Vienkārša tiešsaistes UPS shēma

Šajā amatā mēs uzzinām par vienkārša tiešsaistes nepārtrauktās barošanas avota (UPS) izveidi, kas garantē vienmērīgu maiņstrāvas padeves vienmērīgu pārsūtīšanu uz invertora strāvas padevi slodzes dēļ, jo nav apgrūtinošu pārslēgšanas slēdžu vai releju.

Kas ir tiešsaistes UPS

Kā norāda nosaukums, tiešsaistes UPS sistēma nepārtraukti uzturas tiešsaistē un nekad nedarbojas bezsaistē pat sekundes daļu, jo akumulatora padeve UPS invertoram tiek turēta nepārtraukti savienota neatkarīgi no tīkla maiņstrāvas.

Laikā, kad ir pieejama tīkla maiņstrāva, tā vispirms tiek pārveidota par līdzstrāvu un samazināta līdz akumulatora līmenim.

Šī līdzstrāva uzlādē akumulatoru, kā arī ir prioritāte pār akumulatoru, lai vienlaikus darbinātu invertoru, jo tā jaudas līmenis ir lielāks nekā akumulatoram. Invertors pārveido šo līdzstrāvu atpakaļ par tīkla maiņstrāvu, lai darbinātu pievienoto slodzi.

Gadījumā, ja maiņstrāvas tīkls neizdodas, pārtrauktais maiņstrāvas līdz līdzstrāvas padeve tiek pārtraukta, un akumulators, kas nepārtraukti tiek pievienots līnijā, tagad invertoru sāk darbināt nevainojami, nepārtraucot strāvas padevi.

Tiešsaistes UPS vs Bezsaistes UPS

Galvenā atšķirība starp tiešsaistes UPS un bezsaistes UPS ir tā, ka atšķirībā no bezsaistes UPS tiešsaistes UPS nav atkarīgs no mehāniskā pārslēgšanas releji vai pārsūtīšanas slēdži pārejai no maiņstrāvas uz invertora maiņstrāvu maiņstrāvas tīkla atteices laikā (kā parādīts zemāk).

No otras puses, Bezsaistes UPS sistēmas kā parādīts zemāk esošajā blokshēmā, paļāvieties uz mehāniskiem relejiem, pārsūtot UPS uz invertora režīmu, ja nav tīkla maiņstrāvas.

Šajās sistēmās, kad ir pieejams maiņstrāva, barošana tiek tieši piegādāta kravai, izmantojot releja kontaktu komplektu, un akumulators tiek turēts uzlādes režīmā, izmantojot citu releja kontaktu komplektu.

Tiklīdz maiņstrāva nedarbojas, attiecīgie releja kontakti deaktivizējas un izslēdz akumulatoru no uzlādes režīms invertora režīmā , un slodze no režģa maiņstrāvas līdz invertora maiņstrāvai.

Tas nozīmē, ka pārsūtīšanas process mēdz būt saistīts ar nelielu kavēšanos, kaut arī milisekundēs, vienlaikus pārejot no tīkla maģistrāles uz invertora maģistrāli.

Šī aizkavēšanās, lai arī neliela, varētu būt kritiska jutīgām elektroniskām iekārtām, piemēram, datori vai mikrokontrolleru sistēmas.

Tāpēc tiešsaistē UPS sistēma šķiet ātruma un gluduma ziņā efektīvāka nekā bezsaistes UPS, pārejas procesā no tīkla AC uz invertora maiņstrāvu visu veidu ierīcēm.

Vienkāršas tiešsaistes UPS / invertora shēmas projektēšana

Kā tika apspriests iepriekšējās sadaļās, vienkārša tiešsaistes UPS izgatavošana izskatās diezgan vienkārši.

Mēs ignorēsim EMI filtru vienkāršības labad un arī tāpēc, ka mūsu projektā paredzētais invertors būs zemas frekvences (50 Hz) dzelzs kodola transformators balstīts invertors un SMPS jau iekļautu iebūvēto EMI filtri nepieciešamajiem labojumiem.

Pamata tiešsaistes UPS projektēšanai mums būs nepieciešami šādi materiāli:

• Gatavs tīkla maiņstrāvas līdz līdzstrāvai 14 V 5 ampēru SMPS modulis.
• Akumulatora pārslodzes izslēgšanas sistēma ar pastāvīga strāva lādētāja shēma.
• Akumulators izlādes atslēgšanas ķēdes posmā.
• Akumulators 12 V / 7 Ah
• Jebkurš vienkārša invertora shēma no šīs vietnes.

Kontūru shēmas un posmi

Piedāvātās tiešsaistes UPS shēmas dažādos ķēdes posmus var uzzināt, izmantojot šādu informāciju:

1) Akumulatora atslēgšanas shēmas : Zemāk redzamā ķēde parāda ļoti svarīgo akumulatora pārslodzes pārtraukuma ķēdi, kas izveidota ap pāris op amp posmi .

Kreisās puses op amp posms ir konfigurēts, lai kontrolētu akumulatora uzlādi. Op amp 3. tapa ir savienota ar pozitīvu akumulatoru, lai noteiktu tā sprieguma līmeni. Kad šis akumulatora spriegums pie tapas Nr. 3 pārsniedz atbilstošo tapas Nr. 2 zeneru vērtību, op amp izejas tapas Nr.

Tas aktivizē releju, izmantojot BC547 vadītāja tranzistors releja kontaktu maiņa no N / C uz N / O, kas pārtrauc akumulatora uzlādes padevi, novēršot akumulatora pārmērīgu uzlādi.

Atsauksmes histerēzes rezistors pāri kreisās opamp amp # 6 un pin 3 izraisa releja fiksāciju uz noteiktu laiku, līdz akumulatora spriegums nokrītas līdz līmenim, kas zemāks par histerēzes noturēšanas slieksni, kā rezultātā spraudnis # 3 nokrītas zemu, un attiecīgi tapa Nr. 6 arī pazeminās, izslēdzot releju. Releja kontakti tagad pārslēdzas atpakaļ uz N / C, atjaunojot akumulatora uzlādes padevi.

Pārmērīgas izlādes pārtraukuma ķēde

Labās puses op amp kontrolē akumulatora vai akumulatora izlādes robežu zems akumulatora līmenis situāciju. Kamēr šī op pastiprinātāja tapas Nr. 3 spriegums paliek virs kontakta Nr. 2 atskaites līmeņa (kā iestatīts ar tapas Nr. 3 sākotnējo iestatījumu), op amp izeja joprojām ir augsta.

Šī lielā jauda pie tapas Nr. 6 ļauj pievienotajam MOSFET palikt vadīšanas režīmā, kas ļauj invertoru ieslēgt caur negatīvo līniju.

Pat ja akumulatora pārmērīga iztukšošana notiek ar invertora slodzi, op amp 3. tapas līmenis Nr. 3 nokrītas zem kontakta Nr. 2 atsauces sprieguma, izraisot zemu IC spraudni # 6, kas pārtrauc MOSFET un invertoru .

Pašreizējais vadības posms

Ar MOSFET saistītais BJT veido tiešsaistes UPS strāvas vadības ķēdi, kas ļauj akumulatoru uzlādēt, izmantojot pastāvīgu strāvas līmeni.

R2 jāaprēķina, lai iestatītu akumulatora un invertora maksimālo strāvas vadības līmeni. To var īstenot, izmantojot šādu formulu:

R2 = 0,7 / maksimālā strāva

2) Invertora shēma : Invertora shēma tiešsaistes UPS sistēmai, kurai jābūt savienotai ar iepriekš minēto akumulatora kontroliera ķēde ir parādīts zemāk.

Mēs esam izvēlējušies IC 555 ķēde vienkāršības labad, kā arī lai nodrošinātu pietiekamu jaudas diapazonu.

Šis invertors paliks tiešsaistē, kamēr lādētāja ķēde un akumulators darbosies un tīkla maiņstrāva tiek atbilstoši padots sistēmai, izmantojot a Maiņstrāvas līdz līdzstrāvas SMPS ķēde ar nominālu 14 V, 5 amp , vai atbilstoši katrai sistēmas jaudas kategorijai, kas ir pilnībā pielāgojama.

BJT atgriezeniskā saite pāri invertora MOSFET vārtiem nodrošina, ka invertora izejas spriegums nekad nepārsniedz drošo līmeni un tiek padots kontrolēti.

Tas noslēdz mūsu vienkāršo tiešsaistes UPS ķēdes dizainu, kas nodrošina nepārtrauktu nepārtrauktu tiešsaistes strāvas padevi jebkurai maiņstrāvas slodzei, kurai jābūt funkcionējošai bez traucējumiem neatkarīgi no ieejas maiņstrāvas pieejamības.