過充電に対するUPSバッテリー保護。スキーム、説明

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UPS バッテリの過充電に対する保護。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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電力サージの結果、ARS の無停電電源装置 (UPS) VK500 を含む、ネットワークに接続されていたいくつかの電気製品が故障しました。事故当時、これもネットワークに接続されていましたが、フロントパネルのスイッチが切れていました。「オフ」の位置にありました。「開口部」は、UPS 内の 0,125 A ヒューズリンクが切れて、電源トランスの一次巻線を保護していることを示していました。結局のところ、この変圧器は、電源スイッチの位置に関係なく、常にネットワークに接続されています。

ヒュージブルリンクを交換すると、ソースが動作するように回復しました。しかし、(明らかに事故の結果形成されたターン間短絡のため)、変圧器の一次巻線の無負荷電流は200 ... 300 mAに増加しました。変圧器が非常に熱くなり、特有の臭いが発生するまで交換する必要がありました。同じタイプのものを見つけることができなかったため、負荷なしの二次巻線電圧が 16,5 V (交換したものの場合 - 17 V)、一次巻線の開放電流が以下の、より強力な変圧器が取り付けられました。 40mA。

修理された UPS は数日間ネットワークに接続されたままでした。測定によると、電圧が長い間 14 V を超えたバッテリーの充電電流は約 200 mA のままであることが示されています。これは、バッテリーの自己放電を補償するのに必要な値をはるかに超えており、過充電によりバッテリーの寿命が短くなり危険です。

UPS ノードに障害があると想定されます。特定の電圧値に達したときに充電回路をオフにする、バッテリーの充電度の制御は確認されていません。さらに、UPS 回路 (その断片を図 1 に示します) を研究したところ、そのようなノードは単純に存在しないことがわかりました。

UPSバッテリー過充電保護

おそらく、修理前は、変圧器の内部抵抗の増加により、GB1 バッテリーの充電電流が制限されていました。しかし、主電源電圧が緊急に上昇したため、充電電流が大幅に増加し、変圧器が動作しなくなってしまいました。

将来のトラブルを回避するために、UPS にはバッテリ電圧監視ユニットが追加されており、図に示す図に従って組み立てられます。 2. ここで、ダイオード VD1 ～ VD5、ヒュージブルリンク FU2、およびバッテリ GB1 は、UPS 内にすでに存在する要素です (図 1 を参照)。 VD1-VD4 ダイオードブリッジの正端子を VD5 ダイオードのアノードに接続する回路が破損しています。トランジスタ VT1 は、結果として生じるギャップに含まれます。

UPSバッテリー過充電保護

電圧降下検出器 DA1 の入力 (ピン 1) の電圧がしきい値より低い間、その出力トランジスタはオープンになり、そのコレクタはピン 3 に接続され、エミッタはピン 2 に接続されます。 VT1とVT2も開いています。 GB1 バッテリーが充電中です。充電回路内のトランジスタの存在によって引き起こされる充電電流のわずかな減少は、負荷下でのより強力な電源トランスの二次巻線の電圧の小さな減少によって補償されます。

抵抗分圧器 R2 ～ R4 の出力からの電圧 (バッテリーの電圧に比例) が閾値レベルを超えるとすぐに、検出器 DA1 の出力トランジスタが閉じ、これによりトランジスタ VT1 が閉じます。 VT2 と充電回路を開きます。自己放電または UPS がバッテリモードで動作しているためにバッテリ電圧が低下すると、充電が再び有効になります。

デバイス応答しきい値 (14,2 ... 14,4 V) の正確な値は、トリミング抵抗 R2 によって設定されます。別の電圧降下検出器を使用する場合 (KR1171SP73 の図に示されている応答しきい値は 7,3 V、同じシリーズの他のマイクロ回路の場合 - 名前の最後の 2 桁で示される値)、値も変更する必要があります。\抵抗R4〜RXNUMX。キロオーム単位のおおよその値は、次の式を使用して計算できます。

ここで、Udp - 検出器DA1、Vの閾値。 UП - 充電を終了する必要があるバッテリーGB1の電圧、V; Id - 抵抗分割器の電流、mA。その値は 0,2 ... 1 mA の範囲で選択されます。この電流によりバッテリーが継続的に放電されることに注意してください。 7 Ah の容量と体系的な充電により、この要素は無視できます。ただし、UPS を電源プラグを抜いて数か月間保管する場合は、バッテリを外すことをお勧めします。これを行うには、バッテリから出ている赤いワイヤの先端を UPS ボードのコンタクトプレートから外すだけです。

著者：A.Sergeev、モスクワ

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