Análisis de desmontaje del sistema de alimentación ininterrumpida (UPS) LADIS D1500.
El UPS de mi gabinete de red doméstico se averió, la batería parece que no carga, sin corriente de red no hay salida directa, desconectando la carga aún puede dar salida sin carga durante un corto tiempo, probablemente la batería esté dañada. Descubrí el problema justo después de que venciera el período de garantía de un año. He comprado dos modelos de UPS de LADIS, el otro modelo comprado hace más tiempo también tuvo problemas de autonomía de batería, la autonomía se redujo a menos de 5 minutos, afortunadamente descubrí el problema un mes antes de que venciera la garantía y solicité un cambio en JD.com. Siento que las baterías de los UPS de LADIS se degradan muy rápidamente.
Video de desmontaje: https://www.bilibili.com/video/BV1dy411b77e/
Prueba y desmontaje del cargador de 120W de 2.6 yuanes de Douyin Mall: https://blog.zeruns.com/archives/786.html
Especificaciones
- Modelo: D1500
- Capacidad: 1500VA/900W
- Rango de voltaje de entrada: 145~290VAC
- Factor de potencia: ≥0.99 @voltaje nominal (100% de carga)
- Rango de voltaje de salida (modo de corriente de red): 195~255VAC
- Rango de frecuencia de salida (modo batería): 50Hz ± 0.5Hz
- Forma de onda de salida (modo batería): onda cuadrada
- Tiempo de conmutación: ≤10ms
- Modelo de batería: 12V/9AH
- Cantidad de baterías: 2
- Tiempo de carga: 10 horas~16 horas
- Dimensiones: largo x ancho x alto 320*120*190mm
- Peso: 11kg
Direcciones de compra:
- LADIS D1500: https://u.jd.com/xsJjvIr
- Schneider BK650M2: https://u.jd.com/xiJZA8x
- Huawei 1KTTS-1KVA/800W: https://u.jd.com/xqJoSOJ
Desmontaje
Parte frontal
Lado
Parte trasera
Parte inferior
Lado después de abrir la tapa, abajo hay un transformador y dos baterías de plomo-ácido de 12V9AH, las baterías están en serie, arriba está la placa de circuito.
Parte superior después del desmontaje
El chip de control principal es ATmega168PA, un microcontrolador de 8 bits.
Al lado hay un chip de fuente DCDC reductora modelo MC34063A, que probablemente suministra energía al microcontrolador y al relé.
Parte frontal de la placa de circuito
Chip UTC339, comparador de voltaje de cuatro canales.
EM78M612AAPJ es un microcontrolador fabricado por Elan Microelectronics Corporation, perteneciente a la serie EM78M612. Esta serie es un microcontrolador de bus serie universal (USB) de arquitectura RISC de 8 bits de propósito general, adecuado para aplicaciones de dispositivos USB de baja velocidad. Este microcontrolador se utiliza ampliamente en dispositivos o sistemas electrónicos que requieren funcionalidad de comunicación en serie, especialmente en aplicaciones de dispositivos USB, puede identificar y decodificar automáticamente comandos USB estándar, simplificando así el diseño del firmware del dispositivo USB.
Las marcas de capacitores en la placa de circuito son todas AISHI (艾华).
El MOS es 115N68A de Wuxi Ziguang Micro, con parámetros de 68V 115A.
Después de desmontar la placa del circuito inversor
La marca de batería es LADS, modelo SS9-12, batería de plomo-ácido de 12V9AH, dos en serie.
Placa de circuito de la pantalla LCD frontal
La inductancia del devanado primario del transformador medida con puente de impedancia es de 2.0948mH.
Análisis
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Después de revisar el enrutamiento, dibujé aproximadamente el circuito de la parte inversora de este UPS, es solo un esquema de circuito aproximado, sin los detalles y partes de control.
El inversor de este UPS debería ser un inversor de frecuencia de línea, es decir, a través de MOS que forman un circuito puente H, luego controlando estas MOS con señales PWM para generar una onda cuadrada de 50Hz de bajo voltaje de corriente alterna que se envía a un transformador de frecuencia de línea para elevar el voltaje a 220V de corriente alterna.
（El principio aproximado del inversor de alta frecuencia es primero elevar el voltaje a alrededor de 400V a través de DCDC, luego usar ondas SPWM para controlar MOS y generar una señal de corriente alterna de alta frecuencia, luego a través de un filtro LC compuesto de inductancia y capacitancia para filtrar una corriente alterna de baja frecuencia para lograr la inversión, la eficiencia de conversión es mucho más alta que la del inversor de frecuencia de línea, mi descripción puede no ser muy precisa, solo míralo, los expertos pueden explicar en la sección de comentarios）
Luego el secundario de este inversor de frecuencia de línea tiene 4 derivaciones, controladas por 4 relés para lograr: salida directa de corriente de red, carga de batería con corriente de red, salida de inversión de batería y otras funciones. Puedes ver el enrutamiento en las imágenes de PCB a continuación, he marcado cada interfaz.
Cuando el UPS se alimenta de corriente de red, también genera una corriente alterna de bajo voltaje a través de este transformador de frecuencia de línea al circuito puente H (en este momento el primario y secundario de este transformador están esencialmente invertidos), los diodos de cuerpo de estas MOS del circuito puente H forman exactamente un puente rectificador que puede rectificar a corriente continua, luego después del filtrado de capacitor carga la batería.
Este circuito es equivalente a un convertidor AC-DC bidireccional.
Los dos cables de conexión de batería del UPS se conectan a una fuente de alimentación ajustable, la fuente de alimentación ajustable se configura para salida de 24V, el UPS se enciende y genera salida, el consumo sin carga es de alrededor de 18 vatios, el consumo sin carga es ligeramente grande.
Se probó la eficiencia de conversión de inversión, potencia de entrada 104W, potencia de salida 80W, eficiencia alrededor del 77%.
Intenté cargar la batería por separado, en unos pocos segundos se cargó a 24V (dos baterías en serie), la corriente de carga es muy pequeña, luego desconecté la carga, el voltaje de la batería bajó muy rápidamente.
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