笔者的ups近日罢工了,长按启动开关,毫无反应,检查启动开关和电瓶正常,逆变功率管也正常,估计问题不是太大,决定自己检修。顺启动开关找到集成块u5(cd4013be),查资料知道,cd4013be是双d触发器,逻辑功能是:clk(即我们所说的cp)=1(上升沿触发)。q=d;clk=0期间,触发器保持;r=1,触发器置零,q=0.
根据实测的电路见附图。其工作原理如下:
长按启动开关sw,由电瓶来的12v,经d36加到4013的(14)脚和⑤脚(id=1),同时经r88加到置零端④脚,1r=1,触发器a置零,iq(①脚)=0,2 clk((11)脚)=0,触发器b不工作。在(14)脚加上vdd的瞬间,c8、e12、e13同时开始充电,但充电时间各不相同,c8的最短(充电时间常数由c8和r81决定)。由于cs充电瞬间相当于短路,触发器b置零端r(⑩脚)=1,触发器b置零,q
((13)脚)=0,2((12)脚)=1,c8充电毕,2r(⑩脚)=0,触发器b复位结束、e12刚充电瞬问也相当于短路,故n19截止,触发器a置零端r(④脚)的高电平不受影响,随着e12的充电(充电时间常数由e12和r99决定),n19基极电位达到0.7v,n19饱和,1r(④脚)=0,触发器a复位结束。e13刚充电瞬间也相当于短路,由于e13的作用使触发器a的clk(③脚)电位由0上升,由于e13和r96构成的时问常数大,故e13充电比e12慢,当达到规定电平时。1clk(③脚)=1,触发器a工作,由于id(⑤脚)=1,故1 q(①脚)=1,2clk((11)脚)=1,触发器b工作,但由于触发器b的置零使2((12)-脚)=1,2q(⑨脚)=1,所以2q=1,即⑩脚输出高电平,d35、n18、n22相继导通,逆变电路工作,有220v交流电压输出,蜂鸣器bz1也发出问断的报警声。启动后再断开sw,启动后的电路产生的12v经d33给cd40i3的(14)脚供电,也使⑤脚(id=1)。sw断开后,e13经d38、rlu3快速放电,使1clk(③脚)=0,而
e12经r99、r103放电,使n19截止,1r(④脚)=1,触发器a置零,iq(①脚)=0,2clk(①脚)=0,由于c8已充满电,2r(⑩脚)=o,触发器b维持原态,即2q=1,亦即(13)脚始终为高电平,使逆变电路正常工作。
关机时,长按sw,触发器a的i作过程与开机时相同,iq(①脚)=1,2clk((11)脚)=1,触发器b工作,但由于启动完毕,2((12)脚)=0,所以2q((13)脚)=2d(⑨脚)=2((12)脚)=0,触发器b翻转,(13)脚输出低电平,使d35、n18、n22相继截止,逆变电路停止置作,实现关机功能。
检测发现,长按sw,cd4013的③脚能升至6v,⑤、(14)脚始终为11.5v,而其余各脚始终为0,显然不正常,测外围元件没有发现问题,断定cd4013损坏,新购一块换上,长按sw,③脚电压升至5.5v时,(13)脚输出11v,逆变电路工作, 有220v输出;再长按sw,③脚电压升至5.5v时,(13)脚输出为0,实现关机,说明笔者的分析是正确的。
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