Litar UPS Dalam Talian Mudah

Dalam posting ini kita belajar tentang pembuatan bekalan kuasa tidak putus-putus (UPS) dalam talian yang menjamin pemindahan bekalan AC dengan lancar ke bekalan utama penyongsang untuk beban, kerana tidak adanya suis pemindahan atau relai yang tidak praktikal.

Apa itu UPS Dalam Talian

Seperti namanya, sistem UPS dalam talian tetap berterusan dalam talian, dan tidak akan mati walaupun sesaat, kerana bekalan bateri ke penyongsang UPS disambungkan secara berterusan, tanpa mengira keadaan AC utama.

Selama tempoh input AC utama tersedia, ia pertama kali ditukar menjadi DC dan turun ke tahap bateri.

DC ini mengecas bateri dan juga mendahului bateri untuk menghidupkan penyongsang secara serentak kerana kadaran kuasa yang lebih tinggi daripada bateri. Penyongsang menukar DC ini kembali ke AC utama untuk menghidupkan beban yang disambungkan.

Sekiranya rangkaian AC gagal, bekalan AC ke DC yang terputus terputus, dan bateri terus disambungkan dalam talian, kini mula menghidupkan penyongsang dengan lancar, tanpa gangguan kuasa ke beban.

UPS dalam talian vs UPS Luar Talian

Perbezaan utama antara UPS dalam talian dan UPS luar talian adalah bahawa, tidak seperti UPS luar talian, UPS dalam talian tidak bergantung kepada mekanikal geganti pertukaran atau suis pemindahan untuk peralihan dari arus AC ke AC penyongsang semasa kegagalan arus AC (seperti ditunjukkan di bawah).

Selain itu, Sistem UPS luar talian seperti yang ditunjukkan dalam gambarajah blok di bawah, bergantung pada relay mekanikal untuk memindahkan UPS ke mod penyongsang, semasa ketiadaan bekalan elektrik.

Dalam sistem ini ketika AC utama tersedia, bekalan langsung disalurkan ke beban melalui satu set kenalan geganti, dan bateri ditahan dalam mod pengisian melalui satu set kenalan relay yang lain.

Sebaik sahaja rangkaian AC gagal, kenalan relai yang berkaitan akan menyahaktifkan dan menukar bateri dari mod pengecasan ke mod penyongsang , dan beban dari AC grid ke AC penyongsang.

Ini menyiratkan bahawa proses pemindahan cenderung melibatkan sedikit kelewatan, walaupun dalam milisaat sementara menukar dari arus grid ke utama penyongsang.

Kelewatan ini walaupun kecil boleh menjadi penting bagi peralatan elektronik sensitif seperti komputer atau sistem berasaskan pengawal mikro.

Oleh itu dalam talian Sistem UPS nampaknya lebih cekap daripada UPS luar talian dari segi kelajuan dan kelancaran, semasa proses pertukaran dari grid AC ke AC penyongsang untuk semua jenis peralatan.

Merancang Litar UPS / Inverter Dalam Talian yang Mudah

Seperti yang dibincangkan dalam bahagian di atas, membuat UPS dalam talian yang sederhana sebenarnya kelihatan agak mudah.

Kami akan mengabaikan penapis EMI demi kesederhanaan dan juga kerana penyongsang dalam reka bentuk kami akan frekuensi rendah (50 Hz) pengubah teras besi penyongsang berdasarkan, dan SMPS sudah termasuk built in Penapis EMI untuk pembetulan yang diperlukan.

Kami memerlukan bahan berikut untuk reka bentuk UPS asas dalam talian:

• Modul MPS AC hingga DC 14 V 5 Amp SMPS siap pakai.
• Sistem pemotongan lebihan bateri dengan arus tetap litar pengecas.
• Bateri melebihi tahap litar pemotongan pelepasan.
• Bateri 12 V / 7Ah
• Sebarang litar penyongsang sederhana dari laman web ini.

Gambarajah dan Tahap Litar

Pelbagai peringkat litar untuk litar UPS dalam talian yang dicadangkan dapat dipelajari dari perincian berikut:

1) Litar Pemotongan Bateri Litar di bawah menunjukkan litar pemotongan lebihan bateri yang sangat penting, dibina di sekitar beberapa tahap op amp .

Tahap op amp sebelah kiri dikonfigurasikan untuk mengawal pengisian bateri yang berlebihan. Pin # 3 dari op amp disambungkan dengan bateri positif untuk merasakan tahap voltannya. Apabila voltan bateri ini pada pin # 3 melebihi nilai zener pin # 2 yang sepadan, pin output op amp # 6 bertukar tinggi.

Ini mengaktifkan geganti melalui Transistor pemacu BC547 menyebabkan kenalan relay beralih dari N / C ke N / O, yang memutuskan bekalan pengecasan ke bateri, mencegah pengisian bateri yang berlebihan.

Maklum balas perintang histeresis melintasi pin # 6 dan pin # 3 dari op op kiri menyebabkan relay mengunci untuk jangka masa tertentu, sehingga voltan bateri turun ke tahap di bawah ambang penahan histeresis, yang menyebabkan pin # 3 menjadi rendah, dan juga pin # 6 juga rendah, mematikan geganti. Kenalan relay kini beralih kembali ke N / C, mengembalikan bekalan pengecasan ke bateri.

Litar Pemotongan Overcharge

Op amp sebelah kanan mengawal had pelepasan bateri yang berlebihan atau bateri lemah keadaan. Selagi voltan pin # 3 op amp ini tetap berada di atas tahap rujukan pin # 2 (seperti yang ditetapkan oleh pratetap pin # 3), output op amp terus tinggi.

Output tinggi ini pada pin # 6 membolehkan MOSFET terpasang kekal dalam mod konduksi, yang membolehkan penyongsang dihidupkan ON melalui garis negatif.

Walaupun bateri terlalu banyak dikurangkan oleh beban penyongsang, tahap op amp pin # 3 jatuh di bawah voltan rujukan pin # 2, menyebabkan pin # 6 IC menjadi rendah, yang memotong MOSFET dan penyongsang .

Tahap Kawalan Semasa

BJT yang dikaitkan dengan MOSFET membentuk litar kawalan semasa untuk UPS dalam talian, yang membolehkan bateri dicas melalui tahap arus tetap.

R2 mesti dikira untuk menetapkan tahap kawalan arus maksimum untuk bateri dan penyongsang. Ia boleh dilaksanakan dengan menggunakan formula berikut:

R2 = 0.7 / Maksimum Semasa

dua) Litar Penyongsang : Litar penyongsang untuk sistem UPS dalam talian, yang perlu dihubungkan dengan perkara di atas litar pengawal bateri ditunjukkan di bawah.

Kami telah memilih sebuah Litar berasaskan IC 555 demi kesederhanaan dan juga untuk memastikan julat output kuasa yang mencukupi.

Penyongsang ini akan kekal dalam talian selagi litar pengecas dan bateri tetap berfungsi, dan rangkaian AC diberi makan dengan betul ke sistem melalui a Litar ACPS DC ke DC dinilai pada 14V, 5 amp , atau berdasarkan peringkat daya sistem tertentu, yang dapat disesuaikan sepenuhnya.

Maklum balas BJT melintasi pintu masuk MOSFET penyongsang memastikan bahawa voltan keluaran penyongsang tidak pernah melebihi tahap selamat, dan diberi makan dengan cara terkawal.

Ini menyimpulkan reka bentuk litar UPS dalam talian kami yang sederhana, yang memastikan daya dalam talian yang tidak putus-putus berterusan untuk sebarang beban AC, yang perlu berfungsi tanpa gangguan tanpa mengira ketersediaan AC input.