Применение блоков бесперебойного питания в БПИ-АКБ в комплексе технических средств ПК-300
- Родительская категория: Истории применения
- Просмотров: 6158
Рейтинг: 5 / 5
Пожалуйста, оценитеОценка 1Оценка 2Оценка 3Оценка 4Оценка 5Блоки бесперебойного питания БПИ-30-АКБ, БПИ-30-АКБ-2К и БПИ-45-АКБ-2К применяются в качестве источника резервного питания в Комплексе технических средств ПК-300, производства Инженерной компании АНТ-Информ.
КТС ПК-300 представляет собой набор микропроцессорных устройств — модулей, предназначенных для создания устройств телемеханики, систем учета и т.д.
Рисунок 1 — Структурная схема КТС ПК-300
В состав технических средств комплекса входят: модуль центрального процессора, модули ввода/вывода, модули связи и другие вспомогательные модули.
Разнообразие модулей КТС ПК-300 обеспечивает гибкость при проектировании систем телемеханики и учета на объектах с различной топологией. К модулям центрального процессора можно подключить устройства ввода/вывода в необходимом количестве, модули связи. КТС ПК-300 обеспечивает обмен данными с пунктом управления по следующим каналам связи:
— физическая линия;
— радиоканал;
— GSM CSD;
— GSM GPRS;
— Ethernet.
Рисунок 2 — Общий вид шкафа
КТС ПК-300 с источником
бесперебойного питания
БПИ-30-АКБ-2К
Рисунок 3 — Источник
бесперебойного питания
БПИ-30-АКБ-2К
КТС ПК-300 с источником
бесперебойного питания
БПИ-30-АКБ-2К
Рисунок 5 — Источник
бесперебойного питания
БПИ-30-АКБ-2К
Рисунок 6 — Источник бесперебойного питания БПИ-30-АКБ
Источники бесперебойного питания БПИ-АКБ выполняют следующие функции:
— преобразование сетевого напряжения в стабилизированное выходное напряжение постоянного тока напряжениями 13,8В и 24В с резервированием от внешней аккумуляторной батареи;
— при выходе входного напряжения за пределы рабочего диапазона, происходит автоматическое отключение блока питания от сети и переход в режим работы от АКБ.
При возврате значения напряжения в допустимые пределы, блок питания переходит в режим работы от сети;
— при коротком замыкании или перегрузке на выходе блок питания переходит в аварийный режим и отключается от сети без перехода на режим работы от АКБ. После устранения короткого замыкания и наличия сетевого питающего напряжения, блок питания входит в режим работы от сети;
— при входе сетевого напряжения в рабочий диапазон происходит включение блока питания с функцией «мягкого» пуска и ограничением выходного тока.
Основные функциональные преимущества источников питания:
— переход между режимами работы от сети и работы от аккумуляторной батареи происходит без перерыва выходного напряжения;
— встроенные сетевые фильтры с элементами защиты от электромагнитных и высоковольтных помех;
— защита от переполюсовки аккумуляторной батареи;
— выносной датчик температуры и схема термокомпенсации напряжения заряда батареи в зависимости от температуры окружающего воздуха позволяют увеличить ресурс аккумуляторной батареи;
— удаленная сигнализация режимов работы блоков через оптроны.
Рисунок 7 — Функциональная схема блоков
Таким образом, применение источников питания БПИ-АКБ, позволяет создавать надежные решения для осуществления функционирования систем АСУТП в условиях отсутствия надежного сетевого питания.
Новости компании
Новости производства
Нояб 04, 2021 5918
Многоканальный регистратор ЭнИ-702 сертифицирован в соответствии требованиям ТР ТС 020/2011, 004/2011
Окт 01, 2021 6402
Барьеры искрозащиты ЭнИ-БИС-Ех. Сертификат признания типа средств измерений в Республике Беларусь
Сен 03, 2021 22175
Датчики давления ЭнИ-100, ЭнИ-12: сертификат соответствия SIL2,3
Июль 15, 2021 6473
Барьеры искрозащиты ЭнИ-БИС-Ех. Сертификат признания типа средств измерений в Республике Казахстан
ИБП-12А
Описаниецентр загрузкиПРИМЕНЕНИЕ В ПРОЕКТАХ
Источник бесперебойного питания ИБП-12А
Источники вторичного электропитания резервированные ИБП-12, ИБП-24 предназначены для бесперебойного обеспечения систем охранно-пожарной сигнализации контроля и управления доступом, средств противопожарной защиты и других потребителей напряжением постоянного тока.
ИБП ОБЕСПЕЧИВАЮТ:
· Выполнение технических требований НПБ86-2000.
· Автоматический переход на резервное питание при отключении сети переменного тока.
· Контроль напряжения сети переменного тока.
· Заряд аккумуляторной батареи при наличии сети переменного тока.
· Предохранение аккумуляторной батареи от глубокого разряда.
· Формирование сигнала неисправности при снижении минимального напряжения аккумуляторной батареи.
· Защиту от последствий короткого замыкания или превышения максимального значения тока нагрузки.
· Формирование сигнала неисправности при вскрытии корпуса.
· Передачу сигналов неисправности по двухпроводной линии связи типа «токовая петля».
· Оптическую индикацию отображения режимов работы и состояния ИБП и аккумуляторной батареи.
Технические характеристики |
|
| Напряжение сети переменного тока, В | 220 |
| Выходное напряжение при наличии напряжения сети переменного тока, В: | |
| — ИБП-12 | 13,0…13,6 |
| — ИБП-24 |
26,0. .27,6
|
| Выходное напряжение при пропадании напряжения сети переменного тока, В: | |
| — ИБП-12 | 11,0…13,5 |
| — ИБП-24 | 21,0…27,0 |
| Максимальный ток выхода, А: | |
| — ИБП-12 | 3,0 |
| — ИБП-24 | 2,5 |
| Линия связи | Двухпроводная, типа «токовая петля» |
| Собственный ток потребления при работе от БА, не более, А | 0,2 |
| Напряжение аккумуляторной батареи, В: | |
| — ИБП-12 | 12 |
| — ИБП-24 | 24 |
| Амплитуда пульсаций, мВ, не более | 100 |
| Напряжение автоматического отключения аккумулятора от нагрузки при разряде, В |
9,5. ..10,0
|
| Максимальная емкость аккумуляторов, Ач | |
| — ИБП-12 | 18 |
| — ИБП-24 | 9 |
| Мощность, потребляемая от сети переменного тока при максимальной нагрузке, Вт, не более | 60 |
| Рабочая температура, С | -10…+40 |
| Размеры аккумуляторного отсека, мм (2 АКБ по 9 Ач) | 155х228х70 |
| Габаритные размеры ИБП, мм, не более | 254х233х77 |
| Масса без аккумуляторов, кг, не более | 3 |
__________________________________
ПРЕИМУЩЕСТВА РУБИКОН
∙ Простота монтажа
∙ Простота настройки, автоматическое определение адресных устройств в шлейфе
∙ Простота адресации: по серийному номеру
∙ Параметры всех АУ настраиваются с ППК
∙ Возможность Ethernet-подключения ППК с удаленным управлением и мониторингом состояния системы через web-интерфейс
∙ Возможность применения сразу нескольких ППК в распределенных системах, объединенных по Ethernet в режиме сетевого взаимодействия
______________________________________
РУКОВОДСТВА ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ
Смотреть все
РЭ_ИБП12. 24 | Скачать | [pdf, 271 KB] |
ИНЖЕНЕРНЫЕ ЗАГОТОВКИ
Смотреть все
| asb_rubicon_full | Скачать | [x-zip-compressed, 11265 KB] |
4 схемы простых источников бесперебойного питания (ИБП)
В этом посте мы исследуем 4 простых схемы источников бесперебойного питания (ИБП) на 220 В, использующих батарею 12 В, которые может понять и сконструировать любой начинающий энтузиаст.
Эти схемы можно использовать для управления соответствующим образом выбранным устройством или нагрузкой, давайте рассмотрим схемы.
Схема №1: Простой ИБП на одной микросхеме
Простая идея, представленная здесь, может быть реализована в домашних условиях с использованием самых обычных компонентов для получения приемлемого результата. Его можно использовать для питания не только обычных электроприборов, но и таких сложных гаджетов, как компьютеры. Его инверторная схема использует модифицированную синусоидальную конструкцию.
Источник бесперебойного питания с продуманными функциями может быть не критичен для работы даже сложных гаджетов. Скомпрометированная конструкция системы ИБП, представленная здесь, вполне может удовлетворить потребности. Он также включает в себя встроенное универсальное интеллектуальное зарядное устройство.
Разница между ИБП и инвертором
В чем разница между источником бесперебойного питания (ИБП) и инвертором? Ну, вообще говоря, оба предназначены для выполнения основной функции преобразования напряжения батареи в переменный ток, который может использоваться для работы различных электрических устройств в отсутствие нашей домашней сети переменного тока.
Однако в большинстве случаев инвертор не может быть оснащен многими функциями автоматического переключения и мерами безопасности, обычно присущими ИБП.
Кроме того, инверторы в большинстве случаев не имеют встроенного зарядного устройства, в то время как все ИБП имеют встроенное автоматическое зарядное устройство для облегчения мгновенной зарядки соответствующей батареи при наличии сети переменного тока и возврата питания батареи в инверторном режиме в момент входная мощность не работает.
Кроме того, все ИБП предназначены для выработки переменного тока, имеющего синусоидальную форму волны или, по крайней мере, модифицированную прямоугольную волну, очень похожую на синусоидальную форму волны. Это, возможно, становится самой важной особенностью ИБП.
Имея в наличии так много функций, эти удивительные устройства, несомненно, должны стать дорогими, и поэтому многие из нас, принадлежащих к среднему классу, не могут их достать.
Я попытался создать ИБП, хотя и не сравнимый с профессиональными, но однажды построенный, он определенно сможет достаточно надежно заменить перебои в сети, а также, поскольку выход представляет собой модифицированную прямоугольную волну, подходит для работы со всеми сложными электронными устройствами.
, даже компьютеры.
Все приведенные здесь конструкции относятся к автономному типу, вы также можете попробовать эту простую онлайн-схему ИБП. включает в себя важные черты.
Микросхема SN74LVC1G132 имеет один вентиль И-НЕ (триггер Шмитта), заключенный в небольшой корпус. По сути, он образует сердце каскада генератора и требует только одного конденсатора и резистора для необходимых колебаний. Значение этих двух пассивных компонентов определяет частоту генератора. Здесь он рассчитан примерно на 250 Гц.
Вышеупомянутая частота применяется к следующему каскаду, состоящему из одного декадного счетчика/делителя Джонсона IC 4017. IC сконфигурирована таким образом, что ее выходы производят и повторяют набор из пяти последовательных логических высоких выходов. Поскольку вход представляет собой прямоугольную волну, выходные данные также генерируются как прямоугольные волны.
Перечень деталей инвертора ИБП
R1=20K
R2,R3=1K
R4,R5 = 220 Ом Т2=8050
T3,T4=BDY29
IC1=SN74LVC1G132 или один вентиль от IC4093
IC2=4017
IC3=7805
ТРАНСФОРМАТОР=12-0-12В/10А/230В Сдвоенные транзисторы Дарлингтона с высоким коэффициентом усиления и высокой мощностью настроены на ИС таким образом, что она принимает и проводит к альтернативным выходам.
Транзисторы проводят ток (в тандеме) в ответ на эти переключения, и соответствующий сильный переменный ток проходит через две половины соединенных обмоток трансформатора.
Поскольку базовые напряжения на транзисторах от ИС пропускаются попеременно, результирующий прямоугольный импульс от трансформатора имеет только половину среднего значения по сравнению с другими обычными инверторами. Это измеренное среднеквадратичное значение генерируемых прямоугольных волн очень напоминает среднее значение сетевого переменного тока, которое обычно доступно в наших домашних розетках, и, таким образом, становится подходящим и благоприятным для большинства сложных электронных устройств.
Существующая конструкция источника бесперебойного питания является полностью автоматической и вернется в режим инвертора в момент пропадания входного питания. Делается это через пару реле RL1 и RL2; RL2 имеет двойной набор контактов для реверсирования обеих выходных линий.
Как объяснялось выше, ИБП должен также включать встроенное универсальное интеллектуальное зарядное устройство, которое также должно регулироваться по напряжению и току.
На следующем рисунке, который является составной частью системы, показана умная маленькая схема автоматического зарядного устройства. Схема не только контролируется напряжением, но также включает в себя конфигурацию защиты от перегрузки по току.
Транзисторы T1 и T2 в основном образуют точный датчик напряжения и никогда не позволяют верхнему пределу зарядного напряжения превышать установленный предел. Этот предел фиксируется соответствующей настройкой предустановки P1.
Транзисторы T3 и T4 вместе контролируют возрастающий ток, потребляемый аккумулятором, и никогда не позволяют ему достичь уровней, которые могут считаться опасными для срока службы аккумулятора. В случае, если ток начинает дрейфовать за установленный уровень, напряжение на R6 пересекает -0,6 вольта, достаточно для срабатывания T3, который, в свою очередь, подавляет базовое напряжение T4, тем самым ограничивая дальнейшее увеличение потребляемого тока. Величину R6 можно найти по формуле:
R = 0,6 / I, где I — номинальный зарядный ток.
Транзистор Т5 выполняет функцию монитора напряжения и включает (деактивирует) реле в действие в момент пропадания сети переменного тока.
Список запчастей для зарядного устройства
R1,R2,R3,R4,R7=1K
P1=4K7 ПРЕДУСТАНОВКА, ЛИНЕЙНАЯ
R6=СМ. T5=8050
RL1=12В/400 Ом, SPDT
RL2=12В/400 Ом, SPDT, D1—D4=1N5408
D5,D6=1N4007
TR1=0-12В, ТОК 1/10 АККУМУЛЯТОРА Ач
C1 =2200 мкФ/25 В
C2 = 1 мкФ/25 В
Схема №2: ИБП с одним трансформатором для инвертора и зарядки аккумуляторов
В следующей статье подробно описана простая схема ИБП на основе транзисторов со встроенной схемой зарядного устройства, которую можно использовать для обеспечения бесперебойного питания. выходная мощность дешево, в ваших домах и офисах, магазинах и т. д. Схема может быть модернизирована до любого желаемого более высокого уровня мощности. Идею разработал г-н Сайед Хаиди.
Основным преимуществом этой схемы является то, что она использует один трансформатор для зарядки аккумулятора, а также для работы инвертора.
Это означает, что вам не нужно включать в эту схему отдельный трансформатор для зарядки аккумулятора
Следующие данные были предоставлены г-ном Сайедом по электронной почте:
Я видел, что люди получают образование благодаря вашему посту. Итак, я думаю, вы должны объяснить людям об этой схеме.
В этой схеме как и у вас нестабильный мутивибратор на транзисторах. Конденсаторы c1 и c2 имеют емкость 0,47 для получения выходной частоты около 51,xx Гц, как я измерил, но она не постоянна во всех случаях.
МОП-транзистор имеет обратный диод большой мощности, который используется для зарядки аккумулятора. Нет необходимости добавлять в цепь специальный диод. Принцип переключения с реле я показал на схеме. RL3 должен использоваться с цепью отключения.
Эта схема очень проста, и я уже протестировал ее. Я собираюсь протестировать еще один мой дизайн, и я поделюсь с вами, как только тест будет завершен. Он контролирует выходное напряжение и стабилизирует его с помощью ШИМ.
Также в этой конструкции я использую обмотку трансформатора 140В для зарядки и ВТА16 для управления током зарядки. Будем надеяться на Добро.
Вы делаете лучше всего.
Вариант №3: схема ИБП на основе IC 555 и т. д. Весь блок будет стоить вам около 3 долларов. В конструкцию также включено встроенное зарядное устройство, которое всегда поддерживает аккумулятор в заряженном состоянии и в режиме ожидания. Давайте изучим всю концепцию и схему.
Концепция схемы довольно проста, все дело в том, чтобы заставить выходные устройства переключаться в соответствии с примененными хорошо оптимизированными импульсами PWM, которые, в свою очередь, переключают трансформатор для создания эквивалентного индуцированного напряжения сети переменного тока, имеющего параметры, идентичные стандартной синусоиде переменного тока. форма.
Работа схемы:
Принципиальную схему можно понять с помощью следующих пунктов:
Схема ШИМ использует очень популярную микросхему IC 555 для необходимой генерации импульсов ШИМ.
Предустановки P1 и P2 могут быть установлены точно так, как требуется для питания устройств вывода.
Выходные устройства будут точно реагировать на приложенные импульсы ШИМ от схемы 555, поэтому тщательная оптимизация предустановок должна привести к почти идеальному коэффициенту ШИМ, который можно считать вполне эквивалентным стандартной форме волны переменного тока.
Однако, поскольку обсуждаемые выше ШИМ-импульсы подаются на базы обоих транзисторов, расположенных для переключения двух отдельных каналов, это означает полный беспорядок, поскольку мы никогда не захотим переключать обе обмотки трансформатора вместе.
Использование вентилей НЕ для индуцирования переключения 50 Гц
Поэтому была введена еще одна ступень, состоящая из нескольких вентилей НЕ из IC 4049, которая гарантирует, что устройства работают или переключаются попеременно, а не все одновременно.
Осциллятор из N1 и N2; выполнять идеальные прямоугольные импульсы, которые дополнительно буферизируются N3—N6.
Диоды D3 и D4 также играют важную роль, заставляя устройства реагировать только на отрицательные импульсы от вентилей НЕ.
Эти импульсы попеременно выключают устройства, позволяя работать только одному каналу в любой конкретный момент.
Предустановка, связанная с N1 и N2, используется для установки выходной частоты переменного тока ИБП. Для 220 вольт он должен быть установлен на 50 Гц, а для 120 вольт — на 60 Гц.
Перечень деталей для ИБП
R1, R2, R3 R4, R5 = 1K,
P1, P2 = по формуле,
P3 = 100K предустановленных
D1, D2 = 1N4148,
D3, D4 = 1N4007,
D5 , Д6 = 1Н5402,
D7, D8 = стабилитрон 3 В
C1 = 1 мкФ/25 В
C2 = 10n,
C3 = 2200 мкФ/25 В
T1, T2 = TIP31C,
T3, T4 = BDY29
IC1 = 555,
NIC , пожалуйста, обратитесь к техническому описанию для номеров выводов.
Трансформатор = 12–0–12 В, 15 А
Цепь зарядного устройства:
Если это ИБП, включение цепи зарядного устройства становится обязательным.
Принимая во внимание низкую стоимость и простоту конструкции, в эту схему источника бесперебойного питания была включена очень простая, но достаточно точная конструкция зарядного устройства.
Глядя на рисунок, мы видим, насколько проста конфигурация.
Вы можете получить полное объяснение в этой статье схемы зарядного устройства. Два реле RL1 и RL2 расположены так, чтобы сделать схему полностью автоматической. Когда питание от сети доступно, реле включают и переключают сеть переменного тока непосредственно на нагрузку через там N /O контакты. В то же время батарея также заряжается через цепь зарядного устройства. В момент сбоя питания переменного тока реле переключаются в исходное положение и отключают линию электросети и заменяют ее инверторным трансформатором, так что теперь инвертор берет на себя ответственность за подачу сетевого напряжения на нагрузку. , в течение миллисекунд.
Введено еще одно реле RL4, которое переключает свои контакты при отключении питания, чтобы аккумулятор, который находился в режиме зарядки, переключался в режим инвертора для необходимой генерации резервной мощности переменного тока.
Перечень деталей для зарядного устройства
R1 = 1K,
P1 = 10K
T1 = BC547B,
C1 = 100 мкФ/25 В В, 400 Ом, SPDT
Трансформатор = 0–12 В, 3 А
Исполнение №4: ИБП 1 кВА Исполнение
Последняя разработка, но, безусловно, самая мощная, представляет собой схему ИБП мощностью 1000 Вт с питанием от входного напряжения +/- 220 В, в которой последовательно используются 40 аккумуляторов 12 В/4 Ач. Работа при высоком напряжении делает систему относительно менее сложной и бестрансформаторной. Идея была запрошена Водолеем.
Технические характеристикиЯ ваш фанат, с успехом построил много проектов для личного пользования и получил большое удовольствие. Будьте здоровы. Теперь я намерен построить ИБП мощностью 1000 Вт с другой концепцией (инвертор с высоковольтным входом постоянного тока).
Я буду использовать аккумуляторную батарею из 18-20 последовательно соединенных герметичных аккумуляторов по 12 В/7 А·ч, чтобы получить 220+ вольт в качестве входа для бестрансформаторного инвертора.
Можете ли вы предложить простейшую возможную схему для этой концепции, которая должна включать в себя зарядное устройство + защиту и автоматическое переключение при отключении сети. Позже я включу и вход солнечной энергии.
Конструкция
Предлагаемая схема ИБП мощностью 1000 Вт может быть построена с использованием следующих двух цепей, где первая представляет собой секцию инвертора с необходимыми реле автоматического переключения. Вторая конструкция предусматривает этап автоматического заряда аккумуляторов.
Первая схема, изображающая инвертор мощностью 1000 Вт, состоит из трех основных каскадов.
T1, T2 вместе со связанными компонентами образуют каскад входного дифференциального усилителя, который усиливает входные сигналы ШИМ от генератора ШИМ, который может быть синусоидальным генератором.
Резистор R5 становится источником тока для обеспечения оптимального тока дифференциального каскада и последующего каскада драйвера.
Секция после дифференциального каскада является драйверным каскадом, который эффективно повышает усиленный ШИМ от дифференциального каскада до уровня, достаточного для срабатывания следующего силового MOSFET каскада.
МОП-транзисторы выровнены двухтактным образом между двумя батареями 220 В и, следовательно, переключают напряжения на своих выводах сток/исток для получения требуемого выходного напряжения 220 В переменного тока без включения трансформатора.
Вышеупомянутый выход подключается к нагрузке через ступень переключения реле, состоящую из 12-вольтового 10-амперного реле DPDT, вход запуска которого поступает от сети общего пользования через адаптер 12 В переменного/постоянного тока. Это напряжение срабатывания подается на катушки всех 12-вольтовых реле, которые используются в цепи для предполагаемых действий по переключению сети на инвертор.
Перечень деталей для вышеуказанной схемы ИБП мощностью 1000 Вт
Все резисторы CFR мощностью 2 Вт, если не указано иное.
R1, R3,R10,R11,R8 = 4k7
R2,R4, R5= 68k
R6, R7 = 4k7
R9 = 10k
R13, R14 = 0,22 Ом 2 Вт
R12,R15 = 1K0, 04 Вт C1 = 470PF
C2 = 47UF/100V
C3 = 0,1UF/100V
C4, C5 = 100PF
D1, D2 = 1N4148
T1, T2 = BC556
T5, T6 = MJE350
T3, MJE344040404040404040404040404040404040404040404040404040404040404043
Q2 = FQP3P50
реле = DPDT, контакты 12 В/10 А, катушка 400 Ом
Цепь зарядного устройства для зарядки аккумуляторных батарей 220 В постоянного тока.
Хотя в идеале задействованные 12-вольтовые аккумуляторы следует заряжать по отдельности от источника 14 В, с учетом простоты универсальное одиночное зарядное устройство на 220 В в конечном итоге оказалось более желательным и простым в сборке.
Как показано на диаграмме ниже, поскольку требуемое зарядное напряжение находится в пределах 260 В, выходное напряжение сети 220 В можно использовать непосредственно для этой цели.
Несмотря на то, что прямое подключение к сети может быть опасным для батарей из-за большой силы тока, в конструкцию включено простое решение с использованием 200-ваттной лампочки.
Сетевой ввод осуществляется через один диод 1N4007 и через 200-ваттную лампу накаливания, которая проходит через переключающие контакты реле.
Изначально однополупериодное выпрямленное напряжение не может достичь батарей из-за того, что реле находится в выключенном состоянии.
При нажатии кнопки PB1 питание на мгновение достигает батарей.
При этом на 200-ваттной лампе генерируется соответствующий уровень напряжения, который определяется оптосветодиодом.
Оптосистема мгновенно срабатывает и запускает сопровождающее реле, которое мгновенно активируется и фиксируется во включенном состоянии и поддерживает его даже после отпускания кнопки PB1.
Лампа на 200 ватт слегка светилась, интенсивность которой зависела от заряженного состояния аккумуляторной батареи.
Когда аккумуляторы начинают заряжаться, напряжение на 200-ваттной лампочке начинает падать до тех пор, пока реле не выключится, как только будет достигнут уровень полного заряда аккумуляторов.
Это можно настроить, настроив предустановку 4k7.
Выход вышеуказанного зарядного устройства подается на блок батарей через пару реле SPDT, как показано на следующей диаграмме.
Реле обеспечивают перевод батарей в режим зарядки до тех пор, пока доступен вход сети, и возвращают их в режим инвертора при отказе входа сети.
Источник бесперебойного питания Electronics Hub
Источник бесперебойного питания (ИБП), как следует из названия, представляет собой электрическое оборудование, обеспечивающее бесперебойное питание чувствительных электрических и электронных устройств даже при отключении электроэнергии. Распространенными проблемами коммунального предприятия электроснабжения являются перебои в подаче электроэнергии, низкое напряжение, отключения электроэнергии, понижение напряжения (временное прерывание), скачки напряжения и т. д.
[adsense1]
Основной задачей источника бесперебойного питания является обеспечение мгновенного резервного питания при сбое или отключении электроэнергии.
Но из-за вышеупомянутых проблем современный источник бесперебойного питания может не только обеспечить бесперебойное питание, но и защитить чувствительные электронные устройства, ИТ-оборудование и другие электрические нагрузки от вышеупомянутых проблем.
Источник бесперебойного питания постоянно контролирует входное питание и обеспечивает чистое и стабильное питание. Когда источник бесперебойного питания используется с ИТ-оборудованием, таким как, например, ПК, он защищает не только оборудование, но и данные, поскольку питание не прерывается.
Существует три основных конфигурации источника бесперебойного питания. Они онлайновые, линейные – интерактивные и резервные (или оффлайн). Источник бесперебойного питания обеспечивает непрерывную защиту электропитания за счет использования топологии двойного преобразования.
In line – интерактивный источник бесперебойного питания, аккумулятор действует как резерв, но сетевое питание постоянно контролируется на наличие колебаний.
Автономный источник бесперебойного питания является базовой конфигурацией для обеспечения резервного питания. Схема для источника бесперебойного питания описана здесь.
[adsense2]
Принципиальная схема
Схема
Компоненты схемы
- Трансформатор (от 220 В до 12 В/2 А) ИС мостового выпрямителя
- Диоды IN4001 – D1,D2
- Конденсаторы
- С1 – 2 мФ
- С2 – 100 нФ
- С3 – 1 мкФ
- С4 – 0,1 мкФ
- С5 – 0,01 мкФ
- С6, С7 – 100 мкФ
- C8 1000 мкФ (электролитический)
- Резисторы
- R1 220 Ом
- R2 4,7 кОм
- R3 120 кОм
- R4, R5 27 кОм
- R6, R7, R8, R9 10 Ом
- Катушки индуктивности (L1, L2 100 мГн)
- LM7812 (IC1)
- ЛМ555(ИК2)
- КД4013(ИК3)
- IRF 540 МОП-транзистор (Q1, Q2, Q3, Q4)
- Трансформатор (от 12 В до 230 В / 5 А)
Описание компонентов
LM 7812
Регулятор напряжения с регулируемым выходом 12 В при 1 А.
Мы используем LM 7812, чтобы обеспечить постоянный, регулируемый источник питания для работы источника бесперебойного питания.
LM 555
Это интегральная схема таймера, которая может использоваться для получения высокоточных временных задержек и колебаний. Мы используем таймер 555 для генерации прямоугольной волны, которая действует как основной переменный сигнал для источника переменного тока.
CD 4013
Это двойной D-триггер IC. Он имеет два набора независимых D-триггеров с независимым набором, сбросом, данными, Q и Q’ для каждого триггера. Мы используем эту микросхему для генерации неинвертирующего, а также инвертирующего переменного сигнала для подачи на вход выходного трансформатора.
GBPC 610
Это микросхема мостового выпрямителя, используемая для преобразования источника переменного тока в источник постоянного тока.
Трансформатор (TR1)
Этот трансформатор используется для понижения напряжения питания 220–240 В переменного тока до напряжения 12 В переменного тока.
Трансформатор (TR2)
Этот трансформатор используется для повышения напряжения питания 12 В переменного тока до 230 В переменного тока.
Рабочий
Источник бесперебойного питания — это очень полезное электрическое устройство, обеспечивающее резервное, бесперебойное, постоянное питание в случае сбоя питания. Схема, показанная выше, представляет собой простой источник бесперебойного питания малой мощности, который можно использовать в качестве резервного источника для небольших нагрузок. Схема работает следующим образом.
Работа схемы может быть разделена на три топологии. Это преобразование переменного тока в постоянный, схема зарядки аккумулятора и преобразование постоянного тока в переменный (инвертор). Вход от сети подается на понижающий трансформатор, т. е. питание 230 В переменного тока преобразуется в питание 12–15 В переменного тока.
Трансформатор должен быть правильно выбран с соответствующим номинальным током.
Следует выбрать трансформатор с номинальным током не менее 2 А, а для нагрузок большей мощности требуется трансформатор на 8 А.
Пониженное переменное напряжение подается на мостовой выпрямитель для преобразования его в постоянное напряжение 12–15 В. Параллельно мостовому выпрямителю используется конденсатор для фильтрации любых сигналов переменного тока. Комбинация R1 и D1 обеспечивает путь зарядки аккумулятора.
D2 используется для ограничения тока батареи при зарядке от источника питания. Если D2 отсутствует, батарея будет заряжаться от сети без ограничения тока, что может привести к перегреву и повреждению батареи.
Регулятор напряжения 12 В используется для обеспечения регулируемого напряжения для инвертора. Для этой цели используется LM 7812.
Вход в регулятор напряжения может быть из двух источников, а именно. батарея и сеть. В случае сбоя питания регулятор напряжения автоматически получает входное питание от батареи, а поскольку переключателей нет, прерывания питания инвертора (преобразователя постоянного тока в переменный) не будет.
Чтобы преобразовать стабилизированное постоянное напряжение в переменное, нам нужно сгенерировать переменный сигнал, а самый простой способ создать переменный сигнал — это сгенерировать прямоугольную волну с помощью таймера 555. Микросхема таймера LM 555 используется для генерации прямоугольной волны, а питание на таймер подается с выхода регулятора напряжения, который составляет 12 В.
Частота прямоугольной волны должна быть 50 Гц (поскольку частота питания 50 Гц). Резисторы R3 и C4 обеспечивают выходную частоту около 50 Гц. Этот процесс эквивалентен преобразованию 12 В регулируемого постоянного тока в 12 В переменного тока.
Выход микросхемы таймера, представляющий собой прямоугольную волну, подается на микросхему D-триггера. CD 4013 — это интегральная схема двойного D-триггера, и используются как инвертирующий, так и неинвертирующий выход D-триггера. Нам нужно взять как инвертирующий, так и неинвертирующий выходы, так как они должны подаваться на выходной трансформатор.
Нам необходимо подать переменный синусоидальный сигнал частотой 50 Гц для правильной работы электрических и электронных устройств. Выход здесь представляет собой прямоугольную волну. Следовательно, чтобы преобразовать прямоугольную волну в синусоидальную, мы используем комбинацию катушки индуктивности, резистора и конденсатора.
Требуется два комплекта компонентов, каждый для инвертирующих и неинвертирующих волн. (L1, R4, C6 для неинвертирующих и L2, R5, C7 для инвертирующих).
Для управления первичной обмоткой повышающего трансформатора и увеличения мощности мы используем МОП-транзисторы. В схеме используются МОП-транзисторы IRF540, N-канальные МОП-транзисторы, рассчитанные на 100 В, от 27 А до 220 В.
Два таких МОП-транзистора используются для инвертирующего и неинвертирующего выходов D-триггера, так что мощность может быть увеличена до 200 Вт. МОП-транзистор управляет выходным трансформатором, который преобразует 12 В переменного тока в 220–230 В переменного тока.
Указания и инструкции
- Описанная здесь схема источника бесперебойного питания может использоваться для нагрузки до 200 Вт.
- Для увеличения выходной мощности входной трансформатор должен обеспечивать ток 8 А (от трансформатора требуется минимальный ток 2 А).
- Используемые МОП-транзисторы имеют мощность 100 В и 28 А. Для увеличения выходной мощности можно использовать более эффективные МОП-транзисторы и большее количество МОП-транзисторов. МОП-транзисторы
- выделяют много тепла, поэтому необходимо использовать необходимый радиатор.
- Для защиты цепи от высоких напряжений и токов необходимо использовать предохранитель (минимум 2А) на выходе мостового выпрямителя, а также после регулятора напряжения.
- Светодиод, включенный последовательно с резистором, можно использовать последовательно с R1 для индикации источника питания. Дополнительно диод D3 (IN4001) нужно поставить R1 и вход регулятора напряжения. Эта настройка гарантирует, что светодиод светится только тогда, когда источником является сеть, а диоды D1 и D3 гарантируют, что светодиод не светится из-за батареи.
