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無線電子工学および電気工学の百科事典 パソコン用電源の回路設計。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
パーソナル コンピュータ用のスイッチング電源 (UPS) には、小型で軽量であるという重要な利点があります。 ただし、かなり複雑な回路に従って構築されているため、トラブルシューティングが困難になります。 この記事の著者は、UPS (いわゆる AT フォーマット) の経験に基づいてこれらのブロックの回路設計について説明しています。 家庭用コンピュータの UPS は、単相交流ネットワーク (110/230 V、60 Hz - 輸入品、127/220 V、50 Hz - 国産) で動作するように設計されています。 ロシアでは 220 V、50 Hz のネットワークが一般に受け入れられているため、必要な主電源電圧に合わせてユニットを選択するという問題は存在しません。 ユニットの主電源電圧スイッチ (ある場合) が 220 または 230 V に設定されていることを確認するだけで済みます。スイッチがないことは、ユニットがラベルに示されている主電源電圧範囲で動作できることを示しています。切り替えなしで。 60 Hz 用に設計された UPS は、50 Hz ネットワークでも問題なく動作します。 UPS は、図に示すように、ソケット P8 および P9 を備えた 1 本のワイヤー ハーネスを使用して AT フォーマットのマザーボードに接続されています。 XNUMX (巣の側面から見た図)。 括弧内に示されているワイヤの色は標準ですが、すべての UPS メーカーが厳密に準拠しているわけではありません。 マザーボードのプラグに接続するときにソケットの向きを正しく設定するには、単純なルールがあります。両方のソケットに接続されている XNUMX 本の黒いワイヤ (GND 回路) が互いに隣り合って配置されている必要があります。
ATXフォーマットマザーボードの主な電源回路は図のコネクタに集中しています。 2. 前のケースと同様に、ソケットの側面から見てください。 この形式の UPS にはリモコン入力 (PS-ON 回路) があり、コモン線 (COM 回路 - 「コモン」、GND に相当) に接続すると、ネットワークに接続されたユニットが動作を開始します。 PS-ON-COM 回路が開いている場合、+5VSB 回路の「スタンバイ」+5 V を除いて、UPS 出力には電圧がありません。 このモードでは、ネットワークから消費される電力は非常に低くなります。
ATX フォーマット UPS には、図に示す追加の出力ソケットが装備されています。 3.
その回路の目的は次のとおりです。 FanM - UPS を冷却するファン回転速度センサーの出力 (XNUMX 回転あたり XNUMX パルス)。 FanC - このファンの回転速度を制御するためのアナログ (0...12 V) 入力。 この入力が外部回路から切り離されている場合、または 10 V を超える定電圧が入力されている場合、ファンの性能は最大になります。 3.3V センス - +3,3 V 電圧スタビライザーのフィードバック信号入力。別のワイヤでシステム ボード上の超小型回路の電源ピンに直接接続されており、電源ワイヤの電圧降下を補償できます。 追加のソケットがない場合、この回路はメインソケットのソケット 11 に配線できます (図 2 を参照)。 1394R - IEEE-8 インターフェイス回路に電力を供給するために共通線から絶縁された 48...1394 V 電圧源のマイナス。 1394V-プラス同じソース。 どの形式の UPS にも、ディスク ドライブやその他のコンピュータ周辺機器に電力を供給するための複数のソケットが装備されている必要があります。 各「コンピュータ」UPS は、AT ブロックでは R G. (Power Good)、ATX ブロックでは PW-OK (Power OK) と呼ばれる論理信号を生成します。その高レベルは、すべての出力電圧が許容範囲内であることを示します。 コンピュータの「マザーボード」上では、この信号はシステム リセット信号の生成に関与します。 UPSの電源を入れた後のRG信号レベル。 (PW-OK) はしばらくローのままで、電源回路の過渡プロセスが完了するまでプロセッサの動作が禁止されます。 主電源がオフになるか、UPS の突然の故障が発生すると、ユニットの出力電圧が許容値を下回る前に、PG 信号 (PW-OK) の論理レベルが変化します。 これによりプロセッサが停止し、メモリに保存されているデータの破損やその他の不可逆的な操作が防止されます。 UPSの互換性は、次の基準で評価できます。 AT フォーマットの IBM PC に電力を供給する出力電圧の数は、少なくとも 12 (+5 V、+5 V、-12 V、および -1 V) である必要があります。 最大出力電流と最小出力電流はチャネルごとに個別に調整されます。 さまざまな電力源の通常の値を表に示します。 XNUMX.
ATX コンピューターには、さらに +3,3 V およびその他の電圧が必要です (これらについては上で説明しました)。 最小負荷未満でのユニットの通常の動作は保証されず、場合によってはこのモードが単に危険であることに注意してください。 したがって、負荷のない状態で UPS をネットワークに接続することはお勧めできません (テストなど)。 周辺機器をすべて装備した家庭用 PC の電源電力 (すべての出力電圧の合計) は、少なくとも 200 W 必要です。 実際には 230 ～ 250 W が必要ですが、追加のハード ドライブや CD-ROM ドライブを取り付ける場合は、さらに多くの電力が必要になる場合があります。 PC の誤動作、特に前述のデバイスの電気モーターがオンになったときに発生する誤動作は、電源の過負荷に関連していることがよくあります。 情報ネットワークサーバーとして使用されるコンピュータは最大 350 W を消費します。 低電力 UPS (40 ～ 160 W) は、限られた周辺機器を備えた特殊な制御コンピュータなどで使用されます。 UPS が占める容積は通常、PC の前面パネルに向かって長さが増加するため増加します。 コンピュータケースへのユニットの取り付け寸法と取り付けポイントは変わりません。 したがって、(まれな例外を除いて) 障害のあるブロックの代わりに任意のブロックをインストールできます。 ほとんどの UPS の基礎は、数十 kHz の周波数で動作するプッシュプル ハーフブリッジ インバーターです。 インバータの電源電圧 (約 300 V) は、整流および平滑化された主電源電圧です。 インバーター自体は、制御ユニット (中間電力増幅段を備えたパルス発生器) と強力な出力段で構成されています。 後者は高周波電源トランスに負荷されます。 出力電圧は、この変圧器の二次巻線に接続された整流器を使用して得られます。 電圧の安定化は、インバータによって生成されるパルスのパルス幅変調 (PWM) を使用して実行されます。 通常、安定化 OS (通常は +5 または +3,3 V) によってカバーされる出力チャネルは XNUMX つだけです。その結果、他の出力の電圧はネットワーク電圧に依存せず、負荷の影響を受け続けます。 場合によっては、従来のスタビライザー チップを使用してさらに安定化することもあります。 ネットワーク整流器 ほとんどの場合、このユニットは図に示すものと同様のスキームに従って実行されます。 図４に示すように、違いは、整流器ブリッジＶＤ１のタイプと、保護要素および安全要素の多かれ少なかれのみである。
場合によっては、ブリッジが個々のダイオードから組み立てられることもあります。 スイッチ S1 が開いているとき (220 ～ 230 V のネットワークから電力が供給されているユニットに相当します)、整流器はブリッジ整流器となり、その出力 (直列に接続されたコンデンサ C4、C5) の電圧は、ネットワーク電圧。 110 ～ 127 V のネットワークから電力が供給されている場合、スイッチの接点を閉じることで、デバイスが電圧を 20 倍にする整流器に変わり、その出力でネットワーク電圧の振幅の 90 倍の定電圧が得られます。 このようなスイッチングは UPS で提供されており、その安定化装置は主電源が ±260% ずれた場合にのみ出力電圧を許容範囲内に保ちます。 より効果的な安定化を備えたユニットは、スイッチを切り替えることなく、あらゆる主電源電圧 (通常は XNUMX ～ XNUMX V) で動作できます。 抵抗 R1、R4、および R5 は、整流器コンデンサがネットワークから切断された後に放電するように設計されており、さらに C4 と C5 はコンデンサ C4 と C5 の電圧を等しくします。 負の温度係数を持つサーミスタ R2 は、ユニットの電源が入った瞬間にコンデンサ C4、C5 を充電する突入電流の振幅を制限します。 その後、自己発熱により抵抗値が低下し、整流器の動作にはほとんど影響を与えなくなります。 ネットワークの最大振幅より大きい分類電圧を持つバリスタ R3 は、ネットワークのサージから保護します。 残念ながら、スイッチ S1 が閉じているユニットが 220 V ネットワークで誤ってオンになった場合、このバリスタは役に立ちません。この重大な結果は、抵抗 R4、R5 を分類電圧 180 ～ 220 のバリスタに置き換えることで回避できます。 V、その故障はヒューズリンク FU1 の燃焼を伴います。 場合によっては、バリスタが指定された抵抗器またはそのうちの XNUMX つだけと並列に接続されることがあります。 コンデンサ C1 ～ C3 と 1 巻線インダクタ L1 は、ネットワークからの干渉からコンピュータを保護し、コンピュータによって引き起こされる干渉からネットワークを保護するフィルタを形成します。 コンデンサ C3 および CXNUMX を介して、コンピュータ ケースは交流を介してネットワーク ワイヤに接続されます。 したがって、接地されていないコンピュータに触れた場合の電圧は、ネットワーク電圧の半分に達する可能性があります。 コンデンサのリアクタンスは非常に高いため、これは生命を脅かすものではありませんが、周辺機器がコンピュータに接続されている場合、インターフェース回路の故障につながることがよくあります。 強力なインバーターカスケード 図に図５は、一般的なＧＴ－１５０Ｗ ＵＰＳの概略図の一部を示している。
制御ユニットによって生成されたパルスは、変圧器 T1 を介してトランジスタ VT1 と VT2 のベースに送信され、トランジスタ VT4 と VT5 が交互に開きます。 ダイオード VD6、VD7 はトランジスタを逆極性電圧から保護します。 コンデンサ C4 と C5 は、整流器の C4 と C2 に対応します (図 6 を参照)。 トランス T7 の 1 次巻線の電圧を整流して出力を取得します。 整流器の 5 つ (フィルタ LXNUMXCXNUMX を備えた VDXNUMX、VDXNUMX) が図に示されています。 最も強力な UPS カスケードは、トランジスタの種類のみが考慮されている UPS カスケードとは異なります。たとえば、電界効果型や保護ダイオードが内蔵されている場合があります。 基本回路 (バイポーラの場合) またはゲート回路 (電界効果トランジスタの場合) の設計には、接続要素の数、定格、回路が異なるいくつかのオプションがあります。 たとえば、抵抗器 R4、R6 は対応するトランジスタのベースに直接接続できます。 定常状態では、インバータ制御ユニットには UPS の出力電圧が供給されますが、スイッチをオンにした瞬間には供給されません。 インバータの起動に必要な電源電圧を取得するには、主に 5 つの方法があります。 そのうちの 3 つ目は、検討中のスキームに実装されています (図 6)。 ユニットの電源を入れた直後、整流された主電源電圧が抵抗分圧器 R1 ～ R2 を通ってトランジスタ VT1 および / T2 のベース回路に流れ込み、トランジスタ VT1 および / T4 をわずかに開き、ダイオード VD6 および VD7 によってトランジスタのベース-エミッタ間が断線するのを防ぎます。変圧器 T4 の巻線 II と III によって分流されます。 同時に、コンデンサ C2、C1、および CXNUMX が充電され、コンデンサ CXNUMX の充電電流は、変圧器 TXNUMX の巻線 I と変圧器 TXNUMX の巻線 II の一部を通って流れ、後者の巻線 II および III に電圧を誘導します。これにより、トランジスタの一方が開き、もう一方が閉じます。 どのトランジスタが閉じ、どのトランジスタが開くかは、カスケード要素の特性の非対称性に依存します。 正帰還の作用の結果、このプロセスは雪崩のように進行し、ダイオード VD2、VD6、抵抗 R7、ダイオード VD9 のいずれかを介して変圧器 T3 の巻線 II に誘導されたパルスが、コンデンサ C3 を始動に十分な電圧まで充電します。コントロールユニットの操作。 その後、同じ回路によって電力が供給され、L6C7 フィルターで平滑化された後、ダイオード VD1、VD5 で整流された電圧が UPS の +12 V 出力に供給されます。 LPS-02-150XT UPS で使用される初期起動回路のバージョンは、R3 ～ R6 (図 5) と同様に、分圧器への電圧が主電源電圧の別の半波整流器から供給される点のみが異なります。小容量のフィルタコンデンサを使用しています。 その結果、主整流器フィルタコンデンサ（C6、C7、図5を参照）が充電される前にインバータトランジスタがわずかに開き、より信頼性の高い起動が保証されます。 起動時にコントロールユニットに電力を供給する 6 番目の方法には、図の図に示すように、整流器を備えた特別な低電力降圧変圧器の存在が含まれます。 200、PS-12B UPSで使用されます。 変圧器の二次巻線の巻数は、整流された電圧がユニットの +5 V チャンネルの出力よりわずかに低くなりますが、制御ユニットの動作には十分であるように選択されます。 UPS の出力電圧が公称値に達すると、ダイオード VD1 が開き、交流電圧の全期間中、ブリッジ ダイオード VD4 ～ VDXNUMX は閉じたままになり、制御ユニットは、それ以上電力を消費することなく、インバータの出力電圧による電力供給に切り替わります。 「始動」変圧器からのエネルギー。
この方法でトリガされる高出力インバータ段では、トランジスタのベースでの初期バイアスや正帰還は必要ありません。 したがって、抵抗R3、R5は不要で、ダイオードVD1、VD2はジャンパに置き換えられ、トランスT1の巻線IIはタップなしで作成されます（図5を参照）。 出力整流器 図上。 図７は、４チャネルＵＰＳ整流器アセンブリの典型的な図を示す。
電源トランスの磁気回路の磁化反転の対称性を崩さないように整流器は全波回路のみで構成され、損失が大きくなるブリッジ整流器はほとんど使用されません。 UPS の整流器の主な機能は、インダクタンス (チョーク) から始まる平滑化フィルターです。 このようなフィルターを備えた整流器の出力の電圧は、入力に到着するパルスの振幅だけでなく、デューティ サイクル (繰り返し周期に対する持続時間の比) にも依存します。 これにより、入力のデューティサイクルを変更することで出力電圧を安定させることができます。 他の多くの場合に使用される、コンデンサで始まるフィルタを備えた整流器には、この特性がありません。 パルスのデューティ サイクルを変更するプロセスは、通常、PWM - パルス幅変調 (PWM - パルス幅変調) と呼ばれます。 ブロック内のすべての整流器の入力におけるパルスの振幅は、電源ネットワークの電圧に比例して同じ法則に従って変化するため、PWM を使用して出力電圧の 1.1 つを安定させると、他のすべての出力電圧も安定します。 この効果を高めるために、すべての整流器のフィルター チョーク L1.4 ～ LXNUMX が共通の磁気コアに巻かれています。 さらに、それらの間の磁気接続により、整流器内で発生するプロセスが同期されます。 L フィルタを備えた整流器が適切に動作するには、その負荷電流がフィルタ チョークのインダクタンスとパルス周波数に応じて特定の最小値を超える必要があります。 この初期負荷は、出力コンデンサ C4 ～ C7 と並列に接続された抵抗 R5 ～ R8 によって生成されます。 また、UPS の電源がオフになった後のコンデンサの放電を早める働きもあります。 場合によっては、5 シリーズの統合安定器を使用して、-12 V の電圧から個別の整流器を使用せずに -7905 V の電圧が得られることがあります。国内の類似品は超小型回路 KR1162EN5A、KR1179EN05 です。 この回路に沿ったコンピュータ ノードによって消費される電流は、通常、数百ミリアンペアを超えることはありません。 場合によっては、統合スタビライザーが他の UPS チャネルに取り付けられていることがあります。 このソリューションは、出力電圧に対する負荷の変化の影響を排除しますが、ユニットの効率が低下するため、比較的低電力チャネルでのみ使用されます。 例は、図に示す PS-6220C UPS 整流器アセンブリの図です。 8. ダイオード VD7 ～ VD10 - 保護。
他のほとんどのブロックと同様に、ここの +5 V 電圧整流器にはショットキー バリア付きダイオード (VD6 アセンブリ) が含まれており、従来のダイオードよりも順方向の電圧降下が低く、逆抵抗回復時間が短いという特徴があります。 これらの要因はどちらも効率の向上に有利です。 残念ながら、許容逆電圧が比較的低いため、+12 V チャネルではショットキー ダイオードを使用できませんが、検討中のユニットでは、この問題は 5 つの整流器を直列に接続することで解決されます。ショットキー ダイオード アセンブリ VD7 の整流器によって 5 V。 ダイオードにとって危険であり、パルスフロントで変圧器巻線で発生する電圧サージを排除するために、ダンピング回路 R1C1、R2C2、R3C3、および R4C4 が提供されます。 コントロールユニット ほとんどの「コンピューター」UPS では、このユニットは TL494CN PWM コントローラー チップ (国内アナログ - KR1114EU4) またはその改良版に基づいて構築されています。 このようなノードの図の主要部分を図に示します。 図９を参照すると、前述の超小型回路の内部構造の要素も示されている。
鋸歯状電圧発生器Ｇ１はマスターとして機能する。 その周波数は外部素子 R1 および C8 の定格によって異なります。 生成された電圧は 3 つのコンパレータ (A3 と A4) に供給され、その出力パルスは OR 要素 D1 によって加算されます。 次に、NOR 素子 D5 および D6 を介したパルスがマイクロ回路の出力トランジスタ (V3、V4) に供給されます。 要素 D1 の出力からのパルスもトリガー D2 の計数入力に到着し、それぞれがトリガーの状態を変更します。 したがって、ログがマイクロ回路のピン 13 に適用されるとします。 あるいは、検討中のケースのようにフリーのままにすると、要素 D1 と D5 の出力のパルスが交互になり、これはプッシュプル インバータを制御するために必要です。 TL6 チップがシングルエンド電圧コンバータで使用される場合、ピン 494 は共通ワイヤに接続され、その結果、トリガー D13 が動作に関与しなくなり、パルスがすべての出力に同時に表示されます。 要素 A1 は、UPS 出力電圧安定化回路内の誤差信号増幅器です。 この電圧 (この場合 - +5 V) は、抵抗分圧器 R1R2 を介してアンプ入力の 5 つに供給されます。 3 番目の入力には、抵抗分圧器 R5 ～ R1 を使用してチップに組み込まれたスタビライザー A4 から得られる基準電圧があります。 出力 A1 の電圧は、入力電圧間の差に比例し、コンパレータ A2 の動作しきい値を設定し、その結果、その出力のパルスのデューティ サイクルを設定します。 UPS の出力電圧はデューティ サイクルに依存するため (上記を参照)、クローズド システムでは、分圧係数 R7R2 を考慮して、出力電圧は自動的に例示の電圧に等しく維持されます。 R2CXNUMX チェーンはスタビライザーの安定性に必要です。 この場合、XNUMX 番目のアンプ (AXNUMX) は入力に適切な電圧を印加することでオフになり、動作には関与しません。 コンパレータ A3 の機能は、たとえアンプ A1 の出力電圧が許容範囲外であっても、要素 D1 の出力におけるパルス間の休止の存在を保証することです。 最小応答しきい値 A3 (ピン 4 をコモンに接続する場合) は、内部電圧源 GV1 によって設定されます。 ピン 4 の電圧が増加すると、最小休止期間が増加するため、UPS の最大出力電圧は低下します。 このプロパティは、UPS をスムーズに起動するために使用されます。 実際のところ、ユニットの動作の最初の瞬間には、整流器のフィルタコンデンサが完全に放電されており、これは出力を共通線に短絡するのと同じです。 インバータをすぐに「フルパワーで」起動すると、強力なカスケードのトランジスタに大きな過負荷がかかり、故障する可能性があります。 回路 C1R6 は、インバータのスムーズで過負荷のない起動を保証します。 スイッチをオンにした後の最初の瞬間では、コンデンサ C1 が放電され、DA4 のピン 1 の電圧はスタビライザ A5 から受け取った +5 V に近くなります。 これにより、マイクロ回路の出力でパルスが完全になくなるまで、可能な最大持続時間の一時停止が保証されます。 コンデンサ C1 が抵抗 R6 を介して充電されると、ピン 4 の電圧が減少し、それに伴って休止期間も減少します。 同時に、UPS の出力電圧が上昇します。 これは、模範的なものに近づき、安定化フィードバックが有効になるまで続きます。 コンデンサ C1 をさらに充電しても、UPS のプロセスには影響しません。 各 UPS の電源を入れる前にコンデンサ C1 を完全に放電する必要があるため、多くの場合、強制放電用の回路が設けられています (図 9 には示されていません)。 中間カスケード このカスケードの役割は、パルスを強力なトランジスタに供給する前に増幅することです。 場合によっては、マスターオシレーターマイクロ回路の一部である中間ステージが独立したユニットとして欠落していることがあります。 PS-200B UPSで使用されるこのようなカスケードの図を図に示します。 ここでのマッチングトランス T10 は、図 1 の同名のマッチングトランスに相当します。 5.
APPIS UPS は、図に示す回路に従って中間ステージを使用します。 この図は、パワートランジスタごとに別々に２つの整合変圧器Ｔ１およびＴ２が存在する点で、上で論じたものとは異なっている。 トランス巻線の極性は、中間段のトランジスタとそれに関連するパワートランジスタが同時にオープン状態になるような極性です。 特別な措置を講じない場合、インバータ動作の数サイクル後に、変圧器の磁気回路にエネルギーが蓄積され、変圧器が飽和し、巻線のインダクタンスが大幅に減少します。
トランス T1 を備えた中間段の「半分」の 1 つの例を使用して、この問題がどのように解決されるかを考えてみましょう。 マイクロ回路のトランジスタが開いているとき、巻線Iaは電源と共通線に接続されます。 直線的に増加する電流が流れます。 巻線 II に正の電圧が誘導され、強力なトランジスタのベース回路に入り、トランジスタが開きます。 マイクロ回路内のトランジスタが閉じると、巻線 Ia の電流が遮断されます。 しかし、トランスの磁気コア内の磁束は瞬時には変化できないため、巻線 Ib に直線的に減少する電流が発生し、開いたダイオード VD2 を通って共通線から電源のプラスに流れます。 したがって、パルス中に磁場に蓄積されたエネルギーは、一時停止中にソースに戻ります。 一時停止中の巻線 II の電圧は負になり、強力なトランジスタが閉じます。 変圧器 TXNUMX を備えたカスケードの後半の「半分」も同様に動作しますが、逆位相になります。 磁気回路内に一定成分の脈動磁束が存在するため、トランス T1 および T2 の質量と体積を増加させる必要があります。 一般に、XNUMX つのトランスを備えた中間ステージは、かなり普及していますが、あまり成功しません。 TL494CN マイクロ回路のトランジスタの電力がインバータの出力段を直接制御するのに十分でない場合は、図に示すような回路を使用します。 図12は、KYP-150W UPSの中間段階を示しています。 変圧器 T1 の巻線 I の半分は、トランジスタ VT1 と VT2 のコレクタ負荷として機能し、DA1 マイクロ回路から来るパルスによって交互に開きます。 抵抗 R5 は、トランジスタのコレクタ電流を約 20 mA に制限します。 トランジスタ VT1 と VT2 のエミッタにダイオード VD1、VD1、およびコンデンサ C2 を使用すると、それらを確実に閉じるために必要な電圧は +1,6 V になります。ダイオード VD4 と VD5 は、巻線のインダクタンスによって形成される回路内のトランジスタをスイッチングするときに発生する発振を減衰します。トランス T1 の I とそれ自体の容量。 巻線 I の中間端子の電圧サージがカスケード電源電圧を超えると、ダイオード VD3 が閉じます。
中間段回路の別のバージョン (UPS ESP-1003R) を図に示します。 13.
この場合、DA1マイクロ回路の出力トランジスタは共通コレクタ回路に従って接続されます。 コンデンサ C1 と C2 は昇圧しています。 変圧器 T1 の巻線 I には中間端子がありません。 トランジスタ VT1、VT2 のどちらが現在開いているかに応じて、巻線回路は、閉じられたトランジスタのコレクタに接続された抵抗 R7 または R8 を介して電源に対して閉じられます。 トラブルシューティング UPS を修理する前に、コンピュータ システム ユニットから UPS を取り外す必要があります。 これを行うには、コンセントからプラグを取り外し、コンピュータをネットワークから切断します。 コンピュータケースを開けたら、すべての UPS コネクタを外し、システムユニットの後壁にある XNUMX 本のネジを緩めて UPS を取り外します。 次に、UPS ケースを固定しているネジを外して、U 字型カバーを取り外します。 プリント基板を固定している XNUMX 本のタッピングネジを緩めると、プリント基板を取り外すことができます。 多くの UPS ボードの特徴は、共通ワイヤのプリント導体が XNUMX つの部分に分割されており、ユニットの金属本体を介してのみ相互に接続されていることです。 ケースから取り出した基板では、これらの部品を架空導体で接続する必要があります。 220 分以内に電源が切断された場合は、ボード上の 470 または 250 uF x 100 V 酸化物コンデンサ (これらはブロック内で最大のコンデンサです) を見つけて放電する必要があります。 修復プロセス中、ユニットをネットワークから切断するたびにこの操作を繰り返すか、少なくとも 200 W の電力で 1 ～ XNUMX kOhm の抵抗を使用してコンデンサを一時的にバイパスすることをお勧めします。 まず、UPS の部品を検査し、ケースに焼けや亀裂があるなど、明らかに欠陥がある部品を特定します。 ユニットの故障がファンの誤動作によって引き起こされた場合は、ヒートシンクに取り付けられている要素、つまりインバータの強力なトランジスタと出力整流器のショットキーダイオードアセンブリをチェックする必要があります。 酸化物コンデンサが「爆発」すると、電解液がユニット全体に飛び散ります。 金属充電部の酸化を避けるために、弱アルカリ性溶液で電解液を洗い流す必要があります（たとえば、「Fairy」製品を水で1：50の比率で希釈します）。 ユニットをネットワークに接続したら、まずすべての出力電圧を測定する必要があります。 出力チャンネルの少なくとも XNUMX つで電圧が公称値に近いことが判明した場合は、障害のあるチャンネルの出力回路で障害を探す必要があります。 ただし、実際に見てみると、出力回路が故障することはほとんどありません。 全チャンネル異常の場合の故障判定方法は以下の通りです。 コンデンサ C4 の正端子と C5 の負端子の間 (図 4 を参照)、またはトランジスタ VT1 のコレクタとエミッタ VT2 の間 (図 5 を参照) の電圧を測定します。測定値が 310 V より大幅に低い場合は、ダイオードブリッジ VD1 (図 4 を参照) またはそれを構成する個々のダイオードを確認し、必要に応じて交換する必要があります。 整流された電圧が正常であるにもかかわらずユニットが動作しない場合は、最も大きな熱過負荷にさらされる強力なインバーター段 (VT1、VT2、図 5 を参照) の一方または両方のトランジスタが故障している可能性があります。 トランジスタが動作している場合、あとは TL494CN マイクロ回路と関連回路をチェックするだけです。 故障したトランジスタは、表に示されているデータに基づいて、電気パラメータ、全体寸法、設置寸法の点で適切な国内または輸入の類似品と交換できます。 2.
交換用ダイオードは表に従って選択されます。 3.
ネットワーク整流器の整流ダイオード (図 4 を参照) は、国産の KD226G、KD226D に置き換えることができます。 ネットワーク整流器に 220 μF の容量のコンデンサが搭載されている場合は、470 μF に交換することをお勧めします。通常は基板上にこのためのスペースがあります。 干渉を減らすために、1000 つの整流ダイオードのそれぞれを 400 pF コンデンサで 450 ～ XNUMX V の電圧にバイパスすることをお勧めします。 トランジスタ2SC3039は国産のKT872Aと交換可能です。 しかし、故障したダイオードを交換する PXPR1001 ダンピング ダイオードは、大都市でも購入するのが困難です。 この状況では、直列に接続された 226 つの KD226G または KD2D ダイオードを使用できます。 ダンピング ダイオードを内蔵したトランジスタ (2333SD2、1876SD2、1877SD2、1554SD1998 など) を取り付けることで、故障したダイオードとそれによって保護されている強力なトランジスタを交換することができます。 XNUMX 年以降にリリースされた UPS の多くは、すでにこのような交換が行われていることに注意してください。 IEP 動作の信頼性を高めるために、インダクタンス 7 μH のチョークを抵抗 R8 および R5 と並列に接続することをお勧めします (図 4 を参照)。 これらは、任意のリング磁気コアにシルク絶縁体で少なくとも 0,15 mm の直径のワイヤを巻くことができます。 ターン数は既知の公式を使用して計算されます。 多くの UPS には出力電圧を調整するための調整抵抗 (R3、図 9 を参照) がなく、代わりに一定の抵抗が取り付けられています。 調整が必要な場合は、一時的にトリム抵抗を取り付け、その後、見つかった値の定数に再度置き換えることによって調整を行うことができます。 信頼性を高めるには、最も強力な + 12 V および +5 V 整流器のフィルターに取り付けられている輸入酸化物コンデンサを、容量と電圧が同等の K50-29 コンデンサに置き換えることが役立ちます。 多くの UPS の基板には、回路に用意されているすべてのコンデンサが（明らかにコストを節約するために）取り付けられていないため、ユニットの特性に悪影響を与えることに注意してください。 不足しているコンデンサを指定された場所に取り付けることをお勧めします。 修理後にユニットを組み立てる場合は、仮止めしたジャンパーや抵抗を忘れずに取り外し、内蔵ファンを対応するコネクタに接続してください。 文学
著者: R. アレクサンドロフ、マロヤロスラヴェッツ、カルーガ地方
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