget juttassanak a T5 és T6 transzformátor primer tekercsekbe.
A C8 kondenzátor megsemmisít minden olyan nagyfrekvenciás összetevőt, amely a nagyfeszültségű keresztezési torzítás vagy nyírás miatt keletkezik, és ezen felül gátolja a nagyfrekvenciás önrezgést.
A Darlington-készletek közül kettőt párhuzamosan táplálnak a T3 transzformátoron keresztül, egy másik pár pedig párhuzamosan tolódik a T4 segítségével.
A D11, D12, D13 és D14 diódák állandó DC alapfeszültséget produkálnak, amely torzítja a kimeneti tranzisztorokat a levágási tartomány körül.
A A osztályú sofőr A Q2 és Q3 tranzisztorok által létrehozott hálózat hasonlóan teljes mértékben emitterkövetőkből áll. Az elengedhetetlen feszültségfokozást a T3 és T4 transzformátorok hajtják végre, amelyek szintén tipikus, fordított sorrendben konfigurált teljesítménytranszformátorok.
A Q1 tranzisztor párhuzamosan hajtja a Q2 és Q3 tranzisztorokat. A Q1 bázis közvetlenül csatlakozik az IC5-d kimenethez (lásd a 3. ábrát), amely 4,5 voltos DC-n van.
A kimeneti fokozat push-pull hajtásának fázisának megfordulása a T3 és T4 transzformátor transzformátorainak másodlagos vezetékeinek megfelelő bekötésével érhető el.
A Sinewave Generator
Amint az az alábbi 3. ábrán kiderül, a oszcillátor fokozat az IC4 használatával van konfigurálva, amely a 567 hangérzékelő .
Az IC frekvenciáját az R26 és R27 ellenállások, valamint a C14 kondenzátor állítják be, és pontosan 60 Hz-re vannak rögzítve. Az IC4 négyzethullámú kimenetét az IC5-b háromszög hullámgá alakítja, amely tovább halad szinuszhullámmá alakítva által IC5-c.
Az Op amp IC5-d erősítését a potenciométer R35, amely az AC kimeneti feszültségen van rögzítve.
Az IC5-a op erősítő a T2 kimenet szinuszhullámát 60 Hz frekvenciává alakítja.
A D15 védelmet nyújt az esetleges károk ellen erősítőn az invertáló bemenet negatívvá válik a földre vonatkoztatva, a dióda általában fordított torzítású.
A 60 Hz-es impulzusok, amelyek a C12-en és a D16-on keresztül kapcsolódnak az IC4-hez, beindítják az oszcillátort, hogy rögzüljön a hálózat AC frekvenciáján. Bizonyos mértékű ellenőrzés a pontos fázis szinkronizálás az R20 potenciométer finomhangolásával érhető el.
A helyes átalakítás után az AC kimenet fázisban rögzül a bemeneti váltakozó áramú vezetékkel, és ez a reteszelési / kioldási folyamat a bemeneti áramkimaradás és a helyreállítás során puha és kedvező lenne, szinte nem okoz interferenciát.
A szinusz hullám generátor sima, hullámzásmentes, 9 voltos tápellátással érkezik az IC3-on keresztül, egy 7805 IC, 5 V-os szabályozón keresztül. A szabályozó 3. érintkezőjét 4 V-os feszültséggel tartják a talaj felett az R16 és R17 rezisztív osztó segítségével, hogy 9 V-os kimenetet kapjanak.
A mérőáramkör
Lehetséges, hogy figyelje az akkumulátor feszültségét vagy az AC kimeneti feszültség egy mérő áramkörön keresztül, amint az az alábbi 4. ábrán látható.
NAK NEK híd egyenirányító négy egyenirányító diódából álló váltakozóáramúvá alakítja az AC-t, míg a C19 kondenzátor tiszta egyenárammá simul.
A DPDT kapcsoló bekapcsol egy 15 V DC voltmérőt a 12 V-os tápfeszültséggel vagy a feszültségosztóval rezisztív elválasztó R36 és R37.
Az áramellátás váltásának tesztelése
Fontos lehet tesztelje az áramellátást szakasz az erősítő bekötése előtt. Ez elvégezhető még az erősítő fokozat összeállítása előtt.
Ehhez beállíthatja az R3 csúszó karját az R4-hez kapcsolt vég felé.
Még ne csatlakoztassa a hálózati kábelt elektromos aljzathoz. Csatlakoztasson egy 12 V-ot ólom-sav akkumulátor a tápfeszültségre és az S1 helyzetbe vagy TÖLTÉS vagy ÜZEMBE helyezés.
Most az RY2 relé látható volt aktiválva és a LED1 világított. Ezen a ponton körülbelül 12 V feszültséget találhat az IC1 2. és 7. érintkezőjénél.
A 6. tűnek logikailag alacsonynak kell lennie. Ezután csatlakoztassa a hálózati kábelt egy hálózati aljzathoz. Az LMP1 lámpa most világítani kezd. Az RY1 relét továbbra is ki kell kapcsolni, és körülbelül 14 V-ot tesztelne a normálisan nyitott érintkezőin.
Az IC1 7. érintkezőjének kb. 14 V-nak, a 3. tűnek pedig 11 volt körül kell mutatnia. A 6. tűnek logikai mélységet kell jeleznie.
Fordítsa R3 fordított végére, hogy 14 V-ot kapjon a 3-as csapnál. Az RY1-nek ebben a pillanatban a LED1 kikapcsolásával kell aktiválódnia.
Az akkumulátor pontjain átmenő feszültségnek most 13 V-nak kell lennie. Állítsa az R3 értéket éppen arra a szintre, amelynél az RY1 relé kikapcsol.
A töltő fokozatának meg kell lennie folyamatosan kapcsolja ki és be, amikor az akkumulátor feszültsége növekszik és csökken . Az R3 pontos beállítása abban a pontban lehet, ahol a töltő kimenete meglehetősen gyorsan kapcsol és gyakorlatilag a bekapcsolás pillanatában kikapcsol.
Az akkumulátor feszültségének kb. 12,5 V jelnél kell lennie töltőellátás hiányában. Amikor az akkumulátor feszültsége csökken, a töltő kimenetének ismételten kapcsolnia kell, kivéve, ha az akkumulátor annyira szörnyen lemerült, hogy a töltő teljes árama nem képes visszaállítani a feszültséget 12,5-re.
A szinuszgenerátor tesztelése
A. Tesztelése szinusz hullám generátor szakasz külön kivitelezhető. Abban az esetben, ha a bemutatott NYÁK-ra szereli a 9 V-os szabályozó IC , akkor használhat egy 9 V-os PP3 akkumulátort vagy egy külső egyenértékű áramforrást a teszteléshez.
Kezdje úgy, hogy az R20 előre beállított csúszókarját a földre helyezi. Oszcilloszkóp hatókör használatával négyzethullámú jelet kell megjeleníteni az IC4 5. érintkezőjén.
60 Hz-es szinuszhullám-frekvencia ellátásával a skála vízszintes söpörése , állítsa be az R27 ellenállást 60 Hz frekvencia eléréséhez, amely egy téglalap alakú Lissajous hullámformát generál.
A frekvenciának nem kell pontosan pontosnak lennie. A fokozatosan változó hullámforma elég kielégítő lehet. Miután beállította a normál 60 Hz-es sweep hatókörét, győződjön meg arról, hogy a hatókör háromszög hullámot jelez az IC5-b kimenetén, és szinuszhullámot az IC5-c kimenetén.
Szinuszhullámnak is rendelkezésre kell állnia az IC5-d kimeneten. Amplitúdójának pedig változnia kell az R35 beállítására reagálva. Abban az esetben, ha ezek az ellenőrzések bármelyike helytelen, vizsgálja meg, hogy az összes bemeneti és kimeneti érintkezőn 4,5 V DC van-e.
Ezután csatlakoztasson egy 12,6 V váltóáramú forrást az R21-hez, és állítsa be az R20-at addig, amíg meg nem találja az IC5-a kimeneti impulzusait bemutató hatókört: Az oszcillátor frekvenciakimenetének rögzítenie kell a bemeneti vonal frekvenciáját. Most állítsa be a hatókört a Lissajous-görbe megjelenítéséhez, ahogy azt korábban tettük, és figyelemmel kíséri az IC5-d kimenetet.
Látnia kell egy ovális mintát, amely majdnem zárt. Lehetségesnek kell lennie az R20 finomhangolására oly módon, hogy a hatókör kijelzése szinte lejtős egyenes legyen, ami azt mutatja, hogy a kimeneti jel egy szakaszban van a rácsvonallal.
Most, ha a hálózati tápkábel kihúzásával húzza ki a bemeneti váltakozó áramú jelet, akkor a hatókörmintázatnak el kell kezdenie fokozatosan változtatni az ovális alakú kijelzőt, amely kinyílik és bezárul.
Állítsa be újra az R27 potenciométert a fenti változás mértékének csökkentése érdekében. Amint a bemeneti AC frekvenciát visszakapcsolják, a hatókör kijelzése azonnal vissza kell térnie a lejtős vonalmintához.
A mérőáramkör tesztelése
A készülék tesztelése és kalibrálása mérő áramkör megvalósítható úgy, hogy az egyenirányítót a rács AC vezetékéhez csatlakoztatjuk.
Az S2 váltóáramú helyzetbe állításával finomhangolja az R37-et, hogy olyan mérőóra-értéket kapjon, amely a váltakozó áramú bemeneti feszültség 1/10-e lehet, külön mérve a szokásos mérőóra leolvasásával.
Ha nem talál mérést, keressen kb. 130 V DC-t a C19 körül, hogy biztosítsa az egyenirányító megfelelő csatlakoztatását. A C19-es kondenzátor alacsony uF-értéke miatt itt egy hatókörnek nagy hullámzó elemet kell megjelenítenie.
Az erősítő tesztelése
Kezdje a tesztet úgy, hogy integrálja a teljesítménytranzisztor-erősítő fokozatát a 12 V-os áramforrással és a bemenő szinuszhullámú hullámforma-generátorral.
Állítsa az R35 középső kart az IC5-d kimeneti oldalához társított vég felé, amely eldönti a nulla kimeneti jel beállítását.
Most állítsa az S1-et 'OPERATE' állásba. 12,5 V-os mérőállást kell látnia a Q2, Q3, Q8, Q9, Q10 és Q11 sugárzóknál.
Lehet, hogy ezek a tranzisztorok egy kicsit melegebbé válnak, bár nem forrók.
A Q4, Q5, Q6 és Q7 alapjain 11 V körüli, a Q1 sugárzónál pedig 4 V körüli mérőállást kell látnia.
A következő vizsgálati eljárások végrehajtása közben legyen óvatos a kimenettel való munka közben, mivel ez halálos 117 V hálózati szinten lenne.
Csatlakoztassa a T5 és T6 transzformátor 120 V-os tekercseinek egy-egy vezetékét úgy, hogy a többiek nem csatlakoznak.
Csatlakoztasson egy AC feszültségmérő a transzformátor egyik tekercsével, és állítsa a mérőt 110 voltnál nagyobb tartományba.
Ezután apránként forgassa el az R35 előre beállított középső kart, amíg meg nem jelenik egy mérhető kimeneti feszültség. Ha nem találja ezt, győződjön meg arról, hogy a kimeneti fokozatok meghajtása megfordul.
A Q4 vagy Q6 bázis és a Q5 vagy Q7 bázis közötti váltakozó feszültségnek kétszerese kell lennie a földhöz viszonyított értéknek. Ha ezt nem látja, próbálja meg kicserélni a T3 vagy a T4 transzformátor tekercses csatlakozásait, de ne mindkettőt.
Ezután ellenőrizze, hogy a T5 és T6 transzformátor 120 V-os tekercsei tökéletesen fázisban vannak-e és így a megfelelő módon vannak-e összekapcsolva. Csatlakoztassa a voltmérőt a nem csatlakoztatott vezetékeken.
Ha úgy találja, hogy a feszültség kétszer nagyobb, mint a korábbi érték, akkor a tekercsek biztosan sorba vannak kötve. Gyorsan fordítsa meg az egyik tekercs csatlakozását.
Ha nem lát semmilyen feszültséget a mérőórán, kösse össze a másik két vezetéket. Csatlakoztasson egy 15 W-os lámpát a kimenethez, és állítsa be az R35 előre beállított értéket a teljes teljesítmény eléréséhez. A lámpának optimális fényerővel kell világítania, és a mérőnek kb. 125 V váltakozó feszültséget kell mutatnia.
Az UPS használata
A javasolt 50 wattos UPS áramkör megvalósításakor feltétlenül kapcsolja be az S1-et „OPERATE” állásba, mielőtt bekapcsolná a terhelést.
Ellenőrizze az UPS váltakozó áramú kimenetét, hogy megbizonyosodjon arról, hogy az legalább 120 V feszültséget termel. Ez a 120 V feszültség kissé csökkenhet, amint a kimenet betöltődik.
Ha instabilnak találja a feszültséget, ez azt jelentené, hogy az oszcillátor nem záródott le és nem szinkronizált a hálózati hálózattal. Ennek kijavításához próbálja meg valamikor újra beállítani az R27 és R20 preseteket, miután az áramkör kissé felmelegedett.
Az R27 / R20 előre beállított beállításainak megfelelő beállításakor az oszcillátor minden bekapcsolási időszakban az AC hálózati frekvenciával reteszelődik.
Most kapcsolja be a rendszert, és erősítse meg újra a kimeneti feszültség körülményeit. A kimeneti feszültség kb 110 volt amíg nem folyamatos terhelés alatt működik, mondjuk például egy lemezmeghajtó vagy egy nyomtató, és ez elfogadható lehet.
A szünetmentes tápegység szüneteltetési ideje áramkimaradáskor az akkumulátor Ah értékétől függ. Ha motorkerékpár akkumulátort használ, annak kb. 15 perc tartalék üzemidőt kell biztosítania.
Pars lista
A fent ismertetett 50 wattos szinuszhullámú UPS áramkör teljes alkatrészlistája a következő képen látható:
Az L1, L2 szűrő fojtók felépítése
Ha nem tudja beszerezni a javasolt L1, L2 fojtókat az alkatrész kereskedőjétől, akkor a következő konfigurációval elkészítheti ugyanezt
Használjon 1 mm-es szuper zománcozott huzalt a tekercsekhez
Korábbi: Gépjármű motor fordulatszám-kiszolgáló mérőáramkör - analóg fordulatszámmérő Következő: Egyszerű vonalkövető jármű áramkör Op erősítőkkel
