UPS 电池过充保护。方案、说明

UPS 电池防止过度充电。无线电电子电气工程百科全书

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由于电涌，多台连接到网络的电器发生故障，其中包括 ARS 的不间断电源 (UPS) VK500，该设备在事故发生时也连接到网络，尽管其前面板上的开关处于“关闭”位置。 “断路”表明 UPS 中的 0,125 A 熔断器烧断，保护电源变压器的初级绕组。事实证明，无论电源开关位于何处，该变压器始终连接到网络。

更换熔断丝使电源恢复正常工作。然而（显然是由于事故造成的匝间短路），变压器初级绕组的空载电流增加至200 ... 300 mA。由于变压器变得非常热，甚至出现特有的气味，因此必须更换。由于无法找到相同类型的变压器，因此安装了一台功率更大的变压器，其次级绕组空载电压为 16,5 V（更换的变压器为 17 V），初级绕组的开路电流不超过40毫安。

修复后的 UPS 在几天内仍保持与网络的连接。测量表明，电压长期超过14V的电池的充电电流仍保持在200mA左右。这远远超过了补偿电池自放电所需的值，过度充电会导致危险并缩短其寿命。

假设 UPS 节点出现故障。控制电池充电程度（当达到一定电压值时应关闭充电电路）尚未得到证实。而且，对UPS电路（其片段如图1所示）的研究表明，这样的节点根本不存在。

UPS电池过充保护

很有可能，在修复之前，GB1电池的充电电流受到变压器内阻增大的限制。然而，电源电压的紧急增加导致充电电流显着增加，导致变压器无法工作。

为了避免日后的麻烦，UPS 中增加了电池电压监控单元，其组装方式如图 2 所示。 1. 这里，二极管 VD5-VD2、熔断线 FU1 和电池 GB1 是 UPS 中已存在的元件（见图 1）。连接VD4-VD5二极管电桥正极与VD1二极管阳极的电路损坏。晶体管VTXNUMX包含在所产生的间隙中。

UPS电池过充保护

当压降检测器 DA1 输入端（引脚 1）的电压低于阈值时，其输出晶体管开路，其集电极连接至引脚 3，发射极连接至引脚 2。因此，晶体管VT1和VT2也打开。 GB1 电池正在充电。由于充电电路中晶体管的存在而导致的充电电流的轻微减小，可以通过负载下功率更大的电源变压器的次级绕组电压的较小减小来补偿。

一旦电阻分压器 R2-R4 的输出电压（与电池电压成正比）超过阈值电平，检测器 DA1 的输出晶体管将关闭，这将导致晶体管 VT1 关闭， VT2开启充电电路。当电池电压因自放电或 UPS 运行在电池模式而降低时，将再次启用充电。

器件响应阈值的精确值 (14,2 ... 14,4 V) 由微调电阻器 R2 设置。如果您使用另一个压降检测器（KR1171SP73图中所示的响应阈值是7,3 V，对于同系列的其他微电路 - 名称的最后两位数字表示的值），您还应该更改这些值\电阻器 R2-R4。它们的近似值（以千欧姆为单位）可以使用以下公式计算

式中，Udp——检测器DA1、V的阈值； UП——电池 GB1 充电终止电压，V； Id——电阻分压器的电流，mA。其值在 0,2 ... 1 mA 范围内选择。请注意，该电流会使电池持续放电。由于其容量为 7 Ah，且充电系统化，这个因素可以忽略不计。然而，如果 UPS 要在不插电的情况下存放几个月，最好断开电池。为此，只需将来自电池的红线尖端从 UPS 板上的接触板取下即可。

作者：莫斯科的 A.Sergeev

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