Do-it-yourself uninterruptible power supply circuit. Homemade uninterruptible power supply Scarf, diagram at maikling paglalarawan ng proseso

Ginagamit ang mga UPS upang protektahan ang iba't ibang uri ng mga de-koryenteng kagamitan, pangunahin ang mga kagamitan sa kompyuter, mula sa mga pagtaas ng kuryente, at maaari ding suportahan ang kanilang operasyon sa loob ng ilang minuto, oras o kahit na araw sa panahon ng kumpletong pagkawala ng kuryente

Ang isang walang tigil na supply ng kuryente ay maaaring makayanan ang mga sumusunod na problema sa kuryente: kumpletong pagsara ng network ng power supply, mataas na boltahe na ingay ng salpok, pangmatagalan at panandaliang paggulong ng boltahe; high-frequency na ingay o interference na nagaganap sa electrical network, frequency deviation na higit sa 3 Hz.

Ang mga mahahalagang parameter ng UPS ay ang oras na kinakailangan upang ilipat ang load sa power mula sa mga baterya at ang buhay ng baterya.

Ang uninterruptible power supply ay ang batayan ng construction circuit

I-backup ang disenyo ng UPS sa operating mode, ang load ay pinapagana mula sa elektrikal na network, na kung saan ang uninterruptible power supply filter para sa mataas na boltahe pulses at electromagnetic interference na may passive filter.

Kung ang boltahe ng mains ay lumihis nang higit sa normalized na mga halaga, ang load ay awtomatikong konektado sa lakas ng baterya gamit ang isang inverter circuit, na kasama sa bawat UPS. Sa sandaling bumalik sa normal ang boltahe ng network, ililipat ng uninterruptible power supply ang load sa power supply mula sa network.

Interactive na diagram ng UPS katulad ng backup circuit, ngunit bukod pa rito ang isang step voltage stabilizer batay sa isang autotransformer ay naka-install sa input, na nagbibigay-daan sa iyo upang ayusin ang output boltahe. Sa panahon ng normal na operasyon, ang mga UPS na tumatakbo ayon sa isang interactive na pamamaraan ay hindi kinokontrol ang dalas, ngunit sa kawalan ng boltahe, nagsisimula itong pinapagana ng isang inverter na may baterya. Ang bentahe ng scheme na ito ay isang mas maikling oras ng paglipat. Bilang karagdagan, ang inverter ay naka-synchronize sa input boltahe.

Dobleng conversion na UPS circuit gumagana tulad ng sumusunod: Ang input AC boltahe ay na-convert sa DC, pagkatapos ay bumalik sa AC gamit ang isang inverter. Sa kawalan ng input boltahe, ang paglipat ng load sa lakas ng baterya ay nangyayari kaagad, dahil ang mga baterya ay patuloy na nakakonekta sa circuit.

Mga pangunahing bloke at sangkap na maaaring kasama sa UPS:

Pagpapalit ng device
Surge filter
Charger
Baterya
Inverter: AC to DC Converter, DC Voltage Stabilizer, DC to AC Converter
Bypass switching device
Kasalukuyang sensor
Filter ng pinagmulan
Sensor ng temperatura
Interface
Display device

Ang boltahe ng input mains 220V, 50Hz ay ​​ibinibigay sa pamamagitan ng switching device at isang surge filter sa charger. Ang surge protector ay kinakailangan upang maiwasan ang interference mula sa pagpasok ng mains supply ng baterya sa kondisyon na ang mains voltage ay available.

Ang inverter ay kasama sa anumang UPS. Ito ay binuo batay sa isang semiconductor converter ng direktang boltahe mula sa baterya sa alternating boltahe na ibinibigay sa load. Kadalasan ang isang inverter ay pinagsasama ang mga function ng parehong inverter mismo at ang charger. Depende sa uri ng UPS, ang inverter ay gumagawa ng boltahe ng iba't ibang mga hugis

Ang bypass ay isang switching device. Ginagamit ang device na ito upang direktang ikonekta ang input at output ng UPS, na inaalis ang power redundancy circuit.

Ang bypass ay gumaganap ng mga sumusunod na function:

pag-on o pag-off ng UPS

paglilipat ng load mula sa inverter upang i-bypass sa kaso ng mga overload at maikling circuits sa output

paglilipat ng load mula sa inverter sa bypass upang mabawasan ang pagkawala ng kuryente

Ang static na bypass ay binuo batay sa isang thyristor switch mula sa back-to-back na thyristors na konektado sa parallel. Ang susi ay kinokontrol ng UPS control system

Ang switching power supply ay kinuha na handa na para sa 28 V, 50A, ngunit maaari mo itong i-assemble sa iyong sarili at mayroong napakaraming mga circuit. Dalawang 12-volt na baterya ng kotse na konektado sa serye ay konektado sa switching power supply. Ang inverter ay ginamit din na handa, dahil ang presyo ng mga bahagi nito ay halos dalawang beses na mas mataas kaysa sa tapos na aparato. Ang UPS na ito ay sapat na para sa halos isang araw ng pagkonsumo ng enerhiya sa isang maliit na pribadong bahay. Sa kaso ng isang mahabang outage, at sa aming Siberian expanses madalas itong nangyayari, binuksan ko ang diesel generator sa loob ng 6 na oras.

Diagram ng UPS

Ang aming UPS ay idinisenyo para sa mga sumusunod na kakayahan: direktang conversion mula 12 V DC hanggang 220 V AC na may dalas na 50 Hz. Ang pinakamataas na kapangyarihan ng UPS circuit na ito ay 220 W. Ang reverse conversion ay ginagamit upang singilin ang baterya. Charge current 6 A. Nagbibigay ang circuit ng mabilis na paglipat mula sa direktang conversion patungo sa reverse mode.

Ang isang generator ng orasan ay ginawa sa mga bahagi ng radyo na VT3, VT4, R3...R6, C5, C6, na bumubuo ng mga pulso na may dalas ng pag-uulit na 50 Hz. Ang generator ay nagtatakda ng operating mode ng bipolar transistors VT1, VT6. Ang mga windings IIa, IIb ng transpormer ay konektado sa kanilang collector circuit. Ang network filter ay binuo sa mga passive na bahagi C1, C2, L1, at ang clock generator filter ay batay sa mga elemento ng radyo VD1, SZ, C4.

Ang UPS ay isang napakakinabangang aparato. Hangga't ito ay gumagana, ang gumagamit ay walang problema sa power supply. Ngunit ang pag-andar ng device na ito ay hindi nagtatapos doon. Ang pinakasimpleng pagbabago ng isang walang tigil na supply ng kuryente ay ginagawang posible na lumikha sa batayan nito ng mga device tulad ng isang converter, power supply at pagsingil.

Paano gawing 12/220 V boltahe converter ang isang walang patid na supply ng kuryente

Ang isang boltahe converter (inverter) ay nagko-convert ng 12-volt na direktang kasalukuyang sa alternating kasalukuyang, sabay-sabay na pagtaas ng boltahe sa 220 volts. Ang average na halaga ng naturang device ay 60-70 US dollars. Gayunpaman, kahit na ang mga may-ari ng mga pagod na walang patid na power supply na may battery start function ay may tunay na pagkakataong makakuha ng gumaganang converter nang halos wala. Upang gawin ito kailangan mong gawin ang sumusunod:

Buksan ang kaso ng UPS.

I-dismantle ang baterya sa pamamagitan ng pag-alis ng dalawang wire mula sa mga terminal ng imbakan - pula (sa positibo) at itim (sa negatibo).

I-dismantle ang speaker - isang sound signaling device na katulad ng isang centimeter washer.

Maghinang ng fuse sa pulang kawad. Inirerekomenda ng karamihan sa mga designer ang paggamit ng 5 amp fuse.

Ikonekta ang fuse sa contact na "input" ng UPS - ang socket kung saan ipinasok ang cable na nagkokonekta sa uninterruptible power supply sa socket.

Ikonekta ang itim na wire sa libreng contact ng "input" socket.

Kumuha ng karaniwang cable para ikonekta ang UPS sa outlet at putulin ang plug. Ikonekta ang connector sa input socket at tukuyin ang mga kulay ng wire na tumutugma sa pula at itim na mga contact.

Ikonekta ang wire mula sa pulang contact sa positibo ng baterya, at mula sa itim hanggang sa negatibo.

I-on ang UPS.

Eaton 5P 1150i UPS internals

Ang pagbabagong ito ay pinahihintulutan lamang ng mga hindi maaabala na power supply na may function ng pagsisimula ng baterya. Iyon ay, ang UPS ay dapat sa simula ay makakapag-on mula sa, nang hindi kumokonekta sa isang saksakan.

Kung ang UPS ay may karaniwang saksakan, ang 220 volts ay maaaring alisin sa mga contact nito. Kung walang ganoong outlet, ito ay papalitan ng extension cord na konektado sa "output" socket ng uninterruptible power supply. Ang extension plug ay tinanggal, pagkatapos kung saan ang mga wire ay soldered sa mga contact ng "output" socket.

Ang mga pangunahing disadvantages ng naturang mga converter:

• Ang inirerekomendang oras ng pagpapatakbo para sa naturang inverter ay hanggang 20 minuto, dahil ang mga UPS ay hindi idinisenyo para sa pangmatagalang operasyon ng baterya. Gayunpaman, ang disbentaha na ito ay maaaring alisin sa pamamagitan ng pag-embed ng isang computer fan na tumatakbo mula sa 12 V sa UPS case.
• Kakulangan ng controller ng singil ng baterya. Ang gumagamit ay kailangang pana-panahong suriin ang boltahe sa mga terminal ng drive. Upang maalis ang disbentaha na ito, maaari kang mag-embed ng isang regular na automotive relay sa disenyo ng converter sa pamamagitan ng paghihinang ng pulang wire sa likod ng fuse sa pin 87. Kung nakakonekta nang tama, ang naturang relay ay magpapasara sa power supply kapag ang boltahe ng baterya ay bumaba sa ibaba 12 volts.

Paano gumawa ng isang power supply mula sa isang uninterruptible power supply

Sa kasong ito, sa buong disenyo ng uninterruptible power supply, tanging . Samakatuwid, ang gumagamit na nagpasya na gawing muli ang UPS sa ganitong paraan ay kailangang ubusin ang buong UPS, iiwan lamang ang case at transpormer, o alisin ang bahaging ito, na naghahanda ng isang hiwalay na kaso para dito. Pagkatapos ay magpatuloy ayon sa sumusunod na plano:

Gamit ang isang ohmmeter, ang paikot-ikot na may pinakamataas na pagtutol ay tinutukoy ang mga karaniwang kulay ay itim at puti. Ang mga wire na ito ang magiging input sa power supply. Kung ang transpormer ay nananatili sa UPS, kung gayon ang hakbang na ito ay maaaring laktawan - ang pasukan sa homemade power supply sa kasong ito ay ang "input" na socket sa dulo ng UPS, na kumokonekta sa device sa socket.

Susunod, ang isang alternating kasalukuyang ng 220 volts ay ibinibigay sa transpormer. Pagkatapos nito, ang boltahe ay tinanggal mula sa natitirang mga contact, naghahanap ng isang pares na may potensyal na pagkakaiba ng hanggang sa 15 volts. Ang mga karaniwang kulay ay puti at dilaw. Ang mga wire na ito ang magiging output mula sa power supply.

Ang input sa power supply ay nabuo mula sa mga wire sa isang gilid ng core. Ang output mula sa bloke ay nabuo mula sa mga wire na matatagpuan sa kabaligtaran.

Ang isang diode bridge ay naka-install sa output ng power supply.

Ang mga mamimili ay konektado sa mga contact ng diode bridge.

Transformer

Ang karaniwang boltahe sa output ng transpormer ay hanggang sa 15 V, ngunit ito ay bababa pagkatapos ikonekta ito sa isang homemade load power supply. Ang taga-disenyo ng naturang aparato ay kailangang piliin ang output boltahe sa pamamagitan ng eksperimento. Samakatuwid, ang pagsasanay ng paggamit ng isang UPS transpormer bilang batayan ng isang power supply para sa isang computer ay malayo sa pinakamahusay na ideya.

Nagko-convert ng hindi naaabala na power supply para sa pag-charge

Sa kasong ito, hindi kailangan ang kaunting pagbabagong katulad ng inilarawan sa talata sa itaas. Pagkatapos ng lahat, ang uninterruptible power supply ay may sariling baterya, na sinisingil kung kinakailangan. Bilang resulta, upang gawing charger ang UPS kailangan mong gawin ang sumusunod:

Hanapin ang pangunahin at pangalawang circuit ng transpormer. Ang prosesong ito ay inilarawan sa talata sa itaas.

Magbigay ng 220 volts sa pangunahing circuit sa pamamagitan ng pagpasok ng boltahe regulator sa circuit - sa gayon, maaari kang gumamit ng rheostat para sa mga bombilya, na pinapalitan ang isang tradisyonal na switch.

Ang regulator ay makakatulong sa pag-calibrate ng boltahe sa output winding sa hanay mula 0 hanggang 14-15 volts. Ang lugar kung saan ipinasok ang regulator ay nasa harap ng pangunahing paikot-ikot.

Ikonekta ang isang 40-50 ampere diode bridge sa pangalawang paikot-ikot ng transpormer.

Ikonekta ang mga terminal ng diode bridge sa mga kaukulang pole ng baterya.

Ang antas ng singil ng baterya ay sinusubaybayan ng indicator o voltmeter nito.

Sumulat ng isang liham

Para sa anumang katanungan maaari mong gamitin ang form na ito.

Sa pangkalahatan, ang artikulong ito ay orihinal na isinulat matagal na ang nakalipas, mahigit dalawang taon na ang nakalipas. Ngunit sa kasong ito, napagpasyahan ko na ang impormasyon mula dito ay maaaring maging kapaki-pakinabang at magamit para sa kapakinabangan ng mga 3D printing masters.

Ang punto ng artikulong ito ay gawing isang maliit na uninterruptible power supply ang isang regular na supply ng kuryente na may output na humigit-kumulang 11-13.5 Volts.

Bilang halimbawa, magkakaroon ng power supply na may kapangyarihan na 36 Watts, ngunit halos walang pagbabago ang circuit ay naaangkop sa mas malakas na power supply at may mga pagbabago sa.

Ngunit una, isang mini-review lamang ng mismong power supply, pasensya na sa kalidad ng larawan, ito ay kinuha gamit ang isang panghinang na bakal.

Ang mga teknikal na pagtutukoy ay ipinahiwatig sa dulo.

Ang mga katangian ay nalilito sa akin ng kaunti, kadalasan sila ay nagpapahiwatig ng buong saklaw, o kung mayroong isang pagpipilian ng 110/220, pagkatapos ay naaayon ay mayroong isang switch at sa loob ng isang network rectifier circuit na may paglipat sa pagdodoble. Walang switch dito. Mamaya ay susuriin natin ang nasa loob.

Ang mga sukat ay medyo maliit.

Sa dulo ay may mga terminal ng koneksyon para sa 220 Volts, isang grounding terminal at output terminal para sa 12 Volts. Mayroon ding LED dito na nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng output boltahe at isang trimming risistor para sa pagsasaayos ng output boltahe.

Pagkatapos buksan, nakita ko ang naka-print na circuit board ng power supply na ito.

Ang board ay naglalaman ng isang ganap na input filter, isang 33uF 400V capacitor (medyo normal para sa ipinahayag na kapangyarihan), isang mataas na boltahe na bahagi na ginawa ayon sa disenyo ng circuit ng isang self-oscillator (nang inutusan ko ito, inaasahan kong magiging isang karaniwang UC3842), isang output filter na binubuo ng dalawang 470uF 25V capacitor at isang choke. Ang kapasidad ng output filter ay masyadong maliit, ilalagay ko ito ng 2 beses pa.

Power transistor 5N60D - sa TO-220 package lang.

Ang output diode - stps20h100ct - ay katulad sa TO-220 package.

Ang stabilization at feedback circuit ay ginawa sa TL431.

Reverse side ng board.

Walang kakaiba, ang paghihinang ay may average na kalidad, ang pagkilos ng bagay ay hugasan, medyo maayos.

Pero nagulat ako sa mga marka sa board (nasa bandang taas din sila).

SM-24W, siguro sa una ang power supply ay 24 Watts, pagkatapos ay nagpasya sila na hindi ito magiging sapat at nagsulat ng 36?

Ipapakita ang mga eksperimento.

Ang unang pag-on, walang nangyari, hindi masama.

Ni-load ko ang power supply ng mga klasikong hindi masisira na mga resistor ng Sobyet, 10 Ohm, 2 piraso nang magkatulad.

Ang kasalukuyang ay tungkol sa 2.5 Amperes.

Sinukat ko ang boltahe pagkatapos ng mga wire sa resistors, kaya bumaba ito ng kaunti.

Iniwan ko ito nang ganoon, uminom ng tsaa at manigarilyo, at hinintay itong sumabog.

Hindi ito sumabog, hindi man lang uminit, ito ay 40 degrees, siguro 45, hindi ko ito partikular na sinukat, medyo mainit ang pakiramdam.

Ni-load ko ito ng isa pang 0.22 A (wala akong nakitang angkop sa malapit), walang nagbago.

Nagpasya akong huwag tumigil doon at nag-install ng isa pang 10 Ohm risistor sa output.

Bumaba ang boltahe sa 10.05 Volts, ngunit patuloy na gumana nang husto ang power supply.

Sa pamamagitan ng paraan, nag-aalinlangan ako tungkol sa power supply na ito, higit sa lahat dahil sa disenyo ng circuit nito, dahil nakasanayan kong magtrabaho sa mas mahal na mga power supply na mayroong PWM controller, kasalukuyang kontrol, atbp. Ipinakita ng pagsasanay na ang pagpipiliang ito ay lubos na mabubuhay.

Susunod, nagpasya akong lumipat sa hindi karaniwang bahagi ng pagsusulit at subukang gawin ito sa kung ano ang gusto kong kunin ito. Sa totoo lang, ang mga regular na mambabasa ng aking mga review ay nasanay sa katotohanan na gusto kong hindi lamang magpakita ng isang produkto sa isang pagsusuri, kundi pati na rin gamitin ito, kaya hindi na rin kita maaabala sa pagkakataong ito.

Doping

Nagsimula ang lahat nang tumawag ang isang kaibigan at nagtanong kung posible bang gumawa ng isang maliit na hindi maputol na supply ng kuryente upang mapagana ang isang electromagnetic lock at controller. Nakatira siya sa pribadong sektor, minsan hindi nagtatagal ang ilaw at pagkatapos ay namamatay. Mayroon na siyang baterya, na natitira mula sa isang computer na walang harang na supply ng kuryente, hindi na ito kumukuha ng malaking kasalukuyang, ngunit nakayanan ang lock nang normal.

Sa pangkalahatan, naghagis ako ng isang maliit na karagdagang scarf sa power supply na ito.

Scarf, diagram at maikling paglalarawan ng proseso.

Scheme.

At sinundan ito ng board.

Ang circuit ay nagbibigay ng limitasyon sa kasalukuyang singil (sa aking kaso ay nakatakda sa 400mA), proteksyon laban sa labis na paglabas ng baterya (nakatakda sa 10 Volts), simpleng proteksyon laban sa pagbabalik ng baterya (maliban kung binabaligtad mo ang polarity habang on the go), at ang aktwal na function ng supplying boltahe mula sa baterya sa output power supply.

Inilipat ko ang scarf sa PCB at tinakpan ito ng panghinang.

Pinili ko ang mga detalye.

Naghinang ako ng board, iba ang relay, dahil noong una ay hindi ko napansin na ito ay 5 Volts, kailangan kong maghanap ng 12.

Mga paliwanag para sa diagram.

Sa prinsipyo, ang C2 ay maaaring alisin, pagkatapos ay ang R5 at R6 ay pinalitan ng isa sa 9.1-10 kOhm.

Ito ay kinakailangan upang mabawasan ang mga maling alarma sa panahon ng biglaang pagbabago ng pagkarga.

Sa isip, siyempre, mas mahusay na magdagdag ng ilang mga liko bilang karagdagan sa pangalawang paikot-ikot, dahil ang power supply ay nagpapatakbo na may overvoltage na 20%. Ang mga pagsubok ay nagpakita na ang lahat ay gumagana nang maayos, ngunit ito ay mas mahusay na alinman sa wind up ang pangalawang winding ng kaunti, o kahit na mas mahusay - baguhin ang power supply 15 Volt, hindi naka-on 12 . Sa aking kaso, kailangan ko ring baguhin ang halaga ng risistor sa feedback divider ng power supply, sa diagram ito ay R7, ito ay 4.7 kOhm, itinakda ko ito sa 4.3 kOhm, kung gumagamit ako ng 15 Volt power supply , ito ay malamang na hindi na kailangang gawin.

Pagkatapos i-assemble ang board, itinayo ko ito sa power supply.

Ang mga punto ng koneksyon ay minarkahan sa board at makikita mo ang lugar kung saan pinutol ang negatibong track (sa itaas ng numero 3).

Binalot ko ng tape ang board at inilagay ito sa mas marami o hindi gaanong libreng lugar.

Pagkatapos (sa katunayan, mas mabuti bago natin ihiwalay ito gamit ang tape), itinakda ko ang output boltahe ng power supply sa 13.8 Volts (ang boltahe na ito na papanatilihin ng baterya ay karaniwang nakatakda sa hanay na 13.8-13.85.

Narito ang isang view ng naka-assemble at naka-configure na device.

Nakakonekta ang isang maliit na load at baterya. I-charge ang kasalukuyang 0.39A (maaaring bumaba nang bahagya habang umiinit ito).

Inalis ko ang power supply mula sa network, ang load ay patuloy na gumagana, sa multimeter ang load current + relay current consumption + current consumption ng measurement circuits.

Ang isang kaibigan ay nangangailangan ng isang hindi maputol na supply ng kuryente para sa isang kasalukuyang 0.8-1 Ampere, na-load ko ito ng kaunti pa.

Pagkatapos nito, ikinonekta ko ang 220 Volt power supply, sa isang multimeter ang boltahe sa load (tataas pa rin, ang baterya ay hindi sisingilin), sa pangalawa ang charging kasalukuyang (bumaba nang kaunti dahil sa pag-init).

Sa pangkalahatan, sa aking opinyon, ang pagbabago ay isang tagumpay; Hindi ko na uulitin, dahil nasa abnormal na mode ang power supply. Kung gumagamit ka ng 15 Volt power supply, kung gayon ang kasalukuyang ay maaaring tumaas, ngunit dapat mong palaging isaalang-alang ang kasalukuyang singilin ng baterya (ito ay tinutukoy ng risistor R1. Ang 1.6 Ohm ay nagbibigay ng kasalukuyang singilin na mga 0.4 A, mas mababa ang paglaban , mas malaki ang kasalukuyang at vice versa.

Kung ang isang tao ay hindi sumasang-ayon sa naka-configure na kasalukuyang singil, boltahe ng end-of-charge at auto shutdown, kung gayon ang lahat ng ito ay madaling mabago kung kinakailangan, ipapaliwanag ko kung paano ito gagawin.

Siyempre, maaari kang magtanong kung ano ang kinalaman ng mga 3D printer at ang maliit na power supply na ito.

Ang lahat ay simple, tulad ng isinulat ko sa pinakadulo simula, maaari kang kumuha ng isang malakas na supply ng kuryente, gumamit ng mas makapangyarihang mga bahagi sa board na ginawa ko at makakuha ng isang hindi maputol na supply ng kuryente na walang bagay na tulad ng "switching time", i.e. "online" talaga. At dahil ang pag-print ay tumatagal ng napakahabang panahon, maaari itong maging lubhang kapaki-pakinabang sa mga tuntunin ng walang patid na operasyon. Bilang karagdagan, ang kahusayan ng naturang sistema ay kapansin-pansing mas mataas kaysa sa tradisyonal na mga sistema ng UPS.

Para sa paggamit na may mataas na alon, kailangan kong palitan ang VD1 diode sa aking board ng anumang Schottky na may kasalukuyang higit sa 30 Amps (halimbawa, soldered mula sa isang computer power supply) at i-install ito sa isang radiator, isang relay sa sinuman. na may kasalukuyang contact na higit sa 20 Amps at isang winding na may kasalukuyang hindi hihigit sa 100 mA ( o mas mabuti pa hanggang 80). Bilang karagdagan, maaaring kinakailangan upang madagdagan ang kasalukuyang singil; ito ay ginagawa sa pamamagitan ng pagbabawas ng halaga ng risistor R1 sa 0.6-1 Ohm.

Mayroon ding mga pang-industriyang power supply na may ganitong function, kahit papaano alam ko ang ilan sa mga ito na ginawa ni Meanwell, ngunit:

1. Napakamahal ng mga ito

2. Available sa 55 at 150 Watt power, na hindi ganoon kalaki.

Mukhang iyon lang, kung mayroon kang anumang mga katanungan, ikalulugod kong talakayin.

Ang lahat ng elektronikong kagamitan ay nangangailangan ng power supply, at kadalasan ay gumagamit kami ng pang-industriyang kasalukuyang network na 220V, 50 Hz.
Ngunit kung minsan ang mga sitwasyong "force majeure" ay maaaring lumitaw kapag ang kuryente ay biglang "naputol". Kung ang isang biglaang pagkawala ng kuryente ay hindi masyadong nakakatakot para sa mga kagamitan sa sambahayan, kung gayon para sa, halimbawa, mga computer, ito ay maaaring humantong sa hindi maibabalik na mga kahihinatnan: mga uninstall na programa, pagkawala ng impormasyon, at iba pa.

Kung sa malalaking lungsod ang suplay ng kuryente ay higit pa o hindi gaanong matatag, ngunit sa mga rural na lugar ito ay medyo pangkaraniwang pangyayari...
Upang maiwasan ang mga nakakainis na hindi pagkakaunawaan na nauugnay sa isang biglaang pagkawala ng kuryente, maraming mga tagagawa ang nagrerekomenda ng paggamit walang tigil na suplay ng kuryente(o kung ano man ang tawag sa kanila UPS). Ang mga ito, siyempre, ay ginawa ng industriya, ngunit ang gayong mapagkukunan ay maaaring kolektahin sa sarili.

Bilang karagdagan sa pagbibigay ng proteksyon kung sakaling mawalan ng kuryente, walang tigil na supply ng kuryente maaari ding maging kapaki-pakinabang sa mga kondisyon ng "patlang" kapag kailangan kumuha ng 220 volts mula sa 12 volt na baterya.

Napag-usapan na namin sa aming website ang isang katulad na circuit na nagpapahintulot sa iyo na makakuha ng 220 Volts mula sa 12, narito ito, narito ang isa pang circuit na kinuha mula sa Radio Amateur magazine, No. 2, 1999.

Homemade uninterruptible power supply circuit

Walang tigil na supply ng kuryente nagbibigay ng:

Sa direktang mode, conversion ng DC boltahe 12 V sa AC boltahe 220 V/50 Hz na may pinakamataas na kasalukuyang pagkonsumo na hindi hihigit sa 6 A. Output power - hanggang 220 W (1 A):

Reverse mode (batery charging mode). Kasabay nito, ang kasalukuyang singil ay hanggang sa 6 A; .

Mabilis na paglipat mula pasulong patungo sa reverse mode.

Ang diagram ng UPS ay ipinapakita sa figure. Ang isang generator ng orasan ay ginawa sa mga elemento ng VT3, VT4, R3...R6, C5, C6, na bumubuo ng mga pulso na may dalas na humigit-kumulang 50 Hz. Siya naman, kumokontrol sa pagpapatakbo ng mga transistors VT1, VT6, ang mga circuit ng kolektor na kinabibilangan ng windings IIa, IIb ng transpormer T1. Ang mga diodes VD2, VD3 ay mga elemento ng proteksyon para sa mga transistors VT1, VT6 sa forward mode at mga rectifier sa reverse mode. Ang mga elemento ng C1, C2, L1 ay bumubuo ng isang filter ng network, VD1, SZ, C4 - isang filter ng generator ng orasan. Tingnan natin kung paano gumagana ang circuit sa parehong mga mode.

Direct mode (=12 V / -220 V). Ang isang boltahe ng +12 V ay halili na inilalapat sa mga windings IIa o IIb, at ang transpormer T1 ay nagko-convert nito sa isang boltahe na 220 V/50 Hz. Ang boltahe na ito ay nasa XS1 socket, at lahat ng uri ng mga mamimili ay konektado dito (mga maliwanag na lampara, TV, atbp.)

Ang tagapagpahiwatig ng normal na operasyon ay ang pag-iilaw ng LEDs VD4, VD5. Ang kasalukuyang load ay maaaring umabot sa 1 A (220 W).

Reverse mode (-220 V / = 12 V). Upang gumana sa reverse mode, kailangan mong ikonekta ang power supply sa connector XP1 at ilapat ang -220 V dito, pagkatapos nito, i-toggle ang SB1. Sa kasong ito, ang boltahe ng mains ay pumapasok sa pangunahing paikot-ikot ng transpormer T1, at ang generator ng orasan ay naka-off. Salamat sa ito, dalawang 10V alternating voltages ang nakuha sa pangalawang windings ng T1, na itinutuwid ng mga diode VD2, VD3. Ang isang tagapagpahiwatig ng normal na operasyon sa reverse mode ay ang pag-iilaw ng VD5 LED. Ang pagkulo sa mga garapon ng baterya ng GB1 ay nagpapahiwatig ng proseso ng pagsingil.

Mga detalye at disenyo, Ang T1 ay anumang transpormer na nagbibigay ng dalawang boltahe ng 10V sa kasalukuyang hanggang 10 A. Pinakamainam na gumamit ng mga core ng mga uri ng ShL at PL, na mas madaling i-disassemble. Ang Coil L1 ay ginawa sa isang K28x16x9 M2000NM ferrite ring at naglalaman ng dalawang windings ng 10 turn ng wire na may diameter na 0.5...0.71 mm.

Ang mga transistors VT1, VT6 at diodes VD2, VD3 ay nakakabit sa pamamagitan ng mga mica spacer, na pinadulas ng heat-conducting paste, sa isang karaniwang radiator na may lawak na hindi bababa sa 200 cm2.

Sa malayong nakaraan, nagkaroon ng pangangailangan para sa walang patid na operasyon ng maliliit na kagamitan sa network: isang ADSL modem at isang pares ng mga router.

Ang isang antena ay konektado sa router, tinitingnan ang nayon. Sa oras na iyon, ang normal na internet doon ay tila isang malayong panaginip. Samakatuwid, ang isang wireless na "link" ay inayos, na nagpapadala ng Internet sa opisina.

Ang kagamitan na ito ay matatagpuan sa isang lugar kung saan regular na nakapatay ang kuryente, bilang isang resulta kung saan nawala ang Internet, at pagkatapos lumitaw ang kuryente, ang ADSL modem ay maaaring mag-freeze. Sa pangkalahatan, isang hindi kasiya-siyang sitwasyon.

Isang Powercom UPS model bnt-600ap ang binili. Ang ADSL modem at isang pares ng mga router sa kabuuang natupok ay hindi hihigit sa 1.5A sa isang boltahe ng supply na 12V. Ang UPS ay may 12V 7Ah na baterya, ayon sa teorya, ang aming load ay dapat gumana nang hindi bababa sa tatlong oras. Ngunit sa pagsasagawa, ang oras ng pagpapatakbo ay hindi hihigit sa isang oras. Ito ay labis na ikinagalit sa amin, dahil ang nakatakdang trabaho ng mga elektrisyan ay maaaring magsimula sa 9:00 at magtatapos sa 17:00. Bilang resulta, nawala ang mahalagang Internet sa buong araw. Ano ang problema? Ang aming UPS ay may mabigat na transpormer na umuugong habang tumatakbo sa lakas ng baterya.

Ipinakita ng mga sukat na sa idle ang circuit ay "kumakain" ng 10A mula sa baterya, at may load na mga 10-60W, ang kasalukuyang pagkonsumo ay bumaba sa 8A. Sa pangkalahatan, sa pagkakaintindi ko, ang anumang UPS na may "bakal" na transpormer ay hindi idinisenyo para sa pangmatagalang operasyon - patayin ang computer at uminom ng tsaa. Nagsagawa ako ng mga sukat at eksperimento sa tatlo o apat na aparato ng UPS ng iba't ibang mga modelo (isa o dalawang baterya) - pareho ang resulta.

Bilang isang eksperimento, nagrenta ako ng UPS nang walang transpormer na tumatakbo sa dalas na 50 Hz. Sino ang hindi nakakaalam, ang mga naturang mapagkukunan ay naglalaman ng isang inverter na nagpapataas ng boltahe ng baterya sa epektibong halaga ng boltahe, at 4 na field-effect transistors (mosfets) na gumuhit ng "sine wave". Ang kahusayan ng naturang UPS ay mas mataas. Magiging maayos ang lahat, ngunit pagkatapos ng kalahating oras ng operasyon, naka-off ito, kahit na ang baterya ay hindi ganap na na-discharge. Malinaw sa dokumentasyon na ito ay kinakailangan upang hindi magkaroon ng "situwasyon ng peligro sa sunog". Tila ang tagagawa ay nag-save ng pera sa mga radiator at nagpasya na patayin lamang ang pagkarga pagkatapos ng kalahating oras.

Sa kasamaang palad, ang UPS na ito ay hindi rin angkop para sa gawaing ito.

Iminungkahi ng isang lalaking marunong humawak ng soldering iron na bumili ng baterya ng kotse, mag-assemble ng charger at gumawa ng UPS. Sa pangkalahatan, isang 24-volt (dalawang baterya) na UPS ang "nasira" at natapos ang lahat sa katotohanan na sa buwan ng "mga eksperimento" ang baterya ng kotse ay nasira din. Sa pagkakaintindi ko, ang baterya ay kailangang singilin ng isang kasalukuyang 10-15 Amperes, o higit pa, na hindi ginawa sa simula ng operasyon, at ang pag-charge na may mababang alon ng 2-3A ay nasira ito. Mula sa isang 12V 55Ah na baterya ay hindi namin nakamit ang hindi bababa sa 10 oras ng operasyon sa isang load na 1A. Mga 5 o'clock at ayun na.

Ang lahat ng mga eksperimentong ito ay nagkakahalaga ng isang magandang sentimos, na walang mga resulta.

Agad naming kinailangan ang isang UPS na makapagpapagana ng kagamitan sa network nang hindi bababa sa 8 oras, mas mabuti na 10.

Nag-assemble ako ng 12 volt na bersyon ng uninterruptible power supply. Ang load ay pinalakas ng dalawang baterya na konektado sa parallel. Ang aparato ay ganap na nalutas ang problema ng "naka-iskedyul na trabaho ng mga electrician." Sa pagkakaalala ko, ang mga baterya ay tumagal ng isang buong araw ng trabaho.

Ang circuit ay medyo simple at hindi naglalaman ng mga kakaunting bahagi.

Ang aparato ay binubuo ng mga sumusunod na sangkap:

1. Pang-industriya na supply ng kuryente. Ginagamit ang power supply mula sa MeanWell RS-35-12 -12V 3A. Alinman sa walang 13.5V 3A power supply sa tindahan, o mas mahal ang mga ito, sa madaling salita, binili ko ito nang may pag-asa na "maaari kong i-on ito hanggang 15 volts." Ang pag-asa ay hindi partikular na nabigyang-katwiran - hindi ko naabot ang isang boltahe ng 15 volts gamit ang isang karaniwang variable na risistor. Kinailangan kong baguhin ang mga halaga ng ilang mga resistors. Dapat tandaan na ang unit ay may surge protection, kaya kailangan mong mag-tinker. Ang power supply ay simple - mosfet, at NCP1203P60 Medyo maaasahan, nagtrabaho ito sa loob ng 5 taon.
2. Nagcha-charge ang kasalukuyang limiter sa LD1085, na nagtatakda ng kasalukuyang singil ng baterya sa isang katanggap-tanggap na antas. Para sa dalawang baterya, 1.47A ang itinakda.
3. I-load ang disconnection unit. Ang pinaka-responsable, na idinisenyo upang maiwasan ang pag-discharge ng mga baterya sa ilalim ng kritikal na boltahe. Ang yunit ay muling idinisenyo upang matiyak ang pinakamababang posibleng kasalukuyang pagkonsumo mula sa baterya sa mode na "load off".

Ang isang RS trigger ay binuo sa dalawang lohikal na elemento ng CD4011 microcircuit (katulad ng K561LA7). Kapag naka-on ang device, nakatakda ang isang log sa pin 10. 1, na humahantong sa pagbubukas ng mga transistors BC546 at IRF9540. Kung mawawalan ng kuryente ang mains, patuloy na gagana ang load gamit ang mga baterya. Upang madagdagan ang kahusayan ng aparato, ang mga karaniwang saradong contact ng relay ay konektado nang kahanay sa diode ng MBR2045 na pagpupulong. Kaya, kapag nabigo ang supply boltahe, ang diode ay sarado.

Kung magsasara ang transistor ng BC817, lilitaw ang log 1 sa mga pin 1,2 ng CD4011 chip, na hahantong sa pagsasara at pagdiskonekta ng IRF9540 sa pagkarga mula sa baterya.

Sinusubaybayan ng Attiny13A microcontroller ang boltahe sa mga baterya, at kung maabot ang isang kritikal na threshold, pinapatay nito ang pagkarga.

Sa nakaraang bersyon, sa halip na isang microcontroller at BC817, isang NE555 chip ang ginamit, na nakabuo ng isang log. 0 kapag mahina ang baterya. Walang mga partikular na reklamo tungkol sa operasyon nito, maliban sa mahirap na setting ng boltahe ng threshold at mataas na pagkonsumo sa mode na "off". Samakatuwid, napagpasyahan na mag-install ng isang microcontroller.

Kaugnay nito, ang ilang mga elemento ay tinanggal mula sa naka-print na circuit board.

Ang firmware para sa microcontroller ay isinulat nang nagmamadali.

Kapag lumitaw ang boltahe sa network, ang berde at pulang LED ay nagsisimulang kumurap. Pagkatapos ng mga 5 segundo, ang circuit ay napupunta sa mode ng pagsukat ng boltahe, at ang berdeng LED ay agad na umiilaw, na nagpapahiwatig ng isang "ganap na sisingilin na baterya" kung sa autonomous na mode ng operasyon, ang boltahe ng baterya ay mas mababa sa 12 volts, ang berdeng LED ay mawawala; at ang pulang LED ay sisindi kung ang boltahe ay bumaba sa ibaba 10.8 - ang load ay patayin.

Tulad ng makikita mula sa diagram, kapag ang pag-load ay naka-off, ang microcontroller board ay naka-off din ito ay kinakailangan para sa minimal na pagkonsumo ng kuryente sa off mode. Magiging magandang ideya na idiskonekta ang 1n4007 diode mula sa pinagmulan ng IRF9540 transistor at ikonekta ito sa power point ng microcontroller board - kung gayon ang pagkonsumo ay magiging minimal, ngayon ay 20 μA.

Sa nakaraang bersyon, ang pagkonsumo sa off state ay tungkol sa 5-10mA. Ito talaga ang pagkonsumo ng NE555.

Isipin - ang iyong UPS ay naka-off sa loob ng isang buwan. Gaano kalayo ang madidischarge ng baterya?

Sa isang buwan na hindi aktibo, ang boltahe sa mga baterya ay bumaba sa 7 volts.

Tulad ng nangyari, ang mga baterya ng gel ay napaka-pinong at pagkatapos ng gayong pang-aabuso ay ganap silang namamatay. Pagkatapos ng malalim na paglabas, hindi ko na sila muling buhayin sa anumang mga aksyon. Tila mayroong ilang 5-10mA na pagkonsumo, ngunit sa loob ng isang buwan ang mga baterya ay ganap na namatay. Upang maiwasang mangyari muli ang mga ganitong sitwasyon, inalis ang NE555 at sa halip ay isang microcontroller board ang idinagdag.

Ang proteksyon ng short circuit ay ibinibigay ng isang 4A na self-resetting fuse na konektado sa harap ng load connector.

Tatlong katulad na mga UPS ang na-assemble. Ang isa sa kanila ay nagpapagana ng wireless na kagamitan sa isang gusaling maraming palapag. Dalawang beses siyang namatay mula sa mga bagyo.

Sa unang pagkakataon, may nangyari sa 0.1 µF capacitor sa power supply, nasira ito sa IRF9540, at MBR2045. Upang maiwasang maulit ang sitwasyong ito, isang zener diode ang idinagdag sa gate circuit, isang P6KE20 suppressor.

Sa susunod na pagkakataon, ang optocoupler na PC123 at TL431 ay sumabog sa suplay ng kuryente (isang piraso ng pabahay ang lumipad). Ang CD4011 sa UPS board ay nasunog - tila ang zener diode sa power supply circuit nito ay inalis nang walang kabuluhan.

Tila na ang pagkarga ay hindi pinagbabatayan, at sa panahon ng isang bagyo ay isang singil ang naipon dito, na dumaan sa suplay ng kuryente sa neutral na kawad ng network ng supply.

Sa pangkalahatan, ang UPS ay naging lubos na maaasahan.

Sa pagtingin sa circuit nito, itatapon ko ang CD4011 at ililipat ang operating logic sa isang mas malakas na microcontroller (halimbawa atmega8), sa halip na LD1085 ay mag-i-install ako ng kasalukuyang limiter ng PWM.

Ang UPS ay inilalagay sa katawan ng isang sirang pang-industriya na UPS na may dalawang baterya. Sa ilalim ng pagkarga ng 1.5A, ang transistor at diode ay nagsisimulang magpainit; Kahit na ang circuit ay nagtrabaho sa loob ng isang taon nang wala sila, hanggang sa napatay ng bagyo ang mosfet.

Ang firmware ay isinulat sa kapaligiran ng AVR Studio sa C, ang mga board ay binuo sa Sprint-Layout.

Mga file ng proyekto.