روشن شدن خودکار منبع تغذیه پشتیبان (ATS). کلید برق اتوماتیک

برای پشتیبان‌گیری از منبع تغذیه مصرف‌کنندگان انرژی حیاتی، از اتصال موازی چندین منبع تغذیه استفاده می‌شود، در حالی که تأثیر متقابل یک منبع بر منبع دیگر را حذف می‌کند.
اگر یکی از چندین دستگاه منبع تغذیه آسیب ببیند یا قطع شود، بار به طور خودکار و بدون قطع شدن مدار برق به منبع تغذیه که ولتاژ آن بیشتر از بقیه است وصل می شود. به طور معمول در مدارهای DC، از دیودهای نیمه هادی برای جداسازی مدارهای تغذیه استفاده می شود. این دیودها از تأثیرگذاری یک منبع تغذیه بر دیگری جلوگیری می کنند. در عین حال، این دیودها بخشی از انرژی منبع تغذیه را هدر می دهند. در این راستا، در طرح های افزونگی، ارزش استفاده از دیودهایی با حداقل افت ولتاژ در محل اتصال را دارد. اینها معمولا دیودهای ژرمانیومی هستند.
اول از همه، برق از منبع اصلی به بار تامین می شود که معمولا (برای اجرای عملکرد خود سوئیچینگ به برق پشتیبان) ولتاژ بالاتری دارد. ولتاژ اصلی (از طریق منبع تغذیه) اغلب به عنوان منبع استفاده می شود. یک باتری یا باتری معمولاً به عنوان منبع تغذیه پشتیبان استفاده می شود که ولتاژ آن کمتر از منبع تغذیه اصلی است.
ساده ترین و واضح ترین طرح های افزونگی برای منابع تغذیه DC در شکل 1 نشان داده شده است. 10.1 و 10.2. به روشی مشابه، می توانید تعداد نامحدودی از منابع برق را به تجهیزات الکترونیکی حیاتی متصل کنید.
طرح افزونگی منبع تغذیه (شکل 10.2) از این جهت متفاوت است که LEDها نقش دیودهایی را بازی می کنند که منابع تغذیه را جدا می کنند. هنگامی که LED روشن است، منبع تغذیه فعال (معمولا با ولتاژ بالاتر) را نشان می دهد. نقطه ضعف این طراحی مدار این است که حداکثر جریان مصرفی بار کم است و از حداکثر جریان رو به جلو مجاز عبور از LED تجاوز نمی کند.

برنج. 10.1. طرح اصلی افزونگی منبع تغذیه

برنج. 10.2. منابع تغذیه اضافی با استفاده از LED

برنج. 10.3. طرح افزونگی منبع تغذیه دستگاه امنیتی

علاوه بر این، LED حدود دو ولت مورد نیاز برای عملکرد آن افت می کند. نشانگر نور با اختلاف ناچیز در ولتاژ تغذیه ناپایدار است.
طرح رزرو خودکار منبع تغذیه برای تجهیزات حیاتی - یک دستگاه امنیتی - در شکل نشان داده شده است. 10.3. نمودار به طور معمول اصلی را نشان می دهد - منبع تغذیه اصلی. در خروجی آن - بار RH و خازن C2 - یک ولتاژ پایدار 12 6 یا بیشتر تشکیل می شود! باتری پشتیبان GB1 از طریق زنجیره ای از دیودهای VD1 و VD2 به مقاومت بار متصل می شود. از آنجایی که اختلاف ولتاژ بین این دیودها حداقل است، هیچ جریانی از دیودها به سمت بار جریان نمی یابد. با این حال، اصلی باید قطع شود.
ولتاژ تغذیه با باز شدن دیودها بنابراین، برق بدون وقفه به بار تامین می شود.
LED HL1 وضعیت خوب منبع تغذیه پشتیبان را نشان می دهد و دیود VD2 اجازه نمی دهد LED از منبع تغذیه اصلی تغذیه شود.
مدار را می توان طوری تغییر داد که دو LED به طور مستقل وضعیت عملکرد هر دو منبع تغذیه را نشان دهند. برای انجام این کار کافی است مدار (شکل 10.3) را با عناصر نشانه تکمیل کنید.
دستگاهی برای روشن کردن خودکار باتری پشتیبان در ثبت اختراع GDR شماره 271600 توضیح داده شده است و نمودار آن در شکل نشان داده شده است. 10.4.

برنج. 10.4. نمودار دستگاهی برای روشن کردن خودکار باتری پشتیبان

در حالت اولیه (اسمی)، جریان از منبع تغذیه اصلی Еа از طریق نشانگر LED جریان بار به بار می رسد. ترانزیستور VT1 باز است، ترانزیستور VT2 بسته است، باتری پشتیبان Eb قطع شده است. به محض خاموش شدن منبع تغذیه اصلی، LED HL1 خاموش می شود، ترانزیستور VT1 بسته می شود و بر این اساس ترانزیستور VT2 باز می شود. باتری E به بار وصل خواهد شد.
نقطه ضعف دستگاه این است که حداکثر جریان عبوری از بار نمی تواند از حداکثر جریان مجاز عبور از LED تجاوز کند. علاوه بر این، تا 2 ولت در خود LED از بین می رود.اگر عملکرد نشانگر را قربانی کنید و LED را با یک دیود ژرمانیومی که برای افزایش جریان طراحی شده است جایگزین کنید، این محدودیت حذف خواهد شد.
برای عملکرد عادی شناسه های شماره تلفن خودکار (ANI)، یک پیش نیاز است
استفاده از منبع تغذیه پشتیبان نمودار یکی از آنها در شکل نشان داده شده است. 10.5.
هنگامی که منبع تغذیه به شبکه وصل می شود، رله K1 فعال می شود که همچنین یک سنسور تخلیه باتری GB1 است. جریان شارژ 5 ... 10 میلی آمپر از مقاومت R2 عبور می کند. هنگامی که ولتاژ برق قطع می شود، دستگاه توسط باتری GB1 تغذیه می شود، اما اگر ولتاژ باتری به زیر 6.5 ولت کاهش یابد، رله غیرفعال می شود. کنتاکت های رله مدار برق را باز می کنند و بنابراین باتری را از تخلیه بیشتر محافظت می کنند.

برنج. 10.5. طرح روشن شدن خودکار منبع تغذیه پشتیبان برای شناسه تماس گیرنده

باتری ذخیره سازی از شش سلول D-0.55 تشکیل شده است. منبع آن برای عملکرد مستقل تلفن به مدت یک ساعت کافی است.
مدار از رله RES-64A RS4.569.724 استفاده می کند.
دستگاه با انتخاب مقاومت R1 تنظیم می شود که ولتاژ رهاسازی رله K1 را تنظیم می کند. انتخاب R2 مقدار جریان شارژ را تعیین می کند. برای جلوگیری از شارژ بیش از حد باتری، توصیه می شود جریان شارژ را تا 0.2 میلی آمپر کاهش دهید.
انتقال خودکار منبع تغذیه بار، به عنوان مثال، یک گیرنده رادیویی، به منبع تغذیه باتری پشتیبان در صورت قطع منبع تغذیه، به دستگاه اجازه می دهد تا مطابق نمودار در شکل 1، دستگاه را اجرا کند. 10.6. حالت کار دستگاه با نور LED نشان داده می شود: رنگ سبز - عملکرد عادی. قرمز - در شرایط اضطراری (روی باتری).
یکی از ویژگی های نشانگر این است که هنگام کار با باتری، تخلیه آن از طریق واحد منبع تغذیه اصلی متصل به دلیل استفاده از یک دیود در مدار دروازه ترانزیستور اثر میدانی حذف می شود.
برای اینکه دستگاه در حین کارکرد دستگاه از منبع تغذیه بار را از باتری شارژ نکند، ولتاژ خروجی منبع تغذیه باید 0.7 ... 0.8 ولت بیشتر از ولتاژ باتری باشد.

برنج. 10.6. طرح انتقال خودکار بار به منبع تغذیه پشتیبان با نشان

برنج. 10.7. نمودار سوئیچ برق خودکار

توسعه بیشتر دستگاه قبلی کلید برق خودکار است (شکل 10.7). این دستگاه برای نصب در هر دستگاه قابل حمل و قابل حمل (گیرنده، پخش کننده، ضبط صوت) با منبع تغذیه داخلی در نظر گرفته شده است. سوئیچ برق خودکار امکان انتقال خودکار از برق داخلی به خارجی و بالعکس را می دهد.
در حالت اولیه، هنگامی که منبع تغذیه خارجی خاموش می شود، رله K1 خاموش می شود و از طریق کنتاکت های معمولی بسته آن، ولتاژ از باتری GB1 به بار RH و از طریق دیود VD1 به پایین (قرمز) تامین می شود. دیود HL1. هنگامی که یک منبع تغذیه خارجی وصل می شود، رله K1 راه اندازی می شود، کنتاکت های K1.1 آن مطابق نمودار در موقعیت پایین قرار می گیرند و بار از یک منبع خارجی تغذیه می شود. از آنجایی که آند دیود بالایی HL1 (سبز) با 2 ولت بیشتر از آند دیود پایینی HL1 (قرمز) انرژی دارد، LED دو آند HL1 دو رنگ سبز می درخشد که نشان دهنده حالت کار از برق است. در صورت خرابی ولتاژ شبکه، سیم پیچ رله K1 بدون برق می شود و بار به طور خودکار از باتری GB1 به کار می رود. این توسط نشانگر HL1 نشان داده می شود و رنگ آن را از سبز به قرمز تغییر می دهد. دیود VD1 باید از نوع KD503، KD521 یا KD510 گرفته شود. افت ولتاژ در آن در اتصال مستقیم باید حداقل 0.7 جفت باز باشد - سپس با روشن شدن LED سبز رنگ قرمز برجسته نمی شود.
مقاومت R2 جریان HL1 را به 20 میلی آمپر تنظیم می کند. رله K1، نوع RES-15 (گذرنامه RS4.591.005) یا دیگری با ولتاژ کاری بیش از 5 ولت. معمولاً رله با ولتاژ 30 ... 40٪ کمتر از ولتاژ کاری آن راه اندازی می شود.
هنگام راه اندازی دستگاه، مقاومت R1 به گونه ای انتخاب می شود که رله K1 به طور قابل اعتماد در ولتاژ 4 ولت کار کند. هنگام استفاده از رله K1 از انواع دیگر با ولتاژ پاسخ نزدیک به 4.5 ولت، مقاومت R1 را می توان حذف کرد.
یک اثر ناخوشایند با منبع تغذیه یک ساعت الکترونیکی مکانیکی مشاهده می شود: هنگامی که ولتاژ اصلی قطع می شود، ساعت از کار می افتد.
منابع تغذیه ترکیبی در عملکرد قابل اعتمادتر و راحت تر هستند - منابع تغذیه شبکه در ترکیب با باتری های نیکل-کادمیم D-0.1 یا D-0.125 (شکل 10.8).
در اینجا خازن های C1 و C2 عملکرد عناصر واکنش دهنده بالاست را انجام می دهند و ولتاژ اضافی شبکه را خاموش می کنند. مقاومت R2 برای تخلیه خازن های C1 و C2 زمانی که دستگاه از شبکه جدا می شود استفاده می کند.
اگر کنتاکت های سوئیچ SA1 بسته باشند، با نیم موج منفی ولتاژ برق در سیم بالایی (طبق نمودار)، دیود VD2 باز می شود و خازن های C1 و C2 از طریق آن شارژ می شوند. با نیم موج مثبت، خازن ها شروع به شارژ شدن می کنند، جریان اول از همه از طریق دیود باز VD3 جریان می یابد و باتری GB1 و خازن C3 شروع به شارژ شدن می کنند. ولتاژ باتری کاملاً شارژ شده حداقل 1.35 ولت است، در LED HL1 - حدود 2 ولت. بنابراین، LED شروع به باز شدن می کند و در نتیجه جریان شارژ باتری را محدود می کند. در نتیجه، باتری همیشه در حالت شارژ خواهد بود.

برنج. 10.8. منبع تغذیه ترکیبی برای ساعت های الکترونیکی مکانیکی

در صورت وجود ولتاژ در شبکه، ساعت از آن در طول نیم دوره های مثبت و در نیم دوره های منفی - توسط انرژی ذخیره شده توسط باتری GB1 و خازن C3 تغذیه می شود. در صورت قطع برق، باتری به منبع تغذیه تبدیل می شود.
روشنایی صفحه با باز کردن کنتاکت های کلید SA1 روشن می شود. در این حالت، جریان شارژ و تخلیه خازن های C1 و C2 از طریق رشته های لامپ های EL1 و EL2 جریان می یابد و آنها شروع به درخشش می کنند. و دیود زنر دو آندی که قبلاً بسته شده بود VD1 اکنون دو عملکرد را انجام می دهد: ولتاژ لامپ ها را به مقداری محدود می کند که در آن با اندکی گرم شدن کمی بدرخشند و اگر رشته بسوزد، یکی از لامپ ها شارژ را دفع می کند. - جریان تخلیه خازن ها از طریق خود، که از اختلال در منبع تغذیه به طور کلی جلوگیری می کند.
دیود زنر دو آند VD1 از نوع KS213B را می توان با دو دیود زنر ضد ترتیبی D814D، KS213ZH، KS512A جایگزین کرد. LED HL1 - AL341 با افت ولتاژ مستقیم در جریان 10 میلی آمپر - 1.9 ... 2.1 ولت. لامپ های رشته ای EL1 و EL2، نوع СМН6,3-20 (برای ولتاژ 6.3 ولت و جریان و متر در ساعت؛ یا مشابه، مورد قطع کننده مدار SA1 باید به طور قابل اعتماد از شبکه جدا شود.
در منبع تغذیه ساعت الکترونیکی (شکل 10.9)، ولتاژ اضافی شبکه توسط مقاومت های R1 و R2 خاموش می شود. این مقرون به صرفه ترین راه حل برای مشکل نیست، اما در جریان های کم مصرف کاملاً موجه است. علاوه بر این، اگر خروجی یکسو کننده به طور تصادفی لمس شود، حداکثر جریان از طریق بدن انسان به مقادیر خطرناک (بیش از 4 میلی آمپر) نمی رسد، زیرا مقدار مقاومت های محدود کننده جریان به اندازه کافی بزرگ است.

برنج. 10.9. مدار منبع تغذیه اضافی برای ساعت الکترونیکی

از خروجی تثبیت کننده (آنالوگ دیود زنر و در عین حال نشانگر روشن شدن - LED HL1) ولتاژ تغذیه از طریق دیود ژرمانیوم VD5 به ساعت الکترونیکی عرضه می شود. در صورت قطع ولتاژ برق، ساعت توسط باتری GB1 تغذیه می شود؛ در صورت وجود ولتاژ برق، جریان یکسو کننده باتری را شارژ می کند. هیچ خازن فیلتری در مدار استفاده نمی شود. نقش خازن فیلتر با ظرفیت بالا توسط خود باتری انجام می شود.
یک ساعت الکترونیکی مکانیکی معمولاً از یک سلول گالوانیکی با ولتاژ 1.5 ولت تغذیه می شود. منبع تغذیه اضطراری پیشنهادی (شکل 10.10) برای ساعت الکترونیکی مکانیکی کوارتز ولتاژ 1.4 ولت با جریان بار متوسط ​​1 میلی آمپر تولید می کند. . ولتاژ گرفته شده از تقسیم کننده خازنی C1 و C2 گره روی عناصر VD1، VD2، SZ را اصلاح می کند. بدون بار، ولتاژ در خازن СЗ از 12 ولت تجاوز نمی کند.
دستگاه هایی که قبلاً برای انتقال خودکار به برق پشتیبان در نظر گرفته شده بود در صورت قطع منبع اصلی به عنوان منبع DC پایه (اصلی) استفاده می شد. طرح های افزونگی دستگاه جریان متناوب کمتر شناخته شده است. نمودار یکی از آنها، که قادر به کار در مدارهای DC و AC است، در زیر نشان داده شده است.

برنج. 10.10. مدار منبع تغذیه بدون وقفه ولتاژ پایین

برنج. 10.11. مدار سوئیچینگ منبع تغذیه پشتیبان با عایق گالوانیکی

مدار روشن کردن منبع تغذیه پشتیبان با عایق گالوانیکی (IR / 7) از منبع سیگنال کنترل (شکل 10.11) تغذیه می شود، در حالی که حداقل جریان (کسری از میلی آمپر) را مصرف می کند. سیگنال کنترل به تقسیم کننده مقاومتی R1، R2 می رود. دیود زنر VD6 و دیودهای VD1 - VD5 ورودی دستگاه را از اضافه ولتاژ و اتصال قطبی نادرست محافظت می کند. IR / 7 توسط کنتاکت های رله K1.1 قطع می شود. ولتاژ گرفته شده از مقاومت R2 و دیود زنر VD6 از طریق دیود VD5 به خازن الکترولیتی با ظرفیت بالا C1 تغذیه می شود. هنگامی که دستگاه برای اولین بار روشن می شود، این خازن در 2 ... 3 دقیقه به 9 ... 10 ولت شارژ می شود و پس از آن مدار آماده کار می شود. میزان شارژ و جریان مصرفی دستگاه توسط مقاومت R1 تعیین می شود. ترانزیستور VT1 با افت ولتاژ در VD5 بسته می شود.

دستگاه از طریق دیود VD7 و مقاومت R4 به IR / 7 متصل می شود.
هنگامی که ولتاژ کنترل خاموش می شود، انتقال امیتر به پایه ترانزیستور ورودی دستگاه دیگر شنت نمی شود. ترانزیستورهای VT1 و VT2 باز می شوند. خازن C1 از طریق رله K1 و ترانزیستور VT2 تخلیه می شود. مخاطبین K1.1 رله بسته می شوند، از جمله IRP. منبع تغذیه مدار از IRP می آید. در عین حال، کنتاکت های رله K1.2 می توانند بار دیگری را کنترل کنند. اگر ولتاژ کنترل دوباره در ورودی دستگاه ظاهر شود، ترانزیستور VT1 قفل می شود. بر این اساس ترانزیستور VT2 نیز قفل شده است. رله K1 بدون برق است و کنتاکت های K1.1 IRP آن قطع می شود. ولتاژ در خازن C1 در سطح 9 ... 10 B باقی می ماند و مدار به حالت آماده به کار می رود.

اغلب اوقات نیاز به تامین برق پشتیبان برای دستگاه شما وجود دارد، این مقاله 4 راه برای اطمینان از این موضوع را مورد بحث قرار می دهد.

ساده ترین

ساده ترین راه برای تغییر به برق پشتیبان 2 دیود است

فقط یکی از دیودها باز می شود، از منبع برق که ولتاژ آن بیشتر است. از مزایای مدار می توان به سادگی و کم هزینه بودن آن اشاره کرد. معایب مدار آشکار است، وابستگی ولتاژ در سراسر بار به جریان، نوع دیود (شاتکی یا معمولی)، دما. ولتاژ همیشه با مقدار افت ولتاژ در دیود کمتر از ولتاژ منبع خواهد بود.

کمی سخت تر

این مدار کمی پیچیده تر است، به این صورت عمل می کند: وقتی ولتاژ VCC وجود دارد و از ولتاژ منبع پشتیبان بیشتر است (در این مورد باتری BT2 است) پس ماسفت بسته می شود، زیرا ولتاژ در گیت (Gate) بالاتر از منبع (منبع) است، انتقال ولتاژ به بار و منبع توسط دیود باز D3 تامین می شود. هنگامی که VCC ناپدید می شود، ولتاژ در گیت پس از آن ناپدید می شود، اما دیود داخل ماسفت باز می شود و ولتاژ را در منبع تامین می کند، اما از آنجایی که اکنون ولتاژ در منبع وجود دارد، اما در دروازه وجود ندارد، ترانزیستور باز می شود. به طور کامل، اطمینان حاصل کنید که باتری بدون افت ولتاژ سوئیچ می شود. این روش برای تعویض منبع تغذیه ماژول GSM عالی است، ولتاژ خارجی 4.5 ولت را انتخاب می کنیم، سپس 4.2-4.3 ولت از طریق دیود D3 به ماژول می آید و ولتاژ از باتری بدون تلفات می رود.

گران است اما ضرر ندارد

بدون تلفات ولتاژ، می توانید منابع را با استفاده از ریزمدارهای ویژه، به ویژه برگه داده دانلود LTC4412 تغییر دهید، اما این ریز مدار کمیاب و گران است.

بدون ضرر بهینه

خب به راه بهینه رسیدیم و بدون ضرر. ابتدا بیایید به بلوک دیاگرام LTC4412 نگاه کنیم.

بلافاصله مشخص می شود که هیچ چیز پیچیده ای در آن وجود ندارد، پس چرا آن را روی عناصر گسسته تکرار نکنید؟ بلوک PowerSorceSelector ماتریسی از دو دیود است، برق را برای بقیه مدار فراهم می کند، A1 یک مقایسه کننده است، AnalogController مشخص نیست چه چیزی، با این حال، می توان فرض کرد که کار مهمی انجام نمی دهد، بعداً مشخص خواهد شد. چرا.

بیایید سعی کنیم این را به تصویر بکشیم.

DA3 یک مقایسه کننده است. ولتاژ دو منبع را با هم مقایسه می کند. با دیود D4 یا D5 تغذیه می شود. هنگامی که ولتاژ VCC بیشتر از باتری است، خروجی مقایسه کننده بالا می رود، VT2 بسته می شود و VT3 باز می شود، زیرا از طریق اینورتر به خروجی متصل می شود. بنابراین، VCC بدون تلفات به بار منتقل می شود. در صورتی که VCC کمتر از باتری باشد، سطح پایین در خروجی مقایسه کننده VT3 را بسته و VT2 را باز می کند.

در مورد انتخاب قطعات باید چند کلمه بگویم. DA3، DD1 باید مصرفی داشته باشد که در این سیستم مجاز باشد، انتخاب بسیار گسترده است، از میلی آمپر تا صدها نانو آمپر (به عنوان مثال MCP6541UT-E / OT و 74LVC1G02). دیودها لزوماً شاتکی هستند، اگر افت دیود از آستانه باز شدن ترانزیستور بیشتر باشد (و برای IRLML6402TR می تواند -0.4 ولت باشد)، پس نمی تواند به طور کامل بسته شود.

نمودار مدار نشان داده شده در اینجا بر اساس آی سی LTC4412 از Linear Technologies است. از این مدار می توان برای تعویض خودکار بار بین باتری و آداپتور AC (منبع تغذیه) استفاده کرد. آی سی LTC4412 یک ماسفت با کانال P خارجی را برای ایجاد نوعی دیود شاتکی هدایت می کند که به عنوان کلید برق برای اشتراک بار عمل می کند. این باعث می شود LT4412 جایگزینی ایده آل برای منابع تغذیه شود. طیف گسترده ای از MOS FET ها را می توان توسط یک مدار مجتمع (IC) هدایت کرد و این انعطاف پذیری زیادی از نظر انتخاب جریان بار می دهد.

نمودار شماتیک کلید پاور

LT4412 همچنین دارای یکسری ویژگی های خوب مانند محافظت در برابر بیش از حد باتری، نادیده گرفتن دستی، محافظت از گیت ترانزیستور و غیره است. جریان مصرفی خود مدار فقط 11 میکروآمپر است. دیود D1 از برگشت جریان به آداپتور برق در صورت عدم وجود منبع تغذیه جلوگیری می کند. خازن C1 - خازن فیلتر خروجی. پایه 4 یک مدار مجتمع را پین وضعیت می نامند. برخی از عملکردهای ریز مدار در نمودار نشان داده نشده است.

ترانزیستور FDN306P هنگام استفاده با دست توصیه نمی شود، ترانزیستورهای اثر میدانی اغلب دقیقاً به دلیل ولتاژ ساکنی که روی بدن هر فرد وجود دارد از بین می روند. هنگام لحیم کردن آن به یک برد مدار چاپی، خوب است که خود را با یک دستبند مخصوص زمین کنید و خود آهن لحیم کاری را زمین کنید، اما اگر از ایستگاه لحیم کاری استفاده می کنید، این کار ضروری نیست. پارامترهای اصلی ترانزیستور اثر میدانی به شرح زیر است (از دیتاشیت):

• 1) حداکثر جریان طولانی مدت 2.6A است.
• 2) حداکثر ولتاژ VDSS 12V.
• 3) سرعت سوئیچینگ سریع؛
• 4) فن آوری با عملکرد بالا؛

دمای کار ترانزیستور از 55- تا 150+ درجه سانتیگراد است. دمای کارکرد ریز مدار از -40 تا +80 است، درجه حرارت در حین لحیم کاری 300 درجه است، بیش از 10 ثانیه نیست. پین‌آوت پین‌ها در دیتاشیت در لینک بالا یا در تصویر قابل مشاهده است.

• 1) مدار را روی یک برد مدار چاپی با کیفیت بالا مونتاژ کنید.
• 2) ولتاژ ورودی آداپتور می تواند از 3 تا 28 ولت باشد.
• 3) ولتاژ باتری می تواند از 2.5 ولت تا 28 ولت باشد.
• 4) باری را که بیش از 2 آمپر می کشد وصل نکنید.
• 5) D1 (1N5819) - دیود شاتکی، محافظ برای 1A.
• 6) Q1 (FDN306P) - ترانزیستور ماسفت کانال P.

کاربرد این طرح منابع مختلفی از قدرت پشتیبان است که در آن به کارایی و پایداری نیاز است.

هیچ چیز بدتر از خاموش کردن چراغ ها در زمستان نیست. هر یک از ساکنان حومه شهر دیر یا زود با وضعیتی مواجه می شود که چراغ ها خاموش می شوند، پمپ گمانه پمپاژ آب را متوقف می کند و باتری های سیستم گرمایشی جلوی چشم ما خنک می شوند. زمان استفاده از قدرت پشتیبان است!

اما راه حل دیگری برای مشکل قطع برق وجود دارد: یک سیستم برق پشتیبان در خانه یا به طور خلاصه - PSA.

برای انتخاب صحیح چنین سیستم قدرتی، لازم است بدانیم که چگونه با یک سیستم منبع تغذیه مستقل (SAP) متفاوت است.

آندری-AA، مسکو جدید.

PSA هنگام اتصال به شبکه اصلی برق استفاده می شود. هنگامی که برق اصلی خاموش می شود، منبع تغذیه پشتیبان مصرف کنندگان اصلی برق را جمع آوری می کند: پمپ گمانه، دیگ بخار، یخچال، کامپیوتر، تلویزیون و سایر تجهیزات الکتریکی..SAP سیستم منبع تغذیه اصلی خانه است که در غیاب شبکه اصلی برق مورد استفاده قرار می گیرد.

بیایید به انتخاب یک سیستم قدرت پشتیبان برویم. به نظر آندری-AA 4 نوع اصلی برق پشتیبان خانگی وجود دارد.

• اگر شبکه برای مدت کوتاهی، اما در مجموع بیش از 10 ساعت در ماه قطع شود، سیستم بهینه آن خواهد بود که متشکل از یک اینورتر، یک شارژر و یک بسته باتری شارژ شده از شبکه باشد.

اینورتر یک مبدل جریان DC از باتری های ذخیره سازی به یک ولتاژ متناوب تک فاز 220 ولت است که تجهیزات موجود در خانه از آن کار می کنند.

• اگر شبکه کمتر از 10 ساعت در ماه قطع شود، سیستمی از یک ژنراتور الکتریکی با موتور احتراق داخلی (ICE) مجهز به سیستم راه‌اندازی خودکار سودآورتر است.
• اگر شبکه به طور مکرر و برای مدت طولانی قطع شود یا زمانی که ولتاژ در شبکه خیلی کم است، سیستمی متشکل از ژنراتور، بسته باتری، شارژر و اینورتر بهینه است.

سیستم های منبع تغذیه مستقل بر اساس یک اصل مشابه ساخته شده اند، اما نیازهای برق بالاتری بر آنها تحمیل می شود.

• اگر توان مورد نیاز را بتوان به 1-1.5 کیلو وات محدود کرد، می توان از خودرویی با اینورتر متصل به آن به عنوان یک سیستم برق پشتیبان استفاده کرد.

اجازه دهید در مورد گزینه سوم با جزئیات بیشتر صحبت کنیم. کاربر با نام مستعار galexy456یک طرح گام به گام برای ایجاد یک سیستم برق پشتیبان مقرون به صرفه برای خانه شما ارائه می دهد.

1 دو کابل از اتاق برق به تابلو برق وارد می شود. اولین کابل برای تامین برق اینورتر مورد نیاز است. دوم انتقال برق از اینورتر به خانه است.

galexy456

من یک سپر کوچک نصب شده در خیابان دارم که سوئیچ انتقال خودکار در آن نصب شده است یا به صورت اختصاری ATS

ATS یک سوئیچ خودکار یک بار به دو خط تغذیه - اصلی و خط ذخیره است.

2 ما یک اینورتر، باتری ها را در اتاق ابزار قرار می دهیم و همه دستگاه ها را تغییر می دهیم.

اینورترها دو نوع اصلی هستند - با سینوس در خروجی (بهترین گزینه) و به اصطلاح "سینوس اصلاح شده". اگر اینورتر یک "سینوس اصلاح شده" تولید کند، برخی از دستگاه ها هنگام اتصال به آن ممکن است به دلیل سطح بالایی از هارمونیک های فرکانس در منبع تغذیه - 150 هرتز، 250 هرتز، 350 هرتز و غیره از کار بیفتند.

در صورت قطع برق، چنین سیستمی به شرح زیر عمل می کند. ATS به طور مستقل و سریع - به طوری که دستگاه ها زمان خاموش شدن نداشته باشند، منبع تغذیه را از اصلی به پشتیبان سوئیچ می کند.

اکنون تمام مصرف کنندگان برق متصل به باتری و اینورتر کار می کنند. اگر منبع تغذیه بیش از 5-6 ساعت وجود نداشته باشد، بدون انتظار برای تخلیه کامل باتری ها (این امر عمر مفید آنها را بسیار کاهش می دهد)، برای ادامه منبع تغذیه بدون وقفه، لازم است که به صورت دستی شروع به کار کنید. ژنراتور

سیستم‌های قدرت پشتیبان با استارت ژنراتور اتوماتیک وجود دارد که در یک اتاق آب گرم نصب شده و مجهز به خروجی گاز خروجی اجباری است. عیب اصلی این گونه PSA ها قیمت بالای آنهاست.

galexy456

پس از راه اندازی ژنراتور، اینورتر بار را برای تغذیه دستگاه ها از آن منتقل می کند و در همان زمان شروع به شارژ باتری ها می کند. بنابراین، زمان کارکرد سیستم افزایش می یابد و منبع موتور ژنراتور ذخیره می شود، زیرا به طور مداوم کار نمی کند.

لازم به یادآوری است که ژنراتور باید پس از اتمام ظرفیت باتری حدود 30-60٪ راه اندازی شود.

هر، حتی پیشرفته ترین و گران ترین سیستم برق پشتیبان، اول از همه، صرفه جویی در منابع انرژی در خانه را آموزش می دهد، زیرا زمان کارکرد سیستم منبع تغذیه پشتیبان در خانه به طور مستقیم به این بستگی دارد.

کاربران انجمن توصیه می کنند:

• تمام لامپ های خانه را با لامپ های کم مصرف جایگزین کنید.
• یک خط برق پشتیبان دوم بگذارید که در صورت قطع برق می توانید ضروری ترین تجهیزات خانه را به آن وصل کنید.
• نحوه عایق بندی خانه برای کاهش هزینه های گرمایشی؛
• هنگامی که سیستم برق پشتیبان کار می کند، از وسایل برقی قدرتمند استفاده نکنید: اتو، کتری برقی، جاروبرقی.

آندری-AA

روشن کردن سشوار، کتری یا اتو به مدت 3 تا 7 دقیقه باتری ها را تا حد زیادی تخلیه نمی کند، اما بهتر است از اتو کردن یا کار با یک ابزار برقی قوی خودداری کنید.

برای ساخت یک PSA، بار در خانه را می توان به طور مشروط به سه قسمت تقسیم کرد:

1. گرمایش.
2. آبگرمکن.
3. دستگاه‌هایی که نیاز به منبع تغذیه پشتیبان اجباری دارند، یعنی:

• نورپردازی؛
• پمپ های گردشی گرمایشی؛
• پمپ گمانه و ایستگاه پمپاژ؛
• کامپیوتر؛
• یخچال، تلویزیون، اینترنت.

همچنین می توان از خودرو به عنوان سیستم برق پشتیبان استفاده کرد. این مستلزم:

1. یک اینورتر با خروجی سینوسی برای 12-220 ولت با توان حداکثر 2 کیلو وات با حفاظت از جریان اضافی یا قدرت خریداری کنید.



کاربران وب سایت FORUMHOUSE می توانند یاد بگیرند که چگونه سیستم برق خود را بسازند. تمام اطلاعات مربوط به محاسبه در این دفترچه خاطرات جمع آوری شده است. خودکار "از A تا Z" در این مبحث توضیح داده شده است.

و این ویدیو به شما نشان می دهد که چگونه یک اینورتر و بسته باتری می توانند برق خانه شما را افزایش دهند.

قسمت 2. ساخت یک کنترلر ساده برای باتری سرب اسید.

بیایید با تعریف پارامترهای کنترلر شروع کنیم.

از آنجایی که یک نسخه نسبتاً ساده از کنترل کننده شارژ / تخلیه مورد نیاز بود، هیچ الزام جدی برای پارامترها وجود نداشت.

1. محافظت از باتری در برابر شارژ بیش از حد ضروری است. در مورد من، جریان حاصل از سرمایه گذاری مشترک از 1.4a تجاوز نمی کند، بنابراین نیازی به محدود کردن آن نیست. اما ولتاژ نهایی در هنگام شارژ باید محدود شود زیرا سرمایه گذاری مشترک می تواند تا 20 ولت بدهد (محاسبات بالا را ببینید).

2. نیاز به محافظت در برابر ترشح. به عنوان مثال، زمانی که ولتاژ روی آن به سطح تعیین شده توسط ما کاهش یافت، کل بار را خاموش کنید.

3. برای وضوح نشانگر LED ایجاد کنید.

برای محدود کردن ولتاژ شارژ نهایی، از کلید استاندارد تنظیم کننده ولتاژ LM317 استفاده کردم که ولتاژ را به 13.6 ولت محدود می کند.

برای حذف احتمال تخلیه باتری، از تقویت کننده عملیاتی LM358 استفاده می کنیم که ولتاژ باتری ما را کنترل می کند و وقتی به 10 ولت کاهش یافت، کل بار را قطع می کند.

علاوه بر این، LM358 یک تقویت کننده عملیاتی "دوگانه" است، بنابراین، ما نشانگر LED را نیز روی این ریزمدار اجرا می کنیم.

به طور خلاصه طبق طرح. KN1 یک دکمه لحظه ای است، شروعی برای روشن کردن بار است (به عنوان مثال، نور پشتیبان). KN2 - قطع اجباری بار. رله باید با ولتاژ تغذیه 12 ولت باشد. جریان رله بر اساس بار انتخاب می شود.

عملکرد مدار نظارت بر ولتاژ باتری توسط میکرو مدار است و هنگامی که ولتاژ به سطح تعیین شده توسط مقاومت پیرایش می رسد، ولتاژ در پایه 1 میکرو مدار برای تغذیه رله ناپدید می شود و رله خاموش می شود. در این حالت، کل مدار خاموش می شود، یعنی بار خاموش می شود.

اما قسمت دوم ریز مدار که وظیفه نشان دادن را بر عهده دارد برعکس عمل می کند. هنگامی که ولتاژ به سطح تنظیم شده با مقاومت اصلاح شده دوم کاهش می یابد، یک جریان در پایه 7 ظاهر می شود و بر این اساس، LED روشن می شود.

راه اندازی مدار به تنظیم ولتاژهای محرک کاهش می یابد.

برای این ما به یک واحد منبع تغذیه با تنظیم ولتاژ متغیر پیوسته نیاز داریم.

ما واحد منبع تغذیه را به "ورودی 12-15 ولت از باتری" وصل می کنیم (باتری را شبیه سازی می کنیم) و ولتاژ 12 ولت را تامین می کنیم. بعد، KN1 را فشار دهید و نحوه عملکرد رله را بشنوید.

ما به تدریج ولتاژ تغذیه را به 10 ولت کاهش می دهیم. سپس مقاومت تریمر را در پایه سوم ریز مدار می چرخانیم و سعی می کنیم مدار را خاموش کنیم. بنابراین، هنگامی که باتری به 10 ولت تخلیه می شود، مدار ما خود را خاموش می کند و باتری را از تخلیه عمیق محافظت می کند.

به طور مشابه، ولتاژ LED را تنظیم می کنیم. در منبع تغذیه باید با ولتاژ 11 ولت روشن شود.

در نتیجه: هنگامی که ولتاژ به 11 ولت کاهش می یابد، LED روشن می شود که نشان دهنده خاموش شدن قریب الوقوع کل مدار است. و هنگامی که ولتاژ باتری 10 ولت کاهش یابد، کل مدار خاموش می شود.

تخته های مدار چاپی به صورت لایه ای قرار می گیرند و با استفاده از روش LUT در کلرید آهن اچ می شوند.

واحد محدود کننده ولتاژ شارژ

واحد کنترل تخلیه باتری.

به عنوان کیس برای کنترلر، من از یک جعبه از یک CD-ROM قدیمی استفاده کردم.

در حین کار، من به نشانی اضافی از جریان شارژ، مصرف جریان توسط بار و ولتاژ روی باتری نیاز داشتم. برای این کار نشانگرهای آماده «ALI» را سفارش دادم و به مدارهای مربوطه وصل کردم.