USV-Batterieschutz vor Überladung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Ladegeräte, Batterien, galvanische Zellen

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Infolge des Stromstoßes fielen mehrere an das Netzwerk angeschlossene Elektrogeräte aus, darunter eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) VK500 von ARS, die zum Zeitpunkt des Unfalls ebenfalls an das Netzwerk angeschlossen war, obwohl sich der Schalter an ihrer Frontplatte befand war in der Position „Aus“. Eine „Öffnung“ ergab, dass in der USV ein 0,125-A-Sicherungseinsatz durchgebrannt war, der die Primärwicklung des Leistungstransformators schützte. Wie sich herausstellte, ist dieser Transformator unabhängig von der Stellung des Netzschalters ständig mit dem Netz verbunden.

Durch das Ersetzen der Schmelzverbindung wurde die Funktionsfähigkeit der Quelle wiederhergestellt. Der Leerlaufstrom der Primärwicklung des Transformators stieg jedoch (anscheinend aufgrund von durch den Unfall entstandenen Windungskurzschlüssen) auf 200 ... 300 mA. Da der Transformator sehr heiß wurde, bis ein charakteristischer Geruch auftrat, musste er ausgetauscht werden. Es war nicht möglich, einen gleichen Typ zu finden, daher wurde ein leistungsstärkerer Transformator mit einer Sekundärwicklungsspannung ohne Last von 16,5 V (für den ersetzten - 17 V) und einem Leerlaufstrom der Primärwicklung von nicht mehr als 40 V eingebaut XNUMXmA.

Die reparierte USV blieb mehrere Tage lang mit dem Netz verbunden. Messungen haben ergeben, dass der Ladestrom einer Batterie, deren Spannung längst 14 V überschritten hat, weiterhin etwa 200 mA beträgt. Dies liegt weit über dem Wert, der erforderlich ist, um die Selbstentladung der Batterie auszugleichen, die gefährlich ist, da sie überladen wird und ihre Lebensdauer verkürzt.

Es wird davon ausgegangen, dass der USV-Knoten fehlerhaft ist. Die Steuerung des Ladezustands der Batterie, die bei Erreichen eines bestimmten Spannungswerts den Ladestromkreis abschalten soll, wurde nicht bestätigt. Darüber hinaus zeigte die Untersuchung der USV-Schaltung (ihr Fragment ist in Abb. 1 dargestellt), dass ein solcher Knoten einfach nicht existiert.

Höchstwahrscheinlich war der Ladestrom der GB1-Batterie vor der Reparatur durch den erhöhten Innenwiderstand des Transformators begrenzt. Eine Noterhöhung der Netzspannung führte jedoch zu einem deutlichen Anstieg des Ladestroms, der den Transformator außer Betrieb setzte.

Um zukünftige Probleme zu vermeiden, wurde der USV eine Batteriespannungsüberwachungseinheit hinzugefügt, die gemäß dem in Abb. gezeigten Diagramm zusammengebaut wird. 2. Hier sind die Dioden VD1-VD5, der Schmelzeinsatz FU2 und die Batterie GB1 bereits in der USV vorhandene Elemente (siehe Abb. 1). Der Stromkreis, der den Pluspol der VD1-VD4-Diodenbrücke mit der Anode der VD5-Diode verbindet, ist unterbrochen. Der Transistor VT1 ist in der resultierenden Lücke enthalten.

Während die Spannung am Eingang (Pin 1) des Spannungsabfalldetektors DA1 unter dem Schwellenwert liegt, ist sein Ausgangstransistor geöffnet, dessen Kollektor mit Pin 3 und dessen Emitter mit Pin 2 verbunden ist VT1 und VT2 sind ebenfalls geöffnet. Der GB1-Akku wird geladen. Eine leichte Abnahme des Ladestroms, die durch das Vorhandensein eines Transistors im Ladekreis verursacht wird, wird durch eine geringere Abnahme der Spannung der Sekundärwicklung eines leistungsstärkeren Leistungstransformators unter Last ausgeglichen.

Sobald die Spannung am Ausgang des Widerstandsteilers R2-R4, proportional zur Spannung an der Batterie, den Schwellenwert überschreitet, schließt der Ausgangstransistor des Detektors DA1, was zum Schließen der Transistoren VT1 führt. VT2 und Öffnen des Ladekreises. Der Ladevorgang wird wieder aktiviert, wenn die Batteriespannung aufgrund von Selbstentladung abnimmt oder die USV im Batteriemodus läuft.

Der genaue Wert der Geräteansprechschwelle (14,2 ... 14,4 V) wird durch einen Trimmwiderstand R2 eingestellt. Wenn Sie einen anderen Spannungsabfalldetektor verwenden (die im Diagramm KR1171SP73 angezeigte Ansprechschwelle beträgt 7,3 V, für andere Mikroschaltungen derselben Serie der Wert, der durch die letzten beiden Ziffern des Namens angegeben wird), sollten Sie auch die Werte ändern \ der Widerstände R2-R4. Ihre ungefähren Werte in Kiloohm lassen sich mit den Formeln berechnen

wo Udp - die Schwelle des Detektors DA1, V; UП – Spannung der Batterie GB1, bei der der Ladevorgang beendet werden soll, V; Id – Strom des Widerstandsteilers, mA. Sein Wert wird im Bereich von 0,2 ... 1 mA gewählt. Bitte beachten Sie, dass dieser Strom den Akku kontinuierlich entlädt. Mit seiner Kapazität von 7 Ah und systematischer Ladung kann dieser Faktor vernachlässigt werden. Wenn die USV jedoch mehrere Monate lang ohne Netzstecker gelagert werden soll, ist es am besten, die Batterie abzuklemmen. Entfernen Sie dazu einfach die Spitze des roten Kabels, das von der Batterie kommt, von der Kontaktplatte auf der USV-Platine.

Autor: A. Sergeev, Moskau

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