机ES-500型UPS实例分析及其维护
解放军61539部队UPS维修中心 徐国家(供稿)
本 刊 编 辑 部 张乃国(改编)
3 硬件电路
3.1 蓄电池充电电路
ES-500型UPS蓄电池充电器如图3所示。
这种UPS的蓄电池充电电路主要完成下述任务。
(1)当市电供电正常时,利用来自市电电源的能量对额定值为12V的蓄电池提供幅值为13.7V的直流浮充电压。
(2)当市电供电不正常时,将充电器置于关机状态,以避免UPS利用蓄电池所提供的直流能量经逆变器变成50Hz的方波电源后,再将方波电源所提供的能量,经充电器变成直流电源对蓄电池本身再进行充电。
该充电电路采用单端反激式变换器的结构,UC3843BN是该充电电路的核心器件,它是高性能固定频率电流方式集成控制器。
当市电供电正常时,来自UPS交流输出端的市电经D5、D6、D7、D8全波整流,由此产生幅值为308V左右的100Hz单向脉动电源。分为两路:一路经电阻R19、R18、C52进行分压滤波,送PIC-2#(PIC单片机第2脚模拟信号输入口,对输出电压进行检测);另一路经D9送单端反激式变换器的高频变压器TR1的输入端,经过UC3843进行PWM调制,在高频变压器次级经D25、D29整流输出得到蓄电池GB所需的浮充电压。
高频变压器TR1初级加D60、R125、C60是为了防止变压器偏磁,释放剩磁的通道。电路中的T1(K2608)是功率开关管,通过UC3843的6脚输出的脉冲信号来控制T1的导通与关断,调整输出电压值。电路中的R3(1Ω)为电流取样电阻,把电流值转化为电压值经R50送到UC3843的3脚电流检测端。
刚开机上电时,UC3843的8脚输出基准电压经电阻R91为电容C35、C20提供充电电流。在刚启动时C39相当于短路,使T15导通,基准电压经D26、R62加到3脚,PWM锁存器复位使输出关闭,经一个短暂时间后,PWM锁存器置位端6脚输出打开,目的就是刚开机时,使6脚输出有个短暂的时间延时,以便单片机有个初始化的时间。
在刚启动机器时,单片机经过初始化,对市电电压检测后,从PIC-23#(单片机的第23脚)输出高电平,一路经过R49使T19导通,RY1继电器线圈加上电池电压,使转换开关继电器吸合,市电经转换开关向负载供电,同时向充电器供电;另一路经过R135使T62导通,经R133使T61导通,使UC3843的3脚低于3V,脉宽调制器处于正常工作状态。
电池浮充电压,经电阻R60、R72分压后加到LM324反相端9脚,同相端10脚接基准电压5V,经过运算放大器输出,经电阻R137、D56连接到UC3843的1脚补偿端进行输出补偿。