Tässä artikkelissa kuvattu UPS voi tuottaa jatkuvasti 50 watin tehon 110 voltilla 60 Hz: n taajuudella. Lähtö on pohjimmiltaan siniaalto, joka käyttäytyy täsmälleen samalla tavalla kuin tavallinen kotiverkon vaihtovirta kuormalle.

Integroitu virtalähde toimii kuten akkulaturi. Vaikka UPS voitaisiin toteuttaa lukuisille erilaisille sovelluksille, se on pääasiassa suunniteltu virtaa pieneen tietokonejärjestelmään ja tärkeä oheislaite, kuten levyasema, sen varmistamiseksi, että virtakatkot eivät koskaan aiheuta tietojen poistamista tai keskeytyksiä tällä hetkellä mahdollisesti käynnissä olevasta ohjelmasta.

Tämä tarkoittaa, että tämä lyijyhappokäyttöinen 50 watin UPS-piiri ei tule käsittelemään isompia tietokoneita, jotka toimivat yleensä yli 60 watin todellisella teholla.

Yksi tärkeä piirre tässä UPS-piiri on se, että se tuottaa 'puhdasta' siniaaltoista vaihtovirtaa: ja häiriöt, kuten melu, piikit tai matala jännite verkon verkkojohdossa, eivät koskaan vaikuta tietokoneen (kuormien) toimintaan.

Virtalähteen releen vaihtovaihe

Virtalähteen vaihe on melko erottuva, koska se ottaa virtaa kaukosäätimen kautta 12 voltin lyijyhappo- tai SMF-akku ja myös verkkovirrastasi, tästä akusta tulee tärkein elementti UPS: n toiminnalle.

Kuten alla olevasta kuvasta 1 käy ilmi, kun CHARGE-OFF-OPERATE-kytkin S1 asetetaan joko CHARGE- tai OPERATE-asetukseen, rele RY2 aktivoituu ja sen koskettimet tuottavat vaihtovirtaa tehomuuntajien T1 ja T2 ensiökäämeihin.

Toisiokäämin läpi kulkeva virta tasataan diodien D1, D2, D3 ja D4 kautta.

Rikastimet L1 ja L2 rajoittavat akun latausvirtaa ja estävät aaltoiluvirran kulkemisen.

Diodi D5 toimittaa 'sorkkarauta' ylikuormitussuoja sen tehtävänä on suojata monia haavoittuvia osia laukaisemalla sulake F1 palamaan, jos akku on vahingossa kiinni väärässä napaisuudessa.

Op-vahvistin IC1 on kytketty käänteisen jännitteen vertailijan muodossa, jonka vertailujännitettä voitiin säätää 11 - 14 voltin alueella potentiometrin R3 kautta.

Kun akun jännite laskee ohjearvon alle, aktivoidaan opto-kytkin IC2, joka syöttää releen RY1. RY1: n koskettimien läpi kulkeva virta alkaa ladata akkua, kun kuorma ei ole liian raskas.

Toisaalta, jos UPS toimii 100%: n potentiaalillaan tai lähellä sitä, ulkoista akkulaturia voidaan tarvita riittävän virransyötön aikaansaamiseksi, jotta akku ei tyhjene.

TO 10 ampeerin akkulaturi on suositeltavaa. Ottaen huomioon, että suurimmalla osalla akkulatureista ei ole suodatusjärjestelmää, laturin ulostulon ja akun väliin on sisällytettävä arvokas suodatinkondensaattori aaltoiluvirran minimoimiseksi.

Estääkseen akun ylikuormitus , laturin virransyöttö on kytkettävä päälle vain, kun UPS: ää ladataan sen 100% kapasiteetilla.

Sulakkeen F2 on oltava alle 10 ampeeria, jotta ensisijainen sulake F1 ei voi rikkoutua, kun 12 voltin lähtö on tahattomasti oikosulussa.

Transistorin vahvistimen vaihe

Kuten alla olevassa kuvassa 2 esitetään, UPS: n vaihtovirtalähtö muodostetaan muuntajakytketystä luokan B vahvistinpiiristä.

4 sarjaa Darlington-transistorit (Q4-Q8, Q5-Q9, Q6-Q10 ja Q7-Q11) toimivat kuten emitteri-seuraajaverkot toimittamaan jännitettä muuntajien T5 ja T6 ensiökäämeihin.

Kondensaattori C8 poistaa kaikki korkeataajuiset ainesosat, jotka ovat peräisin korkeajännitteisen jakosuodon vääristymän tai leikkautumisen vuoksi, ja lisäksi estää korkean taajuuden itsevärähtelyn.

Kaksi Darlington-sarjaa saa virtaa rinnakkain muuntajan T3 kautta, toista paria työnnetään rinnakkain T4: n avulla.

Diodit D11, D12, D13 ja D14 tuottavat vakion tasavirtaisen perusjännitteen, joka esijännittää ulostulotransistoreita raja-alueen ympärillä.

Luokan A kuljettaja transistoreiden Q2 ja Q3 muodostama verkko koostuu samalla tavalla täysin emitterien seuraajista. Olennainen jännitteen lisäys toteutetaan muuntajilla T3 ja T4, jotka ovat myös tyypillisiä käänteisessä järjestyksessä konfiguroituja tehomuuntajia.

Transistori Q1 käyttää transistoreita Q2 ja Q3 rinnakkain. Q1-kanta on kytketty suoraan IC5-d-lähtöön (katso kuva 3), jonka jännite on 4,5 volttia.

Lähtöasteen työntövetolaitteen vaiheen kääntäminen saavutetaan johdotamalla muuntajan T3 ja T4 muuntajien sekundäärit asianmukaisesti.

Sinewave-generaattori

Kuten alla olevasta kuviosta 3 käy ilmi, oskillaattorin vaihe on määritetty IC4: llä, joka on a 567 sävyilmaisin .

IC: n taajuus on asetettu vastuksilla R26 ja R27 sekä kondensaattorilla C14 ja se on kiinnitetty tarkkaan 60 Hz: iin. IC4: n neliöaaltolähtö muunnetaan kolmioaalloksi IC5-b: llä, joka on edelleen muunnettu siniaalloksi IC5-c.

Op-vahvistimen IC5-d vahvistus asetetaan potentiometri R35, joka on kiinnitetty vaihtovirran lähtöjännitteeseen.

Op-vahvistin IC5-a muuntaa siniaallon T2-lähdöstä 60 Hz: n taajuudelle.

“päälle ja pois kytkimen kaavio ”

D15 suojaa vaurioilta, joita voi tapahtua, jos vahvistimessa käänteinen tulo sattuu kääntymään negatiiviseksi suhteessa maahan, diodi on yleensä päinvastaisessa suunnassa.

60 Hz: n pulssit, jotka on kytketty IC4: ään C12: n ja D16: n kautta, laukaisee oskillaattorin lukittumaan verkon AC-taajuuteen. Jonkin verran tarkkaa valvontaa vaiheen synkronointi on saavutettavissa hienosäätöpotentiometrillä R20.

Kun verkkovirtalähtö on oikein säädetty, se lukkiutuu vaiheittain sisääntulevan AC-verkkojohdon kanssa, ja tämä lukitus- / avausprosessi tulovirran katkoksen ja palautuksen aikana olisi pehmeää ja suotuisaa, aiheuttaen melkein mitään häiriöitä.

siniaaltogeneraattori mukana tulee tasainen, aaltoilu vapaa 9 voltin teho IC3: n, 7805 IC: n, 5 V: n säätimen kautta. Säätimen nasta 3 pidetään 4 voltin maanpinnan yläpuolella resistiivisen jakajan R16 ja R17 avulla, jotta saadaan tarkka 9 voltin lähtö.

Mittaripiiri

Se voi olla mahdollista tarkkaile joko akun jännitettä tai AC-lähtöjännite mittaripiirin läpi, kuten alla olevassa kuvassa 4 on esitetty.

TO sillan tasasuuntaaja Neljä tasasuuntausdiodia koostuva muuntaa vaihtovirran tasavirraksi, kun taas kondensaattori C19 tasoittuu puhtaaksi tasavirraksi.

DPDT-kytkin kytkee 15 V: n tasajännitemittarin, jossa on 12 V: n syöttö tai jännitteenjakaja resistiivinen jakaja R36 ja R37.

Kuinka testata virtalähteen vaihtoa

Se voi olla tärkeää testaa virtalähde ennen vahvistimen kytkentää. Tämä voidaan suorittaa ennen vahvistinasteen kokoamista.

Tätä varten voit säätää R3: n liukusäädintä päähän, joka on kytketty R4: ään.

Älä kytke virtajohtoa vielä pistorasiaan. Kiinnitä 12 V: n jännite lyijyakku syöttöön ja asento S1 joko CHARGE tai OPERATE.

Rele RY2 voidaan nyt nähdä aktivoituna ja LED1 palaa. Tässä vaiheessa voi olla noin 12 V IC1: n nastoista 2 ja 7.

Nastan 6 pitäisi näyttää logiikka matalalta. Liitä seuraavaksi virtajohto pistorasiaan. Lamppu LMP1 syttyy. Releen RY1 tulisi edelleen olla kytkettynä pois päältä ja testaisit noin 14 V: n normaalisti avoimilla koskettimillaan.

IC1: n nastan 7 tulisi olla noin 14 V ja nastan 3 noin 11 volttia. Nastan 6 tulisi osoittaa logiikan matala.

Käännä R3 takapäähän saadaksesi 14 V napaan 3, RY1: n on tällä hetkellä aktivoitava LED1: n sammuttaessa.

Akkupisteiden välisen jännitteen tulisi nyt olla 13 V. Säädä R3 juuri sen tason ympäri, jolla rele RY1 deaktivoituu.

Latausasteen on oltava Sammuta ja kytke virta jatkuvasti, kun akun jännite nousee ja laskee . R3: n tarkka asetus voi olla kohdassa, jossa laturin lähtö kytkeytyy melko nopeasti ja sammuu käytännössä heti, kun se käynnistyy.

Akun jännitteen tulisi olla noin 12,5 V -merkillä, jos lataussyöttöä ei ole. Kun akun jännite laskee, laturin lähdön on aloitettava vaihtaminen toistuvasti, ellei akku ole tietysti niin kauheasti purkautunut, että laturin täysi virta ei pysty palauttamaan jännitettä takaisin 12,5: een.

Siniaaltogeneraattorin testaus

Testaus siniaaltogeneraattorin vaihe voidaan suorittaa erikseen. Jos koot sen esitetylle piirilevylle ilman 9 V: n säätimen IC , sitten voit käyttää testaukseen 9 V: n PP3-akkua tai ulkoista vastaavaa virtalähdettä.

Aloita asettamalla esiasetettu R20: n liukusäädin maatasolle. Oskilloskoopin laajuuden käyttämisen tulisi näyttää neliöaaltosignaali IC4: n nastassa 5.

Toimittamalla 60 Hz: n siniaaltotaajuus laajuuden vaakasuuntainen pyyhkäisy säädä vastus R27 60 Hz: n taajuudeksi, joka tuottaa suorakulmaisen Lissajous-aaltomuodon.

Taajuuden ei tarvitse olla tarkasti tarkka. Vähitellen muuttuva aaltomuodokuvio voi olla varsin tyydyttävä. Kun tavallinen 60 Hz: n pyyhkäisy on määritetty, varmista, että laajuus osoittaa kolmion aallon IC5-b: n lähdössä ja siniaallon IC5-c: n ulostulossa.

Siniaallon on oltava käytettävissä myös IC5-d-ulostulossa. Ja sen amplitudin tulisi vaihdella vastauksena R35: n säätöön. Jos jokin näistä tarkastuksista on yleensä virheellisiä, tarkista 4,5 voltin tasavirta kaikissa sisääntulo- ja ulostulotapeissa.

Liitä seuraavaksi 12,6 V: n vaihtovirtalähde R21: een ja säädä R20, kunnes löydät laajuuden, joka näyttää IC5-a: n lähtöimpulssit: oskillaattorin taajuusnopeuden on lukittava tulojohdon taajuuteen. Nyt aseta soveltamisala näyttää Lissajous-käyrän kuten aiemmin on tehty ja valvoa IC5-d-lähtöä.

Sinun täytyy nähdä soikea kuvio, joka on melkein suljettu. Sinun on pystyttävä hienosäätämään R20 niin, että laajuusnäyttö on melkein viisto suora, mikä osoittaa, että lähtösignaali on samassa vaiheessa ruudukon kanssa.

“alipäästösuodattimen taajuusvaste ”

Jos nyt irrotat AC-tulosignaalin irrottamalla virtajohdon, laajennuskuvion on aloitettava asteittainen muutos soikioon, joka avautuu ja sulkeutuu.

Kohdista potentiometri R27 uudelleen edellä mainitun muutosnopeuden vähentämiseksi. Heti kun tulo-AC-taajuus kytketään takaisin takaisin, laajuuden näyttö on heti palattava viisto viivakuvioon.

Mittaripiirin testaus

Testaus ja kalibrointi mittarin piiri voitaisiin toteuttaa liittämällä tasasuuntaaja verkkovirtaan.

Työnnä S2 vaihtovirta-asentoon, hienosäädä R37 saadaksesi mittarin lukema, joka voi olla 1/10-osa vaihtovirran tulojännitteestä mitattuna erikseen mittarin normaalilukeman avulla.

Jos mittausta ei näy, etsi noin 130 voltin tasavirtaa C19: n ympärillä varmistaaksesi, että tasasuuntaaja on liitetty oikein. Tässä laajuudessa tulisi näyttää iso aaltoelementti C19-kondensaattorin matalan uF-arvon vuoksi.

Vahvistimen testaaminen

Aloita testi integroimalla tehotransistorin vahvistusvaihe 12 V: n virtalähteeseen ja siniaaltoisen aaltomuodon generaattoriin.

Säädä R35-keskivarsi kohti päätä, joka liittyy IC5-d: n lähtöpuoleen, mikä päättää lähtösignaalin nollan.

Siirrä S1 nyt KÄYTTÖ-asentoon. Sinun pitäisi nähdä 12,5 V: n mittarilukema Q2, Q3, Q8, Q9, Q10 ja Q11 lähettimissä.

Saatat myös löytää nämä transistorit hieman lämpimämmiksi, vaikka ne eivät ole kuumia.

Sinun pitäisi pystyä näkemään noin 11 V: n mittarilukema Q4: n, Q5: n, Q6: n ja Q7: n pohjalla ja noin 4 V: n Q1-emitterillä.

Suorita seuraavia testausmenettelyjä noudattaen varovaisuutta työskennellessäsi lähdön kanssa, koska se olisi tappavalla verkkovirralla 117 V.

Kiinnitä yksi johdin kullakin muuntajan T5 ja T6 120 V: n käämityksellä toistensa kanssa, jolloin muut jäävät kytkemättä.

Liitä AC-jännitemittari yhdellä muuntajan käämistä ja aseta mittari yli 110 voltin alueelle.

Tämän jälkeen käännä vähitellen R35-esiasetettua keskivartta, kunnes näet mitattavan lähtöjännitteen. Jos et löydä tätä tapahtuvan, varmista, että vaihe-asema lähtövaiheisiin päinvastaisessa järjestyksessä.

Vaihtojännitteen Q4- tai Q6-kannasta Q5- tai Q7-kantaan on oltava kaksinkertainen lukema maahan. Jos et näe tätä, yritä vaihtaa muuntaja T3 tai T4 käämitysliitännät, mutta älä molempia.

Seuraavaksi varmista, että muuntajan T5 ja T6 120 V: n käämitykset ovat täydellisesti vaiheessa ja liitetty siten sopivalla tavalla. Kiinnitä volttimittari kytkemättömien johtimien poikki.

Jos jännite on kaksi kertaa suurempi kuin edellinen lukema, käämit on varmasti kytketty sarjaan. Käännä nopeasti yhden käämityksen liitäntä.

Jos mittarissa ei näy jännitelukemia, liitä kaksi muuta johtoa toisiinsa. Yhdistä 15 W: n lamppu lähtöön ja asenna esiasetettu R35 täyden tehon saamiseksi. Lampun on syttyttävä optimaalisella kirkkaudella, ja mittarin on ilmoitettava noin 125 voltin vaihtovirta.

Kuinka käyttää UPS: ää

Kun toteutat ehdotettua 50 watin UPS-virtapiiriä, varmista, että asetat S1-arvoksi 'OPERATE' ennen kuorman kytkemistä päälle.

Tarkista UPS: n vaihtovirtalähtö varmistaaksesi, että se tuottaa vähintään 120 volttia. Tämä 120 V: n jännite saattaa laskea hieman heti, kun lähtö on ladattu.

Jos jännite on epävakaa, se tarkoittaisi, että oskillaattori ei ole lukittu ja synkronoitunut verkkovirtaan. Tämän korjaamiseksi yritä säätää esiasetukset R27 ja R20 jonkin aikaa, kun piiri on lämmennyt hieman.

Kun säätät R27 / R20-esiasetuksia asianmukaisesti, oskillaattori lukkiutuu verkkovirran taajuudella jokaisen kytkennän PÄÄLLE-jakson aikana.

Kytke nyt järjestelmä PÄÄLLE ja vahvista lähtöjänniteolosuhteet uudelleen. Lähtöjännite voi pudota arvoon 110 volttia esimerkiksi levykeasema tai tulostin, kun sitä käytetään epäjatkuvassa kuormituksessa, ja tämä voi olla hyväksyttävää.

UPS: n varakäyntiaika verkkokatkoksen aikana riippuu akun Ah-luokituksesta. Kun käytetään moottoripyörän akkua, sen tulisi antaa noin 15 minuutin varmuuskopiointikäyttöaika.