UPS Fideltronik Ares 300- Przeciążony transformator, bez obciążenia zewnętrznego

Question

Witam.Nie radzę sobie już z UPS-em [UPS Fideltronik ARES-300 model: FTP- 300-01 ].UPS bez podłączonego obciążenia wykazuje przeciążenie: Transform...

SLAL · Accepted Answer

Wyjaśnijmy kilka kwestii.
1. Istotą tematu jest UPS i jak Kolega twierdzi jego "przeciążony transformator".

Definicja transformatora (Wikipedia):
Transformator (z łac. transformare – przekształcać) – urządzenie elektryczne służące do przenoszenia energii elektrycznej prądu przemiennego drogą indukcji z jednego obwodu elektrycznego do drugiego, z zachowaniem pierwotnej częstotliwości. Zwykle zmieniane jest równocześnie napięcie elektryczne (wyjątek stanowi transformator separacyjny, w którym napięcie nie ulega zmianie).

W uproszczeniu moc wejściowa tego urządzenia (maszyny elektrycznej) jest równa mocy wyjściowej.

Jedna z definicji przeciążenia (Słownik języka polskiego PWN):
"nadwyżka obciążenia ponad obciążenie znamionowe", przeciążyć - przeciążać (wspomniany słownik):
"poddać maszynę, przyrząd obciążeniu większemu od obciążenia znamionowego"

W zasadzie te źródła lepiej definiują problem niż informacje podane przez Kolegę.
Zostało przez Kolegę ustalone, że nie obciążony transformator pobiera zbyt duży prąd, dołączenie obciążenia powoduje spadek wartości tego prądu.

Dzięki tej informacji można ustalić, że transformator:
1. Nie jest przeciążany, ponieważ paradoksalnie bez obciążenia pobiera większy prąd niż z dołączonym obciążeniem.
2. Na podstawie takiego zachowania możemy z dużym prawdopodobieństwem stwierdzić, że transformator jest sprawny (co Kolega w pewien sposób sobie udowodnił).

Przyczyn występującego problemu należy więc szukać po stronie zasilania transformatora.

Dokonał Kolega pewnego "pomiaru", przedstawił jego "wyniki" i tutaj mamy kolejne problemy:
1. Pomiar został wykonany nieprawidłowo,
2. Urządzenie pomiarowe zostało "ustawione" w sposób uniemożliwiający prawidłową interpretację wyniku tego pomiaru.

Nie odpowiada Kolega na zadane pytania (odnoszę wrażenie, że istotą tematu jest fakt posiadania oscyloskopu i jego wyposażenia, nie chcę komentować informacji zawierającej słowo SMD - "gołym okiem" widać w jakiej technologii wykonane jest urządzenie).

Reasumując:
1. Zasugerowałem, że transformator zasilany jest przebiegiem zawierającym składową stałą napięcia/prądu i prawdopodobnie tak jest,
2. Wystarczy parę minut i pytanie "do google" - "przetwornica przeciwsobna push-pull", aby otrzymać pełną wiedzę dotyczącą prawidłowych przebiegów napięć i prądów w tym układzie,

A więc:
1. Jak wyglądają przebiegi napięcia na drenach kluczy (MOS-ów, grupach MOS-ów)?
2. Jak wyglądają przebiegi na bramkach MOS-ów (grupach MOS-ów) ?
3. Z przedstawionego przez Kolegę przebiegu na uzwojeniu transformatora nie można nic odczytać, w dodatku (prawdopodobnie) przebiegi mierzone przez dwa kanały nakładają się "na siebie",
3. Tym "normalnym" poziomem odniesienia przy pomiarach jest poziom "masy", w tym przypadku "-" zasilania (baterii),
4. Czy zasada działania bezpiecznika topikowego i sposób oceny jego sprawności jest różny w zależności od technologii wykonania?

Zacytuję część jednej odpowiedzi i dokonam jej analizy:

Thunder6995 wrote:
AD.2 ) Masę oscyloskopu podłączyłem pod Plus (+) akumulatora, a żyłę gorącą (sondę) pod złącza na PCB, które zasilają transformator (prąd podawany z Mosfetów kluczujących). Przebieg podawany na mosfety z falownika był mierzony odwrotnie, to znaczy masa oscyloskopu pod minus (-) akumulatora, a sondy na źródło na Mosfetach.

Z tekstu wynika, że jedna sonda została podłączona pod złącza (liczna mnoga) na PCB (ta część - uzwojenie /nie zwój/ może posiadać 3 złącza jedno z nich jest połączone z "+" zasilania lub 4 złącza (uzwojenie nawijane bifilarnie - dla uzyskania dobrej symetrii), wówczas "środkowy odczep" uzwojenia realizowany jest "na zewnątrz" transformatora, najczęściej na PCB. W takim przypadku 2 złącza (konektory) połączone są z + zasilania. W zależności od wersji zasilacza producent stosował różne sposoby zabezpieczenia).
Możliwe jest jeszcze nieprawidłowe połączenie tego uzwojenia (z dużym prawdopodobieństwem na PCB znajdują się odpowiednie oznaczenia kolorów wyprowadzeń transformatora).
Co to jest przebieg podawany na "mosfety" z falownika?
Wyjaśnijmy - "MOS-fety" to część wykonawcza (mocy) falownika.
Co możemy zmierzyć dołączając oscyloskop pomiędzy "-" zasilania (masę) i źródła
"MOS-fetów"?
Wyjaśnijmy - źródła "MOS-fetów" połączone są galwanicznie z "-" zasilania.

SLAL · Answer

1. Z opisu nie wynika jak dołączono oscyloskop.
Transformator posiada wiele złączek.

2. Najprościej sprawdzić (zarejestrować) przebiegi na drenach MOS-ów mocy
w odniesieniu do masy.

3. Czy ten model nie posiada 2 szt. bezpieczników po stronie niskiego napięcia
transformatora ?
4. Odłączenie uzwojeń "wysokiego" napięcia to zły pomysł (nie posiadam schematu
tego modelu), ale zwykle powinno być jakieś sprzężenie zwrotne.

Z uwagi na problem z pkt. 1 nie możemy wykluczyć, że transformator jest zasilany składową stałą - pracuje tylko jedna gałąź uzwojenia niskiego napięcia i dochodzi do jego nasycenia.

Thunder6995 · Answer

Witam!
Tutaj jest $$transformator$$, jaki posiadam w tym UPS-ie.
Jak pamiętam gdy mierzyłem napięcie na "źródle" (na Mos-fetach), to przebieg był idealnie prostokątny, a podany filmik podaje wykres podłączony na drenach (więc na wejściach do $$transformatora$$ ).

Oscyloskop ma dwa kanały, więc jedna sonda poszła w jedną "stronę" zasilania $$transformatora$$, a druga w "drugą stronę" zasilania $$transformatora$$, z tym, że druga jak wspomniałem "odwróciłem" na oscyloskopie dla lepszej czytelności. Film nakręcany był przy w pełni podłączonym transformatorze.

Odłączenie jakiegokolwiek przewodu (dwóch od ładowania akumulatora na zasilaniu AC, Wyjściowych 230V i wejściowych 230V (ładowanie akumulatora) ) nic nie zmieniło.
Pomierzyłem oscyloskopem indukcyjność obu zwojów (w zasadzie to jeden zwój, który w połowie ma odczep, który podłączony jest pod "plus" akumulatora). Wydaje się być taka sama (wydaje się, bo na oscyloskopie widzę wykres, a nie wartość [funkcja TEST]). Opór też się zgadza (miedzy początkiem zwoju - od-czepem, a od-czepem - końcem zwoju). Wybaczcie za obrazkowe tłumaczenie, ale nie posiadam schematu tego transformatora.
PS.
Wszystkie bezpieczniki są całe, chyba, że istnieją jakieś na SMD, ale skoro wykres jednej strony i drugiej się pokrywa, wiec chyba sam timer i Mosfet-y działają w porządku. Może istnieje jakiś tranzystor Mosfet wygaszający i to on padł :?:

Poprawiłem TONI_2003.

SLAL · Answer

Mam wątpliwości, czy działa poprawnie. Według mnie wypełnienie nie wygląda"normalnie".

Thunder6995 · Answer

No te "wąsy" mnie zastanawiają (nie jest to wina sond, są to "skalibrowane" Texas'y ).
Ale w takim wypadku, dlaczego obie "strony kluczujące" dają identyczne, prawdopodobnie błędne wykresy :?:

Raczej mało prawdopodobne, by (zakładając) uszkodzony timer dawał taki wykres.

SLAL · Answer

Myślę, że podałem Koledze właściwy "trop".
1. Należy sprawdzić, czy transformator jest zasilany symetrycznie, sprawdzić "skutecznie", moim zdaniem transformator zasilany jest składową stałą, dołączenie obciążenia pozwala na częściowe "rozładowanie" energii gromadzonej w rdzeniu.
2. Źródła "kluczy" połączone są "do masy", więc w stosunku "do czego" był "idealny" przebieg ?
3. Te "MOSY" posiadają jeszcze bramki - warto sprawdzić sterowanie i elementy w obwodach bramek.
4. Sterowanie "MOS-ów" zrealizowane jest prawdopodobnie na układzie ULN2002, który sterowany jest z "jakiegoś" mikrokontrolera.
5. "Zasilanie" transformatora przez "falownik" zwykle odbywa się z tzw. czasem martwym - jest (powinien być) pewien odcinek, w którym oba "klucze" (grupy kluczy) nie przewodzą. Wynika to z zachowania pewnych wartości napięcia zbliżonych do wartości przebiegu sinusoidalnego - tzn. wartości szczytowej i skutecznej. Wartości szczytowa nie może być regulowana, ponieważ wynika z napięcia baterii, które ulega zmianom i przekładni transformatora (w dużym przybliżeniu), wartość średnia i skuteczna może być regulowana przez zmianę wypełnienia.
6. Nie rozumiem stwierdzenia o możliwości istnienia elementów SMD - to widać -
są lub nie - to jest widoczne.
7. Jaka jest wydajność prądowa zasilacza używanego do "testowego" zasilania UPS-a ?

Oddzielnym problemem jest używanie oscyloskopu, 2 kanałów, potencjału odniesienia, uziemienia oscyloskopu, izolacji galwanicznej testowanego urządzenia.
Czy przypadkiem przebiegi z obu kanałów częściowo nie nakładają się "na siebie" ?

Thunder6995 · Answer

Witam

Odpowiem na pytania, na które w tym momencie znam odpowiedź:
AD.2 ) Masę oscyloskopu podłączyłem pod Plus (+) akumulatora, a żyłę gorącą (sondę) pod złącza na PCB, które zasilają transformator (prąd podawany z Mosfetów kluczujących).
Przebieg podawany na mosfety z falownika był mierzony odwrotnie, to znaczy masa oscyloskopu pod minus (-) akumulatora, a sondy na źródło na Mosfetach.

AD.6) Na myśli miałem bezpieczniki w formie SMD, jeśli któryś tak owy jest "spalony" , to szybko tego nie stwierdzę.

AD.7) Jesli chodzi Ci o zasilacz, który zastępował akumulator, to około 25A, przy czym zastosowałem amperomierz do 20A (zasilacz jest mojej konstrukcji). Przy włączeniu UPS'a bez wspomnianej żarówki (obciążenia) to domykało skalę amperomierza.

AD.8) Oscyloskop jest uziemiony, dlatego też niektóre pomiary musiałem dokonywać albo przy akumulatorze, albo na wspomnianym zasilaczu, lecz na odłączonym uziemieniu.

Sam oscyloskop działa poprawnie - mam w nim wbudowany generator 1kHz 0,2V / 2V , przebiegi są idealne, więc sonda jak i oscyloskop nie wprowadzają przekłamań.
Poza tym oscyloskop posiada przełącznik, czy wzorzec ma być synchronizowany z wbudowanym zegarem oscyloskopu, czy też nie, w drugim wypadku wykres ciąglę przesuwa się po ekranie, lecz wzór wykresu pozostaje niezmienny.