Jednostavni mrežni UPS krug

U ovom postu saznajemo o izradi jednostavnog internetskog ometača neprekidnog napajanja (UPS) koji jamči neometani prijenos mrežnog napajanja izmjeničnom strujom u pretvarački mrežni napon za teret, uslijed odsustva nezgrapnih prekidača ili releja za prijenos.

Što je mrežni UPS

Kao što i samo ime govori, mrežni UPS sustav neprekidno ostaje na mreži i nikad se ne isključuje čak ni na djelić sekunde, budući da je napajanje UPS pretvarača neprekidno povezano, bez obzira na mrežnu naizmjeničnu situaciju.

Tijekom razdoblja dostupnog mrežnog ulaza, on se prvo pretvara u istosmjernu struju i spušta na razinu baterije.

Ovaj DC puni bateriju i također ima prednost nad baterijom za istovremeno napajanje pretvarača zbog njegove veće snage od baterije. Pretvarač pretvara ovaj istosmjerni tok natrag u izmjeničnu struju za napajanje priključenog tereta.

U slučaju da mrežni naizmjenični strujni kvar prestane, silazni napon s istosmjerne i istosmjerne struje se prekida, a baterija neprekidno spojena u liniju, sada započinje neometano napajanje pretvarača, bez prekida napajanja opterećenja.

Online UPS vs Offline UPS

Glavna razlika između mrežnog UPS-a i izvanmrežnog UPS-a je u tome što, za razliku od offline UPS-a, mrežni UPS ne ovisi o mehaničkim preklopni releji ili prekidači za prijenos za prijelaz iz AC mreže u izmjeničnu mrežu izmjeničnog napona tijekom kvara AC mreže (kao što je prikazano dolje).

S druge strane, Offline UPS sustavi kao što je prikazano na donjem blok dijagramu, oslanjajte se na mehaničke releje za prijenos UPS-a u način rada pretvarača, za vrijeme odsutnosti mrežnog napajanja.

U tim sustavima kada je mrežni napon dostupan, napajanje se izravno isporučuje na teret putem skupa relejnih kontakata, a baterija se drži u načinu punjenja putem drugog seta relejnih kontakata.

Čim mrežni napon ne uspije, relevantni kontakti releja se deaktiviraju i isključuju bateriju način punjenja u način pretvarača , te opterećenje od mreže AC do izmjeničnog pretvarača.

To podrazumijeva da postupak prijenosa obično uključuje malo kašnjenje, iako u milisekundama, dok se prebacuje s mreže na glavnu mrežu pretvarača.

Ovo kašnjenje, iako malo, moglo bi biti kritično za osjetljivu elektroničku opremu kao što je računala ili sustavi temeljeni na mikrokontroleru.

Stoga online UPS sustav čini se da je učinkovitiji od izvanmrežnog UPS-a u pogledu brzine i glatkoće, tijekom postupka prelaska s mrežne na izmjeničnu izmjeničnu struju za sve vrste uređaja.

Projektiranje jednostavnog mrežnog kruga UPS-a / pretvarača

Kao što je spomenuto u gornjim odjeljcima, izrada jednostavnog mrežnog UPS-a zapravo izgleda prilično jednostavno.

EMI filtar zanemarit ćemo radi jednostavnosti, a i zato što će pretvarač u našem dizajnu biti niske frekvencije (50 Hz) transformator od željezne jezgre na temelju pretvarača i SMPS već bi uključivao ugrađeni EMI filtri za potrebne ispravke.

Za osnovni mrežni dizajn UPS-a trebat će nam sljedeći materijali:

• Gotov SMPS modul izmjeničnog napona od 14 do 5 V s pojačalom.
• Sustav za prekid punjenja baterija s konstantna struja sklop punjača.
• Stupanj isključenja kruga prekida baterije.
• Baterija 12 V / 7Ah
• Bilo koji jednostavan krug pretvarača s ove web stranice.

Kružni dijagrami i faze

Različite faze kruga za predloženi mrežni UPS krug mogu se naučiti iz sljedećih pojedinosti:

1) Prekidački krugovi baterije : Donji krug prikazuje vrlo važan prekinut krug prekomjernog punjenja baterije, izgrađen oko nekoliko op amp faze .

Lijevi bočni stupanj opcijskog pojačala konfiguriran je za kontrolu prekomjernog punjenja baterije. Pin 3 opcijskog pojačala povezan je s pozitivnom baterijom radi određivanja razine napona. Kad ovaj napon akumulatora na kontaktu br. 3 premaši odgovarajuću cijenjevnu vrijednost pin 2, opcijski izlazni pin br. 6 okreće se visoko.

Ovo aktivira relej putem BC547 tranzistor s pogonom uzrokujući da se kontakti releja pomaknu s N / C na N / O, što prekida napajanje baterije, sprječavajući prekomjerno punjenje baterije.

Povratne informacije otpornik za histerezu preko zatiča # 6 i zatiča # 3 lijevog opcijskog pojačala uzrokuje da se relej zaskoči na određeno vrijeme, sve dok napon akumulatora ne padne na razinu ispod praga pridržavanja histereze, što dovodi do toga da pin # 3 padne, i odgovarajuće pin # 6 također se spušta, isključujući relej. Kontakti releja sada se prebacuju natrag na N / C, obnavljajući napajanje baterije.

Prekinut krug prekomjernog pražnjenja

Desno bočno pojačalo kontrolira ograničenje pražnjenja baterije ili uređaja slaba baterija situacija. Sve dok napon pina 3 ovog opcijskog pojačala ostaje iznad referentne razine pina 2 (kako je postavljeno unaprijed postavljenim pinom 3), izlaz optičkog pojačala i dalje je visok.

Ova velika snaga na pinu 6 omogućuje priključenom MOSFET-u da ostane u načinu provođenja, što omogućuje uključivanje pretvarača preko negativne crte.

Čak i da se baterija prekomjerno ispraznila opterećenjem pretvarača, razina pina opcijskog pojačala 3 pada ispod referentnog napona pina 2, zbog čega se pin 6 IC-a spusti, što prekida MOSFET i pretvarač .

Trenutni upravljački stupanj

BJT povezan s MOSFET-om čini trenutni upravljački krug za mrežni UPS, koji omogućuje punjenje baterije kroz konstantnu razinu struje.

R2 se mora izračunati kako bi se postavila maksimalna razina struje za bateriju i pretvarač. Može se provesti pomoću sljedeće formule:

R2 = 0,7 / maksimalna struja

dva) Krug pretvarača : Krug pretvarača za mrežni UPS sustav, koji mora biti povezan s gore navedenim krug kontrolera baterije prikazano je dolje.

Odabrali smo Krug temeljen na IC 555 radi jednostavnosti i također radi osiguranja odgovarajućeg raspona izlazne snage.

Ovaj će pretvarač ostati na mreži sve dok krug punjača i baterija ostanu u funkciji i dok mrežni mrežni naizmjenični se na odgovarajući način napaja u sustav putem a SMPS krug izmjeničnog i istosmjernog napona s naponom 14V, 5 amp , ili prema određenoj ocjeni snage sustava, koja je u potpunosti prilagodljiva.

Povratne informacije BJT preko ulaza MOSFET-a pretvarača osiguravaju da izlazni napon pretvarača nikad ne prelazi sigurnu razinu i da se napaja kontrolirano.

Ovim je zaključen naš jednostavan mrežni dizajn UPS kruga, koji osigurava neprekidno internetski prekid napajanja bilo kojeg AC napajanja, koje mora biti funkcionalno bez ikakvih prekida, bez obzira na ulaznu dostupnost izmjenične struje.