De UPS die in dit artikel wordt beschreven, kan consistent een uitgangsvermogen van 50 watt leveren, bij 110 volt met een frequentie van 60 Hz. De output is in wezen een sinusgolf die zich voor de belasting precies zo gedraagt als een standaard netstroom thuis.

Een geïntegreerde voeding werkt als een acculader. Hoewel de UPS voor tal van verschillende toepassingen kan worden geïmplementeerd, is hij er voornamelijk voor ontworpen voed een klein computersysteem en belangrijke randapparatuur, zoals een diskdrive, om ervoor te zorgen dat een stroomstoring nooit leidt tot het wissen van gegevens of tot onderbreking van het programma dat momenteel wordt uitgevoerd.

Dit houdt in dat dit door loodzuur aangedreven UPS-circuit van 50 watt geen grotere pc's aankan, die meestal werken met meer dan 60 watt aan werkelijk vermogen.

Een belangrijk kenmerk hiervan UPS-circuit is dat het een 'schone' sinusgolf-wisselstroom afgeeft: en gebreken zoals ruis, pieken of lage spanning binnen de netstroomlijn zullen nooit een invloed hebben op het functioneren van de computer (belastingen).

Voeding relais omschakelfase

De voedingstrap is behoorlijk onderscheidend omdat deze stroom via een afstandsbediening opneemt 12 volt loodzuur of SMF-batterij en ook van uw wisselstroomleiding wordt de batterij hier het meest cruciale element voor het functioneren van de UPS.

Zoals getoond in Fig. 1 hieronder, wanneer CHARGE-OFF-OPERATE-schakelaar S1 op de CHARGE- of OPERATE-instelling staat, wordt relais RY2 geactiveerd en leveren de contacten wisselstroom aan de primaire wikkelingen van de vermogenstransformatoren T1 en T2.

De stroom door de secundaire wikkelingen wordt gelijkgericht via diodes D1, D2, D3 en D4.

Smoorspoelen L1 en L2 beperken de laadstroom voor de accu en verhinderen het doorlaten van de rimpelstroom.

Diode D5 levert 'koevoet' overbelastingsbeveiliging zijn functie is om de vele kwetsbare componenten te beschermen door zekering F1 te activeren om door te branden voor het geval de batterij per ongeluk wordt aangesloten met een verkeerde polariteit.

Opamp IC1 is verbonden in de vorm van een inverterende spanningscomparator waarvan de referentiespanning kan worden aangepast over een bereik van 11 tot 14 volt via potentiometer R3.

Zodra de accuspanning onder de referentie komt, wordt optokoppeling IC2 geactiveerd, die relais RY1 voedt. De stroom die door de contacten van de RY1 gaat, begint de batterij op te laden wanneer de belasting niet te zwaar is.

Als de UPS daarentegen op of dichtbij zijn 100% potentieel werkt, kan een externe acculader nodig zijn om voldoende stroom te leveren, om te voorkomen dat de accu leegraakt.

NAAR 10 ampère acculader is aan te raden. Aangezien de meeste acculaders geen filtersysteem hebben, moet een hoogwaardige filtercondensator worden opgenomen tussen de laderuitgang en de accu om de rimpelstroom te minimaliseren.

Om te voorkomen batterij overladen , mag de voeding van de lader alleen worden ingeschakeld als de UPS op 100% capaciteit wordt geladen.

Zekering F2 moet minder zijn dan 10 ampère, zodat de primaire zekering, F1, niet kan slaan als de 12 volt-uitgang onbedoeld wordt kortgesloten.

De transistorversterker-fase

Zoals weergegeven in Fig. 2 hieronder, wordt de AC-uitgang van de UPS gegenereerd door een transformatorgekoppelde Klasse B-versterkerschakeling.

De 4 sets van Darlington-transistors (Q4-Q8, Q5-Q9, Q6-Q10 en Q7-Q11) werken als emittervolgernetwerken om spanning te leveren aan de primaire wikkelingen van de stroomtransformatoren T5 en T6.

Condensator C8 annuleert alle hoogfrequente ingrediënten die ontstaan als gevolg van hoogspanning crossover vervorming of afsnijden, en remt bovendien hoogfrequente zelfoscillatie.

Twee van de Darlington-sets worden parallel gevoed via transformator T3, een ander koppel wordt parallel geschoven door middel van T4.

Diodes D11, D12, D13 en D14 produceren een constante gelijkstroombasisspanning die de uitgangstransistors voorinstelt rond het afsnijgebied.

De Klasse A-coureur netwerk gevormd door de transistors Q2 en Q3, bestaan op dezelfde manier volledig uit zendervolgers. De essentiële spanningsverhoging wordt geïmplementeerd door de transformatoren T3 en T4, die ook typische vermogenstransformatoren zijn die in omgekeerde volgorde zijn geconfigureerd.

Transistor Q1 stuurt transistors Q2 en Q3 parallel aan. De Q1-basis is rechtstreeks verbonden met de IC5-d-uitgang (zie Fig. 3), die op 4,5 volt DC staat.

Omkering van fase voor push-pull-aandrijving van de eindtrap wordt bereikt door de secundaire delen van transformatoren T3 en T4 op de juiste manier te bedraden.

De sinusgolfgenerator

Zoals geopenbaard in Afb. 3 hieronder, de oscillator trap is geconfigureerd met IC4, wat een 567 toondetector

De frequentie van het IC wordt bepaald door de weerstanden R26 en R27 en condensator C14, en is vastgezet op een precieze 60 Hz. De blokgolfuitvoer van IC4 wordt door IC5-b getransformeerd in een driehoeksgolf, die verderop is omgezet in een sinusgolf door IC5-c.

De versterking van de opamp IC5-d wordt ingesteld door potentiometer R35, dat is vastgesteld op de AC-uitgangsspanning.

Op amp IC5-a converteert de sinusgolf van de T2-uitgang naar een frequentie van 60 Hz.

“een eenvoudige leugendetector bestaat uit een elektrisch circuit ”

D15 beveiligt tegen schade die kan optreden in het geval de op amp inverterende ingang wordt negatief ten opzichte van aarde, de diode is over het algemeen in tegengestelde richting voorgespannen.

De 60 Hz-pulsen, die via C12 en D16 met IC4 zijn verbonden, triggeren de oscillator om zich te vergrendelen op de netfrequentie. Enige mate van controle over het precieze fase synchronisatie kan worden bereikt door potentiometer R20 nauwkeurig af te stellen.

Eenmaal correct aangepast, zal de AC-uitgang in fase vergrendelen met de AC-netlijn van de ingang, en dit vergrendelings- / ontgrendelingsproces tijdens de stroomstoring en het herstel van de ingang zou zacht en gunstig zijn en bijna geen interferentie produceren.

De sinusgenerator wordt geleverd met een soepele, rimpelvrije stroom van 9 volt via IC3, een 7805 IC, 5 V-regelaar. Pin 3 van de regelaar wordt op 4 volt boven de grondlijn gehouden met behulp van resistieve verdeler R16 en R17 om een nauwkeurige output van 9 volt te krijgen.

Het metercircuit

Het is wellicht mogelijk controleer ofwel de accuspanning of de AC-uitgangsspanning via een metercircuit zoals weergegeven in Fig. 4 hieronder.

NAAR brug gelijkrichter bestaande uit vier gelijkrichterdiodes converteert de AC naar DC, terwijl de condensator C19 afvlakt naar een pure DC.

Een DPDT-schakelaar verbindt een 15 V DC-voltmeter met de 12 V-voeding of de spanningsdeler die is gebouwd met resistieve verdeler van R36 en R37.

Hoe de omschakeling van de stroomvoorziening te testen

Het kan belangrijk zijn om test de voeding sectie voordat de versterker wordt bedraad. Dit kan worden uitgevoerd voordat zelfs de versterkertrap is gemonteerd.

Hiervoor kunt u de schuifarm van de R3 naar het uiteinde dat aan R4 is gekoppeld, aanpassen.

Sluit het netsnoer nog niet aan op een stopcontact. Sluit een 12 V lood zuur batterij op de voeding en positie S1 op LADEN of OPEREREN.

Nu kon het relais RY2 worden geactiveerd en LED1 verlicht. Op dit punt kun je ongeveer 12 V vinden op pin 2 en 7 van IC1.

Pin 6 zou logisch laag moeten zijn. Sluit vervolgens het netsnoer aan op een stopcontact. Lamp LMP1 gaat nu branden. Het relais RY1 moet uitgeschakeld blijven en u moet ongeveer 14 V testen op de normaal open contacten.

Pin 7 van IC1 moet ongeveer 14 V aangeven en pin 3 ongeveer 11 volt. Pin 6 zou een logisch laag moeten aangeven.

Draai R3 naar het omgekeerde uiteinde om 14 V op pin 3 te krijgen. RY1 moet op dit moment worden geactiveerd met LED1 die UIT gaat.

De spanning over de accupunten zou nu 13 V moeten zijn. Pas R3 aan net rond het niveau waarop relais RY1 deactiveert.

De laadtrap moet blijf uit- en inschakelen terwijl de accuspanning stijgt en daalt De nauwkeurige instelling van R3 bevindt zich mogelijk op het punt waar de uitgang van de lader vrij snel schakelt en praktisch uitschakelt op het moment dat deze wordt ingeschakeld.

De accuspanning moet rond de 12,5 V-markering liggen als er geen laadtoevoer is. Wanneer de accuspanning daalt, moet de uitgang van de lader herhaaldelijk beginnen te schakelen, tenzij de accu natuurlijk zo vreselijk ontladen is dat de volledige stroom van de lader niet in staat is om de spanning weer op 12,5 te brengen.

Testen van de sinusgolfgenerator

Het testen van de sinusgolfgeneratortrap kan afzonderlijk worden uitgevoerd. In het geval u deze op de getoonde printplaat monteert zonder de 9 V-regelaar IC , dan kunt u voor de testprocedure een 9 V PP3-batterij of een externe gelijkwaardige stroombron gebruiken.

Begin met het positioneren van de schuifarm van de preset R20 op de grondzijde. Het gebruik van een oscilloscoopscoop zou een blokgolfsignaal moeten weergeven op pin 5 van IC4.

Door een sinusgolffrequentie van 60 Hz aan de scope's horizontale sweep , pas weerstand R27 aan om een frequentie van 60 Hz te krijgen die een rechthoekige Lissajous-golfvorm zal genereren.

De frequentie hoeft niet precies nauwkeurig te zijn. Een geleidelijk veranderend golfvormpatroon kan behoorlijk bevredigend zijn. Zorg ervoor dat de scope is ingesteld voor een standaard 60 Hz sweep en dat de scope een driehoekige golf aangeeft op de uitgang van IC5-b en een sinusgolf aan de uitgang van IC5-c.

Er moet ook een sinusgolf aanwezig zijn op de IC5-d-uitgang. En de amplitude ervan moet variëren als reactie op de aanpassing van R35. Als een van deze controles de neiging heeft om onjuist te zijn, onderzoek dan de aanwezigheid van een 4,5 volt gelijkstroom over alle invoer- en uitvoerpennen.

Sluit vervolgens een 12,6 V AC-bron aan op R21, en pas de R20 aan totdat je de scope vindt die de outputpulsen van IC5-a laat zien: De oscillator-freqeuncy moet vergrendelen op de inputlijnfrequentie. Nu stel het bereik in om een Lissajous-curve weer te geven zoals eerder gedaan en de IC5-d-uitvoer te bewaken.

Je moet een ovaal patroon zien dat bijna gesloten is. U moet de R20 mogelijk zo kunnen finetunen dat het scoopdisplay bijna een hellende rechte lijn is, wat aangeeft dat het uitgangssignaal in fase is met de rasterlijn.

“7 segment display schakelschema ”

Als u nu het AC-ingangssignaal loskoppelt door de stekker uit het stopcontact te halen, moet het scooppatroon beginnen met het produceren van een geleidelijke verandering naar een ovale display die opent en sluit.

Lijn de potentiometer R27 opnieuw uit om de bovengenoemde veranderingssnelheid te verminderen. Zodra de AC-ingangsfrequentie weer is aangesloten, wordt de scope weergave moet onmiddellijk terugkeren naar het hellende lijnenpatroon.

Het metercircuit testen

Het testen en kalibreren van de meter circuit kan worden geïmplementeerd door de gelijkrichter aan de AC-netlijn te bevestigen.

Door S2 in de AC-positie te duwen, kunt u R37 verfijnen om een meterstand te krijgen die mogelijk 1/10 van de AC-ingangsspanning is, zoals afzonderlijk gemeten via een standaard meterstand.

Als u geen meting vindt, zoek dan naar ongeveer 130 volt DC rond C19 om er zeker van te zijn dat de gelijkrichter correct is aangesloten. Een scope hier zou een groot rimpelelement moeten vertonen vanwege de lage uF-waarde van de C19-condensator.

De versterker testen

Begin de test door de versterkertrap van de vermogenstransistor te integreren met de 12 V-stroombron en de ingangssinusgolfvormgenerator.

Stel de middenarm van de R35 af naar het einde van de uitgangszijde van IC5-d, die de instelling voor een nuluitgangssignaal bepaalt.

Schuif nu de S1 naar de 'OPERATE' positie. U zou een meterstand van 12,5 V moeten zien bij de emitters van Q2, Q3, Q8, Q9, Q10 en Q11.

Het kan ook zijn dat deze transistors een beetje warmer worden, maar niet heet.

Je zou een meterstand van ongeveer 11 V moeten kunnen zien aan de basis van Q4, Q5, Q6 en Q7, en ongeveer 4 V bij de Q1-zender.

Wees voorzichtig bij het uitvoeren van de volgende testprocedures bij het werken met de uitgang, aangezien dit een dodelijk 117 V-netspanningsniveau zou hebben.

Verbind één draad van elk van de 120 V-wikkelingen van de transformator T5 en T6 met elkaar en laat de andere onaangesloten.

Sluit een AC voltmeter met een van de transformatorwikkelingen en stel de meter in op een bereik groter dan 110 volt.

Draai daarna beetje bij beetje de R35 vooringestelde middenarm totdat u een meetbare uitgangsspanning ziet. Als u dit niet vindt, zorg er dan voor dat de faseaandrijving naar de eindtrappen wordt omgekeerd.

De wisselspanning van de Q4- of Q6-basis naar de Q5- of Q7-basis moet het dubbele zijn van de waarde naar aarde. Als u dit niet ziet, probeer dan de wikkelingsaansluitingen van transformator T3 of T4 om te wisselen, maar niet beide.

Zorg er vervolgens voor dat de 120 V-wikkelingen van transformator T5 en T6 perfect in fase zijn en dus op de juiste manier zijn aangesloten. Bevestig de voltmeter over de kabels die niet zijn aangesloten.

Als u merkt dat de spanning twee keer zo hoog is als de eerdere meting, zijn de wikkelingen zeker in serie geschakeld. Keer de verbinding van een van de wikkelingen snel om.

Als u geen spanningswaarde op de meter ziet, verbindt u de andere twee draden met elkaar. Koppel een 15 W lamp aan de uitgang en stel de R35 in om een volledige output te krijgen. De lamp moet met optimale helderheid branden en de meter moet ongeveer 125 volt AC aangeven.

Hoe de UPS te gebruiken

Zorg er bij het implementeren van het voorgestelde 50 watt UPS-circuit voor dat S1 op 'OPERATE' staat voordat u de belasting inschakelt.

Controleer de AC-uitgang van de UPS om er zeker van te zijn dat deze minimaal 120 volt produceert. Deze 120 V-spanning kan iets afnemen zodra de uitgang wordt geladen.

Als u merkt dat de spanning onstabiel is, betekent dit dat de oscillator niet is vergrendeld en gesynchroniseerd met het elektriciteitsnet. Om dit te corrigeren, probeert u de voorinstellingen R27 en R20 na enige tijd opnieuw af te stellen, zodra het circuit een beetje is opgewarmd.

Wanneer u de R27 / R20-presets op de juiste manier aanpast, zult u merken dat de oscillator vergrendelt met de AC-netfrequentie tijdens elke inschakelingsperiode.

Schakel nu het systeem in en bevestig de uitgangsspanning opnieuw. De uitgangsspanning kan dalen tot 110 volt terwijl het in discontinue belasting wordt gebruikt, bijvoorbeeld een diskdrive of een printer, en dit kan acceptabel zijn.

De back-uptijd van de UPS tijdens een stroomstoring is afhankelijk van de Ah-classificatie van de batterij. Als een motoraccu wordt gebruikt, moet deze ongeveer 15 minuten back-upbedrijfstijd bieden.