UPS-circuit - Bouw eenvoudig noodback-upbatterijsystemen

Stroomuitval kan in elke omgeving voorkomen. Ook kan een accuspanning onder de vereiste niveaus komen. In dergelijke scenario's is een batterijback-up absoluut noodzakelijk. Maar u kunt geen voorraad hebben van talloze zuurbatterijen. In plaats daarvan hebt u een betrouwbare back-upstroombron nodig. Voor een dergelijk scenario is een ononderbroken stroomvoorziening (UPS) noodzakelijk. Het zorgt ervoor dat alle elektronische apparatuur die een constante ingangsspanning nodig heeft, blijft werken. Maar hoe werkt een UPS-circuit? We gaan hierover uitweiden. We zullen verder ingaan op hoe het effectief de werkelijke netstroom vervangt. Blijf dus lezen voor meer inzichten.

1. Hoe werkt het UPS-circuit?

Figuur 1:Een UPS

Een UPS-circuit werkt door onmiddellijke stroom te leveren wanneer de netvoeding niet beschikbaar is. De werking van het circuit is voornamelijk afhankelijk van het UPS-circuit dat u gebruikt.

Idealiter verschilt het UPS-circuit van een generator of andere stand-by noodstroomsystemen en moeten de systemen handmatig worden ingeschakeld.

In plaats daarvan zal het UPS-circuit onmiddellijke stroom leveren. Het beschikt over aangesloten batterijen voor kleine energieverbruikers en generatoren voor gebruikers met een hoog vermogen, en de batterijen zijn van het grootste belang bij het ondersteunen van een onmiddellijke stroomvoorziening.

Gewoonlijk zal het UPS-circuit ongeveer 15 minuten stroom leveren, en de tijd is voldoende om elektrische apparatuur zoals computers goed af te sluiten. Daarom is een UPS absoluut noodzakelijk bij het beschermen van elektrische gadgets en systemen die niet bestand zijn tegen abrupte stroomonderbrekingen.

2. Type UPS-circuit

Figuur 2:Een adviseur bestuurt een UPS

Er zijn drie hoofdsoorten UPS-systemen. Kies dus het type dat bij uw stroombehoeften past. Ze omvatten stand-by, dubbele conversie en line-interactief.

Offline stand-by

De offline stand-by is het meest eenvoudige back-up-UPS-product. Als er een stroomprobleem is, schakelt de UPS over op reservevoeding op batterijen. Typische stroomproblemen zijn onder meer een stroomstoring, verzakking of een spanningspiek.

Als er problemen zijn met de ingangsstroombron, schakelt de UPS eerst over op gelijkstroom. De UPS heeft een wisselstroomomvormer die de stroom verandert in wisselstroom. Zo'n UPS geeft ook voldoende stroom aan alledaagse elektronische gadgets.

Lijn-interactief

De UPS lost een minieme stroomstoring op zonder over te schakelen naar de batterijmodus. Het beschikt over een autotransformator die spanningsveranderingen regelt. Spanningsveranderingen, voor het geval dat, omvatten uitbarstingen en deining.

De powerkit is geschikt voor low-end servers, gewone componenten en spelsystemen, naast andere geavanceerde gadgets.

Afbeelding 3:Een UPS-eenheid.

Online/dubbele conversie

De stroomcondities van de inkomende ingang zijn niet van belang voor deze UPS. Ongeacht de vorm zal de UPS schone stroom leveren.

Net als het type offline stand-by, verandert dit type eerst de ingangswisselstroom in gelijkstroom. Nogmaals, het zet de gelijkstroom om in wisselstroom.

Alle UPS-systemen kunnen overal op gelijkstroom staan. Daarom hebben de meeste geen overdrachtstijd, omdat ze niet hoeven over te schakelen op gelijkstroom. Dergelijke UPS-systemen zijn ideaal voor high-end servers en andere geavanceerde gadgets.

3. 4 eenvoudige UPS-circuits (Uninterruptible Power Supply)

Afbeelding 4:Een 230V UPS-systeem

We gaan het hebben over vier centrale UPS-circuits die je kunt maken met 12-V-loodzuurbatterijen.

Eenvoudige UPS met één enkele IC

Afbeelding 5:Een UPS in batterijmodus

U kunt deze schakeling bouwen met standaardcomponenten. Hoewel het eenvoudig is gebouwd, kan het effectief een breed scala aan uitvoerapparaten gebruiken. Er zijn twee hoofdonderdelen van dit circuit. Ten eerste is er een onderdeel van de UPS-omvormer en het ontwerpgedeelte van de batterij.

In de omvormerfase zijn er verschillende componenten. Ze bevatten 20K, twee 1K en twee 20 ohm weerstanden. Anderen zijn condensatoren, IC SN74LVC1G132, IC 4017, IC 7085 en een transformator.

Merk op dat de waarde van de condensator en weerstand de snelheid van de werking van de oscillator zal bepalen. De invoer is een blokgolf in het circuit en daarom zal de uitvoer ook een blokgolf zijn.

Het andere kritieke gedeelte is de fase van de automatische batterijlader. Voor optimale prestaties van het laadsysteem is een nauwkeurig ontwerp van de batterijlader noodzakelijk.

UPS met enkele transformator voor het opladen van omvormers en batterijen

Voor deze schakeling is één transformator voldoende om de accubanken van voldoende lading te voorzien. In de loop is een van de belangrijkste componenten de MOSFET, en deze heeft een omgekeerde hoogvermogendiode voor het leveren van batterijvermogen. Daarom is het niet nodig om extra diodes te gebruiken.

IC 555 gebaseerd UPS-circuit

Afbeelding 6:UPS-batterijen

U kunt ook een eenvoudige UPS maken die een verscheidenheid aan toepassingen kan vervullen met pulsgolfmodulatie (PWM). Merk op dat IC 555 een belangrijke rol speelt bij het maken van PWM-pulsen.

Het monteren van het systeem kost u ook niet veel, omdat er eenvoudige en goedkope componenten voor nodig zijn.

Hoe maak je zulke elektrische circuits? Het houdt allemaal in dat de elektronische uitgangscomponenten worden gevraagd om te schakelen afhankelijk van de toegepaste PWM-pulsen. De actie zal op zijn beurt de transformator aandrijven om een ​​AC-uitgangsstroom te creëren. Merk op dat deze stroom lijkt op een typische AC-sinusgolf.

De kritieke onderdelen van dit circuit zijn een 3V Zener-diode en andere diodes zoals 1N4148, 1N4007 en 1N5402. Andere kritische componenten zijn onder meer transistors, condensatoren en een IC 4049. Verwacht ook een transformator te vinden.

Het meest kritische onderdeel is de IC 555. Daarom gebruiken we het IC om te verwijzen naar het noodstroomsysteem.

Het systeem beschikt ook over een automatisch onderdeel van het batterijladercircuit.

1kva UPS-ontwerp

Afbeelding 7:Universele omvormers

Het andere standaard UPS-circuit is dit ontwerp dat een constante spanning levert om een ​​apparaat van 1000 W te laten werken. Meestal is het een hoogspanningssysteem. Hierdoor is er geen transformator nodig. Net als de andere systemen die we hierboven hebben besproken, heeft dit systeem twee secties. Een daarvan is het gedeelte van de omvormer en de andere is het gedeelte van de batterijlader.

Op het batterijgedeelte bevinden zich relais. Zij zijn verantwoordelijk voor het overschakelen van de batterijen naar de oplaadmodus wanneer AC-ingang aanwezig is. Wanneer de netspanning uitvalt, schakelen de relais de batterijen in de omvormermodus.

Conclusie

Zoals we in het artikel hebben benadrukt, is een UPS-circuit essentieel. We hebben verschillende UPS-circuitontwerpen behandeld.

Als u degene kiest om genoegen mee te nemen, is professioneel oordeel noodzakelijk. Raadpleeg een expert voor juridisch advies over de juiste UPS voor uw stroombehoeften.

Praat ook met ons in het geval van een vraag, en we zullen u op ons best helpen.