UPS: n som beskrivs i den här artikeln kan ge en effekt på 50 watt konsekvent, vid 110 volt med en frekvens på 60 Hz. Utgången är i grunden en sinusvåg som beter sig exakt som vanlig nätström för lasten.

En integrerad strömförsörjning fungerar som en batteriladdare. Även om UPS kan implementeras för många olika applikationer, är den huvudsakligen utformad för att driva ett litet datorsystem och viktig kringutrustning, som en hårddisk, för att säkerställa att strömavbrott aldrig orsakar radering av data eller avbrott i programmet som kan köras för tillfället.

Detta innebär att denna blysyra-drivna 50 W-UPS-krets inte kommer att hantera större datorer, som vanligtvis fungerar med över 60 watt faktisk effekt.

Ett viktigt inslag i detta UPS-krets är att den matar ut en '' ren '' sinusvågström: och brister som buller, spikar eller låg spänning inom nätströmsledningen kommer aldrig att påverka datorns (belastning) funktion.

Strömförsörjningsreläomkopplingssteg

Strömförsörjningssteget är ganska distinkt eftersom det tar in ström via en fjärrkontroll 12 volt blysyra eller SMF-batteri och även från nätströmsledningen blir batteriet här det viktigaste elementet för UPS-funktionen.

Som avslöjas i fig. 1 nedan, när CHARGE-OFF-OPERATE-omkopplaren S1 är positionerad till antingen CHARGE- eller OPERATE-inställningen, aktiveras relä RY2 och dess kontakter ger växelström till de primära lindningarna hos effekttransformatorerna T1 och T2.

Strömmen genom sekundärlindningarna korrigeras genom dioderna D1, D2, D3 och D4.

Drosslarna L1 och L2 begränsar laddningsströmmen för batteriet och förbjuder krusningsströmmen.

Diode D5 levererar 'kofot' överbelastningsskydd är dess funktion att skydda de många sårbara komponenterna genom att låta säkring F1 brinna ut om batteriet av misstag ansluts till fel polaritet.

Op amp IC1 är ansluten i form av en inverterande spänningsjämförare vars referensspänning kan justeras över ett område av 11 till 14 volt genom potentiometer R3.

När batterispänningen sjunker under referensen aktiveras optokopplaren IC2, som driver relä RY1. Ström som passerar genom RY1: s kontakter börjar ladda batteriet när lasten inte är för tung.

Å andra sidan, om UPS arbetar med eller nära sin 100% potential, kan en extern batteriladdare behövas för att ge tillräcklig strömförsörjning för att förhindra att batteriet laddas ur.

TILL 10 ampere batteriladdare är tillrådligt. Med tanke på att majoriteten av batteriladdare inte har ett filtreringssystem måste en högkvalitativ filterkondensator ingå mellan laddarens utgång och batteriet för att minimera krusningsströmmen.

För att förebygga överladdning av batteriet måste strömförsörjningen från laddaren endast vara på när UPS laddas med 100% kapacitet.

Säkring F2 måste vara mindre än 10 ampere för att den primära säkringen, F1, inte ska klämma när utgången på 12 volt oavsiktligt kortsluts.

Transistorförstärkaren

Såsom presenteras i figur 2 nedan genereras UPS AC-utgång från en transformatorkopplad klass B-förstärkarkrets.

De 4 uppsättningarna Darlington-transistorer (Q4-Q8, Q5-Q9, Q6-Q10 och Q7-Q11) fungerar som emitter-follower-nätverk för att leverera spänning till primärlindningarna T5 och T6.

Kondensator C8 avlägsnar alla högfrekventa ingredienser som har sitt ursprung på grund av högspänningskorsningsförvrängning eller klippning och dessutom hämmar högfrekvent självsvängning.

Två av Darlington-apparaterna drivs parallellt genom transformatorn T3, ett annat par skjuts parallellt med hjälp av T4.

Dioderna D11, D12, D13 och D14 alstrar en konstant DC-basspänning som förspänner utgångstransistorerna runt avskärningsområdet.

De Klass A-förare nätverk som bildats av transistorerna Q2 och Q3, är på samma sätt helt utgjorda av emitterföljare. Den väsentliga spänningsförstärkningen implementeras av transformatorerna T3 och T4, som också är typiska effekttransformatorer konfigurerade i omvänd ordning.

Transistorn Q1 driver transistorerna Q2 och Q3 parallellt. Q1-basen är direkt ansluten till IC5-d-utgången (se fig. 3), som är vid 4,5 volt DC.

Omvändning av fas för push-pull-drivning av utgångssteget uppnås genom att ansluta sekundärerna till transformator T3 och T4-transformatorer på lämpligt sätt.

Sinewave Generator

Som avslöjas i fig. 3 nedan, oscillatorstadiet konfigureras med IC4, vilket är en 567 ton detektor .

IC: s frekvens ställs in av motstånden R26 och R27 och kondensatorn C14 och är fixerad till en exakt 60 Hz. IC4: s fyrkantvågsoutput omvandlas till en triangelvåg av IC5-b, vilket är längre fram omvandlas till en sinusvåg av IC5-c.

Op amp IC5-ds vinst ställs in av potentiometer R35, som är fixerad vid växelspänningen.

Op amp IC5-a omvandlar sinusvågen från T2-utgången till en 60 Hz-frekvens.

“enpolig enda kastljusbrytare ”

D15 skyddar mot skador som kan uppstå om på förstärkare inverterande ingång råkar bli negativ med hänvisning till jord, dioden är i allmänhet omvänd förspänd.

60 Hz-pulserna, som är anslutna till IC4 via C12 och D16, utlöser oscillatorn att låsa sig till nätets växelfrekvens. En viss grad av kontroll på exakt fassynkronisering uppnås genom finjustering av potentiometer R20.

En gång korrekt justerad, kommer AC-utgången att låsa i fas med ingångsnätet, och denna låsning / upplåsningsprocess under ingångens strömavbrott och återställning skulle vara mjuk och gynnsam och producerar nästan ingen störning.

De sinusgenerator levereras med smidig, krusningsfri 9 volt effekt genom IC3, en 7805 IC, 5 V regulator. Regulatorns stift 3 hålls vid 4 volt över marklinjen med hjälp av resistiv delare R16 och R17 för att få en exakt 9 volt uteffekt.

Mätarkretsen

Det kan vara möjligt att övervaka antingen batterispänningen eller växelströmsspänningen genom en mätarkrets som visas i fig. 4 nedan.

TILL Brygglikriktare bestående av fyra likriktardioder omvandlar växelströmmen till likström, medan kondensatorn C19 släpper ut till en ren likström.

En DPDT-omkopplare kopplar upp en 15 V DC voltmeter med 12 V-matningen eller spänningsdelaren byggd med motståndsdelare av R36 och R37.

Hur man testar strömbrytaren

Det kan vara viktigt att testa strömförsörjningen innan förstärkaren är ansluten. Detta kan utföras innan ens förstärkarsteget monteras.

För detta kan du justera R3: s skjutarm mot slutet som är kopplad till R4.

Anslut inte nätsladden till ett eluttag ännu. Anslut en 12 V blybatteri till matning och position S1 till antingen LADDNING eller DRIFT.

Nu kan reläet RY2 ses aktiverat och LED1 tänds. Vid denna punkt kan du hitta cirka 12 V vid stift 2 och 7 i IC1.

Stift 6 ska visa låg logik. Anslut sedan nätsladden till ett vägguttag. Lampan LMP1 tänds nu. Relä RY1 bör fortsätta att vara avstängt och du skulle testa cirka 14 V vid de normalt öppna kontakterna.

Stift 7 i IC1 bör indikera cirka 14 V och stift 3 runt 11 volt. Stift 6 bör indikera en logisk låg.

Vrid R3 till dess bakre ände för att få 14 V vid stift 3 RY1 måste just nu aktiveras när LED1 stängs av.

Spänningen över batteripunkterna ska nu läsa 13 V. Justera R3 precis runt nivån vid vilken relä RY1 inaktiveras.

Laddarsteget måste fortsätt att stänga av och på när batterispänningen stiger och minskar . Den korrekta inställningen av R3 kan vara vid den punkt där laddarens utgång växlar ganska snabbt och stängs av praktiskt taget när den slås på.

Batterispänningen ska vara cirka 12,5 V i avsaknad av laddningsmatning. När batterispänningen sjunker måste laddarens utgång börja växla upprepade gånger såvida inte batteriet naturligtvis är så fruktansvärt urladdat att laddarens fulla ström inte kan återställa spänningen till 12,5.

Testar Sine Wave Generator

Testningen av sinusgeneratorsteg kan köras separat. Om du monterar den på det visade kretskortet utan 9 V regulator IC , då kan du använda ett 9 V PP3-batteri eller en extern ekvivalent strömkälla för testproceduren.

Börja med att placera den förinställda R20-skjutarmen till dess marksida. Med hjälp av ett oscilloskop ska en fyrkantig vågsignal visas vid stift 5 i IC4.

Genom att leverera en 60 Hz sinusvågfrekvens till omfångets horisontella svep , justera motståndet R27 för att få en frekvens på 60 Hz som genererar en rektangulär Lissajous vågform.

Frekvensen behöver inte vara exakt exakt. Ett gradvis förändrat vågformsmönster kan vara ganska tillfredsställande. Om du har räckvidden inställd för en standard svep på 60 Hz, se till att räckvidden anger en triangelvåg på utgången från IC5-b och en sinusvåg vid utgången av IC5-c.

En sinusvåg måste också finnas tillgänglig på IC5-d-utgången. Och dess amplitud bör variera beroende på justering av R35. Om någon av dessa kontroller tenderar att vara felaktig, undersök närvaron av en 4,5 volt likström över alla ingångs- och utgångsstift.

Därefter ansluter du en 12,6 V växelströmskälla till R21 och justerar R20 tills du hittar omfånget som visar utgångspulserna från IC5-a: Oscillatorns frekvens måste låsa till ingångslinjens frekvens. Nu ställa in omfattningen för att visa en Lissajous-kurva som gjort tidigare och övervaka IC5-d-utgången.

Du måste se ett ovalt mönster som nästan är stängt. Du måste kunna finjustera R20 så att omfångsdisplayen nästan är en sluttande rak linje som visar att utsignalen är i fas med rutlinjen.

“hur fungerar en gyrosensor ”

Om du nu kopplar bort ingångs AC-signalen genom att dra ur nätkabeln, måste omfångsmönstret börja producera en gradvis förändring av en oval formskärm som öppnas och stängs.

Justera om potentiometern R27 för att minska ovanstående förändringshastighet. Så snart ingångsfrekvensen återansluts, återställs omfångsvisning måste omedelbart komma tillbaka till det lutande linjemönstret.

Testa mätarkretsen

Testning och kalibrering av mätarkrets kan implementeras genom att ansluta likriktaren till nätströmsledningen.

Tryck S2 i AC-läge, finjustera R37 för att få en mätaravläsning som kan vara 1/10 av AC-ingångsspänningen mätt separat genom en standardmätaravläsning.

Om du inte hittar någon mätning, leta efter cirka 130 volt DC runt C19 för att säkerställa att likriktaren är korrekt ansluten. Ett omfång här bör visa ett stort krusningselement på grund av det låga uF-värdet på C19-kondensatorn.

Testar förstärkaren

Börja testet genom att integrera effekttransistorförstärkarsteget med 12 V-strömkällan och ingångens sinusvågformgenerator.

Justera R35 mittarmen mot änden som är associerad med utgångssidan på IC5-d, som bestämmer inställningen för en nollutsignal.

Flytta nu S1 till läget 'OPERATE'. Du bör se en mätaravläsning på 12,5 V vid sändarna Q2, Q3, Q8, Q9, Q10 och Q11.

Du kan också tycka att dessa transistorer blir lite varmare, men inte heta.

Du bör kunna se en mätaravläsning på cirka 11 V vid baserna för Q4, Q5, Q6 och Q7, och cirka 4 V vid Q1-sändaren.

När du utför följande testförfaranden, var försiktig när du arbetar med utgången, eftersom detta skulle vara på en dödlig nät 117 V-nivå.

Anslut en ledning av var och en av de 120 V lindningarna på transformatorn T5 och T6 med varandra, så att de andra förblir fristående.

Anslut en AC voltmeter med en av transformatorlindningarna och ställ in mätaren till ett område större än 110 volt.

Efter detta vrider du R35 förinställd mittarm efterhand tills du ser en mätbar utspänning. Om du inte hittar detta händer, se till att fasdrift till utgångsstegen är omvänd.

Växelspänningen från Q4- eller Q6-basen till Q5- eller Q7-basen måste vara dubbelt så stor som avläsningen till jord. Om du inte ser det här, försök att byta lindningsanslutningarna på antingen transformator T3 eller T4, men inte båda.

Se sedan till att 120 V-lindningarna på transformator T5 och T6 är perfekt i fas och därmed anslutna på lämpligt sätt. Fäst voltmätaren över ledningarna som lämnades oanslutna.

Om du tycker att spänningen är två gånger mer än den tidigare avläsningen, är lindningarna säkert anslutna i serie. Vänd snabbt anslutningen av en av lindningarna.

Om du inte ser någon spänningsavläsning på mätaren ska du ansluta de andra två ledningarna till varandra. Koppla upp en 15 W-lampa vid utgången och ställ in förinställd R35 för att få full effekt. Lampan måste lysa med optimal ljusstyrka och mätaren ska indikera cirka 125 volt AC.

Hur man använder UPS

När du implementerar den föreslagna 50 W-UPS-kretsen, se till att ställa in S1 på 'OPERATE' innan du slår på lasten.

Kontrollera AC-utgången från UPS för att säkerställa att den producerar minst 120 volt. Denna 120 V-spänning kan minska lite så snart utgången laddas.

Om du tycker att spänningen är instabil, skulle det innebära att oscillatorn inte har låst och synkroniserats med elnätet. För att rätta till detta, försök att justera förinställningarna R27 och R20 efter någon gång, när kretsen har värms upp lite.

När du justerar R27 / R20-förinställningarna på rätt sätt kommer du att hitta oscillatorn låst med AC-nätfrekvensen under varje PÅ-period.

Slå nu på systemet och bekräfta förhållandena för utspänningen igen. Utgångsspänningen kan sjunka till 110 volt medan den körs i diskontinuerlig belastning, säg till exempel en hårddisk eller en skrivare, och detta kan vara acceptabelt.

Säkerhetskopieringstiden från UPS: n under ett strömavbrott beror på batteriets Ah-betyg. När ett motorcykelbatteri används ska det ge cirka 15 minuters säkerhetskopieringstid.