UPS Circuit Ontwerp: Betrouwbare noodstroom-accubackup systemen bouwen

Stroomuitval kan in elke omstandigheid voorkomen. Ook kan een accuspanning onder het vereiste niveau zakken. In dergelijke scenario's is een accu-backup imperatief. Maar u kunt geen voorraad van talloze zuuraccu's hebben. In plaats daarvan hebt u een betrouwbare backup-stroombron nodig. Een ononderbroken stroomvoorziening (UPS) is noodzakelijk voor zo'n scenario. Het zorgt ervoor dat alle elektronische apparatuur die constante invoerspanning vereist, blijft draaien. Maar hoe werkt een UPS-circuit? We gaan dit uitleggen. We zullen verder uitleggen hoe het effectief de werkelijke netspanning vervangt. Dus, lees verder voor meer inzichten.

1. Hoe werkt het UPS-circuit?

Figuur 1: Een UPS

Een UPS-circuit werkt door direct stroom te leveren wanneer de netspanning niet beschikbaar is. De werking van het circuit is primair afhankelijk van het UPS-circuit dat u gebruikt.

Ideaal is het UPS-circuit anders dan een generator of andere standby-noodstroomsystemen, en de systemen vereisen handmatig ingeschakeld te worden.

In plaats daarvan zal het UPS-circuit instantane stroom leveren. Het heeft aangesloten accu's voor kleine energiegebruikers en generators voor hoogvermogensgebruikers, en de accu's zijn van vitaal belang voor het ondersteunen van een directe stroomvoorziening.

Meestal zal het UPS-circuit ongeveer 15 minuten stroom leveren, en de tijd is voldoende om elektrische apparatuur zoals computers correct af te sluiten. Daarom is een UPS imperatief in het beschermen van elektrische gadgets en systemen die geen abrupte stroomonderbrekingen kunnen weerstaan.

2. Type UPS-circuit

Figuur 2: Een consultant bedient een UPS

Er zijn drie hoofdtypen UPS-systemen. Kies dus het type dat aan uw stroombehoeftes voldoet. Ze omvatten standby, dubbele conversie, en lijn-interactief.

Offline Standby

De offline standby is het meest eenvoudige backup UPS-product. Wanneer er een stroomprobleem is, schakelt de UPS over naar accu-backupstroom. Typische stroomproblemen omvatten een blackout, sag, of een spanningspiek.

Wanneer er problemen zijn in de invoerstroombron, zal de UPS eerst veranderen naar DC-stroom. De UPS heeft een AC-inverter die de stroom verandert in AC-elektrische stroom. Zo'n UPS geeft ook adequate stroom aan alledaagse elektronische gadgets.

Lijn-interactief

De UPS lost een klein stroomverstoring op zonder over te schakelen naar accu-modus. Het heeft een autotransformator die spanningsveranderingen regelt. Spanningsveranderingen omvatten onder andere dip en zwellingen.

Het stroomkit kan dienen voor low-end servers, gewone componenten, en gaming systemen, onder andere geavanceerde gadgets.

Figuur 3: Een UPS unit.

Online/Dubbele Conversie

De stroomcondities van de binnenkomende invoer zijn niet van belang voor deze UPS. Ongeacht de vorm, geeft de UPS schone elektrische stroom.

Net als het offline standby type, verandert dit type eerst invoer AC-stroom naar DC. Vervolgens converteert het de DC-stroom naar AC.

Alle UPS-systemen kunnen op DC-stroom blijven. Daarom hebben de meeste geen overbrengingstijd omdat ze niet hoeven te veranderen naar DC-stroom. Dergelijke UPS-systemen zijn ideaal voor high-end servers en andere geavanceerde gadgets.

3. 4 Eenvoudige Ononderbroken Stroomvoorziening (UPS) Circuits

Figuur 4: Een 230V UPS Systeem

We gaan vier centrale UPS-circuits bespreken die u kunt maken met 12-V loodzuuraccu's.

Eenvoudige UPS met een enkele IC

Figuur 5: Een UPS in accu-modus

U kunt dit circuit bouwen met standaardcomponenten. Hoewel het eenvoudig is om te bouwen, kan het effectief een brede reeks uitvoerapparaten draaien. Er zijn twee hoofddelen van dit circuit. Eerst is er een UPS-inverterdeel en het accu-ontwerpdeel.

Op de inverterfase zijn er diverse componenten. Ze omvatten 20K, twee 1K, en twee 20 ohm weerstanden. Andere zijn condensatoren, IC SN74LVC1G132, IC 4017, IC 7085, en een transformator.

Let op dat de waarde van de condensator en weerstand de snelheid van de oscillator zal bepalen. De invoer is een blokgolf in het circuit, en dus de uitgang zal ook een blokgolf zijn.

De andere kritieke sectie is de automatische acculaderfase. Voor optimale prestaties van het ladersysteem is een nauwkeurig acculaderontwerp imperatief.

Enkele Transformer UPS voor Inverter en Acculaden

Voor dit circuit is één transformator voldoende om voldoende lading aan de accubanken te leveren. In het verloop is een van de kardinale componenten de MOSFET, en het heeft een omgekeerde hoge-vermogen diode voor het leveren van accustroom. Daarom is er geen behoefte aan extra diodes.

IC 555 Gebaseerd UPS Circuit

Figuur 6: UPS Accu's

U kunt ook een eenvoudige UPS creëren die in staat is om een verscheidenheid aan toepassingen te vervullen met pulsbreedtemodulatie (PWM). Let op dat IC 555 kardinaal is in de creatie van PWM-pulsen.

Het samenstellen van het systeem zal u ook niet veel kosten aangezien het eenvoudige en goedkope componenten vereist.

Hoe maakt u dergelijke elektrische circuits? Het allemaal omvat het aansturen van de uitvoerelektronische componenten om te schakelen afhankelijk van de toegepaste PWM-pulsen. De actie zal op zijn beurt de transformator drijven om een AC-uitgangsstroom te creëren. Let op dat deze stroom lijkt op een typische AC-zijdegolf.

De kritieke onderdelen van dit circuit omvatten een 3V Zener-diode en andere diodes zoals 1N4148, 1N4007, en 1N5402. Andere kritieke componenten omvatten transistors, condensatoren, en een IC 4049. Ook kunt u een transformator verwachten.

Het meest kritieke component is de IC 555. Daarom is het de reden dat we de IC gebruiken om het noodstroomsysteem aan te duiden.

Het systeem heeft ook een automatische acculader circuitdeel.

1kVA UPS Ontwerp

Figuur 7: Universele Inverters

Het andere standaard UPS-circuit is dit ontwerp dat een constante spanning levert om een 1000-W apparaat te laten draaien. Meestal is het een hoogspanningssysteem. Als resultaat vereist het geen transformator. Net als de andere systemen die we hierboven besproken hebben, heeft dit systeem twee secties. Een is het inverterdeel, en de ander is de acculadersectie.

Op de accusectie zijn er relais. Ze zijn verantwoordelijk voor het overschakelen van de accu's naar laadmodus wanneer AC-invoer aanwezig is. Wanneer de netstroom wegvalt, zullen de relais de accu's naar invertermodus schakelen.

Conclusie

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

Bij het kiezen van degene waar u voor kiest, is professioneel oordeel imperatief. Raadpleeg een expert voor juridisch advies over de juiste UPS voor uw stroombehoeftes.

Ook, spreek ons aan in het geval van vragen, en we zullen u op ons best helpen.