Back-UPS APC. Особенности силовой части.

Дали ЮПС уже побывавшей в ремонте (есть замены). Обнаружил дохлый "кубик" CD4001 который непосредственно управляет одним плечем инвертора, ключи инвертора расплавились. Все заменил, нагрузил на лампу 10 Вт включаю - от сети работает, выдергиваю вилку - работает от батареи. Обрадовался, но не на долго еще несколько раз включил-выключил и тут при очередном выключении 220В предохранитель БАХ... и полевика в одном плече нет (хорошо что по одному запаял - там по 2 в параллель стоят) все остальное целое. Заменил, работал тоже не долго.

При анализе силовой части (см. аттач) обнаружил:
1. Нет защитных диодов . В некоторых ключах они есть в внутри , но в IRFZ** (ставил IRFZ48) их вроде нет. Почему? Я понимаю, что 50Гц не 100кГц, но железный транс тоже не идеальный, отрицательные выбросы все же будут. Гасящих кондеров тоже не обнаружел.

2. На силовом трансе есть дополнительная обмотка 3-4 . Как я понял, она коротится во время защитной паузы т. е. в моменты когда оба ключа закрыты (S1 нарисовал условно, на плате 2 мощных транзистора) Для чего это?

3. Схемотехникой предусмотрена синхронизация инвертора с частотой сети. Зачем она нужна если за время отпускания реле пройдет несколько периодов?

lolo2: , но в IRFZ** (ставил IRFZ48) их вроде нет.
А вроде есть.

lolo2: в IRFZ** (ставил IRFZ48) их вроде нет

По даташиту - есть.

lolo2: за время отпускания реле пройдет несколько периодов

Период = 20 мс. Время отпускания реле существенно меньше, обычно на уровне нескольких мс.

1. Диоды в IRFZ48 есть (см.: http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irfz48n.pdf ).
2. Цитата с форума Ippon: "Есть короткозамыкатель обмотки - обмотка (специальная, она же зарядная) коротится ключом на время, пока оба ключа инвертора закрыты. Но это нужно для приема реактивного тока нагрузки в первую очередь."
3. Время перехода с сети на инвертор и обратно - от 2 до 5 мс (в зависимости от модели). Откуда тут несколько периодов?

Послал файл по теме ремонта. Там 2,5 Мега.

CПАСИБО! Всем.

Транс я тоже подозревал. Подал на выход 300 В - вроде ничего, оставил на ночь под 220 (нагрузка Х.Х.) утром чуть теплее пальцев. Как еще его можно проверить, подать 24-30В на крайние выводы первички? В принцепе, какая ему разница.
Подозреваю что пропадает розкачка одного плеча, тогда другой горит.

Про время переключения. Задокументировано 4 мс. На практике замерять пока нечем. Смущает то, что на глаз четко видно мерцание лампочки при переключении, а при питании лампи через диод (провалы 10мс) еле заметно. Может потому что там одиночный импульс, а тут серия.
При переключении Батарея->Cеть (реле срабатывает) синхронизации нет - она невозможна. А Cеть->Батарея (реле отпускает)- для чего-то синхронизация понадобилась. К тому же время отпускания больше срабатывания (Похоже опять опозорюсь, как с внутренним диодом).

Как можно защитить ключи во время испитаний? На 300-вольтовых преобразователях в разрыв стока ставил резистор 10-20 Ом и предохранитель 2-3 А - ни отного ключа не спалил. А на 12В что, 0,..?..1 Ома.

lolo2: Обнаружил дохлый "кубик" CD4001 который непосредственно управляет одним плечем инвертора... там по 2 в параллель стоят...

CD4001 - это аналог нашей К561ЛЕ5.
Как то слабо верится, что два мощных полевика IRFZ48 с ёмкостью затвора 2400пФ*2=4800пФ запитываются от этой логики...
Не то, что бы это не работало, но... неужели солидная фирма так экономит на драйверах?..

lolo2: 1. Нет защитных диодов .

В принципе, уже сказали. Добавлю только, что эти диоды не встраивают в полевики специально. Они появляются автоматически при изготовлении структуры полевика. Это паразитные диоды.

lolo2: Гасящих кондеров тоже не обнаружел.

Потому и не обнаружили, что:
lolo2: На силовом трансе есть дополнительная обмотка 3-4 . Как я понял, она коротится во время защитной паузы т. е. в моменты когда оба ключа закрыты...

В, так называемой, нулевой схеме преобразователя, на которой делаются UPS-ы, невозможно получить паузу на нуле простым закрыванием ключей, по этому дополнительно используются схемы с коротящим ключём, закорачивающим обмотки трансформатора во время паузы, сразу после закрывания силовых ключей.
Для этого во время паузы просто открывают оба полевика одновременно. Это экономичнее, но сложнее в реализации, так как требуется специальный контроллер.
Технически, проще реализовать это в виде отдельной обмотки, замыкаемой дополнительными транзисторами.

При этом эффективно давятся все выбросы напряжения на обмотках. Да и низкая скорость изменения напряжения на обмотках при ключевании, особенно, если прямо от логики, не способствует их появлению. По этому и нет дополнительных демпферов.

lolo2: Как можно защитить ключи во время испитаний?

Как обычно - резисторами, выбрав их сопротивление таким, что бы оно ограничивало ток на безопасном для полевика уровне.

DWD: "Как то слабо верится, что два мощных полевика IRFZ48 с ёмкостью затвора 2400пФ*2=4800пФ запитываются от этой логики...
Не то, что бы это не работало, но... неужели солидная фирма так экономит на драйверах?.."

Именно так; вот классический Back от APC:
http://www.upsclub.org/schem/APC/213/

DWD: неужели солидная фирма так экономит на драйверах?..
Нет. НЕ экономит, драйвер там есть CS3524. На нем задающий генератор, работает постоянно, причем синхронизирован сетью 220 В (ЗАЧЕМ?) А когда сеть пропадает мощные импульсы драйвера через МАЛОмощный 2ИЛИ-НЕ пропускаются на затворы ключей - все с ног на голову! Не пойму я этих "солидных" разработчиков.