Sirkuit UPS Online Sederhana

Coba Instrumen Kami Untuk Menghilangkan Masalah





Dalam posting ini kita belajar tentang pembuatan catu daya tak terputus (UPS) online sederhana yang menjamin transfer tanpa catu daya AC ke catu daya inverter untuk beban, karena tidak adanya sakelar transfer atau relai yang rumit.

Apa itu UPS Online

Seperti namanya, sistem UPS online tetap online secara terus menerus, dan tidak pernah offline bahkan untuk sepersekian detik, karena suplai baterai ke inverter UPS terus tersambung, terlepas dari situasi AC utama.



Selama periode masukan AC utama tersedia, pertama-tama diubah menjadi DC dan diturunkan ke level baterai.

DC ini mengisi daya baterai dan juga lebih diutamakan daripada baterai untuk memberi daya secara bersamaan pada inverter karena peringkat daya yang lebih tinggi daripada baterai. Inverter mengubah DC ini kembali ke AC utama untuk memberi daya pada beban yang terhubung.



Jika listrik AC gagal, suplai AC ke DC yang diturunkan terputus, dan baterai terus menerus terhubung, sekarang mulai menyalakan inverter dengan mulus, tanpa gangguan daya ke beban.

UPS Online vs UPS Offline

Perbedaan utama antara UPS online dan UPS offline adalah bahwa, tidak seperti UPS offline, UPS online tidak bergantung pada mekanis relai pergantian atau sakelar transfer untuk transit dari hantaran listrik AC ke listrik inverter AC selama listrik AC mati (seperti yang ditunjukkan di bawah).

diagram blok UPS online

Di samping itu, Sistem UPS offline seperti yang ditunjukkan pada diagram blok di bawah ini, andalkan relai mekanis untuk mentransfer UPS ke mode inverter, selama tidak ada suplai AC utama.

diagram blok UPS offline

Dalam sistem ini, saat sumber listrik AC tersedia, suplai langsung disuplai ke beban melalui satu set kontak relai, dan baterai ditahan dalam mode pengisian melalui set kontak relai lainnya.

Segera setelah hantaran listrik AC mati, kontak relai yang relevan menonaktifkan dan mengalihkan baterai dari mode pengisian daya ke mode inverter , dan beban dari jaringan AC ke AC inverter.

Ini menyiratkan bahwa proses transfer cenderung melibatkan sedikit penundaan, meskipun dalam milidetik saat berpindah dari jaringan utama ke utama inverter.

Penundaan ini meskipun kecil dapat menjadi kritis untuk peralatan elektronik sensitif seperti komputer atau sistem berbasis pengontrol mikro.

Oleh karena itu online Sistem UPS tampaknya lebih efisien daripada UPS offline dalam hal kecepatan dan kelancaran, selama proses peralihan dari jaringan AC ke AC inverter untuk semua jenis peralatan.

Merancang Sirkuit UPS / Inverter Online Sederhana

Seperti yang telah dibahas pada bagian di atas, membuat UPS online sederhana sebenarnya terlihat cukup mudah.

Kami akan mengabaikan filter EMI demi kesederhanaan dan juga karena inverter dalam desain kami akan menjadi frekuensi rendah (50 Hz) transformator inti besi inverter berbasis, dan SMP sudah termasuk built in Filter EMI untuk perbaikan yang diperlukan.

Kami membutuhkan bahan-bahan berikut untuk desain UPS online dasar:

  • Modul SMPS Listrik AC ke DC 14 V 5 Amp siap pakai.
  • Sistem pemutus daya baterai berlebih dengan arus konstan sirkuit pengisi daya.
  • Tahap sirkuit pemutus daya baterai berlebih.
  • Baterai 12 V / 7Ah
  • Apa saja rangkaian Inverter sederhana dari situs web ini.

Diagram Sirkuit dan Tahapannya

Berbagai tahapan sirkuit untuk rangkaian UPS online yang diusulkan dapat dipelajari dari rincian berikut:

1) Sirkuit Pemutus Baterai : Sirkuit di bawah ini menunjukkan sirkuit cut off baterai over-charge yang sangat penting, dibangun di sekitar beberapa tahap op amp .

Tahap op amp sisi kiri dikonfigurasi untuk mengontrol pengisian daya baterai yang berlebihan. Pin # 3 dari op amp terhubung dengan baterai positif untuk merasakan level tegangannya. Ketika tegangan baterai pada pin # 3 melebihi nilai zener pin # 2 yang sesuai, pin keluaran op amp # 6 menjadi tinggi.

Ini mengaktifkan relai melalui Transistor driver BC547 menyebabkan kontak relai bergeser dari N / C ke N / O, yang memutus suplai pengisian ke baterai, mencegah pengisian baterai berlebih.

Umpan balik resistor histeresis melintasi pin # 6 dan pin # 3 dari op amp kiri menyebabkan relai untuk mengunci untuk jangka waktu tertentu, sampai tegangan baterai turun ke tingkat di bawah ambang batas histeresis, yang menyebabkan pin # 3 menjadi rendah, dan karena itu pin # 6 juga menjadi rendah, mematikan relai. Kontak relai sekarang beralih kembali ke N / C, memulihkan pasokan pengisian ke baterai.

Over Discharge Cut OFF Circuit

Op amp sisi kanan mengontrol over discharge limit baterai atau baterai lemah situasi. Selama tegangan pin # 3 op amp ini tetap di atas level referensi pin # 2 (sebagaimana diatur oleh preset pin # 3), keluaran op amp akan tetap tinggi.

Output tinggi pada pin # 6 ini memungkinkan MOSFET yang terpasang tetap berada dalam mode konduksi, yang memungkinkan inverter dihidupkan melalui jalur negatif.

Meskipun baterai terlalu terkuras oleh beban inverter, level pin op amp # 3 turun di bawah tegangan referensi pin # 2, menyebabkan pin # 6 IC menjadi rendah, yang memotong MOSFET dan inverter .

Tahap Kontrol Saat Ini

BJT yang terkait dengan MOSFET membentuk sirkuit kontrol arus untuk UPS online, yang memungkinkan baterai diisi melalui level arus konstan.

R2 harus dihitung untuk mengatur level kendali arus maksimum untuk baterai dan inverter. Ini dapat diimplementasikan menggunakan rumus berikut:

R2 = 0.7 / Max Saat Ini

dua) Sirkuit Inverter : Sirkuit inverter untuk sistem UPS online, yang perlu dihubungkan dengan yang di atas sirkuit pengontrol baterai ditampilkan di bawah.

Kami telah memilih Sirkuit berbasis IC 555 demi kesederhanaan dan juga untuk memastikan kisaran keluaran daya yang memadai.

Inverter ini akan tetap online selama sirkuit pengisi daya dan baterai tetap berfungsi, dan jaringan listrik AC dimasukkan dengan benar ke sistem melalui a Sirkuit SMPS AC ke DC diberi nilai pada 14V, 5 amp , atau sesuai peringkat daya tertentu dari sistem, yang sepenuhnya dapat disesuaikan.

Umpan balik BJT di seluruh gerbang MOSFET inverter memastikan bahwa tegangan keluaran inverter tidak pernah melebihi tingkat aman, dan diumpankan secara terkontrol.

Ini menyimpulkan desain sirkuit UPS online sederhana kami, yang memastikan daya online terus-menerus yang tidak pernah terputus ke beban AC apa pun, yang perlu berfungsi tanpa gangguan apa pun terlepas dari ketersediaan input AC.




Sebelumnya: Memahami Peringkat, Pengujian, dan Perlindungan Avalanche MOSFET Berikutnya: Sirkuit Simulator Suara Drum Elektronik