1、三、三、910910高频机的电路原理与维修。高频机的电路原理与维修。 1 1、功率板电路的简述、功率板电路的简述 1.11.1、市电输入电路、市电输入电路 市电输入电路主要完成滤波、防雷以及分支任务,其中滤波电路由市电输入电路主要完成滤波、防雷以及分支任务,其中滤波电路由NTC1NTC1与与输入滤波器组成。由输入滤波器组成。由C24C24、C25C25组成浪涌吸收和防雷作用。热敏电阻组成浪涌吸收和防雷作用。热敏电阻NTC1NTC1主要主要起抗冲击作用。输入电路分三路方向,一路是经起抗冲击作用。输入电路分三路方向,一路是经R44R44、R45R45、R46R46以及以及R48R48、R49R49
2、、R50R50后送到后送到CPUCPU控制板作为市电检测信号,一路是经控制板作为市电检测信号,一路是经NTC2NTC2电阻和电感电阻和电感L6L6后送到给功率因素调节供电的直流辅助电源电路。另一路市电输入继电器后送到给功率因素调节供电的直流辅助电源电路。另一路市电输入继电器RY2RY2后又分成两路:一路去旁路继电器;另一路经保险管后又分成两路:一路去旁路继电器;另一路经保险管F3F3后到功率因数调节后到功率因数调节电路(电路(PFCPFC)。)。 1.21.2、给、给PFCPFC供电的直流辅助电源电路供电的直流辅助电源电路 市电经电感市电经电感L6L6送到小桥堆送到小桥堆REC2REC2整流和
3、整流和C10C10滤波后得到直流滤波后得到直流300V300V分两路去控制分两路去控制后级电路,一路经后级电路,一路经TX2TX2变压器原边绕组变压器原边绕组3 32 2脚送到脚送到MOSMOS管管Q8Q8的漏极上,另一路经的漏极上,另一路经R81R81与与R515R515分压以及分压以及C505C505、C501C501滤波后送给滤波后送给U501U501(UC3845UC3845)组件所需的直)组件所需的直流辅助电源流辅助电源7 7脚上,由于脚上,由于U504U504(TLP521TLP521)截止)截止 。为此。为此U501U501组件组件4 4脚上的高频准脚上的高频准锯齿波自激振荡器正
4、常运行。这时候从锯齿波自激振荡器正常运行。这时候从U501U501的的6 6脚经过由脚经过由R502R502和和R43R43所组成所组成MOSMOS管管Q8Q8的栅极驱动电路再向的栅极驱动电路再向Q8Q8栅极送出一串脉宽调制脉冲信号,从而迫使栅极送出一串脉宽调制脉冲信号,从而迫使MOSMOS管管Q8Q8进入开关工作状态,所以,在变压器进入开关工作状态,所以,在变压器TX2TX2的原边绕组中得到一串高频交变电源,从而的原边绕组中得到一串高频交变电源,从而可利用可利用TX2TX2的副边绕组得到如下直流电源:的副边绕组得到如下直流电源: 从副边绕组从副边绕组8 89 9所输出的交变电源经由所输出的交
5、变电源经由D20D20、C35C35、C4C4、R104R104、ZD01ZD01、ZD02ZD02而向光耦而向光耦U10U10送去幅值为送去幅值为PE.VCC+PE.VCC+( +15V +15V )和)和FP.VCC- FP.VCC- (-10V-10V)的)的PFCPFC驱动驱动电路等直流电源。电路等直流电源。 从副边绕组从副边绕组6 67 7所输出的交变电源经由所输出的交变电源经由D4D4、C7C7和和R83R83所组成的整流滤波电路而对所组成的整流滤波电路而对蓄电池进行蓄电池进行“浮充浮充”充电(充电(41V41V)。)。 从副边绕组从副边绕组4 45 5所输出的交变电源经所输出的交
6、变电源经R505R505、D502D502和和C501C501、C505C505所组成的整流所组成的整流滤波电路后向滤波电路后向U501U501的的7 7脚提供工作电源。从而替代了脚提供工作电源。从而替代了R81R81的供电。的供电。 为了确保对蓄电池的为了确保对蓄电池的“浮充浮充”电源具有高可靠和高进度的自动稳压、稳流特性,电源具有高可靠和高进度的自动稳压、稳流特性,采用如下两种负载反馈调控通道来实现:采用如下两种负载反馈调控通道来实现: A A、输出电压负反馈通道:充电电压经输出电压负反馈通道:充电电压经R514R514、R510R510和和R512R512所组成的输出电压取样所组成的输出
7、电压取样电路所获得的信号,被馈送到精密集成电路调节组件电路所获得的信号,被馈送到精密集成电路调节组件U502U502(TL431TL431)的控制极上。)的控制极上。当电池充电器的输出电压因故偏高时,出现在当电池充电器的输出电压因故偏高时,出现在U502U502控制端的电压信号幅度会随之增控制端的电压信号幅度会随之增大,这种变化会导致大,这种变化会导致 流过流过U502U502的阴极和阳极的电流增大。从而使得流过光耦的阴极和阳极的电流增大。从而使得流过光耦U503U503中发光二极中发光二极管的电流增大,和使得位于管的电流增大,和使得位于U503U503中的光敏三极管的管压降向减小的方向变中的
8、光敏三极管的管压降向减小的方向变化,这将会造成化,这将会造成U501U501的补偿端的补偿端1 1脚的控制电平下降,使得它的脚的控制电平下降,使得它的6 6脚所输出的脚所输出的调制脉冲的宽度变窄,迫使充电器的输出电压下降从而实现自动稳压充电的调制脉冲的宽度变窄,迫使充电器的输出电压下降从而实现自动稳压充电的目的。目的。 B B、电流负反馈调控通道:它是由连接在电流负反馈调控通道:它是由连接在MOSMOS管的源极中的输出电流取样电管的源极中的输出电流取样电阻阻R3R3和具有小时间常数的和具有小时间常数的R501R501和和C503C503来组成的。这样的负反馈控制信号来组成的。这样的负反馈控制信
9、号被送到被送到U501U501的电流检测端的电流检测端3 3脚上,如果因故造成流过脚上,如果因故造成流过R3R3的电流增大,则在的电流增大,则在R3R3上所获得的上所获得的“锯齿形锯齿形”脉冲幅值必须偏高,同样迫使脉冲幅值必须偏高,同样迫使U501U501(UC3845UC3845)的的6 6脚所输出的调制脉冲宽度变窄,显然,这种变化的结果会使出现在脚所输出的调制脉冲宽度变窄,显然,这种变化的结果会使出现在U501U501组件组件4 4脚上的高频脚上的高频“准锯齿波准锯齿波”振荡器停止振荡,使电源停止输出。振荡器停止振荡,使电源停止输出。 1.31.3输入功能因数校正电路。输入功能因数校正电路
10、。 低功率因数的变换器(常规的低功率因数的变换器(常规的AC/DCAC/DC)主要危害有:)主要危害有: 严重的谐波电流污染电网,干扰其它设备。严重的谐波电流污染电网,干扰其它设备。 输入电流有效值大,增大了保险丝、断路器、滤波器及传输线的规格。输入电流有效值大,增大了保险丝、断路器、滤波器及传输线的规格。 使电力变换设备功率增大,价格上升。使电力变换设备功率增大,价格上升。 EA910 EA910的的PFCPFC控制组件主要由控制组件主要由U401U401(UC3843UC3843)与外围)与外围电阻电容器件组成,它的工作原理如下(平均电流控制法):电阻电容器件组成,它的工作原理如下(平均电
11、流控制法):VCC输 出5V基 准 电 源CRRTRR2RRR51VQ3L1D1D2参 数 电 平 调 节振 荡 器+mA(VFB)电压反馈(COMP)214875653+Uin5V基 准+-+-+-+-SRQV5V4ABQ2Q116V3.6V误 差 放 大 器分 频 触 发 器电 流 检 测 比 较 器欠 压 保 护 比 较 器内 部 电 源36VTQVAVDV1输 出 地 和和C12C12组成负荷向整流滤波器。这样在组成负荷向整流滤波器。这样在C13C13和和C12C12上分别得到上分别得到300V300V和和-300V-300V左右的直流电源,而左右的直流电源,而L9L9、D10D10、
12、D11D11和和REC1REC1、Q14Q14组成了组成了“升压板升压板“的正负电压整流滤波器,由于送到的正负电压整流滤波器,由于送到MOSMOS管管Q14Q14栅极的脉宽调制脉冲的栅极的脉宽调制脉冲的25KHZ25KHZ频率远高于市电电频率远高于市电电50HZ50HZ的频率,所以当市电电源处于正本周时,的频率,所以当市电电源处于正本周时,如果如果MOSMOS管处于导通状态时,经储能电感管处于导通状态时,经储能电感L9L9、全波整流桥、全波整流桥REC1REC1和和MOSMOS管管Q14Q14的漏的漏源极,便会在源极,便会在L9L9上形成左正右负的感应电动势。此时二极上形成左正右负的感应电动势
13、。此时二极管管D10D10处于反向偏置状态,市电电源不会对电容处于反向偏置状态,市电电源不会对电容C13C13充电。反之,当充电。反之,当MOSMOS管进入截止状态时,由于流过存储能电感管进入截止状态时,由于流过存储能电感L9L9两端的电流以不能突变的两端的电流以不能突变的缘故,此时将在电感缘故,此时将在电感L9L9上形成左负右正的感应电势。在此条件下,该上形成左负右正的感应电势。在此条件下,该感应电势与正向市电电源叠加在一起,便会以远高于市电的电压向电感应电势与正向市电电源叠加在一起,便会以远高于市电的电压向电容容C13C13充电,从而形成升压型的充电局面,同样分析方法,当市电在负充电,从而
14、形成升压型的充电局面,同样分析方法,当市电在负半周时对电容半周时对电容C12C12也进行升压充电,这样便可得到两路受脉宽调制控制也进行升压充电,这样便可得到两路受脉宽调制控制的的390V390V左右的直流电源。左右的直流电源。 图中图中CT2CT2是电感是电感L9L9电流检测互感器,电流检测互感器,Q401Q401、D401D401、R403R403与与C406C406、R408R408和和R71R71组成锯齿波基准信号,组成锯齿波基准信号,Q402Q402、R401R401、R402R402和和C402C402组成组成PFCPFC控制输入路。控制输入路。CN1-7CN1-7为低电位时为低电位
15、时PFCPFC工作正常,为高电位时停止工作,工作正常,为高电位时停止工作,CN1-CN1-1 1为为PFCPFC输出电压反馈控制输入端。输出电压反馈控制输入端。 1.41.4升压电路(升压电路(DC/DCDC/DC)SG3525 内部引脚功能图 升压电路主要是在市电不正常时,向逆变器的正、负电源总(升压电路主要是在市电不正常时,向逆变器的正、负电源总(+BUS+BUS和和BUSBUS)提供)提供390V390V电压,在市电恢复正常时则关闭电压,在市电恢复正常时则关闭DC/DCDC/DC电路,并不向正负电路,并不向正负电源总线提供任何能量。电源总线提供任何能量。 在市电正常时,送到在市电正常时,
16、送到U01U01(SG3525SG3525)的误差放大器的反相端)的误差放大器的反相端1 1脚的脚的“BUSMBUSM”整流器输出检测信号超过在误差放大器同端整流器输出检测信号超过在误差放大器同端2 2脚上脚上的的5V5V基准电压,此时,几乎没有调制脉冲从它的输出基准电压,此时,几乎没有调制脉冲从它的输出 1111脚和脚和1414脚输出。所以脚输出。所以DC/DCDC/DC变换器基本停机工作状态,此外,由微处理变换器基本停机工作状态,此外,由微处理器控制板经器控制板经CN1-3CN1-3送来一个高电平信号加到送来一个高电平信号加到U01U01的的1010脚封锁端,脚封锁端,从而使从而使DC/D
17、CDC/DC变换器更加可靠地停止工作,然而一旦市电供电不变换器更加可靠地停止工作,然而一旦市电供电不正常时,由于出现的正常时,由于出现的U01U01组件组件1 1脚上的脚上的“BUS-MBUS-M”信号急剧下降,信号急剧下降,同时同时1010脚上的封锁信号也随之消失。这时就会从脚上的封锁信号也随之消失。这时就会从U01U01组件组件SG3525SG3525的的1111脚和脚和1414脚向外送出两路相位相差脚向外送出两路相位相差180180度的高频调制度的高频调制脉冲,分别经脉冲,分别经R76R76、R77R77和和R11R11、R75R75以及以及R7R7、R72R72和和R73R73、R74
18、R74被送到由被送到由Q4Q4和和Q6Q6以及以及Q10Q10和和Q11Q11两组以两支两组以两支MOSMOS管并联驱管并联驱动的推换功放电路。经高频升压变压器动的推换功放电路。经高频升压变压器TX1TX1变换后再经由变换后再经由D12D12、D14D14和和D13D13、D15D15整流后得到正、负直流高压由整流后得到正、负直流高压由L7L7和和L8L8向直流总向直流总线线+BUS+BUS和和-BUS-BUS提供能量。图中提供能量。图中U803U803和和U804AU804A及其外围器件组及其外围器件组成电池控制成电池控制DC/DCDC/DC变换器的工作频率。随着电池电压下降。变换器的工作频
19、率。随着电池电压下降。DC/DCDC/DC的工作频率地随之升高,从而提高了变换器的工作效率。的工作频率地随之升高,从而提高了变换器的工作效率。 1.51.5给逆变电路供电的辅助直流电源电路。给逆变电路供电的辅助直流电源电路。 电路主要由电路主要由U601U601(UC3845UC3845)及其外围阻容件组成。)及其外围阻容件组成。CN1-4CN1-4是由是由CPUCPU板送来开机信板送来开机信号。当信号逆变时给号。当信号逆变时给U601U601的的7 7脚提供工作电压,则在其的脚提供工作电压,则在其的6 6脚有脉宽调制脉冲输出。经脚有脉宽调制脉冲输出。经MOSMOS管管Q601Q601推动高频
20、变压器推动高频变压器TX3TX3,在,在TX3TX3次级分别输出两路正、负电压提供给逆变器,次级分别输出两路正、负电压提供给逆变器,同时还向正极提供同时还向正极提供+12V+12V直流电源。而直流电源。而+12V+12V经经D601D601继续给继续给U601U601的的7 7脚供电,所以按动开脚供电,所以按动开机键起动后机键起动后CN1-4CN1-4的起动信号便可去掉而不影响机器运作。当需要关机时,只要按动面板上的起动信号便可去掉而不影响机器运作。当需要关机时,只要按动面板上的的OFFOFF键,键,CPUCPU板便由板便由CN2-1CN2-1送来关机信号(低电平)从而使送来关机信号(低电平)
21、从而使U601U601停止工作,没有输出。停止工作,没有输出。 1.61.6逆变功效电路逆变功效电路 本电路工作方式为本电路工作方式为OCLOCL型。型。 由由CPUCPU控制板送来的两路正弦脉宽调制信号控制板送来的两路正弦脉宽调制信号PWM+PWM+和和PWM-PWM-被分别加到被分别加到光电耦合器光电耦合器U8U8和和U7U7的发光二极管的负极上。从光耦的发光二极管的负极上。从光耦U8U8组件的输出的组件的输出的PWM+PWM+调调制脉冲经制脉冲经D22D22、R55R55、R54R54和和R53R53被送到被送到IGBTIGBT管管Q13Q13的栅极上(称为逆变器的栅极上(称为逆变器的正
22、臂功放电路)。与此同时,从光耦的正臂功放电路)。与此同时,从光耦U7U7的的6 6脚脚7 7脚所输出的脚所输出的PWM-PWM-调制脉冲经调制脉冲经D21D21、R38R38、R40R40被送到被送到IGBTIGBT管管Q12Q12的栅极上(称为逆变器的负臂功放电的栅极上(称为逆变器的负臂功放电路)。这样,正臂功放电路与负臂功放电路的中点所输出的交变电源,再经由路)。这样,正臂功放电路与负臂功放电路的中点所输出的交变电源,再经由电感电感L1L1和电容和电容C2C2所构成滤波器后,就可向外送出具有纯正弦波特性的逆变器电所构成滤波器后,就可向外送出具有纯正弦波特性的逆变器电源。当源。当UPSUPS
23、正常运行时,在来自正常运行时,在来自CPUCPU控制板上的信号控制下,控制板上的信号控制下,UPSUPS切换继电切换继电器器RY1RY1处于闭合状态。这样,逆变器电源便经处于闭合状态。这样,逆变器电源便经RY1RY1继电器的常开触电而被送到继电器的常开触电而被送到用户的负载上,反之,当用户的负载上,反之,当UPSUPS的逆变器工作不正常时,由于的逆变器工作不正常时,由于RY1RY1继电器处于释继电器处于释放状态,所以市电交流旁路电源便将直接经放状态,所以市电交流旁路电源便将直接经RY1RY1的常闭触电而送到用户的负载的常闭触电而送到用户的负载上。上。 CT3CT3和和R29R29组成负载容量检
24、测电路,组成负载容量检测电路,C5C5、C6C6和和L4L4组成输出滤波器。组成输出滤波器。 2 2、微处理器控制板电路、微处理器控制板电路 UPSUPS的控制核心是的控制核心是MotorolaMotorola公司所生公司所生MC68HC908MR32CFUMC68HC908MR32CFU微处理微处理器芯片器芯片来组成的,该芯片共有来组成的,该芯片共有6464条引脚贴片型。条引脚贴片型。CPUCPU的时钟为的时钟为4.9152MHZ4.9152MHZ,所有关键控制信号的输入和输出均是通过该微处理芯片来完成的。,所有关键控制信号的输入和输出均是通过该微处理芯片来完成的。 2.12.1微处理芯片的
25、输入控制信号微处理芯片的输入控制信号 A.A.市电同步信号与输入幅值信号:市电同步信号与输入幅值信号: 50HZ50HZ、220V220V的市电由主板的电阻送到连接线排的市电由主板的电阻送到连接线排CN1-8CN1-8与与CN1-9CN1-9后送到由后送到由U22DU22D及其外围元件组成的电压差动放大器进行处理(包括阻抗变换、电压变换等),及其外围元件组成的电压差动放大器进行处理(包括阻抗变换、电压变换等),得出信号分两路:一路送到由运算放大器组件得出信号分两路:一路送到由运算放大器组件U10CU10C的的8 8、9 9和和1414脚所组成具有滞后脚所组成具有滞后特性的比较器的反相端特性的比
26、较器的反相端8 8脚上。由此可在比较器的输出端脚上。由此可在比较器的输出端1414脚上得到幅值为脚上得到幅值为5V5V的、的、50HZ50HZ方波脉冲串,经方波脉冲串,经R150R150后送到微处理芯片后送到微处理芯片U18U18的的3636脚上去作为脚上去作为UPSUPS逆变器的市逆变器的市电同步跟踪信号;另一路送到由电同步跟踪信号;另一路送到由U22CU22C运算放大器组件运算放大器组件8 8、9 9和和1010脚以及脚以及D25D25、R145R145和和C103C103所组成的正值单向有源精密检波器中的反相输入端所组成的正值单向有源精密检波器中的反相输入端9 9脚。采用有源精密检波器脚
27、。采用有源精密检波器的目的是确保从该检波器输出端得到的单极性信号的幅值总是与输入到检波器的正弦的目的是确保从该检波器输出端得到的单极性信号的幅值总是与输入到检波器的正弦波信号的幅度保持着严格的线性关系。消除一般二极管检波器在小信号输入时可能产波信号的幅度保持着严格的线性关系。消除一般二极管检波器在小信号输入时可能产生的非线性失真。这样市电输入信号由生的非线性失真。这样市电输入信号由R134R134送到微处理器芯片送到微处理器芯片U18U18的的3 3脚。脚。 B.B.逆变器同步跟踪信号与输出幅值信号。逆变器同步跟踪信号与输出幅值信号。 来自来自UPSUPS逆变器输出端的逆变器输出端的50HZ
28、220V50HZ 220V逆变电源经主板电阻后送到与控制逆变电源经主板电阻后送到与控制板相连的连接线排板相连的连接线排CN3-4CN3-4和和CN3-7CN3-7,然后再送到由组件,然后再送到由组件U9AU9A的的1 1、2 2和和3 3脚以及脚以及R200R200、R201R201和和R203R203所组成的电压差动放大器的同相和反相输入端上。在放所组成的电压差动放大器的同相和反相输入端上。在放大器的输出端大器的输出端1 1脚分两路去控制后级;一路经脚分两路去控制后级;一路经R205R205被送到被送到U10DU10D组件的组件的1010、1111和和1313脚所送出的脚所送出的50HZ50
29、HZ方波脉冲串。再经方波脉冲串。再经R141R141被馈送到微处理器芯片被馈送到微处理器芯片U18U18的的3737脚。这个信号就是脚。这个信号就是UPSUPS电源逆变器的锁相同步跟踪信号;另一路经电源逆变器的锁相同步跟踪信号;另一路经R204R204被被直接馈送到由运算放大器组件直接馈送到由运算放大器组件U9DU9D的的1212、1313和和1414脚及其外围元件所组成的正脚及其外围元件所组成的正值单向有源精密检波其电路的反相端值单向有源精密检波其电路的反相端1313脚上,在此条件下就可以在二极管脚上,在此条件下就可以在二极管D10D10的负极得到一路与逆变器正弦波电源的电压幅值成正比的直流
30、信号,被馈送到微的负极得到一路与逆变器正弦波电源的电压幅值成正比的直流信号,被馈送到微处理器芯片的处理器芯片的5 5脚上。脚上。 C.C.正流总线电压检测信号:正流总线电压检测信号:C 11110nD 281N 4148R 1551K+B US+B US.V+5V 由连接线排由连接线排CN1-10CN1-10送来的正直流总线电压信号经送来的正直流总线电压信号经R155R155、C111C111和钳位和钳位二极管二极管D28D28后馈送到微处理器芯片后馈送到微处理器芯片U18U18的的6363脚上。为确保正弦逆变器电源不脚上。为确保正弦逆变器电源不仅具有良好的稳压特性,而且不产生任何明显的正、负
31、幅度不对称现象。所以仅具有良好的稳压特性,而且不产生任何明显的正、负幅度不对称现象。所以分别监视正极性直流总线电压是非常重要的分别监视正极性直流总线电压是非常重要的。 D.D.负直流总线电压检测信号。负直流总线电压检测信号。C11110nD281N4148R1551K+BUS+BUS.V+5V 由连接线排由连接线排CN1-2CN1-2送来的负直流总线电压信号由运算放大器组件送来的负直流总线电压信号由运算放大器组件U22AU22A的的1 1、2 2和和3 3脚以及脚以及R151R151、R152R152和和C107C107所组成的反相放大器后,再经所组成的反相放大器后,再经R153R153、D2
32、9D29和和C112C112被馈送到微处理器芯片被馈送到微处理器芯片U18U18的的6464脚。脚。 E.E.电池组端电压检测信号电池组端电压检测信号: : 电池组电压经主板电池组电压经主板R78R78被送到连接线排被送到连接线排CN1-5CN1-5上。同样由控制板的连接线排上。同样由控制板的连接线排CN1-5CN1-5直接送到微处理器芯片的直接送到微处理器芯片的2 2脚上。脚上。 F.F.逆变器温升检测信号逆变器温升检测信号: : 由安装在逆变器中的由安装在逆变器中的IGBTIGBT管散热片上的热敏电阻送来的信号经管散热片上的热敏电阻送来的信号经CN3-2CN3-2和和CN3-3CN3-3后
33、与后与R106R106和和C114C114组成分压处理。然后直接送到微处理器芯片组成分压处理。然后直接送到微处理器芯片U18U18的的1 1脚上。脚上。 G.G.逆变器输出电流检测信号:逆变器输出电流检测信号:T H E R M A L +T H E R M A L -R 1065.1KC 114100n+5V 从主板输出电流互感从主板输出电流互感CT3CT3检测得到的负载电流以信号由连接线检测得到的负载电流以信号由连接线排排CN3-11CN3-11和和CN3-12CN3-12送到由运算放大器组件送到由运算放大器组件U9BU9B的的5 5、6 6和和7 7脚以脚以及及R283R283、R72R
34、72和和R14R14所组成的同相放大器后,在运放输出端所组成的同相放大器后,在运放输出端7 7脚脚分三路分别去控制后级:一路经稳压二极管分三路分别去控制后级:一路经稳压二极管ZD2ZD2、ZD9ZD9和电阻和电阻R10R10后送给正弦波信号加法器。这样在负载超过某一限线时,将限后送给正弦波信号加法器。这样在负载超过某一限线时,将限制输出电压,即降低输出。一路送到由组件制输出电压,即降低输出。一路送到由组件U24BU24B的的1 1、6 6和和7 7以及以及R16R16、R29R29、R25R25、R99R99、R110R110和和R180R180所组成的电压比较器进所组成的电压比较器进行比较,
35、它主要完成超载时间微处理器芯片行比较,它主要完成超载时间微处理器芯片U18U18的的5656脚发送信号:脚发送信号:另一路经由组件另一路经由组件U9CU9C的的8 8、9 9和和1010脚以及脚以及R12R12、R15R15和和D2D2所组成所组成的正值单向有源精密检波器电路后又分两路去控制,其中一路经的正值单向有源精密检波器电路后又分两路去控制,其中一路经R71R71、D35D35、R250R250和和C57C57后直接送给微处理器芯片的后直接送给微处理器芯片的4 4脚作负载脚作负载电流大小指示的信号,而另一路经电流大小指示的信号,而另一路经R86R86和和C65C65后被送到由组件后被送到
36、由组件U24CU24C的的8 8、9 9和和1414脚所组成的电压比较器的反相端脚所组成的电压比较器的反相端8 8脚上用以执行脚上用以执行“瞬态过流瞬态过流”自动保护检测操作,该比较器的同相端是自动保护检测操作,该比较器的同相端是5V5V稳压电稳压电源。当源。当UPSUPS逆变正常工作时,从比较器的输出端逆变正常工作时,从比较器的输出端1414脚送出的控制脚送出的控制信号为高电平,反之,当发生逆变器信号为高电平,反之,当发生逆变器“瞬态过流瞬态过流”或输出短路故障或输出短路故障时,输出为低电平,从而封锁时,输出为低电平,从而封锁PWMPWM信号底输出。信号底输出。 HH、微处理器芯片U18所需
37、底时钟主振频率取决于连接在它底52脚之间底石英晶体振荡器。 2.22.2微处理器芯片底主要输入微处理器芯片底主要输入/ /输出控制信号。输出控制信号。 A、逆变器供电/市电交流旁路供电切换控制信号。 当UPS逆变器工作正常时,从芯片U18的43脚所输出的信号为5V高电平,经R97和R96分压后送到三极管Q4基极,将Q4置于导通状态,控制继电器RY1闭合,这样逆变电源经RY1继电器的常开触电而被送向负载。反之当芯片的43脚处于零伏低电平时,它将使得三极管Q4处开截止而继电器RY1处于释放状态,则市电交流旁路电源经RY1的常闭触电送向负载。 B B、市电输入继电器控制电路、市电输入继电器控制电路
38、市电正常时,从芯片市电正常时,从芯片U18U18的的6 6脚输出脚输出5V5V高电平,经高电平,经R94R94和和R95R95以及以及R92R92和和R91R91后后控制控制Q2Q2和和Q3Q3,使,使Q2Q2和和Q3Q3导通,从而将市电输入继电器吸合,只有当市电中断或市导通,从而将市电输入继电器吸合,只有当市电中断或市电过低过高或执行禁止旁路输出指令时,芯片的电过低过高或执行禁止旁路输出指令时,芯片的6 6脚输出为零伏低电平,控制禁止市脚输出为零伏低电平,控制禁止市电输入。电输入。 C.C.风扇转速加速调节信号。风扇转速加速调节信号。 由市电整流滤波器向逆变器提供正负直流电源由市电整流滤波器
39、向逆变器提供正负直流电源DC/DCDC/DC变换器向逆变器提供正负变换器向逆变器提供正负直流电源所发的热量要低,为了减小消耗,延长风扇的使用寿命,提高整机的可靠性,直流电源所发的热量要低,为了减小消耗,延长风扇的使用寿命,提高整机的可靠性,在允许的情况下相应地对风扇进行调节,所以整机设计时已考虑了这方面地电路,在在允许的情况下相应地对风扇进行调节,所以整机设计时已考虑了这方面地电路,在市电正常且由市电整流供电时,要求风扇减速,形成低速运转,只有在市电故障,电市电正常且由市电整流供电时,要求风扇减速,形成低速运转,只有在市电故障,电池供电时才进行加速转。池供电时才进行加速转。 此信号原由此信号原
40、由CPUCPU芯片的芯片的5555脚输出,在此电路不用,而控制信号取在连接线排脚输出,在此电路不用,而控制信号取在连接线排CN1-7CN1-7上,这样它则与上,这样它则与PFCPFC电路同时受控。电路同时受控。 当市电故障时,当市电故障时,CN1-7CN1-7为高电平,一方面关闭为高电平,一方面关闭PFCPFC电路,另一方面电路,另一方面控制由控制由Q15Q15、Q16Q16及其外围元件所组成的风扇控制器,使风扇全速运行,及其外围元件所组成的风扇控制器,使风扇全速运行,反之使风扇减速运转。反之使风扇减速运转。 D D、具有输入功率校正功能的整流滤波电路的控制信号。、具有输入功率校正功能的整流滤
41、波电路的控制信号。 UPSUPS采用了功率因素校正型的脉宽调制组件所组成的高频整滤波采用了功率因素校正型的脉宽调制组件所组成的高频整滤波电路。正常工作时,从微处理器芯片电路。正常工作时,从微处理器芯片U18U18的的3535脚所送出信号为零伏,该脚所送出信号为零伏,该控制信号经控制信号经CN1-7CN1-7脚被送到主板的功率数校正电路控制输入端,反之,脚被送到主板的功率数校正电路控制输入端,反之,如果如果UPSUPS的整流滤波器所形成的直流总线电源的电压过高或过低时,由的整流滤波器所形成的直流总线电源的电压过高或过低时,由于送到于送到U18U18芯片芯片6363和和6464脚的分别来自直流总线
42、的正极和负极的检测信号脚的分别来自直流总线的正极和负极的检测信号将会异常升高和下降,从而迫使从将会异常升高和下降,从而迫使从U18U18芯片的芯片的3535脚送出从零伏上到脚送出从零伏上到5V5V的的信号,这高电平信号,这高电平“故障信号故障信号”被逆到功率因数控制端,最终控制效果是迫被逆到功率因数控制端,最终控制效果是迫使整流滤波器立即自动关机,从而达到保护逆变器免固遭使整流滤波器立即自动关机,从而达到保护逆变器免固遭DCDC直流总线电直流总线电源的过压输入而损坏的事故发生。源的过压输入而损坏的事故发生。D28R618R619D27D29Q16Q15+12FAN-1FAN-2C N1-7 E
43、 E、DC/DCDC/DC直流交换器电路的开机启动直流交换器电路的开机启动/ /关机信号。关机信号。 当市电输入不正常时,当市电输入不正常时,UPSUPS将会自动关闭整流滤波器的同将会自动关闭整流滤波器的同时,芯片时,芯片U18U18的的3232脚输出零伏低电平,控制脚输出零伏低电平,控制DC/DCDC/DC电路启动电路启动DC/DCDC/DC变换器,将蓄电池电源变换成能满足正常工作的高压直流变换器,将蓄电池电源变换成能满足正常工作的高压直流总线电源,只有在市电电源中断或市电电源电压太低太高或市电总线电源,只有在市电电源中断或市电电源电压太低太高或市电整流滤波器所输出的直流总线电压过高时,整流
44、滤波器所输出的直流总线电压过高时,DC/DCDC/DC变换器才会启变换器才会启动运行。动运行。 F F、电池充电器的控制信号。、电池充电器的控制信号。 为了确保蓄电池的安全运行和尽可能地延长电池的使用寿为了确保蓄电池的安全运行和尽可能地延长电池的使用寿命,专门设置有电池充电器,在市电正常且命,专门设置有电池充电器,在市电正常且DC/DCDC/DC停止工作时,停止工作时,从微处理器芯片从微处理器芯片U18U18的的2828脚经脚经CN4CN4去控制充电器电路的光耦器去控制充电器电路的光耦器的发光二极管,电池充电器就会对电池组进行浮充状态,当市电的发光二极管,电池充电器就会对电池组进行浮充状态,当
45、市电故障或故障或DC/DCDC/DC启动工作时,则控制充电器停止充电工作。启动工作时,则控制充电器停止充电工作。2.32.3、逆变器的宽制发生器、逆变器的宽制发生器 市电同步信号和逆变器同步跟踪信号分别送到微处理器芯片市电同步信号和逆变器同步跟踪信号分别送到微处理器芯片U18U18的的3636脚和脚和3737脚后进行处理。构成锁相同步环的两路输入信号,在此条脚后进行处理。构成锁相同步环的两路输入信号,在此条件下,芯片件下,芯片U18U18的的2525脚所送出的基准方波信号总是与市电电网的正弦脚所送出的基准方波信号总是与市电电网的正弦波电源处于锁相同步跟踪状态(同频率和同相位),这个信号首先被送
46、波电源处于锁相同步跟踪状态(同频率和同相位),这个信号首先被送到由运算放大器组件到由运算放大器组件U8CU8C的的8 8、9 9和和1010脚及其周围元件所组成的正弦波脚及其周围元件所组成的正弦波发生器的输入端发生器的输入端R1R1处,这样在处,这样在U8CU8C组件的输出端组件的输出端8 8脚得到它的频率和相脚得到它的频率和相位均同步跟踪位均同步跟踪U18U18芯片芯片2525脚的基准正弦波,这基准正弦波经脚的基准正弦波,这基准正弦波经C117C117被送被送到由运算放大器组件到由运算放大器组件U8DU8D的的5 5、6 6、7 7脚所组成的具有输入端的脚所组成的具有输入端的“加法型加法型”
47、反相放大器上,对于这个加法器而言,它的另外三路输入信号分别是:反相放大器上,对于这个加法器而言,它的另外三路输入信号分别是: 逆变器电源经将压处理后再经逆变器电源经将压处理后再经R314R314、R7R7、R62R62、R64R64和和C28C28作作为逆变器的瞬态稳压调控信号而被使用。为逆变器的瞬态稳压调控信号而被使用。 逆变器电源经将压后送到由运算放大器组件逆变器电源经将压后送到由运算放大器组件U8AU8A的的1 1、2 2和和3 3脚以脚以及及R6R6、C11C11所组成的积分器的反相端所组成的积分器的反相端2 2脚上,主要起到正负半周自动平脚上,主要起到正负半周自动平衡调节作用的。衡调
48、节作用的。 负载电流限压输出控制的输入信号。 要产生正弦脉宽调制脉冲(要产生正弦脉宽调制脉冲(SPWMSPWM),除了要有上述的具有与逆变器输出电源的电压),除了要有上述的具有与逆变器输出电源的电压幅度呈现负反馈调控特性的正弦波信号之外,还需要一串具有恒定工作频率的三角波。从幅度呈现负反馈调控特性的正弦波信号之外,还需要一串具有恒定工作频率的三角波。从微处理器芯片微处理器芯片U18U18的的3333脚送出的脚送出的20KHZ20KHZ方波脉冲,经方波脉冲,经C40C40和和R2R2被馈送到由运算放大器被馈送到由运算放大器U8DU8D的的1212、1313和和1414脚及其外围元件组成的三角波发
49、生器的输入端脚及其外围元件组成的三角波发生器的输入端1313脚上,这样便可以在脚上,这样便可以在组件的输出端组件的输出端1414脚上得到频率均为脚上得到频率均为20KHZ20KHZ的三角波脉冲串。频率为的三角波脉冲串。频率为20KHZ20KHZ的三角波送的三角波送到由到由U10AU10A组件的组件的2 2、4 4和和5 5脚所组成的电压比较器的同相端脚所组成的电压比较器的同相端5 5脚上,频率为脚上,频率为50HZ50HZ的正弦信的正弦信号经号经R79R79被送到比较器的反相端被送到比较器的反相端4 4脚上。则在比较器的输出端脚上。则在比较器的输出端2 2脚上得一串正弦脉宽调制波,脚上得一串正
50、弦脉宽调制波,这一调制波作为一路送出:再用调制波再经由这一调制波作为一路送出:再用调制波再经由U10BU10B组件的组件的1 1、6 6和和7 7脚所组成的电压比较脚所组成的电压比较器进行处理后,得到相位差器进行处理后,得到相位差180180度的另一串脉宽调制信号。上述两路相位相差度的另一串脉宽调制信号。上述两路相位相差180180度的脉度的脉冲串分别经冲串分别经R18R18、R22R22和和D11D11以及以及R80R80、R77R77和和D15D15后被分别送到由与门组件后被分别送到由与门组件U11U11的的1 1、2 2和和3 3脚及脚及4 4、5 5和和6 6脚所组成的两个与门电路进行