50-vatine siinuslaine UPS-ahel

Proovige Meie Instrumenti Probleemide Kõrvaldamiseks





Selles artiklis kirjeldatud UPS võib anda pidevalt 50 vatti väljundvõimsust 110 volti juures sagedusega 60 Hz. Väljund on põhimõtteliselt siinuslaine, mis käitub koormuse jaoks täpselt nagu tavaline koduvõrgu vahelduvvoolutoit.

Integreeritud toiteallikas töötab nagu akulaadija. Kuigi UPS-i saab rakendada paljude erinevate rakenduste jaoks, on see peamiselt mõeldud selleks toide väikesele arvutisüsteemile ja oluline välisseade, näiteks kettaseade, tagamaks, et voolukatkestused ei põhjustaks kunagi andmete kustutamist ega katkestaks hetkel töötavat programmi.



See tähendab, et see pliihappel töötav 50-vatine UPS-ahel ei hakka töötama suuremate arvutitega, mis töötavad tavaliselt üle 60-vatise tegeliku võimsusega.

Selle üks oluline omadus UPSi vooluring on see, et see väljastab „puhta” siinuslaine vahelduvvoolu: ja sellised vead nagu müra, piigid või madalpinge võrgu vahelduvvooluliinis ei mõjuta kunagi arvuti (koormuste) tööd.



Toiteallika relee vahetamise etapp

Toiteallikas on üsna eristav, kuna see võtab voolu puldi kaudu 12-voldine pliihape või SMF-aku ja ka teie vahelduvvoolu toiteliinist saab siinne aku UPSi toimimise jaoks kõige olulisemaks elemendiks.

Nagu on näidatud allpool joonisel 1, kui CHARGE-OFF-OPERATE-lüliti S1 on kas CHARGE- või OPERATE-seadistuses, aktiveeritakse relee RY2 ja selle kontaktid annavad vahelduvvoolu trafode T1 ja T2 primaarmähistele.

Sekundaarmähiste läbiv vool parandatakse dioodide D1, D2, D3 ja D4 kaudu.

Drosselid L1 ja L2 piiravad aku laadimisvoolu ning keelavad pulsivoolu läbimise.

Diood D5 edastab 'varras' ülekoormuskaitse on selle ülesanne kaitsta paljusid haavatavaid komponente, käivitades kaitsme F1 põlema juhul, kui aku on kogemata vale polaarsusega kinni haakunud.

Op-võimendi IC1 on ühendatud inverteeriva pinge võrdlusena, mille tugipinget saab potentsiomeetri R3 kaudu reguleerida vahemikus 11 kuni 14 volti.

Kui aku pinge langeb võrdlusaluse alla, aktiveeritakse opto-sidur IC2, mis toidab relee RY1. RY1 kontakte läbiv vool hakkab akut laadima, kui koormus pole liiga suur.

Kui UPS töötab 100% -lise potentsiaali lähedal või selle lähedal, võib aku tühjenemise vältimiseks vaja minna välist akulaadijat, et tagada piisav voolutoit.

TO 10 amprine akulaadija on soovitatav. Arvestades, et enamikul akulaadijatest pole filtreerimissüsteemi, peab pulsatsioonivoolu minimeerimiseks laadija väljundi ja aku vahele lisama suure väärtusega filtri kondensaatori.

Ennetamiseks aku ülelaadimine , toide laadijast tuleb sisse lülitada ainult siis, kui UPSi laaditakse täisvõimsusel.

Kaitse F2 peab olema väiksem kui 10 amprit, et esmane kaitse F1 ei saaks puruneda, kui 12-voldine väljund on tahtmatult lühis.

Transistori võimendi etapp

Nagu on näidatud allpool joonisel 2, genereeritakse UPSi vahelduvvoolu väljund trafo külge ühendatud B-klassi võimendi ahelast.

4 komplekti Darlingtoni transistorid (Q4-Q8, Q5-Q9, Q6-Q10 ja Q7-Q11) töötavad sarnaselt emitter-järgija võrkudega, et viia pinge toitetrafode T5 ja T6 primaarmähistesse.

Kondensaator C8 tühistab kõik kõrgsageduslikud koostisosad, mis on tekkinud kõrgepinge ristmoonutuste moonutamise või lõikamise tõttu, ja lisaks pärsib kõrgsageduslikke võnkumisi.

Kaks Darlingtoni komplekti saavad toiteallika T3 kaudu paralleelselt, teine ​​paar lükatakse paralleelselt T4 abil.

Dioodid D11, D12, D13 ja D14 tekitavad püsiva alalisvoolu alalispinge, mis kallutab väljundtransistoreid ümber piiriala.

The A-klassi juht transistoride Q2 ja Q3 moodustatud võrk koosnevad samuti täielikult emitterijälgijatest. Olulist pinget suurendavad trafod T3 ja T4, mis on ka vastupidises järjekorras konfigureeritud tüüpilised võimsustrafod.

Transistor Q1 ajab paralleelselt transistore Q2 ja Q3. Q1 alus on otse ühendatud IC5-d väljundiga (vt joonis 3), mis on 4,5 volti alalisvoolul.

Väljundiastme tõukejõu ajami faasi tühistamine saavutatakse trafo T3 ja T4 trafode sekundaarsete elementide asjakohase juhtmestiku ühendamisega.

Sinewave generaator

Nagu on näidatud joonisel 3 allpool, on ostsillaatori staadium on konfigureeritud IC4 abil, mis on a 567 toonidetektor .

IC sagedus on seatud takistite R26 ja R27 ning kondensaatori C14 abil ja see on fikseeritud täpsele 60 Hz-le. IC4 ruutlaine väljund muudetakse kolmnurga laineks IC5-b abil, mis on edasi muundatud siinuslaineks poolt IC5-c.

Op amp IC5-d võimenduse määrab potentsiomeeter R35, see on fikseeritud vahelduvvoolu väljundpingega.

Opvõimendi IC5-a teisendab siinuslaine väljundist T2 60 Hz sageduseks.

D15 kaitsemeetmed kahjustuste eest, mis võivad tekkida juhul, kui võimendil inverteeriv sisend muutub negatiivseks võrreldes maandusega, diood on tavaliselt vastupidine.

60 Hz impulsid, mis on ühendatud IC4-ga C12 ja D16 kaudu, käivitavad ostsillaatori lukustumise võrgu vahelduvvoolu sagedusele. Teatud määral kontrolli täpse üle faaside sünkroniseerimine on saavutatav potentsiomeetri R20 peenhäälestusega.

Kui vahelduvvoolu väljund on korralikult läbi viidud, lukustub see sisend-vahelduvvõrguliiniga etapis ning see lukustus- / avamisprotsess sisendvoolukatkestuse ja taastamise ajal oleks pehme ja soodne ning ei põhjustaks peaaegu mingeid häireid.

The siinuslaine generaator on varustatud sujuva pulsivaba 9-voldise toitega läbi IC3, 7805 IC, 5 V regulaatori. 9-voldise täpse väljundi saamiseks hoitakse regulaatori tihvti 3 maapinnast 4 volti kõrgusel takistusliku jaguri R16 ja R17 abil.

Arvesti vooluring

See võib olla võimalik jälgige kas aku pinget või vahelduvvoolu väljundpinge arvesti vooluringi kaudu, nagu on näidatud joonisel 4 allpool.

TO silla alaldi neljast alaldidioodist koosnev muundab vahelduvvoolu alalisvooluks, samal ajal kui kondensaator C19 silub puhtaks alalisvooluks.

DPDT lüliti haakib 15 V alalisvoolu voltmeetri koos 12 V toiteallikaga või selle abil ehitatud pingejaguri takistuslik eraldaja R36 ja R37.

Kuidas testida toiteallika vahetust

See võib olla oluline testige toiteallikat enne võimendi juhtmega ühendamist. Seda saab teha enne, kui isegi võimendi etapp on kokku pandud.

Selleks saate reguleerida R3 liugvarsi R4-ga seotud otsa poole.

Ärge ühendage toitejuhet veel pistikupessa. Kinnitage 12 V pliiakude toiteallikasse ja asendisse S1 kas CHARGE või OPERATE.

Nüüd oli relee RY2 aktiveeritud ja LED1 põles. Sel hetkel võite leida umbes 12 V IC1 kontaktidest 2 ja 7.

Pin 6 peaks näitama loogikat madalal. Seejärel ühendage toitekaabel vahelduvvoolu pistikupessa. Lamp LMP1 süttib nüüd. Relee RY1 peaks olema jätkuvalt välja lülitatud ja testiksite umbes 14 V selle tavaliselt avatud kontaktide korral.

IC1 kontakt 7 peaks näitama umbes 14 V ja tihv 3 umbes 11 volti. Tihvt 6 peaks näitama loogika madalat taset.

Pöörake R3 tagurpidi, et saada pinge 3 juures 14 V, peab RY1 hetkel aktiveeruma, kui LED1 on välja lülitatud.

Aku punktide pinge väärtus peaks nüüd olema 13 V. Reguleerige R3 relee RY deaktiveerumise taseme ümber.

Laadija staadium peab lülitage sisse ja välja, kui aku pinge tõuseb ja väheneb . R3 täpne seadistus võib olla punktis, kus laadija väljund lülitub üsna kiiresti sisse ja lülitub välja praktiliselt sisselülitamise hetkel.

Laadimisvoolu puudumisel peaks aku pinge olema umbes 12,5 V märgil. Kui aku pinge langeb, peab laadija väljundit korduvalt vahetama hakkama, välja arvatud juhul, kui aku on muidugi nii kohutavalt tühi, et laadija täisvool ei suuda pinget 12,5-ni taastada.

Siinuslaine generaatori testimine

Programmi testimine siinuslaine generaatori staadium saab teostada eraldi. Juhul, kui monteerite selle näidatud trükkplaadile ilma 9 V regulaatori IC , siis saate testimiseks kasutada 9 V PP3 akut või välist samaväärset toiteallikat.

Alustage eelseadistatud R20 liugvarre maapinnale asetamisega. Ostsilloskoobi ulatust kasutades peaks IC4 kontaktil 5 olema ruutlaine signaal.

Varustades 60 Hz siinuslaine sageduse ulatuse horisontaalne pühkimine , reguleerige takisti R27 60 Hz sageduse saamiseks, mis tekitab ristkülikukujulise Lissajous-lainekuju.

Sagedus ei pea olema täpselt täpne. Järk-järgult muutuv lainekuju võib olla üsna rahuldav. Kui standardse 60 Hz pühkimise ulatus on seatud, veenduge, et ulatus tähistab kolmnurga lainet IC5-b väljundil ja siinuslainet IC5-c väljundil.

Siinuslaine peab olema saadaval ka IC5-d väljundis. Ja selle amplituud peaks vastusena R35 korrigeerimisele olema erinev. Kui mõni neist kontrollidest kipub olema vale, uurige 4,5-voldise alalisvoolu olemasolu kõigis sisend- ja väljundpoldides.

Seejärel ühendage 12,6 V vahelduvvooluallikas R21-ga ja reguleerige R20-d, kuni leiate ulatuse, mis näitab IC5-a väljundimpulsse: Ostsillaatori sagedusnupp peab lukustuma sisendjoone sagedusele. Nüüd määrake ulatus kuvada Lissajous-kõver nagu varem tehtud ja jälgida IC5-d väljundit.

Peate nägema ovaalset mustrit, mis on peaaegu suletud. Teil peab olema võimalik R20 häälestada nii, et ulatusekraan oleks peaaegu kaldus sirgjoon, mis näitab, et väljundsignaal on võrgujoonega ühes faasis.

Kui ühendate vahelduvvoolu sisendsignaali toitejuhe lahti ühendades, peab ulatusmuster hakkama järk-järgult muutma avanevat ja sulguvat ovaalset kuva.

Ülaltoodud muutumiskiiruse vähendamiseks joondage potentsiomeeter R27 uuesti. Niipea kui sisendi vahelduvvoolu sagedus on tagasi ühendatud, ulatuse kuvamine peab viivitamatult naasma kaldjoone mustri juurde.

Arvesti vooluringi testimine

Süsteemi katsetamine ja kalibreerimine arvesti ahel oleks võimalik rakendada, kinnitades alaldi vahelduvvoolu liinile.

Kui surute S2 vahelduvvoolu asendisse, häälestage R37, et saada arvestinäit, mis võib olla 1/10 kümnendikust vahelduvvoolu sisendpingest, mõõdetuna eraldi arvesti standardnäidu abil.

Kui ühtegi mõõtmist ei kuvata, otsige alaldi õige ühendamise tagamiseks umbes 19 volti alalisvoolu ümber C19. Siinne ulatus peaks C19 kondensaatori madala uF-väärtuse tõttu kuvama suure pulsatsioonielemendi.

Võimendi testimine

Alustage testi, integreerides võimsustransistori võimendi astme 12 V toiteallikaga ja sisendlaine lainekuju generaatoriga.

Reguleerige keskosa R35 IC5-d väljundküljega seotud otsa suunas, mis otsustab nullväljundsignaali seadistuse.

Nüüd nihutage S1 asendisse 'OPERATE'. Q2, Q3, Q8, Q9, Q10 ja Q11 kiirgajatel peaksite nägema arvesti näitu 12,5 V.

Samuti võite leida, et need transistorid muutuvad veidi soojemaks, kuigi mitte kuumaks.

Q4, Q5, Q6 ja Q7 alustel peaksite olema võimeline nägema arvesti umbes 11 V ja Q1 emitteri juures umbes 4 V.

Järgmiste testimisprotseduuride läbiviimisel olge väljundiga töötamisel ettevaatlik, kuna see oleks surmav vooluvõrk 117 V.

Haakige trafo T5 ja T6 kummagi 120 V mähise üks juhe üksteisega, jättes teised ühendamata.

Ühendage Vahelduvvoolu voltmeeter ühe trafo mähisega ja seadke arvesti vahemikku, mis on suurem kui 110 volti.

Pärast seda pöörake järk-järgult R35 eelseadistatud keskhooba, kuni näete mõõdetavat väljundpinget. Kui te ei leia, et see juhtub, veenduge, et faasiülekanne väljundietappidesse oleks vastupidine.

Vahelduvvoolu pinge Q4 või Q6 alusest Q5 või Q7 aluspinnale peab olema kahekordne näit maapinnale. Kui te seda ei näe, proovige vahetada trafo T3 või T4 mähisühendused, kuid mitte mõlemad.

Järgmisena veenduge, et trafo T5 ja T6 120 V mähised on täiesti faasilised ja seeläbi asjakohasel viisil ühendatud. Kinnitage voltmeeter ühendamata jäänud juhtmete kohale.

Kui leiate, et pinge on kaks korda suurem kui varasem näit, siis on mähised kindlasti ühendatud järjestikku. Ühe mähise ühendus pöörake kiiresti ümber.

Kui arvesti pingelugemist ei näe, ühendage ülejäänud kaks juhet üksteisega. Ühendage väljundis 15 W lamp ja seadistage täisvõimsuse saamiseks eelseadistatud R35. Lamp peab põlema optimaalse heledusega ja arvesti peaks näitama umbes 125 volti vahelduvvoolu.

Kuidas UPS-i kasutada

Kavandatud 50-vatise UPS-ahela rakendamise ajal veenduge enne koormuse sisselülitamist, et S1 oleks 'OPERATE'.

Kontrollige UPS-i vahelduvvoolu väljundit veendumaks, et see toodab vähemalt 120 volti. See 120 V pinge võib veidi väheneda kohe, kui väljund on laaditud.

Kui leiate, et pinge on ebastabiilne, tähendaks see, et ostsillaator ei ole võrgu elektriliiniga lukustunud ega sünkrooninud. Selle parandamiseks proovige eelseadistusi R27 ja R20 mõne aja pärast uuesti reguleerida, kui vooluring on veidi soojenenud.

Kui muudate R27 / R20 eelseadistusi sobivalt, leiate ostsillaatori igal sisselülitamise perioodil vahelduvvoolu võrgusagedusega.

Nüüd lülitage süsteem sisse ja kinnitage väljundpinge tingimused uuesti. Väljundpinge võib langeda kuni 110 volti kui see töötab katkematu koormusega, öelge näiteks kettaseade või printer ja see võib olla vastuvõetav.

UPS-i varundamise aeg voolukatkestuse ajal sõltub aku Ah-reitingust. Mootorratta aku kasutamisel peaks see tagama umbes 15-minutilise varundamise.

Parside loend

Eespool selgitatud 50-vatise siinuslaine UPS-ahela täieliku osade loetelu on esitatud järgmisel pildil:

Kuidas ehitada L1-, L2-filtri drosselid

Kui teil ei õnnestu oma edasimüüjalt soovitatud L1, L2 drosseleid hankida, saate sama ehitada järgmise konfiguratsiooni abil

Mähiste jaoks kasutage 1 mm superemailitud traati




Paari: Sõiduki mootori pöörlemiskiiruse arvesti vooluring - analoog tahhomeeter Järgmine: lihtne liinijärgne sõiduki ring, kasutades op-amprit