Paano Magdisenyo ng isang Hindi maputol na Power Supply (UPS) Circuit

Sa maikling tutorial na ito natututunan namin kung paano magdisenyo ng isang pasadyang UPS circuit sa bahay gamit ang mga ordinaryong sangkap tulad ng ilang NAND ICs at ilang relay.

Ano ang isang UPS

Ang UPS na kung saan ay kumakatawan sa hindi mapipintong suplay ng kuryente ay mga inverter na idinisenyo upang magbigay ng isang seam seam AC mains power sa isang nakakonektang pagkarga nang walang kahit kaunting pagkaantala, anuman ang biglaang mga pagkabigo ng kuryente o pagbabagu-bago o kahit isang brown-out.

Ang isang UPS ay naging kapaki-pakinabang para sa mga PC at iba pang kagamitang tulad na nagsasangkot ng kritikal na paghawak ng data at hindi makakaya ang pagkagambala ng mains power sa panahon ng isang mahalagang pagpapatakbo ng data na proseso.

Para sa mga kagamitang UPS ay naging napaka madaling gamiting dahil sa madalian nitong pag-back up ng lakas sa pag-load, at para sa pagbibigay sa gumagamit ng sapat na oras upang mai-save ang mahalagang data ng computer, hanggang sa maibalik ang aktwal na lakas ng mains.

Nangangahulugan ito na ang isang UPS ay dapat na napakabilis kasama ang pagbabago nito mula sa mains hanggang sa inverter (back up mode) at kabaliktaran sa panahon ng isang posibleng mainstrukturang kapangyarihan na mains.

Sa artikulong ito natututunan namin kung paano gumawa ng isang simpleng UPS kasama ang lahat ng mga walang hanggang minimum na tampok, na tinitiyak na umaayon ito sa mga pangunahing batayan at binibigyan ang gumagamit ng isang mahusay na kalidad na walang patid na kapangyarihan sa buong kurso ng pagpapatakbo nito.

Mga Yugto ng UPS

Isang pangunahing UPS circuit magkakaroon ng mga sumusunod na pangunahing yugto:

1) Isang circuit ng inverter

2) Isang Baterya

3) Isang circuit ng charger ng baterya

4) Isang yugto ng pagbabago ng circuit na gumagamit ng mga relay o iba pang mga aparato tulad ng triacs o SSRs.

Alamin natin ngayon kung paano ang mga yugto sa circuit sa itaas ay maaaring binuo at isama nang sama-sama para sa pagpapatupad ng isang makatwirang disente UPS system .

I-block ang Diagram

Ang nabanggit na mga yugto ng pag-andar ng isang hindi nagagambala na yunit ng supply ng kuryente ay maaaring maunawaan nang detalyado sa pamamagitan ng sumusunod na diagram ng block:

Makikita natin dito na ang pangunahing pagpapaandar ng pagbabago ng UPS ay isinasagawa ng isang pares ng mga yugto ng relay ng DPDT.

Ang parehong mga DPDT relay ay pinalakas mula sa isang 12 V AC hanggang DC power supply o adapter.

Ang kaliwang bahagi ng DPDT relay ay makikita sa pagkontrol sa charger ng baterya. Ang charger ng baterya ay pinapagana kapag ang mga AC mains ay magagamit sa pamamagitan ng mga contact sa itaas na relay, at nagbibigay ng input ng singilin sa baterya sa pamamagitan ng mga mas mababang contact na relay. Kapag nabigo ang AC mains, ang relay ay nakikipag-ugnay sa pagbabago sa mga contact na N / C. Ang mga contact sa itaas na relay ay naglilipat ng OFF power sa charger ng baterya, habang ang mas mababang mga contact ay nagkokonekta ngayon sa baterya kasama ang inverter upang simulan ang operasyon ng inverter mode.

Ang mga contact sa kanang bahagi ng relay ay ginagamit para sa pagbabago ng mula sa mga grid AC mains sa mga inverter AC mains, at sa kabaligtaran.

Isang Praktikal na Disenyo ng UPS

Sa sumusunod na talakayan susubukan naming maunawaan at magdisenyo ng isang praktikal na UPS circuit.

1) Ang Inverter.

Dahil ang isang UPS ay kailangang harapin ang mahalaga at sensitibong mga elektronikong kasangkapan, ang kasangkot na yugto ng inverter ay dapat na makatuwiran na advanced sa mga waveform nito, sa madaling salita isang ordinaryong square inverter na kuwadradong maaaring hindi inirerekomenda para sa isang UPS, at samakatuwid para sa aming disenyo tinitiyak namin na ang kondisyong ito ay angkop na inalagaan.

Kahit na nag-post na ako maraming mga inverter circuit sa website na ito, kasama ang sopistikado Mga uri ng sinewave ng PWM , dito pumili kami ng isang ganap na bagong disenyo upang lamang maging mas kawili-wili ang artikulo, at magdagdag ng isang bagong inverter circuit sa listahan

Ang disenyo ng UPS ay gumagamit lamang ng solong Ang IC 4093 at nagagawa pa ring magpatupad ng isang mabuting PWM na binago sine alon pagpapaandar sa output.

Listahan ng Mga Bahagi

• N1 --- N3 NAND gate mula sa IC 4093
• Mosfets = IRF540
• Transformer = 9-0-9V / 10 amps / 220V o 120V
• R3 / R4 = 220k palayok
• C1 / C2 = 0.1uF / 50V
• Ang lahat ng mga resistors ay 1K 1/4 wat

Pagpapatakbo ng Circuit ng Inverter

Ang Ang IC 4093 ay binubuo ng 4 na Schmidt type na NAND gate , ang mga pintuang ito ay naaangkop na naka-configure at nakaayos sa itaas na ipinakita na inverter circuit, para sa pagpapatupad ng kinakailangang mga pagtutukoy.

Ang isa sa mga pintuang N1 ay itinalsik bilang isang oscillator upang makabuo ng 200 Hz, habang ang isa pang gate N2 ay wired bilang pangalawang oscillator para sa pagbuo ng 50Hz pulses.

Ang output mula sa N1 ay ginagamit para sa pagmamaneho ng mga nakakabit na mosfet sa rate na 200Hz habang ang gate N2 kasama ang mga karagdagang gate na N3 / N4, ay pinalilipat ang mga mosfet na may rate na 50Hz.

Ito ay upang matiyak na ang mga mosfet ay hindi pinapayagan na magsagawa nang sabay-sabay mula sa output ng N1.

Ang mga output mula sa N3, N4 ay sinisira ang 200Hz mula sa N1 sa mga kahaliling bloke ng pulso na pinoproseso ng transpormer upang makabuo ng isang PWM AC sa inilaan na 220V.

Tinatapos nito ang yugto ng inverter para sa aming tutorial sa paggawa ng UPS.

Ang susunod na yugto ay nagpapaliwanag ng Changeover relay circuit , at kung paano kailangang i-wire ang inverter sa itaas na may mga relo ng pagbabago para sa pagpapadali sa awtomatikong pag-back up ng awtomatikong pag-inverter at pag-charge ng baterya sa pagkabigo ng mains, at kabaliktaran.

Ipa-relay ang Changeover Stage at Circuit ng Charger ng Baterya

Ipinapakita ng imahe sa ibaba kung paano maaaring mai-configure ang seksyon ng transpormer ng circuit ng inverter na may ilang mga relay para sa pagpapatupad ng awtomatikong pagbabago sa panukalang disenyo ng UPS.

Ipinapakita rin ang pigura a simpleng awtomatikong circuit ng charger ng baterya gamit ang IC 741 sa kaliwang bahagi ng diagram.

Alamin muna natin kung paano naka-wire ang mga relo ng pagbabago at pagkatapos ay maaari tayong magpatuloy sa paliwanag ng charger ng baterya.

Sa lahat mayroong 3 mga hanay ng mga relay na ginagamit sa yugtong ito:

1) 2 nos ng SPDT relay sa anyo ng RL1 at RL2

2) Isang DPDT relay bilang RL3a at RL3b.

Ang RL1 ay naka-attach sa circuit ng charger ng baterya at kinokontrol nito ang mataas / mababang cut na antas ng singil na pag-cut-off para sa baterya at tinutukoy kung kailan ang mga pangangailangan ng baterya ay handa nang magamit para sa inverter at kung kailan ito kailangang alisin.

Ang SPDT RL2 at ang DPDT (RL3a at RL3b) ay ginagamit para sa mga instant na aksyon ng pagbabago habang ang isang pagkabigo sa kuryente at pagpapanumbalik. Ginagamit ang mga contact sa RL2 para sa pagkonekta o pagdidiskonekta ng center tap ng transpormer gamit ang baterya depende sa kakayahang magamit o kawalan.

Ang RL3a at RLb na kung saan ay ang dalawang mga hanay ng mga contact ng DPDT relay na maging responsable para sa paglipat ng load sa mga inverter mains o mga grid mains sa panahon ng pagkawala ng kuryente o mga panahon ng pagpapanumbalik.

Ang mga coil ng RL2 at DPDT RL3a / RL3b ay sumali sa isang 14V supply ng kuryente tulad ng mga relay na ito mabilis na buhayin at i-deactivate depende sa katayuan ng input mains at gawin ang kinakailangang mga pagkilos ng pagbabago. Ang supply ng 14V na ito ay ginagamit din bilang mapagkukunan para sa singilin ang baterya ng inverter habang magagamit ang lakas ng mains.

Ang likaw ng RL1 ay maaaring makita na konektado sa opamp circuit na kinokontrol ang pagsingil ng baterya ng baterya at tinitiyak na ang supply sa baterya mula sa pinagmulan ng 14V ay napuputol sa sandaling maabot ang parehong halaga.

Tinitiyak din nito na habang ang baterya ay nasa inverter mode at natupok ng pag-load, ang mas mababang antas ng paglabas nito ay hindi kailanman pumupunta sa ibaba 11V, at pinuputol nito ang baterya mula sa inverter kapag umabot ito sa antas na ito. Ang parehong mga pagpapatakbo na ito ay naisakatuparan ng relay RL1 bilang tugon sa mga utos ng opamp.

Ang pamamaraan ng pag-set up para sa nasa itaas na baterya ng charger ng UPS ay maaaring malaman mula sa artikulong ito kung aling mga discuse kung paano gumawa ng isang mababang mataas na cut off ang charger ng baterya gamit ang IC 741

Ngayon ay kailangan lamang nitong isama ang lahat ng mga yugto sa itaas para sa pagpapatupad ng isang disenteng naghahanap ng maliit na UPS, na maaaring magamit para sa pagbibigay ng isang hindi mapigilan na lakas sa iyong PC o anumang iba pang katulad na gadget.

Iyon lang, natapos nito ang aming tutorial para sa pagdidisenyo ng isang personal na UPS circuit na maaaring madaling gawin ng anumang bagong hobbyist sa pamamagitan ng pagsunod sa detalyadong gabay sa itaas.