UPS המפורט במאמר זה יכול לספק הספק של 50 וואט באופן עקבי, ב -110 וולט בתדר של 60 הרץ. הפלט הוא ביסודו גל סינוס שמתנהג בדיוק כמו כוח זרם חילופין רגיל לעומס.

ספק כוח משולב עובד כמו מטען סוללות. למרות ש- UPS יכול להיות מיושם עבור יישומים רבים ושונים, הוא נועד בעיקר להפעיל מערכת מחשב קטנה וציוד היקפי חשוב, כמו כונן דיסק, כדי להבטיח כי הפסקות חשמל לעולם אינן גורמות למחיקת נתונים או להפרעה של התוכנית שעשויה לפעול ברגע זה.

זה מרמז שמעגל UPS זה המופעל על ידי חומצה עופרת 50 וואט אינו מתמודד עם מחשבים גדולים יותר, שלרוב עובדים עם למעלה מ -60 וואט של הספק בפועל.

תכונה חשובה אחת לכך מעגל UPS היא שהיא מפיקה כוח זרם גלי 'נקי': וליקויים כמו רעש, דוקרנים או מתח נמוך בתוך רשת ה- AC לרשת לעולם לא ישפיעו על תפקוד המחשב (עומסים).

שלב מעבר ממסר ספק כוח

שלב אספקת החשמל הוא די ייחודי מכיוון שהוא לוקח כוח דרך שלט חומצת עופרת 12 וולט או סוללת SMF וגם מקו החשמל שלך, הסוללה כאן הופכת להיות האלמנט החשוב ביותר לתפקוד UPS.

כפי שנחשף באיור 1 להלן, כאשר מתג CHARGE-OFF-OPERATE S1 ממוקם להגדרת CHARGE או OPERATE, ממסר RY2 מופעל ומגעיו מספקים מתח AC לפיתולים הראשוניים של שנאי הכוח T1 ו- T2.

הזרם דרך הפיתולים המשניים מתוקן באמצעות דיודות D1, D2, D3 ו- D4.

החנקים L1 ו- L2 מגבילים את זרם הטעינה של הסוללה וכן אוסרים על מעבר זרם האדווה.

דיודה D5 מספקת 'מוט הברזל' הגנת עומס יתר תפקידה להגן על הרכיבים הפגיעים הרבים על ידי הפעלת נתיך F1 להישרף במקרה והסוללה תחובר בטעות בקוטביות שגויה.

מגבר אופ IC1 מחובר בצורה של משווה מתח הפוך שאת מתח הייחוס שלו ניתן לכוונן בטווח של 11 עד 14 וולט באמצעות פוטנציומטר R3.

ברגע שמתח הסוללה יורד מתחת להפניה, מופעל מצמד האופטו IC2, שמניע את ממסר RY1. הזרם העובר דרך אנשי הקשר של RY1 מתחיל לטעון את הסוללה כאשר העומס אינו כבד מדי.

מצד שני, אם ה- UPS עובד בפוטנציאל של 100% או קרוב אליו, ייתכן שיהיה צורך במטען סוללות חיצוני בכדי לספק אספקת זרם מספקת, כדי למנוע את פירוק הסוללה.

ל מטען סוללות 10 אמפר רצוי. בהתחשב בכך שלרוב מטעי הסוללה אין מערכת סינון, יש לכלול קבל מסנן בעל ערך גבוה בין פלט המטען לסוללה כדי למזער את זרם האדווה.

על מנת למנוע טעינת יתר של הסוללה , יש להפעיל את האספקה מהמטען רק כאשר ה- UPS נטען בקיבולת של 100%.

נתיך F2 חייב להיות פחות מ -10 אמפר על מנת שהנתיך הראשי, F1, לא יכול להיטלטל כאשר הפלט של 12 וולט מתקצר בלי כוונה.

שלב מגבר הטרנזיסטור

כפי שמוצג באיור 2 להלן, יציאת ה- UPS AC נוצרת ממעגל מגבר Class B המצויד בשנאי.

ארבע הסטים של טרנזיסטורים דרלינגטון (Q4-Q8, Q5-Q9, Q6-Q10 ו- Q7-Q11) עובדים כמו רשתות עוקבים-פולטים בכדי לספק מתח לשנאי הכוח הראשוניים T5 ו- T6.

קבלים C8 מבטל כל מרכיב בתדירות גבוהה שמקורו עקב עיוות או גזירה במתח גבוה, ובנוסף מעכב תנודה עצמית בתדירות גבוהה.

שניים מערכות דרלינגטון מופעלות במקביל דרך שנאי T3 זוג אחר נדחף במקביל באמצעות T4.

דיודות D11, D12, D13 ו- D14 מייצרות מתח בסיס קבוע של DC המשפיע על טרנזיסטורי הפלט סביב אזור הניתוק.

ה נהג מחלקה א ' הרשת שנוצרה על ידי הטרנזיסטורים Q2 ו- Q3, מורכבת באופן דומה מחסידי פולטים. עליית המתח החיונית מיושמת על ידי השנאים T3 ו- T4, שהם גם שנאי כוח אופייניים שמוגדרים בסדר הפוך.

טרנזיסטור Q1 מניע את הטרנזיסטורים Q2 ו- Q3 במקביל. בסיס ה- Q1 מחובר ישירות לפלט IC5-d (ראה איור 3), שנמצא ב -4.5 וולט DC.

היפוך שלב לכונן דחיפה-משיכה של שלב הפלט מושג על ידי חיווט מתאים של המשניים של שנאי T3 ו- T4 שנאים.

מחולל גלי הסינוס

כפי שנחשף באיור 3 להלן, שלב מתנד מוגדר באמצעות IC4, שהוא a גלאי טון 567 .

תדר ה- IC מוגדר על ידי נגדים R26 ו- R27, וקבל C14, והוא קבוע ל- 60 הרץ מדויק. תפוקת הגל המרובע של IC4 הופכת לגל משולש על ידי IC5-b, הלאה הוסב לגל סינוס על ידי IC5-c.

הרווח של מגבר ה- IC5-d מוגדר על ידי פוטנציומטר R35, זה קבוע במתח המוצא AC.

מגבר אופ IC5-a ממיר את גל הגו מפלט T2 לתדר של 60 הרץ.

“מתח וזרם משתנים של ספק הכוח ”

D15 מגן מפני נזק שעלול להתרחש במקרה ש על מגבר קלט היפוך הופך להיות שלילי בהתייחס לקרקע, דיודה בדרך כלל מוטה הפוכה.

הפולסים של 60 הרץ, המחוברים ל- IC4 באמצעות C12 ו- D16, מפעילים את המתנד להינעל לתדר ה- AC ברשת. מידה מסוימת של שליטה במדויק סנכרון פאזה ניתן להשגה באמצעות כוונון עדין של פוטנציומטר R20.

לאחר שתוקנו כראוי, יציאת ה- AC הולכת להינעל בשלב עם קו רשת הכניסה של ה- AC, ותהליך נעילה / ביטול נעילה זה במהלך כשל ושחזור החשמל של הכניסה יהיה רך וחיובי, כמעט ולא ייצור הפרעה.

ה מחולל גלי סינוס מגיע עם כח 9 וולט חלק וללא אדוות דרך IC3, וסת 7805 IC, 5 וולט. סיכה 3 של הרגולטור נשמרת על 4 וולט מעל קו הקרקע בעזרת מחלק התנגדות R16 ו- R17 כדי לקבל תפוקה מדויקת של 9 וולט.

מעגל המטר

יתכן שאפשר לפקח על מתח הסוללה או מתח המוצא של זרם חילופין דרך מעגל מטר כמוצג באיור 4 להלן.

ל מיישר גשר המורכב מארבע דיודות מיישר ממיר את ה- AC ל- DC ואילו הקבל C19 מוחלק ל- DC טהור.

מתג DPDT מחבר מד מתח וולט 15 וולט עם ספק 12 וולט או מחלק המתח בנוי באמצעות מחלק התנגדות של R36 ו- R37.

כיצד לבדוק את החלפת ספק הכוח

יכול להיות שזה חשוב ל לבדוק את ספק הכוח קטע לפני חיווט המגבר. ניתן לבצע זאת עוד לפני הרכבת שלב המגבר.

לשם כך ניתן לכוון את זרוע המחוון של ה- R3 לקראת הסוף המקושר ל- R4.

אל תחבר את כבל החשמל לשקע חשמל עדיין. צרף 12 וולט סוללת חומצה עופרת לאספקה ולמצב S1 לטעינה או לתפעול.

כעת ניתן היה לראות את הממסר RY2 מופעל ומדליק LED1. בשלב זה אתה עשוי למצוא סביב 12 וולט בסיכות 2 ו -7 של IC1.

סיכה 6 אמורה להציג היגיון נמוך. לאחר מכן חבר את כבל החשמל לשקע חשמל. מנורת LMP1 תידלק כעת. ממסר RY1 צריך להמשיך להיות כבוי ותבדוק כ- 14 וולט במגעים הפתוחים בדרך כלל.

סיכה 7 של IC1 צריכה לציין סביב 14 וולט וסיכה 3 סביב 11 וולט. סיכה 6 צריכה להצביע על שפל הגיוני.

סובב את R3 לקצה האחורי שלו כדי לקבל 14 וולט בסיכה 3 RY1 ברגע זה חייב להיות מופעל עם כיבוי LED1.

המתח על פני נקודות הסוללה אמור לקרוא כעת 13 V. התאם את R3 בדיוק סביב הרמה בה ממסר RY1 מבטל.

שלב המטען חייב המשך לכבות ולהדליק כאשר מתח הסוללה עולה ומצטמצם . ההגדרה המדויקת של R3 עשויה להיות בנקודה שבה פלט המטען מתחלף די מהר, ונכבה כמעט ברגע שהוא מופעל.

מתח הסוללה צריך להיות בסביבות 12.5 וולט בהעדר אספקת טעינה. כאשר מתח הסוללה יורד, על פלט המטען להתחיל לעבור שוב ושוב אלא אם כן כמובן שהסוללה מתרוקנת בצורה כה נוראית עד שהזרם המלא של המטען אינו מסוגל להחזיר את המתח חזרה ל 12.5.

בדיקת מחולל הגלים סינוס

הבדיקה של שלב מחולל גלי סינוס ניתן לבצע בנפרד. במקרה שתרכיב אותו על גבי המעגל המוצג ללא ויסות 9 וולט , אז אתה יכול להשתמש בסוללת PP3 9 V או במקור כוח שווה ערך חיצוני להליך הבדיקה.

התחל על ידי מיקום זרוע המחוון המוגדרת מראש של R20 לצד הקרקע. שימוש בהיקף אוסצילוסקופ אמור להציג אות גל מרובע בסיכה 5 של IC4.

על ידי אספקת תדר גל סינוס של 60 הרץ טאטא אופקי של היקף , התאם את הנגד R27 כדי לקבל תדר של 60 הרץ שייצור צורת גל מלבנית Lissajous.

התדר אינו צריך להיות מדויק במדויק. תבנית שינוי גל בהדרגה יכולה להיות מספקת למדי. לאחר שההיקף מוגדר לטאטא רגיל של 60 הרץ, וודא שההיקף מציין גל משולש בפלט IC5-b וגל סינוס בפלט IC5-c.

גל סינוס חייב להיות זמין גם בפלט IC5-d. והמשרעת שלה צריכה להשתנות בתגובה להתאמה של R35. במקרה שאחד מבדיקות אלה נוטה להיות שגוי, בדוק נוכחות של 4.5 וולט DC בכל פינות הכניסה והפלט.

לאחר מכן, חבר מקור AC 12.6 V ל- R21, והתאם את R20 עד שתמצא את ההיקף המציג את פעימות הפלט מ- IC5-a: frequeuncy המתנד חייב להינעל לתדר קו הכניסה. עַכשָׁיו הגדר את ההיקף כדי להציג עקומת Lissajous כפי שנעשה בעבר ולפקח על פלט IC5-d.

אתה חייב לראות דפוס אובלי כמעט סגור. אתה חייב להיות מסוגל לכוונן את R20 כך שתצוגת היקף תהיה כמעט ישר ישר משופע, שמראה שאות הפלט נמצא בשלבים עם קו הרשת.

“איך עובד מד מהדק ”

כעת, אם תנתק את אות ה- AC הקלט על ידי ניתוק כבל החשמל, דפוס ההיקף חייב להתחיל לייצר שינוי הדרגתי לתצוגה בצורת אליפסה שנפתחת ונסגרת.

יישר מחדש את הפוטנציומטר R27 כדי להפחית את קצב השינוי הנ'ל. ברגע שתדר AC הקלט מתחבר חזרה, ה- תצוגת היקף חייב לחזור מיד לדפוס הקו המשופע.

בדיקת מעגל המונה

הבדיקה והכיול של מעגל מטר יכול להיות מיושם על ידי הצמדת המיישר לקו AC.

דחיפת S2 למצב זרם חילופין, כוונן את R37 בכדי לקבל קריאת מטר שעשויה להיות 1/10 ממתח כניסת ה- AC כפי שהיא נמדדת בנפרד באמצעות קריאת מטר רגילה.

אם אינך מוצא מדידה, חפש כ -130 וולט DC סביב C19 כדי להבטיח כי המיישר מחובר כהלכה. היקף כאן אמור להציג אלמנט אדווה גדול בשל ערך ה- UF הנמוך של קבלים C19.

בדיקת המגבר

התחל את הבדיקה על ידי שילוב שלב מגבר הטרנזיסטור הכוח עם מקור הכוח 12 וולט ומחולל צורת הגל הקיבולי.

כוון את זרוע מרכז R35 לכיוון הקצה המשויך לצד הפלט של IC5-d, המחליט על ההגדרה של אות פלט אפס.

כעת העבירו את S1 למצב 'OPERATE'. אתה אמור לראות קריאת מטר של 12.5 וולט בפולטים Q2, Q3, Q8, Q9, Q10 ו- Q11.

ייתכן שתמצא כי הטרנזיסטורים האלה מתחממים מעט, אם כי אינם חמים.

אתה אמור להיות מסוגל לראות קריאת מטר של כ- 11 וולט בבסיסים של Q4, Q5, Q6 ו- Q7, וסביבות 4 V ב- emitter Q1.

בעת ביצוע הליכי הבדיקה הבאים, היזהר בעת עבודה עם הפלט, מכיוון שהדבר יהיה ברמת מתח 117 קטלוגית.

חבר חוט אחד מכל אחד מ -120 וולט הפיתולים של השנאי T5 ו- T6 זה עם זה, והשאיר את האחרים ללא קשר.

חבר מד מתח AC עם אחד מתפתולי השנאי והגדר את המונה לטווח גדול מ -110 וולט.

אחרי זה, לאט לאט סובב את זרוע המרכזית שנקבעה מראש של R35 עד שתראה מתח יציאה מדיד. אם אתה לא מוצא את זה קורה, ודא שכונן הפאזה לשלבי הפלט הפוך.

מתח ה- AC מבסיס Q4 או Q6 לבסיס Q5 או Q7 חייב להיות כפול מהקריאה לקרקע. אם אינך רואה זאת, נסה להחליף את החיבורים המפותלים של שנאי T3 או T4, אך לא את שניהם.

לאחר מכן, וודא כי פיתולי 120 וולט של שנאי T5 ו- T6 הם שלבים באופן מושלם ובכך מחוברים בצורה המתאימה. חבר את מד המתח על פני המוליכים שנותרו ללא חיבור.

אם אתה מגלה שהמתח גדול פי שניים מהקריאה המוקדמת יותר, הרי שהפיתולים בוודאי מחוברים בסדרה. הפוך במהירות את חיבור אחד הפיתולים.

אם אינך רואה קריאת מתח כלשהי במונה, חבר את שני המוליכים האחרים זה לזה. חבר למעלה מנורת 15 וואט בפלט, והגדר R35 מוגדר מראש כדי לקבל תפוקה מלאה. המנורה חייבת להאיר בבהירות אופטימלית והמונה צריך להצביע על 125 וולט AC.

כיצד להשתמש ב- UPS

בעת הטמעת מעגל ה- UPS המוצע של 50 וואט, הקפד להגדיר את S1 כ- 'OPERATE' לפני שתפעיל את העומס.

ודא את תפוקת ה- AC מה- UPS כדי לוודא שהיא מייצרת מינימום 120 וולט. מתח של 120 וולט עשוי לרדת מעט ברגע טעינת הפלט.

אם אתה מוצא שהמתח אינו יציב, פירוש הדבר שהמתנד לא ננעל ומסונכרן עם קו החשמל. כדי לתקן זאת, נסה להתאים מחדש את ההגדרות המוקדמות R27 ו- R20 לאחר זמן מה, לאחר שהמעגל התחמם מעט.

כאשר אתה משלים את הגדרות ההגדרה הקבועות R27 / R20 כראוי, תמצא את המתנד נעול בתדר הרשת החשמלית בכל תקופת הפעלה.

כעת, הפעל את המערכת ואשר מחדש את תנאי מתח המוצא. מתח המוצא עשוי לרדת ל 110 וולט בזמן שהוא מופעל בעומס לא רציף, נניח למשל כונן דיסק או מדפסת, וזה עשוי להיות מקובל.

זמן הגיבוי מה- UPS במהלך הפסקת חשמל ברשת תלוי בדירוג Ah של הסוללה. כאשר משתמשים בסוללת אופנוע, היא אמורה לספק זמן פעולה גיבוי של כ- 15 דקות.