分享一个50瓦正弦波UPS威廉希尔官方网站

　　本文中详细介绍的 UPS 可以在 50 伏电压下以 60 Hz 的频率持续提供 60

瓦的功率输出。输出基本上是一个正弦波，其行为与负载的标准市电家用交流电源完全相同。

　　集成电源的工作方式类似于电池充电器。尽管UPS可以用于许多不同的应用，但它主要用于为小型计算机系统和重要的外围设备（如磁盘驱动器）供电，以确保断电不会导致数据删除或可能正在运行的程序中断。

　　这意味着这种铅酸供电的 50 瓦 UPS 威廉希尔官方网站 不会处理更大的 PC，这些 PC 通常以超过 60 瓦的实际功率工作。

　　该UPS威廉希尔官方网站 的一个重要特点是它输出“干净”的正弦波交流电源：电网交流线路中的噪声，尖峰或低电压等缺陷永远不会影响计算机（负载）的功能。

　　电源继电器转换阶段

　　电源级非常独特，因为它通过远程 12 伏铅酸或 SMF 电池以及交流电源线获取电力，这里的电池成为 UPS 运行的最关键元件。

　　如图所示。1 下面，当充电关闭操作开关 S1 定位为充电或操作设置时，继电器 RY2 被激活，其触点为电力变压器 T1 和 T2

的初级绕组提供交流电源。

　　通过次级绕组的电流通过二极管D1、D2、D3和D4进行整流。

　　扼流圈 L1 和 L2 限制电池的充电电流，并阻止纹波电流通过。

　　二极管 D5 提供“撬棍”过载保护;它的功能是通过触发保险丝 F1 烧坏来保护许多易受攻击的组件，以防电池意外连接不正确的极性。

　　运算放大器IC1以反相电压比较器的形式连接，其基准电压可通过电位计R3在11至14 V的范围内调节。

　　一旦电池电压降至基准电压以下，光耦合器IC2就会被激活，为继电器RY1供电。当负载不太重时，通过RY1触点的电流开始为电池充电。

　　另一方面，如果UPS以或接近其100%电位工作，则可能需要外部电池充电器来提供足够的电流供应，以防止电池放电。

　　建议使用 10 安培电池充电器。鉴于大多数电池充电器没有过滤系统，必须在充电器输出和电池之间包含一个高值滤波电容器，以最大限度地降低纹波电流。

　　为了防止电池过度充电，只有在UPS以100%容量加载时，才能打开充电器的电源。

　　保险丝 F2 必须小于 10 安培，以便在 12 伏输出意外短路时主保险丝 F1 不会砸动。

　　晶体管放大器级

　　如图所示。2，UPS交流输出由变压器耦合的B类放大器威廉希尔官方网站 产生。

　　4 组达林顿晶体管（Q4-Q8、Q5-Q9、Q6-Q10 和 Q7-Q11）的工作方式类似于发射极-跟随器网络，为电力变压器 T5 和 T6

初级绕组提供电压。

　　电容器C8可消除由于高压交越失真或削波而产生的任何高频成分，此外还可以抑制高频自振荡。

　　其中两个达林顿装置通过变压器 T3 并联供电;另一对夫妇通过T4并联推动。

　　二极管 D11、D12、D13 和 D14 产生恒定的直流基极电压，使输出晶体管偏置在截止区域附近。

　　由晶体管Q2和Q3形成的A类驱动器网络同样完全由发射极跟随器组成。基本电压升压由变压器T5和T6实现，它们也是典型的电力变压器，配置顺序相反。

　　晶体管Q1并联驱动晶体管Q2和Q3。Q1 基极直接连接到 IC5-d 输出（参见图 3），该输出为 4.5 V DC。

　　输出级推挽驱动的相位反转是通过适当地连接变压器T3和T4变压器的次级来实现的。

　　正弦波发生器

　　如图所示。下面3，振荡器级使用IC4配置，IC4是567音调检测器。

　　IC的频率由电阻R26和R27以及电容C14设置，并固定为精确的60 Hz。

IC4的方波输出由IC5-b转换为三角波，再通过IC5-c转换为正弦波。

　　运算放大器IC5-d的增益由电位计R35设置，电位计R35固定在交流输出电压。

　　运算放大器IC5-a将T2输出的正弦波转换为60 Hz频率。

　　D15可防止运算放大器反相输入相对于地变为负值时可能发生的损坏;二极管通常反向偏置。

　　通过C12和D16连接到IC4的60 Hz脉冲触发振荡器锁定到电网交流频率。通过微调电位计R20，可以实现对精确相位同步的一定程度的控制。

　　一旦正确调整，交流输出将与输入交流电网线同相锁定，并且在输入电源故障和恢复期间的锁定/解锁过程将是柔和和有利的，几乎不会产生干扰。

　　正弦波发生器通过 IC3、7805 IC、5 V 稳压器提供平滑、无纹波的 9 V 电源。在电阻分压器 R16 和 R17 的帮助下，稳压器的引脚 3

保持在离地线 4 伏，以获得精确的 9 伏输出。

　　仪表威廉希尔官方网站

　　如图所示，可以通过仪表威廉希尔官方网站 监控电池电压或交流输出电压。下文4段。

　　由四个整流二极管组成的桥式整流器将交流电转换为直流电，而电容器C19平滑地转换为纯直流电。

　　DPDT 开关将 15 V 直流电压表与 12 V 电源或使用 R36 和 R37 电阻分压器构建的分压器连接。

　　如何测试电源转换

　　在连接放大器之前测试电源部分可能很重要。这甚至可以在放大器级组装之前进行。

　　为此，您可以将 R3 的滑块向与 R4 链接的末端调整。

　　请勿将电源线连接到电源插座。将 12 V 铅酸电池连接到电源，并将 S1 定位为充电或操作。

　　现在，可以看到继电器 RY2 被激活并且 LED1 亮起。此时，您可能会在IC1的引脚2和7处找到大约12 V。

　　引脚 6 应显示逻辑低电平。接下来，将电源线连接到交流电源插座。灯 LMP1 现在将亮起。继电器 RY1 应继续关闭，您将在其常开触点处测试大约 14

V。

　　IC1 的引脚 7 应指示约 14 V，引脚 3 应指示约 11 V。引脚 6 应指示逻辑低电平。

　　将R3转到其反端，在引脚3处获得14 V;此时，RY1 必须在 LED1 关闭的情况下激活。

　　电池点两端的电压现在应为13 V.将R3调整到继电器RY1停用的水平附近。

　　随着电池电压的升高和降低，充电器级必须保持关闭和打开。R3的准确设置可能位于充电器输出切换非常快的点，并在打开时几乎关闭。

　　在没有充电电源的情况下，电池电压应在 12.5 V

标记处左右。当电池电压下降时，充电器输出必须开始反复切换，除非电池放电严重，以至于充电器的全部电流无法将电压恢复到12.5。

　　测试正弦波发生器

　　正弦波发生器级的测试可以单独执行。如果您在没有 9 V 稳压器 IC 的情况下将其组装在所示的 PCB 上，则可以使用 9 V PP3

电池或外部等效电源进行测试程序。

　　首先将预设 R20 的滑块定位到其地面侧。使用示波器示波器应在IC4的引脚5处显示方波信号。

　　通过为示波器的水平扫描提供60 Hz正弦波频率，调整电阻R27以获得60 Hz的频率，从而产生矩形李萨如波形。

　　频率不必精确。逐渐改变的波形模式可能相当令人满意。将示波器设置为标准60

Hz扫描，确保示波器在IC5-b输出端指示三角波，在IC5-c输出端指示正弦波。

　　IC5-d输出端也必须提供正弦波。并且其振幅应响应R35的调整而变化。如果这些检查中的任何一个往往不正确，请检查所有输入和输出引脚上是否存在 4.5

伏直流电。

　　接下来，将12.6 V

AC电源连接到R21，并调整R20，直到找到显示IC5-a输出脉冲的示波器：振荡器频率必须锁定到输入线路频率。现在设置示波器以像以前一样显示李萨如曲线并监视IC5-d输出。

　　你必须看到一个几乎闭合的椭圆形图案。您必须能够微调R20，使示波器显示几乎是一条倾斜的直线，表明输出信号与网格线同相。

　　现在，如果通过拔下电源线断开输入交流信号，示波器模式必须开始逐渐变为打开和关闭的椭圆形显示器。

　　重新连接电位计R27以降低上述变化率。一旦输入交流频率重新连接回来，示波器显示器必须立即恢复到倾斜的线型。

　　测试仪表威廉希尔官方网站

　　电表威廉希尔官方网站 的测试和校准可以通过将整流器连接到电网交流线路来实现。

　　将S2推入交流位置，微调R37以获得可能为通过标准电表读数单独测量的交流输入电压的1/10的仪表读数。

　　如果您发现没有出现测量值，请在 C19 周围查找大约 130

伏直流电，以确保整流器正确连接。由于C19电容的uF值较低，示波器应显示较大的纹波元件。

　　测试放大器

　　首先将功率晶体管放大器级与12 V电源和输入正弦波波形发生器集成在一起。

　　将R35中心臂调整到与IC5-d输出侧相关的末端，这决定了零输出信号的设置。

　　现在将 S1 移至“操作”位置。您应该看到Q2、Q3、Q8、Q9、Q10和Q11发射极的仪表读数为12.5 V。

　　您可能还会发现这些晶体管变暖了一点，尽管不热。

　　您应该能够在Q4、Q5、Q6和Q7的基极看到约11 V的仪表读数，在Q1发射极处看到约4 V的仪表读数。

　　在执行以下测试程序时，在使用输出时要小心，因为这将处于致命的电源 117 V 电平。

　　将变压器 T5 和 T6 的 120 V 绕组各一根导线相互连接，其他导线保持未连接状态。

　　将交流电压表与其中一个变压器绕组连接，并将电压表设置为大于 110 伏的范围。

　　在此之后，一点一点地转动R35预设中心臂，直到看到可测量的输出电压。如果您没有发现这种情况发生，请确保进入输出级的相位驱动是反向的。

　　从Q4或Q6基极到Q5或Q7基极的交流电压必须是地读数的两倍。如果您没有看到此信息，请尝试交换变压器 T3 或 T4

的绕组连接，但不要同时交换两者。

　　接下来，确保变压器T5和T6的120 V绕组完全同相，从而以适当的方式连接。将电压表连接到未连接的引线上。

　　如果您发现电压是先前读数的两倍，则绕组肯定是串联的。快速反转其中一个绕组的连接。

　　如果在仪表上看不到任何电压读数，请将其他两根引线相互连接。在输出端连接一个 15 W 灯，并设置预设 R35

以获得完整输出。灯必须以最佳亮度点亮，仪表应指示大约 125 伏交流电。

　　如何使用不间断电源

　　在实施建议的 50 瓦 UPS 威廉希尔官方网站 时，请确保在打开负载之前将 S1 设置为“操作”。

　　验证 UPS 的交流输出，确保其产生的电压至少为 120 伏。一旦加载输出，此120 V电压可能会降低一点。

　　如果您发现电压不稳定，则意味着振荡器尚未锁定并与主电网电源线同步。要纠正此问题，请尝试在一段时间后重新调整预设R27和R20，一旦威廉希尔官方网站 稍微预热。

　　当您适当调整 R27/R20 预设时，您会发现振荡器在每个开关开启期间都与交流电源频率锁定。

　　现在，打开系统并重新确认输出电压条件。当在不连续负载（例如磁盘驱动器或打印机）下运行时，输出电压可能会降至 110 伏，这可能是可以接受的。

　　电源中断期间UPS的备份时间取决于电池的Ah额定值。使用摩托车电池时，它应提供大约 15 分钟的备用操作时间。

　　帕尔斯列表

　　下图显示了上述50瓦正弦波UPS威廉希尔官方网站 的完整部件列表：

　　如何构建L1、L2滤波器扼流圈

　　如果您无法从零件经销商处获得建议的 L1、L2 扼流圈，您可以使用以下配置构建相同的扼流圈

　　线圈使用 1 mm 超漆包线