Како дизајнирати круг за непрекидно напајање (УПС)

Испробајте Наш Инструмент За Елиминисање Проблема





У овом кратком упутству научимо како дизајнирајте прилагођено УПС коло код куће користећи уобичајене компоненте као што су неколико НАНД ИЦ-а и неки релеји.

Шта је УПС

УПС, што представља непрекидно напајање, су претварачи дизајнирани да пружају бежично напајање наизменичном струјом повезаном оптерећењу без и најмањег прекида, без обзира на нагле прекиде напајања или колебање или чак испадање.



УПС постаје користан за рачунаре и другу такву опрему која укључује критично руковање подацима и не може себи приуштити прекид напајања током виталне операције обраде података.

За ову опрему УПС постаје врло користан због тренутног резервног напајања у оптерећењу и због пружања кориснику довољно времена да сачува кључне податке рачунара, све док се стварна мрежна напајање не обнови.



То значи да УПС мора бити изузетно брз при преласку са мреже на претварач (резервни режим) и обрнуто током могућег квара на мрежи.

У овом чланку сазнајемо како да направимо једноставан УПС са свим минималним карактеристикама, осигуравајући његову усклађеност са горе наведеним основама и пружајући кориснику непрекидну струју доброг квалитета током целог рада.

УПС фазе

Основно УПС коло имаће следеће основне фазе:

1) Инвертерски круг

2) Батерија

3) Круг пуњача батерија

4) Фаза преклопног кола која користи релеје или друге уређаје попут триака или ССР-а.

Сада да научимо како се горње фазе кола могу градити и интегрисати заједно за примену разумно пристојног УПС систем .

Блок дијаграм

Поменуте функционалне фазе јединице за непрекидно напајање могле би се детаљно разумети кроз следећи блок дијаграм:

Овде можемо видети да главну функцију пребацивања УПС-а изводи неколико ДПДТ-релејних фаза.

Оба ДПДТ релеја напајају се са 12 В наизменичног на истосмерно напајање или адаптер.

Може се видети леви бочни ДПДТ релеј који контролише пуњач акумулатора. Пуњач батерија се напаја када је наизменична струја доступна преко горњих контаката релеја и напаја батерију улазом за пуњење преко доњих контаката релеја. Када мрежни напон закаже, релејни контакти прелазе у Н / Ц контакте. Горњи контакти релеја ИСКЉУЧУЈУ напајање пуњача, док доњи контакти повезују батерију са претварачем да би покренули рад режима претварача.

Десни бочни контакти релеја користе се за прелазак са мреже наизменичне струје на мрежу наизменичне струје претварача и обрнуто.

Практични УПС дизајн

У следећој дискусији покушаћемо да разумемо и дизајнирамо практично УПС коло.

1) Претварач.

Будући да се УПС мора суочити са кључним и осетљивим електроничким уређајима, укључена фаза претварача мора бити разумно напредована својим таласним обликом, другим речима, обични претварач квадратног таласа можда се не препоручује за УПС, па стога за наш дизајн водимо рачуна да ово стање је на одговарајући начин збринуто.

Иако сам објавио многи кругови инвертора на овој веб локацији, укључујући и софистицирану Типови синусних таласа ПВМ , овде одабиремо потпуно нови дизајн само да бисмо чланак учинили занимљивијим и на листу додајемо ново коло претварача

Дизајн УПС-а користи само један ИЦ 4093 и још увек је у стању да изврши добар ПВМ модификовани синусни талас функције на излазу.

круг претварача за УПС конструкцију

Листа делова

  • Н1 --- Н3 НАНД капије са ИЦ 4093
  • Мосфетс = ИРФ540
  • Трансформатор = 9-0-9В / 10 ампера / 220В или 120В
  • Р3 / Р4 = 220к лонац
  • Ц1 / Ц2 = 0,1 уФ / 50В
  • Сви отпорници су 1К 1/4 вата

Рад круга претварача

Тхе ИЦ 4093 састоји се од 4 НАНД капије типа Сцхмидт , ове капије су одговарајуће конфигурисане и распоређене у горе приказаном кругу претварача, за примену потребних спецификација.

Једна капија Н1 постављена је као осцилатор да производи 200 Хз, док је друга капија Н2 ожичена као други осцилатор за генерисање импулса од 50 Хз.

Излаз из Н1 користи се за погон прикључених мосфетова брзином од 200Хз, док капија Н2 заједно са додатним капијама Н3 / Н4, наизменично пребацује мосфетове брзином од 50Хз.

Ово жели да обезбеди да МОСФЕТ-овима никада није дозвољено да истовремено воде са излаза Н1.

Излази из Н3, Н4 прекидају 200Хз од Н1 у алтернативне блокове импулса које трансформатор обрађује да би произвео ПВМ АЦ на предвиђених 220В.

Овим је завршена фаза претварача за наш водич за израду УПС-а.

Следећа фаза објашњава коло преклопног релеја и како горњи претварач треба повезати са преклопним релејима како би се олакшало аутоматско прављење резервних копија и пуњење батерија током квара на мрежи, и обрнуто.

Прекидач релеја и круг пуњача батерије

Слика испод показује како се одељак трансформатора у кругу претварача може конфигурисати са неколико релеја за примену аутоматског пребацивања за предложени дизајн УПС-а.

На слици је такође приказан а једноставно коло аутоматског пуњача батерија користећи ИЦ 741 на левој страни дијаграма.

Прво да научимо како су повезани релеји за пребацивање, а затим можемо да наставимо са објашњењем пуњача батерија.

УПС аутоматско пребацивање релеја

У овој фази се користе 3 комплета релеја:

1) 2 броја СПДТ релеја у облику РЛ1 и РЛ2

2) Један ДПДТ релеј као РЛ3а и РЛ3б.

РЛ1 је повезан са кругом пуњача акумулатора и он контролише гранични ниво напуњености акумулатора за високи / ниски ниво и одређује када је батерија спремна за употребу за претварач и када је потребно уклонити.

СПДТ РЛ2 и ДПДТ (РЛ3а и РЛ3б) користе се за тренутне акције пребацивања током нестанка струје и обнављања. РЛ2 контакти се користе за повезивање или одвајање централне славине трансформатора са батеријом, у зависности од доступности или одсуства мреже.

РЛ3а и РЛб, која су два комплета контаката ДПДТ релеја, постају одговорни за пребацивање оптерећења на мрежу претварача или мрежу током прекида напајања или периода обнављања.

Завојнице РЛ2 и ДПДТ РЛ3а / РЛ3б спојене су са 14В напајање тако да се ови релеји брзо активирају и деактивирају у зависности од статуса улазне мреже и извршавају потребне радње пребацивања. Ово напајање од 14 В такође се користи као извор за пуњење батерије претварача док је мрежно напајање доступно.

Може се видети да је завојница РЛ1 повезана са опамп кругом који контролише пуњење батерије и осигурава прекид напајања батерије из извора од 14 В чим достигне исту вредност.

Такође осигурава да док је батерија у режиму претварача и троши је оптерећење, њен нижи ниво пражњења никада не пада испод 11В и одсеца батерију од претварача када достигне приближно овај ниво. Обје ове операције извршава релеј РЛ1 као одговор на наредбе опампа.

Поступак подешавања горњег кола пуњача за УПС батерије можете научити из овог чланка који говори како да направите пуњач батерија са ниским нивоом одсека помоћу ИЦ 741

Сада једноставно треба да интегрише све горе наведене фазе за извођење малог УПС-а пристојног изгледа, који би могао да се користи за пружање непрекидног напајања рачунару или било ком другом сличном уређају.

То је то, ово завршава наш водич за дизајнирање личног УПС кола који сваки нови хобиста може лако да уради пратећи горњи детаљни водич.




Претходни: Ардуино струјни кругови вентилатора са контролисаном температуром Следеће: 3-фазни круг регулатора брзине асинхроног мотора