Истражена 4 једноставна круга непрекидног напајања (УПС)

Истражена 4 једноставна круга непрекидног напајања (УПС)

У овом посту истражујемо 4 једноставна дизајна непрекидног напајања (УПС) од 220 В који користе батерију од 12 В, што сваки нови ентузијаст може разумети и конструисати. Ови кругови се могу користити за руковање одговарајуће одабраним уређајем или оптерећењем, истражимо кругове.



Дизајн # 1: Једноставни УПС који користе једну ИЦ

Једноставна идеја представљена овде може се градити код куће користећи најобичније компоненте за постизање разумних резултата. Може се користити за напајање не само уобичајених електричних уређаја већ и софистицираних уређаја попут рачунара. Његов круг претварача користи модификовани дизајн синусног таласа.

Беспрекидно напајање са сложеним карактеристикама можда неће бити неопходно за рад чак и софистицираних уређаја. Компромитовани дизајн система УПС који је овде представљен може сасвим удовољити потребама. Такође укључује уграђени универзални паметни пуњач батерија.





Разлика између УПС-а и претварача

Која је разлика између непрекидно напајање (УПС) и претварач? Па, широко говорећи, обе су намењене обављању основне функције претварања напона батерије у наизменичну, која се може користити за рад различитих електричних уређаја у одсуству наше домаће снаге наизменичне струје.

Међутим, у већини случајева претварач можда није опремљен многе функције аутоматског пребацивања и мере безбедности које су обично повезане са УПС-ом.



Штавише, претварачи углавном немају уграђени пуњач за батерије, док сви УПС-ови имају уграђени аутоматски пуњач за батерију како би се олакшало тренутно пуњење дотичне батерије када је мрежни наизменични струјни систем враћен и вратио батерија у режиму претварача у тренутку отказивања улазне снаге.

Такође су сви УПС-ови дизајнирани да произведу наизменичну струју која има синусни таласни облик или барем модификовани квадратни талас који подсећа на сличност његовом синусном таласу. Ово можда постаје најважнија карактеристика УПС-а.

Са толико много функција у руци, нема сумње да би ови невероватни уређаји требало да постану скупи, па стога многи од нас у категорији средње класе не могу да ставе руке на њих.

Покушао сам да направим УПС дизајн мада није упоредив са професионалним, али када се једном изгради, дефинитивно ће бити у стању да сасвим поуздано надомести кварове на мрежи, а такође је и зато што је излаз модификовани квадратни талас, погодан за рад свих софистицираних електронских уређаја, чак и рачунара.


Сви дизајни овде су офлајн, можда бисте желели да испробате и ово једноставно УПС коло на мрежи


Разумевање дизајна кола

Слика поред приказује једноставан модификовани дизајн квадратног претварача, који је лако разумљив, али садржи кључне карактеристике.

ИЦ СН74ЛВЦ1Г132 има појединачна НАНД капија (Сцхмитт Триггер) капсулирано у малом паковању. У основи чини срце степена осцилатора и захтева само један кондензатор и отпорник за потребне осцилације. Вредност ове две пасивне компоненте одређује фреквенцију осцилатора. Овде је димензионисан на око 250 Хз.

Горња фреквенција се примењује на следећу фазу која се састоји од једног Јохнсоновог декадног бројача / делитеља ИЦ 4017. ИЦ је конфигурисан тако да његови излази производе и понављају низ од пет секвенцијалних логичких високих излаза. Будући да је улаз квадратни талас, излази се генеришу и као квадратни таласи.

Листа делова за УПС претварач

Р1 = 20К
Р2, Р3 = 1К
Р4, Р5 = 220 ома
Ц1 = 0,095Уф
Ц2, Ц3, Ц4 = 10 УФ / 25В
Т0 = БЦ557Б
Т1, Т2 = 8050
Т3, Т4 = БДИ29
ИЦ1 = СН74ЛВЦ1Г132 или појединачна капија из ИЦ4093
ИЦ2 = 4017
ИЦ3 = 7805
ТРАНСФОРМАТОР = 12-0-12В / 10АМП / 230В

Одељак за пуњач батерија

Основни каблови два сета Дарлингтонових упарених транзистора високе јачине са високим појачањем конфигурисани су на ИЦ тако да прима и води на алтернативне излазе.

Транзистори се проводе (у тандему) као одговор на ово пребацивање и одговарајући наизменични потенцијал велике струје се извлачи кроз две половине повезаних намотаја трансформатора.

Пошто се основни напони на транзисторима са ИЦ прескачу наизменично, резултујући квадратни импулс из трансформатор носи само половину просечне вредности у поређењу са осталим обичним претварачима. Ова димензионисана ефективна просечна вредност генерисаних квадратних таласа веома подсећа на просечну вредност мрежног наизменичног напона који је обично доступан у нашим кућним утичницама и тако постаје погодна и повољна за најсофистицираније електронске уређаје.

Садашњи дизајн непрекидног напајања је потпуно аутоматски и хоће вратите се у режим претварача у тренутку отказивања улазне снаге. То се постиже кроз неколико релеја РЛ1 и РЛ2. РЛ2 има двоструки сет контаката за обртање обе излазне линије.

Као што је горе објашњено, УПС такође треба да има уграђени универзални паметни пуњач батерија који такође треба да се контролише напоном и струјом.

Следећа слика која је саставни део система показује мало паметног аутоматски пуњач батерија струјно коло. Коло се не контролише само напоном већ укључује и конфигурацију заштите од прекомерне струје.

Транзистор Т1 и Т2 у основи чине тачан сензор напона и никада не дозвољавају да горња граница напона пуњења пређе задану границу. Ово ограничење је фиксирано одговарајућим подешавањем унапред подешеног П1.

Транзистор Т3 и Т4 заједно надгледају пораст усиса струје у батерији и никада не дозвољавају да достигне ниво који се може сматрати опасним по животни век батерије. У случају да струја почне да одмиче изнад подешеног нивоа, напон на Р6 пређе преко - 0,6 волти, довољно да покрене Т3, који заузврат гуши основни напон Т4, ограничавајући тако сваки даљи пораст повучене струје. Вредност Р6 се може наћи помоћу формуле:

Р = 0,6 / И, где И је брзина струје пуњења.

Транзистор Т5 врши функцију монитора напона и укључује (деактивира) релеје у акцију, у тренутку када мрежни напон не успије.

Листа делова за пуњач

Р1, Р2, Р3, Р4, Р7 = 1К
П1 = 4К7 ПРЕТХОДНО, ЛИНЕАРНО
Р6 = ВИДИ ТЕКСТ
Т1, Т2, = БЦ547
Т3 = 8550
Т4 = ТИП32Ц
Т5 = 8050
РЛ1 = 12 В / 400 ОХМ, СПДТ
РЛ2 = 12В / 400 ОХМ, СПДТ, Д1 — Д4 = 1Н5408
Д5, Д6 = 1Н4007
ТР1 = 0-12В, СТРУЈА 1/10 АКУМУЛАТОРА АХ
Ц1 = 2200 УФ / 25В
Ц2 = 1уФ / 25В

Дизајн # 2: УПС са једним трансформаторима за пуњење претварача и батерија

Следећи чланак детаљно описује једноставно УПС коло засновано на транзистору са уграђеним кругом пуњача батерија, који се може користити за добијање непрекидна мрежна излазна снага јефтино, у вашим домовима и канцеларијама, продавницама итд. Круг се може надоградити на било који жељени виши ниво снаге. Идеју је развио господин Сиед Ксаиди.

Главна предност овог кола је што користи а појединачни трансформатор за пуњење батерије као и за рад претварача . То значи да у овај круг не морате уградити засебни трансформатор за пуњење батерије

Господин Сиед је путем е-поште доставио следеће податке:

Видео сам да се људи образују уз вашу пошту. Дакле, мислим да бисте требали објаснити људима о овој шеми.

Овај круг има стабилни мутивибратор заснован на транзисторима као и ви. Кондензатори ц1 и ц2 су 0,47 за добијање излазне фреквенције од око 51.кк Хз колико сам измерио, али није константна у свим случајевима.

МОСФЕТ има обрнуту диоду велике снаге која се користи за пуњење батерије. Нема потребе за додавањем посебне диоде у коло. У схеми сам приказао принцип пребацивања са релејима. РЛ3 се мора користити са искљученим кругом.

Ово коло је врло једноставно и већ сам га тестирао. Испробаћу још један свој дизајн који ћу поделити са вама чим се тест заврши. Он контролише излазни напон и стабилизује га помоћу ПВМ-а. Такође у том дизајну користим намотај трансформатора 140в за пуњење и БТА16 за контролу ампера за пуњење. Надајмо се добру.

Најбоље ти иде. Никад не прекидај, желим ти диван дан.

Дизајн # 3: УПС круг заснован на ИЦ 555

Трећи доле објашњени дизајн је једноставно УПС коло које користи ПВМ, а тхерфеоре постаје савршено сигуран за рад са софистицираном електронском опремом попут рачунара, музичког система итд. Цела јединица ће вас коштати око 3 долара. Уграђени пуњач је такође укључен у дизајн како би се батерија одржавала увек у допуном стању и у стању приправности. Проучимо читав концепт и склоп.

Концепт кола је прилично основни, све је у томе да се излазни уређаји пребацују у складу са примењеним добро оптимизованим ПВМ импулсима, који заузврат пребацују трансформатор да генерише еквивалентан индуковани наизменични мрежни напон који има идентичне параметре као стандардни АЦ синусни облик.

Цирцуит Оператион:

Шема кола може се разумети уз помоћ следећих тачака:

ПВМ коло користи веома популарни ИЦ 555 за потребну генерацију ПВМ импулса.

Унапред постављене поставке П1 и П2 могу се подесити тачно како је потребно за напајање излазних уређаја.

Излазни уређаји ће тачно реаговати на примењене ПВМ импулсе из кола 555, стога би пажљива оптимизација унапред постављених вредности требало да резултира готово идеалним односом ПВМ који се може сматрати сасвим еквивалентним стандардном таласном облику наизменичне струје.

Међутим, с обзиром да се претходно разматрани пВМ импулси примењују на базе оба транзистора постављена за пребацивање два одвојена конектора, значило би тотални неред, јер никада нећемо желети да оба намотаја трансформатора преклопимо заједно.

Коришћење НОТ капија за индукцију прекидача од 50Хз

Стога је уведена још једна фаза која се састоји од неколико НЕ улаза са ИЦ 4049, који осигуравају да се уређаји понашају или пребацују наизменично и никада одједном.

Осцилатор направљен од Н1 и Н2 изводи савршени импулси квадратног таласа, који су даље баферује Н3 --- Н6 . Диоде Д3 и Д4 такође играју важну улогу чинећи да уређаји реагују само на негативне импулсе са НЕ улаза.

Ови импулси искључују уређаје наизменично, омогућавајући само један канал да води у одређеном тренутку.

Унапред подешена поставка повезана са Н1 и Н2 користи се за подешавање излазне АЦ фреквенције УПС-а. За 220 волти мора бити постављено на 50 Хз, а за 120 волти мора бити постављено на 60 Хз.

Листа делова за УПС

Р1, Р2, Р3 Р4, Р5 = 1К,
П1, П2 = према формули,
П3 = 100К унапред подешено
Д1, Д2 = 1Н4148,
Д3, Д4 = 1Н4007,
Д5, Д6 = 1Н5402,
Д7, Д8 = 3в ценер диода
Ц1 = 1уФ / 25В
Ц2 = 10н,
Ц3 = 2200уФ / 25В
Т1, Т2 = ТИП31Ц,
Т3, Т4 = БДИ29
ИЦ1 = 555,
Н1… Н6 = ИЦ 4049, молимо вас да погледате табелу са подацима о пин пин бројевима.
Трансформатор = 12-0-12В, 15 ампера

Коло пуњача акумулатора:

Ако се ради о УПС-у, укључивање кола пуњача за батерије постаје императив.

Имајући на уму ниску цену и једноставност дизајна, у овај круг непрекидног напајања уграђен је врло једноставан, али разумно тачан дизајн пуњача батерија.

Гледајући слику можемо једноставно сведочити колико је конфигурација лака.

Читаво објашњење можете добити у овоме коло пуњача батерија чланак Два релеја РЛ1 и РЛ2 су постављена тако да чине коло потпуно аутоматским. Када је мрежно напајање доступно, релеји се напајају и пребацују наизменичну мрежу директно у оптерећење преко тамо Н / О контаката. У међувремену се и батерија пуни кроз круг пуњача. У тренутку када нестане напајања наизменичном струјом, релеји се враћају и искључују мрежни вод и замењују га претварачем претварача, тако да претварач сада преузима напајање мрежног напона на терет , у року од милисекунди.

Уведен је још један релеј РЛ4 који пребацује своје контакте током нестанка струје, тако да се батерија која је била у режиму пуњења пребацује у режим претварача ради потребне генерације резервног напајања наизменичном струјом.

Листа делова за пуњач

Р1 = 1К,
П1 = 10К
Т1 = БЦ547Б,
Ц1 = 100уФ / 25В
Д1 --- Д4 = 1Н5402
Д5, 6, 7 = 1Н4007,
Сви релеји = 12 волти, 400 Охм, СПДТ

Трансформатор = 0-12В, 3 ампера

Дизајн # 4: 1ква УПС дизајн

Последњи дизајн, али убедљиво најмоћнији, говори о УПС кругу од 1000 вати напајаном са +/- 220В улазом, користећи серијски 40 носача 12В / 4 АХ батерија. Високонапонски рад чини систем релативно мање сложеним и без трансформатора. Идеју је тражио Водолија.

Техничке спецификације

Ја сам ваш обожавалац и са успехом сам изградио много пројеката за своју личну употребу и имао пуно задовољства. Бог те благословио. Сада намеравам да направим УПС од 1000 вати са другачијим концептом (претварач са високонапонским улазним једносмерном струјом).

Користићу батерију од 18 до 20 затворених батерија у серији, свака по 12 волти / 7 Ах, да дам 220+ волта за складиштење као улаз у претварач без трансформатора.

Можете ли да предложите најједноставнији могући круг за овај концепт који треба да укључује пуњач акумулатора + заштиту и аутоматско пребацивање због квара на мрежи. Касније ћу укључити и соларну снагу.

Дизајн

Предложени УПС круг од 1000 вата може се изградити коришћењем следећа два кола, где је први део претварача са потребним аутоматским преклопним релејима. Други дизајн пружа фазу аутоматског пуњења батерија.

Прво коло које приказује претварач од 1000 вати састоји се од три основне фазе.

Т1, Т2 заједно са припадајућим компонентама чине улазни диференцијални појачавач који појачава улазне ПВМ сигнале из ПВМ генератора који би могао бити синусни генератор.

Р5 постаје извор струје за пружање оптималне струје до степена диференцијала и до следећег степена погона.

Одсјек након ступња диференцијала је ступањ покретача који ефективно подиже појачани ПВМ са ступња диференцијала на довољне нивое за активирање наредног ступња снаге МОСФЕТ-а.

МОСФЕТ-ови су поравнати на пусх-пулл начин преко две батерије од 220 В и због тога пребацују напон на њиховим одводним / изворним терминалима како би произвели потребан АЦ 220 В излаз без уграђеног трансформатора.

Горњи излаз се завршава са оптерећењем преко фазе пребацивања релеја која се састоји од 12В 10амп ДПДТ релеја чији се улаз за активирање изводи из електричне мреже преко 12В АЦ / ДЦ адаптера. Овај окидачки напон примењује се на завојнице свих 12В релеја који се користе у кругу за предвиђене мреже за пребацивање претварача.

Списак делова за горњи УПС круг од 1000 вати

Сви отпорници ЦФР од 2 вата, ако нису наведени.

Р1, Р3, Р10, Р11, Р8 = 4к7
Р2, Р4, Р5 = 68к
Р6, Р7 = 4к7
Р9 = 10к
Р13, Р14 = 0,22 охма 2 вата
Р12, Р15 = 1К, 5 вати
Ц1 = 470пФ
Ц2 = 47уФ / 100В
Ц3 = 0,1уФ / 100В
Ц4, Ц5 = 100пФ
Д1, Д2 = 1Н4148
Т1, Т2 = БЦ556
Т5, Т6 = МЈЕ350
Т3, Т4 = МЈЕ340
К1 = ИРФ840
К2 = ФКП3П50

реле = ДПДТ, 12В / 10амп контакти, завојница од 400 охма

Коло пуњача батерија за пуњење 220В једносмерне батерије.

Иако би у идеалном случају укључене 12В батерије требало да се пуне појединачно путем напајања од 14В, имајући у виду једноставност, коначно је утврђено да је универзални појединачни пуњач од 220В пожељнији и лакши за изградњу.

Као што је приказано на доњем дијаграму, будући да је потребан напон пуњења у близини 260В, може се видети да се мрежни излаз од 220В директно користи у ту сврху.

Међутим, директно коришћење мреже може бити опасно за батерије због велике количине струје коју укључује, у дизајн је укључено једноставно решење помоћу сијалице серије 200 В.

Мрежни улаз се примењује преко једне диоде 1Н4007 и кроз жаруљу са жарном нити од 200 вати која пролази кроз контакте преклопног релеја.

У почетку полуталасни исправљени напон не може доћи до батерија јер је релеј у искљученом режиму.

Притиском на ПБ1, напајање тренутно може да дође до батерија.

То подстиче одговарајући ниво напона који ће се генерисати на сијалици од 200 вати, а оптичка ЛЕД ће га осетити.

Опто тренутно реагује и активира пратећи релеј који се тренутно активира и закључава и одржава чак и након отпуштања ПБ1.

Могло се видети како сијалица од 200 вати благо светли чији би интензитет зависио од напуњеног стања батерије.

Како батерије почињу да се пуне, напон на сијалици од 200 вата почиње да пада све док се реле не ИСКЉУЧИ чим достигне ниво напуњености батерије. Ово се може прилагодити подешавањем 4к7 унапред подешене поставке.

Излаз из горњег пуњача доводи се у батерију кроз неколико СПДТ релеја како је приказано на следећем дијаграму.

Релеји осигуравају стављање батерија у режим пуњења све док је мрежни улаз доступан и враћање у режим претварача када мрежни улаз закаже.




Претходно: Како направити једноставан круг ЛЕД лампица од 12 волти Следеће: Како направити 400-ватни круг претварача велике снаге