Transformator van UPS

UPS trafo's zijn bedoeld voor kortdurende belastingen, dus van die 1500VA blijft maar een gedeelte over.
Als die 16V draden geplitst zijn of gesplitst kunnen worden, kun je gemakkelijk een lineaire voeding van 30V-15A maken mits je erg grote koellichamen gebruikt.

Moet kunnen als lab voeding tot 15v. Als de dikke draden naar fets gaan betreft het hier een gestuurde gelijkrichter. Met thyristoren is gangbaar maar met fets zag ik er nog geen.
Misschien zijn het dubbeldioden (mospec)die de indruk geven fets te zijn. Een foto zegt zo veel meer.

okido... Ik snap dat het rendement niet 100% is. Dit in ogenschouw nemende kan ik ook begrijpen dat de trafo niet voor langere tijd de 1500VA kan leveren. Het ding warmt tenslotte op.

Ik zal morgenochtend een paar goeie foto's maken en meteen de nummers opschrijven die op de FETjes staan.

Ok dan. De plaatjes (klikbaar):
http://www.xs4all.nl/~kortjets/plaatjes/ups1.jpg
http://www.xs4all.nl/~kortjets/plaatjes/ups2.jpg
http://www.xs4all.nl/~kortjets/plaatjes/ups3.jpg

Ik zie dat de ene helft van de FETjes van het type IRF3205 is, het zijn dus MOSFETs. De andere helft kan ik niet lezen zonder de zooi uit elkaar te slopen.

>1.5MB voor 3 plaatjes... Sinds wanneer post je dat zo op een forum?

[Bericht gewijzigd door Henry S. op zaterdag 2 augustus 2008 22:00:45 (19%)]

Op 2 augustus 2008 00:09:57 schreef rbeckers:
UPS trafo's zijn bedoeld voor kortdurende belastingen, dus van die 1500VA blijft maar een gedeelte over.
Als die 16V draden geplitst zijn of gesplitst kunnen worden, kun je gemakkelijk een lineaire voeding van 30V-15A maken mits je erg grote koellichamen gebruikt.

Waarom voor kortdurende belastingen?

Omdat de accu toch snel leeg is, zeker onder vollast.

De meeste UPSsen, vooral de kleine, zijn ontworpen voor korte stroomstoringen. Voor lange stroomstoringen zijn de accu's te klein. Om ze goedkoop te maken is hier met het ontwerp rekening gehouden. Dus voor het geleverde vermogen o.a. kleine koellichamen en kleine trafo's.
Veel UPSsen hebben een temperaturmeting ingebouwd die door een PC uitgelezen kan worden. Als de UPS stroom levert vanuit de accu's loopt de temperatuur snel op.

Edit:
@Sine
Ik type blijkbaar te langzaam.

Ik heb er ook al zo een paar uiteen gehad, ook Smart UPS'en van APC, en het enige dat ik daar ooit weten aan kapot gaan hebben, zijn de accus.
Het zijn idd. flinke trafoblokken die je nog voor wat anders kan gebruiken.
Ik heb een tijd geleden ook eens aan het uitzoeken geweest hoe zo'n ding nu eigenlijk opgezet is. Reverse engineering van de print noemen ze dat dan, een aantal onderdelen eraf gesoldeerd en sporen volgen. Eigenlijk werkt het zo: als er netspanning voorhanden is, wordt deze door de trafo naar beneden getransformeerd om de accus op te laden en de schakeling te voeden. Valt de netspanning weg, dan komt de invertor in aktie, en wordt de accuspanning door een chopperbrug met MOSFETs (het zijn idd. MOSFETs) in SPWM gehakt, naar de secundaire van de trafo geleidt die er terug een netspanningssinus van maakt. Je moet ook maar eens kijken, er zitten een aantal relais op die het omschakelen verzorgen.
De trafo primair 2 windingen, eentje waar je 230V op kwijtkan, en een kleine wikkeling (veel minder wikkelingen) die ermee in serie gezet kan worden, door de relais. Als je primair 2 windingen in serie zet verhoogt de wikkelverhouding. De reden is me nog niet echt duidelijk maar ik vermoed hetvolgende:
Het zou kunnen dat als er netspanning aanwezig is, deze rechtstreeks op de grootste wikkeling komt, waardoor secundair de spanning iets hoger wordt, om de accus kunnen te laden. Bij wegval netspanning, gaat de invertor in aktie en kan de primaire seriewikkeling bijgezet worden, om aan een volle netspanning te komen ook bij minder geladen accus. Snap je?
De wikkelverhouding bedraagt iets van 14.3
230V/16V=14.3, gerekend met de effectieve waarden 230V en 16V. De spanning van de accupak bedraagt 24V. De invertor kan dus choppen met een topwaarde van 24V, waardoor na transformatie met een verhouding van 14.3 er een topwaarde van sinus uitkomt van 24V*14.3=343V top, deel dat door √2 en je komt op een maximale effectieve waarde van 240V.
Die MOSFETbruggen zijn redelijk zwaar ontworpen, je kan ze ook voor nog andere zaken gebruiken, de MOSFETs hebben niet zo'n grote maximale drain source spanning maar dan weer voor grote stromen geschikt, met een zeer lage Rdson wat hier belangrijk is. Verder zit op de print nog bruikbaar spul, zoals zelfs een D/A en een A/D convertor.

Als je er een voeding mee bouwt, houd dan rekening dat je niet het kontinu het volle vermogen uit de trafo verlangt, een UPS is idd. ontworpen voor kortere belastingen. Maar met wat reduktie, het wordt experimenteren is er zeker wat moois van te maken.

- - big bang - -

een UPS is idd. ontworpen voor kortere belastingen.

Dat hangt van het type UPS af. Een on-line UPS is wel voor continue belasting bedoeld...

Tja, het is een beetje te zien, maar hij kan wel bij het experimenteren de temperatuur van de trafo in het oog houden. Tis geen ideale manier, maar met het opschrift van de trafo kan je niets, dat was me indertijd al duidelijk.

Die APC is in dit geval geen downconvertor gevolgd door accus gevolgd door een separate upconvertor, want dan moet dat ding idd. continu volle belasting aankunnen.

- - big bang - -

Ehh, Als ie 1500VA is, en er komt secondair ongeveer 15V uit, hebben we het dan over een 100A labvoeding (lasvoeding?) ?

Als je een 1A, 3A, 10A of 30A labvoeding maakt, is de trafo voorlopig wel genoeg. Als je twee secondaire wikkelingen kunt vinden, en 30V gaat maken, moet je bij de 30A gaan uitkijken.

P.S. een normale standalone UPS moet toch echt een kwartier tot een halfuur vol vermogen kunnen leveren? Dan wordt de boel toch echt opgewarmd tot iets in de richting van de eindtemperatuur. D'r zijn vast nog speciale UPSen, die 60 tot 120 seconden kunnen overbruggen om de diesel generator aan te prutsen.... Daar kan je echt op de trafo besparen door een "te kleine" te nemen, die de belasting maar een paar minuten kan hebben.

[Bericht gewijzigd door rew op maandag 4 augustus 2008 08:33:34 (41%)]

@Henry: ik zal zo volgende keer wat kleiner maken

@Big Bang: goed verhaal, daar kan ik wel wat mee. Ik had al gezien dat er wel wat waardevolle spulletje in zitten

Het zijn inderdaad behoorlijke dikke trafo's in zo'n UPS-je inderdaad. Aan een kleine 1000VA UPS til je je al een breuk: voor de helft aan de accu's en voor de helft aan de trafo die erin zit. Die 3000 VA UPS moet je met z'n tweeën je auto in tillen, daar zitten 8 accu's in en twee trafo's.

Dat sommetje had ik inderdaad ook al gemaakt, rew. Al leek mij 100 A ook wel een beetje overdreven. Maar 30 A moet zeker kunnen, denk ik.

Als je een lineaire labvoeding van dat formaat maakt, heb je goede koellichamen nodig.
Je kunt ook twee trafo's secundair in serie zetten. Mbv een relais of zware schakeltor kun je dan voor uitgangsspanningen hoger dan 15V een tweede wikkeling bijschakelen. Scheelt in ieder geval in de warmteontwikkeling. Een goede stroombegrenzing/beveiliging is bij dit vermogen ook aan te raden. Bijv electronisch en een > 30A zekering.

Klopt ja. 15 Volt secundair is net even te laag voor een lekkere regelbare voeding. Twee in serie met een relais leek me ook wel wat.

En warmte... tja... Als er 10 volt over je eindtor valt en er loopt 15 A doorheen, weet je wel dat je moet koelen

Hoe moeilijk zou het zijn om een grove SMPS te maken die dan bijvoorbeeld 4V meer levert dan de lineaire trap?

De power-fet die de spoel aan de gelijkgerichte trafo hangt, wordt gestuurd door een simpele comparator dat de fet "aan stuurt" zodra de spanning op de input van de LDO trap onder de 4V boven de uitgangsspanning komt... Is ie erboven, gaat ie uit, slaat de spoel naar de -0.6, zodat de terugslag diode in geleiding gaat. De spoel pompt zo de rest van de energie alsnog in je LDO...

Zojuist even wat uitgebreider de verschillende spanningen op die trafo's gemeten. De netspanning hier is precies 230 volt

Aan de primaire kant zijn 4 draden aanwezig. Secundair 2.

Primaire kant met netspanning aanwezig:
1-2: 0 v
1-3: 26,3 v
1-4: 230 v
2-3: 26,3 v
2-4: 230 v
3-4: 203,7 v

Secundaire kant met netspanning aanwezig:
15,6 v

Primaire kant zonder netspanning aanwezig:
1-2: 0 v
1-3: 27,3 v
1-4: 236,6 v
2-3: 27,3 v
2-4: 236,6 v
3-4: 209,3 v

Secundaire kant zonder netspanning aanwezig:
16,3 v

Nu is het volgens mij een beetje lastig om precies uit te zoeken hoe de primaire windingen in elkaar zitten. Er wordt tenslotte nogal wat geschakeld d.m.v. relais. Het makkelijkste is om de trafo los te maken, maar ik heb geen AC-spanningsbron of regelbare transformator.

Euh, ik had nog niet door dat jij een 1500VA en een 3000VA had staan. Ik heb hier 2st van 1000VA SmartUPSsen staan, en eentje 2200VA of zoiets.

Die 1000VA hebben maar 1 flink trafoblok en een accupakket van 24V. Die zwaardere modellen, 2200VA hadden een dubbele trafo, en een accupakket van 48V en een mastodont van een print. Ik dacht ook dat die secundaire windingen van die 2 trafos in serie lagen, en kunnen dus draaien op een chopper van 48V. De spanning van het accupakket is het dubbele om de stromen wat hanteerbaar te houden. Alhoewel, we komen op het werk rustig current controlled invertoren tegen, die 500A doen, netjes regelbaar. Daar zijn de verbindigen nog wel iets steviger.

Op 4 augustus 2008 22:06:49 schreef Timmestein:
Nu is het volgens mij een beetje lastig om precies uit te zoeken hoe de primaire windingen in elkaar zitten. Er wordt tenslotte nogal wat geschakeld d.m.v. relais. Het makkelijkste is om de trafo los te maken, maar ik heb geen AC-spanningsbron of regelbare transformator.

De primaire zijn 2 wikkelingen, een kleine en een grote.
Kan je met een ohmmeter kontroleren.
Op de hoogohmigste wikkeling kan je rechtstreeks 230V leggen, je kan de kleine ook mee in serie nemen (wel in fase!)bij het aansluiten, je secundaire spanning zal dan wat dalen.

- - big bang - -

Dat klopt helemaal wat je zegt. Ik heb zelf een foutje gemaakt. Ik heb één 1000VA ups, deze heeft twee accu's in serie. Ik heb nog een 1500VA ups met 4 accus: 2 parallelle paren in serie.

Dan nog een 3000VA. Hier zitten 8 accu's in: 2 x 4 accu's in serie. Deze UPS heeft inderdaad twee trafo's die in serie staan.

Alle 3 de UPS-en gebruiken voor zover ik kan zien wel allemaal dezelfde trafo's.

Mmm, ik weet het niet zeker meer, maar ik dacht dat die van een 1000VA ietje kleiner was dan de trafo's vanuit die grotere UPSen, waar er 2 in serie geschakeld worden.
Moet je maar eens meten.
Volgens mij gewoon een iets groter vermogen, de windingen zal wel hetzelfde zijn.

- - big bang - -

Volgens mij zijn de meeste APC-ups-en wel bestand tegen contineu volle belasting te leveren.
Ik heb eens een ups omgebouwd als "camping-voeding" of hoe ik het ook moet noemen.
Hier zitten origineel 2x 12V/7Ah cellen in. Ik heb hier even extern 2x 12V38Ah accu's nast gezet. en ja hoor, bij de eerste test kwam hij aan 2uur 20min aan volle belasting (550watt), uiteraard met alles onder kontrole met een therometer op de koelplaatjes en de trafoblok. de koelplaatjes werden niet warmer dan ca. 85°
's zomers geef ik jarelijks een tuinfeestje, en gebruik deze dan om mijn cinemaprojector en versterker mee te voeden. Met geladen accu's komt hij dan ongeveer 6uu toe voor de UPS zichzelf uitschakeld.

het geheel is nu wel serieus zwaar (ca 55kg), maar moet het ook maar 1x/jaar verplaatsen. voor de rest gebruik ik het gewoon als ups voor mijn PCtje

Op 4 augustus 2008 22:06:49 schreef Timmestein:
Zojuist even wat uitgebreider de verschillende spanningen op die trafo's gemeten. De netspanning hier is precies 230 volt

Aan de primaire kant zijn 4 draden aanwezig. Secundair 2.

Primaire kant met netspanning aanwezig:
1-2: 0 v
1-3: 26,3 v
1-4: 230 v
2-3: 26,3 v
2-4: 230 v
3-4: 203,7 v

Secundaire kant met netspanning aanwezig:
15,6 v


Primaire kant zonder netspanning aanwezig:
1-2: 0 v
1-3: 27,3 v
1-4: 236,6 v
2-3: 27,3 v
2-4: 236,6 v
3-4: 209,3 v

Secundaire kant zonder netspanning aanwezig:
16,3 v

Lijkt me duidelijk, 2-4 primair

Die andere spanningen zijn voor de buck en boost functies, hang hem maar eens aan een variac als je van 250 naar 180V terug regelt hoor je hem vier keer windingen schakelen voordat hij op accubedrijf overgaat.