UPS, описан подробно в тази статия, може да осигури постоянна изходна мощност от 50 вата при 110 волта с честота 60 Hz. Изходът е фундаментално синусоида, която се държи точно като стандартната мрежова променлива мощност за товара.

Вграденото захранване работи като зарядно устройство за батерии. Въпреки че UPS може да се приложи за множество различни приложения, той е предназначен главно за захранване на малка компютърна система и важно периферно устройство, като дисково устройство, за да се гарантира, че прекъсванията на захранването никога не причиняват изтриване на данни или прекъсване на програмата, която може да се изпълнява в момента.

Това означава, че тази 50-ватова UPS верига, захранвана с оловна киселина, няма да работи с по-големи компютри, които обикновено работят с над 60 вата действителна мощност.

Една важна характеристика на това UPS верига е, че той извежда „чиста“ синусоидална променлива мощност: а недостатъци като шум, пикове или ниско напрежение в мрежата на променливотоковата мрежа никога няма да окажат влияние върху работата на компютъра (натоварванията).

Етап на превключване на релето за захранване

Етапът на захранването е доста отличителен, защото приема захранването чрез дистанционно 12 волта оловна киселина или SMF батерия а също и от вашата AC мрежа, батерията тук се превръща в най-важния елемент за функционирането на UPS.

Както е показано на Фиг. 1 по-долу, когато превключвателят CH1-OFF-OPERATE S1 е позициониран или към настройката CHARGE или OPERATE, релето RY2 се активира и неговите контакти осигуряват променливотоково захранване към първичните намотки на силовите трансформатори T1 и T2.

Токът през вторичните намотки се коригира чрез диоди D1, D2, D3 и D4.

Дроселите L1 и L2 ограничават зарядния ток на батерията, както и забраняват преминаването на пулсационния ток.

Диод D5 доставя 'лост' защита от претоварване неговата функция е да предпази много уязвими компоненти, като задейства предпазителя F1 да изгори в случай, че батерията случайно е свързана с неправилна полярност.

Op amp IC1 е свързан под формата на инвертиращ компаратор на напрежение, чието референтно напрежение може да се регулира в диапазон от 11 до 14 волта чрез потенциометър R3.

След като напрежението на батерията падне под еталона, се активира опто съединител IC2, който захранва релето RY1. Токът, преминаващ през контактите на RY1, започва да зарежда батерията, когато натоварването не е твърде голямо.

От друга страна, ако UPS работи със или е близо до своя 100% потенциал, може да е необходимо външно зарядно устройство за батерии, за да осигури адекватно токово захранване, за да предотврати разреждането на батерията.

ДА СЕ 10 ампер зарядно устройство е препоръчително. Като се има предвид, че повечето зарядни устройства за батерии нямат система за филтриране, кондензаторът на филтъра с висока стойност трябва да бъде включен между изхода на зарядното устройство и батерията, за да се сведе до минимум пулсационният ток.

За да се предотврати презареждане на батерията , захранването от зарядното устройство трябва да се включва само когато UPS се зарежда със своя 100% капацитет.

Предпазителят F2 трябва да е по-малък от 10 ампера, за да може основният предпазител F1 да не удари, когато изходът от 12 волта е неволно късо.

Усилвателният етап на транзистора

Както е представено на фиг. 2 по-долу, променливотоковият изход на UPS се генерира от трансформаторно свързана усилвателна верига клас B.

Четирите комплекта от Транзистори на Дарлингтън (Q4-Q8, Q5-Q9, Q6-Q10 и Q7-Q11) работят като емитерно-последователни мрежи за подаване на напрежение към първичните намотки на силовите трансформатори T5 и T6.

Кондензаторът C8 отменя всички високочестотни съставки, произхождащи от изкривяване или изрязване на напречно напрежение с високо напрежение, и в допълнение инхибира високочестотните автоколебания.

Две от комплектите на Дарлингтън се захранват паралелно чрез трансформатор Т3, друга двойка се тласка паралелно с помощта на Т4.

Диодите D11, D12, D13 и D14 произвеждат постоянно постояннотоково базово напрежение, което отклонява изходните транзистори около граничната област.

The Шофьор от клас А Мрежата, образувана от транзисторите Q2 и Q3, по същия начин е изцяло изградена от последователи на емитер. Основното повишаване на напрежението се осъществява от трансформаторите T3 и T4, които също са типични силови трансформатори, конфигурирани в обратен ред.

Транзисторът Q1 задвижва транзистори Q2 и Q3 паралелно. Базата Q1 е директно свързана с изхода IC5-d (вж. Фиг. 3), който е при 4,5 волта DC.

Обръщане на фаза за push-pull задвижване на изходния етап се постига чрез подходящо окабеляване на вторичните трансформатори на трансформатори Т3 и Т4.

Генераторът на синусоида

Както е показано на фиг. 3 по-долу, осцилаторен етап е конфигуриран с помощта на IC4, което е 567 тонов детектор .

Честотата на интегралната схема е настроена от резистори R26 и R27 и кондензатор C14 и е фиксирана на точно 60 Hz. Изходът на квадратната вълна на IC4 се трансформира в триъгълна вълна от IC5-b, което е по-нататък превърнат в синусоида от IC5-c.

Усилвателят на усилвателя IC5-d се задава от потенциометър R35, който е фиксиран на променливотоково изходно напрежение.

Op amp IC5-a преобразува синусоидата от изхода T2 в честота 60 Hz.

“2 -битов суматор булев израз ”

D15 предпазва от повреди, които могат да възникнат в случай на на усилвател инвертиращият вход се превръща в отрицателен по отношение на земята, диодът обикновено е обратен пристрастен.

Импулсите от 60 Hz, които са свързани към IC4 чрез C12 и D16, задействат осцилатора, за да се заключи към честотата на променлив ток на мрежата. До известна степен контрол върху прецизното фазова синхронизация е постижимо чрез фина настройка на потенциометъра R20.

След като бъде правилно коригиран, изходът на променлив ток ще се заключи във фаза с входната мрежа на променлив ток и този процес на заключване / отключване по време на повреда и възстановяване на входящото захранване ще бъде мек и благоприятен, без почти никакви смущения.

The генератор на синусоида идва с гладка, без пулсации 9 волта мощност чрез IC3, 7805 IC, 5 V регулатор. Пин 3 на регулатора се поддържа на 4 волта над земната линия с помощта на резистивен разделител R16 и R17, за да се получат точни 9 волта изход.

Веригата на измервателния уред

Може да е възможно да следете или напрежението на батерията или AC изходното напрежение през верига на измервателния уред, както е показано на фиг. 4 по-долу.

ДА СЕ мостов токоизправител състоящ се от четири токоизправителни диода преобразува AC в DC, докато кондензаторът C19 се изглажда до чисто DC.

DPDT превключвател свързва 15 V DC волтметър с 12 V захранване или делител на напрежението, изграден с използване резистивен делител на R36 и R37.

Как да тествате превключването на захранването

Може да е важно да тествайте захранването преди усилвателя да бъде свързан. Това може да се извърши преди дори усилвателният етап да бъде сглобен.

За това можете да регулирате плъзгащото рамо на R3 към края, който е свързан с R4.

Все още не свързвайте захранващия кабел към електрически контакт. Прикрепете 12 V оловно-киселинна батерия към захранването и позицията S1 или към CHARGE или OPERATE.

Сега релето RY2 се вижда активирано и LED1 свети. В този момент можете да намерите около 12 V на щифтове 2 и 7 на IC1.

Пин 6 трябва да показва логика ниска. След това свържете захранващия кабел към електрически контакт. Лампата LMP1 вече ще светне. Релето RY1 трябва да продължи да бъде ИЗКЛЮЧЕНО и бихте тествали приблизително 14 V при нормално отворените му контакти.

Пин 7 на IC1 трябва да показва около 14 V, а щифт 3 около 11 волта. Пин 6 трябва да показва логическа ниска.

Завъртете R3 към обратния му край, за да получите 14 V на щифт 3 RY1 в този момент трябва да се активира при изключване на LED1.

Сега напрежението в точките на батерията трябва да отчете 13 V. Настройте R3 точно около нивото, при което релето RY1 се деактивира.

Зарядното устройство трябва продължете да изключвате и включвате, когато напрежението на батерията се покачва и намалява . Точната настройка на R3 може да е в точката, където изходът на зарядното устройство се превключва доста бързо и се изключва практически в момента, в който се включи.

Напрежението на акумулатора трябва да бъде около 12,5 V при липса на захранване. Когато напрежението на батерията падне, изходът на зарядното устройство трябва да започне да се превключва многократно, освен ако, разбира се, батерията не е толкова ужасно разредена, че пълният ток на зарядното устройство не може да възстанови напрежението обратно до 12,5.

Тестване на генератора на синусоида

Тестването на генератор на синусоида може да се изпълни отделно. В случай, че го сглобите на показаната платка без 9 V регулатор IC , тогава можете да използвате 9 V PP3 батерия или външен еквивалентен източник на захранване за процедурата за тестване.

Започнете, като позиционирате плъзгащото рамо на R20 към земната му страна. Използването на осцилоскоп трябва да показва сигнал с квадратна вълна на щифт 5 на IC4.

Чрез подаване на 60 Hz честота на синусоида към хоризонтално размахване на обхвата , регулирайте резистора R27, за да получите честота от 60 Hz, която ще генерира правоъгълна форма на вълната на Lissajous.

Честотата не трябва да бъде точно точна. Постепенно променящият се модел на вълната може да бъде напълно задоволителен. Като имате обхвата, зададен за стандартно 60 Hz размах, уверете се, че обхватът показва триъгълна вълна на изхода на IC5-b и синусоида на изхода на IC5-c.

На изхода IC5-d също трябва да има синусоида. Амплитудата му трябва да варира в отговор на настройката на R35. В случай че някоя от тези проверки има тенденция да бъде неправилна, проверете наличието на постоянен ток от 4,5 волта във всички входни и изходни щифтове.

След това свържете 12,6 V източник на променлив ток към R21 и регулирайте R20, докато намерите обхвата, показващ изходните импулси от IC5-a: Честотата на осцилатора трябва да се заключи на честотата на входния ред. Сега задайте обхвата за показване на крива на Лисажу, както е направено по-рано, и наблюдение на изхода IC5-d.

Трябва да видите овален модел, който е почти затворен. Трябва да можете да прецизирате R20 така, че дисплеят на обхвата да е почти наклонена права линия, показваща, че изходният сигнал е във фаза с линията на мрежата.

“какво е инфрачервен сензор ”

Сега, ако изключите входния променлив сигнал, като изключите захранващия кабел, схемата на обхвата трябва да започне да произвежда постепенна промяна в дисплей с овална форма, който се отваря и затваря.

Повторно подравнете потенциометъра R27, за да намалите горната скорост на промяна. Веднага след като входната променлива честота бъде отново свързана обратно, дисплей на обхвата трябва незабавно да се върне към модела на наклонената линия.

Тестване на веригата на измервателния уред

Изпитването и калибрирането на верига на измервателния уред може да се осъществи чрез прикачване на токоизправителя към линията на мрежата AC.

Натискайки S2 в AC положение, прецизирайте R37, за да получите показания на измервателния уред, който може да бъде 1/10 от AC входното напрежение, измерено отделно чрез стандартно отчитане на измервателния уред.

Ако не откриете измерване, потърсете около 130 волта DC около C19, за да се уверите, че токоизправителят е правилно свързан. Тук обхватът трябва да показва голям пулсиращ елемент поради ниската стойност на UF на кондензатора C19.

Тестване на усилвателя

Започнете теста, като интегрирате усилвателния усилвател на степента с 12 V източник на захранване и входящ генератор на синусоидална форма.

Настройте централното рамо R35 към края, свързан с изходната страна на IC5-d, който решава настройката за нулев изходен сигнал.

Сега преместете S1 в положение „OPERATE“. Трябва да видите показания на измервателния уред от 12,5 V при излъчвателите Q2, Q3, Q8, Q9, Q10 и Q11.

Може да откриете, че тези транзистори стават малко по-топли, макар и да не са горещи.

Трябва да можете да видите показания на измервателния уред от около 11 V в основите на Q4, Q5, Q6 и Q7 и около 4 V на излъчвателя Q1.

Докато провеждате следните процедури за тестване, бъдете внимателни, докато работите с изхода, тъй като това би било на ниво на смъртоносна мрежа 117 V.

Закачете един проводник на всяка от 120 V намотки на трансформатора T5 и T6 един с друг, като останалите остават несвързани.

Свържете AC волтметър с една от намотките на трансформатора и настройте измервателния уред на обхват по-голям от 110 волта.

След това малко по малко завъртете R35 предварително зададеното централно рамо, докато не видите измеримо изходно напрежение. Ако не откриете, че това се случва, уверете се, че фазовото задвижване в изходните етапи е обърнато.

Променливото напрежение от основата Q4 или Q6 до основата Q5 или Q7 трябва да бъде двойно отчетеното към земята. Ако не виждате това, опитайте да разменяте намотките на трансформатора Т3 или Т4, но не и двете.

След това се уверете, че намотките от 120 V на трансформатора T5 и T6 са перфектно във фаза и по този начин са свързани по подходящ начин. Прикрепете волтметъра през кабелите, които са останали несвързани.

Ако установите, че напрежението е два пъти повече от предишното отчитане, тогава намотките със сигурност са свързани последователно. Бързо обърнете връзката на една от намотките.

Ако не успеете да видите отчитане на напрежението на глюкомера, свържете другите два извода един с друг. Свържете 15 W лампа на изхода и настройте предварително зададена R35, за да получите пълна мощност. Лампата трябва да свети с оптимална яркост и глюкомерът трябва да показва около 125 волта AC.

Как да използвате UPS

Докато изпълнявате предложената 50-ватова UPS верига, уверете се, че сте настроили S1 на „OPERATE“, преди да включите товара.

Проверете AC изхода от UPS, за да сте сигурни, че той произвежда минимум 120 волта. Това 120 V напрежение може да намалее малко, веднага щом изходът се зареди.

Ако установите, че напрежението е нестабилно, това би означавало, че осцилаторът не се е заключил и не е синхронизиран с електрическата мрежа на мрежата. За да коригирате това, опитайте да пренастроите предварително зададените настройки R27 и R20 след известно време, след като веригата се загрее малко.

Когато настроите предварително настройките на R27 / R20, ще откриете, че осцилаторът се заключва с AC честотата на мрежата по време на всеки период на включване.

Сега включете системата и потвърдете отново условията на изходното напрежение. Изходното напрежение може да падне до 110 волта докато се работи при непрекъснато натоварване, да речем например дисково устройство или принтер и това може да е приемливо.

Времето за създаване на резервно копие от UPS по време на прекъсване на мрежата ще зависи от рейтинга на Ah на батерията. Когато се използва мотоциклетна батерия, тя трябва да осигурява приблизително 15 минути резервно време за работа.