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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 UPS 실험실 전원 공급 장치. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
이 기사에서 저자는 결함이 있거나 오래된 무정전 전원 공급 장치에서 아마추어 무선 실습에 필요한 실험실 전원 공급 장치를 만드는 방법을 알려줍니다. 무정전 전원 공급 장치(UPS)의 주요 목적은 주전원 전압이 없는 비상 상황에서 다양한 사무 장비(주로 컴퓨터)의 공급 부족입니다. UPS는 배터리(일반적으로 12V), 승압 전압 변환기 및 제어 장치로 구성됩니다. 대기 모드에서는 배터리가 충전되고 비상 모드에서는 전압 변환기가 켜집니다. 모든 장비와 마찬가지로 UPS도 고장나거나 쓸모 없게 됩니다. 따라서 예를 들어 실험실 전원 공급 장치(PSU)의 제조를 위한 기반으로 사용할 수 있습니다. 이에 가장 적합한 것은 전압 변환기가 저주파(50 ~ 60Hz)에서 작동하고 강압 변압기로도 작동할 수 있는 강력한 승압 변압기를 포함하는 UPS일 수 있습니다. 실험실 PSU 제조를 위해 KIN-325A UPS가 "기증자"로 사용되었습니다. 개발 과정에서 작업은 가능한 한 "기증자"의 요소를 많이 사용하면서 간단한 회로를 얻는 것이 었습니다. 변압기 및 케이스 외에도 강력한 전계 효과 트랜지스터, 정류기 다이오드, 쿼드 연산 증폭기 마이크로 회로, 전자기 릴레이, 모든 LED, 배리스터, 일부 커넥터, 산화물 및 세라믹 커패시터가 사용되었습니다. 전원 공급 장치 회로는 그림에 나와 있습니다. 1. 퓨즈 링크 FU1과 전원 스위치 SA1을 통한 주전원 전압은 변압기 T1의 425차 권선에 공급됩니다(표시 - RT-1B). 이 권선과 병렬로 연결된 배리스터 RU1은 퓨저블 링크와 함께 주전원 전압 증가로부터 PSU를 보호합니다. 전류 제한 저항 R1과 다이오드 VD1을 통해 HLXNUMX LED에 전원이 공급되어 주전원 전압이 있음을 나타냅니다.
다이오드 어셈블리 VD2-VD5의 강력한 정류기는 변압기 T16의 권선 II(중간 탭, 정격 전압 1V)에 연결됩니다. K1.1 릴레이 접점의 위치에 따라 정류기는 공통 변압기 출력(그림 1 참조)과 약 10V의 출력 전압을 갖는 전파 정류기 또는 출력 전압이 약 20V. 이 정류기의 출력 전압은 제어 요소 인 필드 트랜지스터 VT1에 공급됩니다. 커패시터 C1 및 C3은 정류 전압의 리플을 평활화하고 저항 R2는 전류 센서입니다. 저항 R17은 외부 부하가 없을 때 최소 전압 조정기 부하를 제공합니다. 저전력 정류기는 다이오드 VD6-VD9와 평활 커패시터 C2 및 C5에 조립됩니다. DA1 칩, 연산 증폭기 DA2, 릴레이 K1 및 팬 M1의 병렬 전압 조정기에 의해 전원이 공급됩니다. HL2 LED는 이 정류기의 출력에 전압이 있음을 나타냅니다. 조정 가능한 전압 조정기는 연산 증폭기 DA2.3과 트랜지스터 VT1에 조립됩니다. 전압 조정기(저항 R11)에 대한 예시적인 전압은 DA1 칩의 스태빌라이저 출력에서 나옵니다. 트리머 저항 R12의 PSU 출력 전압은 연산 증폭기 DA2.3의 반전 입력에 공급됩니다. 이 저항은 최대 출력 전압을 설정합니다. 조정 가능한 전류 제한기는 연산 증폭기 DA2.1 및 DA2.2에 조립됩니다. 센서의 출력 전류에 비례하는 전압 - 저항 R2는 op-amp DA2.1의 전압 증폭기에 공급된 다음 op-amp DA2.2에 공급되어 비에 공급되는 예시적인 것과 비교합니다. -저항 분배기 R4R7R8의 출력에서 반전 입력. 저항 R7 및 R8은 전류 제한 임계값을 설정합니다. 트랜지스터 VT2는 릴레이 K1을 제어합니다. 이 트랜지스터의 게이트 전압이 임계 값을 초과하면 작동합니다 (다이어그램에 표시된 트랜지스터의 경우 임계 전압은 2 ... 4V입니다). 트리머 저항 R19는 릴레이가 정류기의 출력 전압을 전환하는 PSU의 출력 전압을 설정합니다. 트랜지스터 VT3은 서미스터 RK1과 함께 팬 M1을 제어합니다. 트랜지스터 VT1과 서미스터가 설치된 방열판의 온도가 일정 값을 초과하면 켜집니다. 임계 온도는 저항 R15에 의해 설정됩니다. 서미스터의 공급 전압은 파라메트릭 스태빌라이저 VD11R16에 의해 안정화됩니다. 릴레이 K1의 초과 공급 전압은 저항 R13에서 떨어지고 팬 M1은 저항 R18에서 떨어집니다. 부하 전류가 임계 값을 초과하지 않으면 연산 증폭기 DA2.2의 비 반전 입력 전압은 반전 전압보다 크고 출력 전압은 공급 전압에 가깝습니다. VD10 다이오드가 닫히고 전류가 HL3 LED를 통해 흐르지 않습니다. 이 경우 전계 효과 트랜지스터 VT1의 게이트에 대한 제어 전압은 저항 R2.3를 통해 연산 증폭기 DA14의 출력에서 나오며 전압 조정기가 작동합니다. 스태빌라이저의 출력 전압이 4V 미만이면 트랜지스터 VT2가 닫히고 릴레이 K1의 전원이 꺼집니다. 이 경우 트랜지스터 VT1의 드레인 전압은 10V입니다. 출력 전압이 4V 이상이면 트랜지스터 VT2가 열리고 릴레이 K1이 활성화됩니다. 결과적으로 트랜지스터 VT1의 드레인 전압은 20V로 상승합니다. 이 기술 솔루션은 장치의 효율성을 향상시킵니다. 부하 전류가 임계 값을 초과하면 연산 증폭기 DA2.2의 출력 전압이 감소하고 다이오드 VD10이 열리고 트랜지스터 VT1의 게이트 전압이 설정 전류의 흐름을 보장하는 값으로 감소합니다 . 이 모드에서 전류는 HL3 LED를 통해 흐르고 전류 제한 모드로의 전환 신호를 보냅니다. 제한 전류는 8 ... 0 A 범위의 저항 R0,5과 7 ... 0 A 범위의 R5에 의해 설정됩니다. 커패시터 C4 및 C6은 전류 제한기의 안정성을 보장합니다. 커패시턴스를 높이면 안정성이 증가하지만 전류 제한기의 속도는 감소합니다. 이 장치는 고정 저항 - C2-23, R1-4 또는 수입 튜닝 - SP3-19, 변수 - SP4-1, SPO를 사용합니다. 전압이나 전류를 조정하는 가변 저항의 스케일이 선형이 되려면 그룹 A여야 합니다. 서미스터 - MMT-1. 저항 R2는 2 0,4mm 길이의 PEV-150 와이어 조각으로 만들어집니다. 전류 센서의 기능 외에도 비상시 퓨즈 역할도 합니다. 산화물 커패시터는 수입되며 세라믹 K10-17은 비극성 커패시터 대신 사용할 수 있습니다. 팬은 소비 전류가 100 ~ 150mA인 컴퓨터 팬이며 폭은 방열판의 폭과 같아야 합니다. 계전기 - 10A의 스위칭 전류와 12 ... 15V 권선의 정격 전압을 위해 설계된 모든 것. XS2, XS3 - 소켓 또는 터미널 블록. 대부분의 요소는 1,5 ~ 2mm 두께의 유리 섬유로 만든 두 개의 인쇄 회로 기판에 배치됩니다. 첫 번째 (그림 2)에는 정류기가 조립되고 트랜지스터 VT2, VT3에는 "주변"요소 및 기타 세부 사항이 장착됩니다. 강력한 정류기의 요소를 연결하는 인쇄 도체는 "강화"되어 있습니다. 직경 1mm의 주석 도금 구리선 조각이 납땜되어 있습니다. T1 변압기의 "일반" 출력은 배선되어 있으며 두 개의 소켓이 장착되어 있습니다. 사용하려는 경우 해당 플러그는 "네이티브"UPS 보드에서 납땜되는 첫 번째 보드에 장착됩니다.
두 번째 보드(그림 3)에는 모든 미세 회로, LED 및 기타 요소가 장착되어 있습니다. 인쇄된 도체가 없는 면에 푸시 버튼 스위치 SA1(P2K 또는 유사)이 접착되어 있습니다. LED는 케이스 전면 벽의 "일반" 구멍으로 들어가야 하며 "일반" 푸셔가 스위치에 붙어 있습니다.
첫 번째 보드는 케이스 후면 벽 옆에 설치되고 두 번째 보드는 전면에 가깝습니다. 보드를 고정하기 위해 케이스 상단 덮개에 두 개의 나사와 "일반"고정 플라스틱 랙이 사용되었습니다. 외부 치수가 30x60x90mm(보드 사이에 설치됨)인 골이 있는 방열판에는 VT1 트랜지스터, 서미스터 및 팬이 있습니다. 열수축 튜브를 서미스터 위에 놓고 트랜지스터 옆의 방열판에 붙입니다. 전계 효과 트랜지스터 VT3는 서미스터의 온도 변화에 따라 부드럽게 열리고 닫히므로 팬이 회전하기 시작하고 원활하게 정지합니다. 따라서 VT3 트랜지스터는 눈에 띄게 예열 될 수 있으며 2N7000과 같은 저전력 트랜지스터로 교체하는 것은 불가능합니다. 전면 패널 (그림 4)에는 저항 R2과 커패시터 C3이 납땜 된 구멍에 가변 저항과 커넥터 XS17 및 XS7이 설치되어 있습니다. 블록 플러그 XP1과 소켓 XS1은 "네이티브"이며 하단의 후면 벽에 있습니다. XS1 소켓은 오실로스코프와 같이 실험실 PSU와 동시에 작동하는 모든 장치를 연결하는 데 사용할 수 있습니다.
조정은 최대 출력 전압을 설정하는 것으로 시작됩니다. 이것은 저항 R12를 사용하여 수행되는 반면 저항 R11의 슬라이더는 다이어그램에 따라 위쪽 위치에 있어야 합니다. 전원 공급 장치에 전압계를 구축할 계획이 없는 경우 저항 R11에 포인터가 있는 펜이 제공되고 눈금이 눈금이 매겨집니다. 트랜지스터 VT2가 열리면 저항 R13을 선택하여 공칭 전압이 릴레이 K1로 설정되고 VT3이 열리면 저항 R18이 팬 M12에서 1V로 설정됩니다. 팬 스위치 온 온도는 저항 R15에 의해 설정됩니다. 전류 제한기를 설정하기 위해 저항이 10 ... 15 옴이고 전력이 50W인 전류계와 부하 가변 저항이 PSU 출력에 직렬로 연결됩니다. 저항 R4 및 R7의 슬라이더는 다이어그램에 따라 왼쪽 위치로 설정되고 슬라이더 R8은 오른쪽으로 설정됩니다. 부하 저항은 최대 저항을 가져야 합니다. 약 10V의 출력 전압에서 부하 저항은 5A의 전류를 설정하고 저항 R5는 연산 증폭기 DA0,9의 출력에서 1 ... 2.1V의 전압을 설정합니다. 부하 저항의 도움으로 출력 부하 전류가 6A로 증가하고 저항 R4의 슬라이더를 부드럽게 회전시켜 HL3 LED가 켜지고(전류 제한 모드 켜짐) 출력 전류가 설정됩니다. 저항 R4에 의해 5A까지 저항 R7의 슬라이더가 회로에 따라 오른쪽으로 이동하면 출력 전류가 8으로 떨어집니다. 이 경우 저항 R0은 0,5 ... XNUMX A 범위에서 출력 전류를 조절할 수 있습니다. 전원 공급 장치에 전류계를 설치하지 않으려면 이러한 저항의 눈금이 눈금이 매겨져 있습니다. 이를 위해 (전류 제한 모드에서) 출력 전압과 부하 저항이 변경되고 필요한 전류 값이 설정되며 눈금에 표시가 적용됩니다. 이 경우 0 ... 0,5 A 범위에서 전류는 저항 R8 (저항 R7은 "0"위치에 있어야 함)에 의해 설정되고 0 ... 5 A 범위는 저항 R7 ( 저항 R8 - 위치 "0") . 전류 제한 모드에서는 배터리 및 충전식 배터리를 충전할 수 있습니다. 이렇게 하려면 최종 전압과 충전 전류를 설정한 다음 배터리(축전지)를 연결합니다. 제안된 전원 공급 장치의 추가 개선 사항은 내장형 디지털 전압계, 전류계 또는 결합된 측정 장치를 설치하는 것입니다. 저자: I. Nechaev
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