Neprekidni izvor napajanja. Karakteristike uređaja: direktna konverzija sa direktnog napona od 12 volti u naizmenični napon 220 V sa frekvencijom od 50 Hz (). Maksimalna snaga - 220 W. Reverzna konverzija - koristi se za punjenje baterije. Struja punjenja oko 6 A. Brzo prebacivanje iz direktne konverzije u reverzni mod.
Dijagram besprekidnog napajanja je prikazan ispod
Na elementima VT3, VT4, R3...R6, C5, C6 montiran je generator takta koji generiše impulse sa prosečnom frekvencijom od 50 Hz. Generator kontrolira rad tranzistora VT1, VT6. Namotaji IIa, IIb transformatora T1 su povezani na kolektorsko kolo ovih tranzistora.
Diode VD2, VD3 se koriste kao ispravljač u reverznom načinu rada i za zaštitu tranzistora VT1, VT6 u načinu rada naprijed. Mrežni filter je napravljen na elementima C1, C2, L1, a na elementima VD1, SZ, C4 filter generatora takta.
Rad besprekidnog napajanja:
Direktna konverzija: +12 V napon se naizmjenično primjenjuje na namotaje IIa ili IIb, a transformator T1 ga pretvara u 220 V/50 Hz. Ovaj napon je prisutan na utičnici XS1, a na nju su priključeni sve vrste potrošača (sijalice sa žarnom niti, TV itd.)
Indikator normalnog rada je paljenje LED dioda VD4, VD5. Struja opterećenja može doseći 1 A, što odgovara snazi od 220 W.
Detalji i konstrukcija
T1 - možete koristiti bilo koji transformator koji daje dva izlazna napona od 10V sa strujom opterećenja do 10 A. Zavojnica L1 je izrađena na feritnom prstenu K28x16x9 M2000NM. Prsten treba prethodno umotati lakiranom tkaninom, a zatim namotati dva namotaja od 10 zavoja žice promjera 0,55...0,70 mm. Tranzistori VT1, VT6 i diode VD2, VD3 trebaju biti ugrađeni na radijator površine najmanje 200 cm2. kroz ploče liskuna.
Pažnja! Budući da su elementi strujnog kola pod mrežnim naponom, prilikom postavljanja uređaja treba obratiti pažnju na mjere električne sigurnosti.
Andy Collinson
Opis
Ovo je dijagram jednostavnog neprekinutog napajanja. Proizvodi stabilizirani napon od 5 V i nestabilizirani napon od 12 V. Kada se napajanje isključi, baterija postaje izvor napajanja, a ovaj prijelaz se odvija glatko, bez skokova izlaznih napona.
Napomene
Ovaj sklop se može prilagoditi za druge vrijednosti stabiliziranih i nestabiliziranih izlaznih napona, koristeći različite stabilizatore i baterije. Na primjer, da biste dobili stabilizirani napon od 15 V, potrebne su vam dvije serijski spojene baterije od 12 V i integrirani stabilizator 7815. Stoga ovo rješenje kola ima prilično široku primjenu.
Primarni namotaj transformatora TR1 je projektovan za nominalnu vrijednost mrežnog napona, na primjer, u Velikoj Britaniji je 240 V. Sekundarni namotaj u ovom slučaju mora proizvoditi napon od najmanje 12 V sa strujom od 2 A, ali može biti dizajniran za veći napon, na primjer, 15 V. Sporo-burkajući osigurač F1 štiti transformator od kratkog spoja ili kvara baterije. LED1 će zasvijetliti kada se uključi napajanje. Kada se napajanje isključi, indikator se gasi i izlazni napon se održava pomoću baterije. Na slici ispod prikazan je rezultat simulacije rada uređaja kada je priključen na električnu mrežu.
Između stezaljki VP1 i VP3 - nazivni nestabilizirani napon napajanja. Na priključcima VP1 i VP2 postoji stabilizirani napon od 5 V. Baterija B1 se puni preko otpornika R1 i diode D1. Diode D1 i D3 sprečavaju da LED1 svetli kada je mrežni napon isključen. Baterija se puni u režimu kapanja, čija se struja određuje na sljedeći način:
(VP5 - U B1 - 0,6) / R1,
VP5 - napon nakon ispravljačkog mosta BR1, izglađen kondenzatorom C1,
U B1 - napon na bateriji B1.
Dioda D2 mora biti uključena u krug, bez nje će puni napon VP5 doći do baterije, bez ograničavanja struje, što će dovesti do pregrijavanja baterije i njenog kvara. Slika ispod prikazuje rezultat simulacije kola tokom nestanka struje.
Imajte na umu da je napon od 5 V stabilan u bilo kojem načinu rada kola, a istovremeno, neregulirani napon napajanja VP3 može varirati unutar nekoliko volti.
Vrijeme pripravnosti
Vrijeme rada u backup modu ovisi o opterećenjima priključenim na uređaj, kao io kapacitetu baterije. Ako koristite 12-voltnu bateriju od 7 Ah i priključite 5-voltno opterećenje sa strujom od 0,5 A (bez opterećenja priključenog na neregulirani naponski izlaz), tada će se stabilan napon od 5 V održati otprilike 14 sati. Povećanjem kapaciteta baterije dobit ćete duže vrijeme pripravnosti.
Najpoznatija su računarska besprekidna napajanja (UPS, ili UPS). Redovno računarsko neprekidno napajanje dovoljno za nekoliko minuta potrebno da korisnik sačuva podatke i normalno završi posao. U ovom slučaju, beskorisno je govoriti o dugoročnom opskrbi električnom energijom mnogih potrošačkih uređaja. Ako trebate osigurati rad sistema pametne kuće, uređaja za grijanje ili drugih kućanskih aparata, trebat će vam snažniji uređaj dizajniran za dugotrajan rad. Možete kupiti gotov uređaj, ali za ljude koji su obučeni i upućeni u elektrotehniku, atraktivna je mogućnost izrade vlastitog besprekidnog napajanja. To će donekle pomoći u uštedi novca, dati vam priliku da primijenite svoje vještine i na kraju dobijete uređaj koji najbolje odgovara potrebama određenog potrošača.
Osigurajte nesmetano napajanje uređaja dosta dugo vremena Mogu se koristiti samo uređaji bazirani na snažnim i kapacitetnim baterijama, za koje je potrebno koristiti punjač odgovarajuće snage i inverter koji pretvara jednosmjerni napon u standardnih 220 V. Najveću poteškoću predstavljaće izrada pretvarača, jer u zavisnosti od kakav sinus proizvodi - čisti ili meandar - različite vrste - zavisi koji uređaji se mogu napajati iz primljenog kompleta. Neki uređaji ne percipiraju impulsni napon s velikim brojem visokofrekventnih harmonika - to se mora uzeti u obzir pri planiranju stvaranja UPS-a.
Većina korisnika radije koristi gotov, tvornički sastavljeni pretvarač, jer je prilično teško osigurati potrebnu frekvenciju za dom i sve potrošače.Šta će biti potrebno?
Prije svega da napravite UPS vlastitim rukama trebaće vam baterije iz moćnog automobila- KamAZ ili drugi sličan kamion. Potrebno je koristiti par baterija od 12 V spojenih u seriju i kapaciteta 190 Ah ili više. Uređaji malog kapaciteta pune se brže, ali su zahtjevniji za način punjenja i bolno reagiraju na prepunjavanje. Osim toga, trebat će vam punjač dovoljno snage i inverter.
Neki dan sam naručio 10 moćnih LED dioda od 10 vati. LED diode su već na putu iz Kine, ali u međuvremenu razmišljam o njihovom napajanju. LED diode su dizajnirane za 12 volti.
Za napajanje ovih LED dioda odlučeno je sastaviti prekidačko napajanje pomoću prilično poznatog IR2153 čipa. U opisu videa iz serije “Switch power supply for dummies” AKA pronađena je štampana ploča. Ploca je tamo malo nedovrsena, fali par staza, morao sam malo da popravim staze podebljam, prepravim ih da mi stanu tranzistori u paketu TO-247 i prepravim niskonaponski (izlaz) dio koji odgovara i mojim potrebama.
Krug napajanja
Izlaz ovdje nije ni na koji način stabiliziran, pa je stabilizacija dodata na stabilizatoru 278R12, ali njegova struja je samo 2 Ampera, tako da bi
Napajao ga je PNP tranzistor TIP36C, prema shemi sa podacima:Tako povećavamo maksimalnu izlaznu struju nekoliko puta.
Izlaz je sljedeći dijagram:Štampana ploča je prilagođena za ovo kolo.
Ploča je napravljena za gotov transformator, svoje tranzistore i radijatore (vidimo jastučiće za lemljenje radijatora). Ploča je dimenzija 85x90mm
Montiramo sve komponente za napajanje
Pripremamo laminat od fiberglasa. Izrežite pravougaonik 85x90mm.
Ja ga imam obostrano, pa jednu stranu folije skinemo.
Tranzistore postavljamo na radijatore kroz podloge i termo pastu
Navijamo transformator.
Primarni namot je dva polunamotaja od po 20 namotaja sa žicom od 0,8mm, srednja tačka nije nigde zalemljena, napravljena su dva polunamota da bi se između njih namotao sekundarni namotaj koji sadrži 4 zavoja žice od 1mm sa tri jezgra.
Sada peglamo, nagrizamo dasku, bušimo rupe i limamo gusjenice. Zatim lemimo komponente i dobijemo takvo napajanje
Pogled sa staza
Prilikom sklapanja ostao sam bez lema i morao sam da ga rastegnem, tako da gusjenice nisu bile potpuno zalemljene. Naravno, kasnije će biti zgusnuti.
Nakon montaže pažljivo provjeravamo instalaciju. Sada spajamo napajanje na mrežu preko 220V 100W lampe. Nisam ga spojio na mrežu, već na domaći 12-220 pretvarač. To je učinjeno kako krug ne bi pucao ako se nepravilno instalira. Otkrio sam 2 dovratnika (lampa je bila upaljena za 30 posto), 1 - pogrešno sam dizajnirao ploču u području stabilizatora (ispravljena je u arhivi i u potpunosti radi) 2 - ispalio sam lem između + i - izlazi jedinice za napajanje. Nakon otklanjanja problema, krug se pokrenuo bez problema. Nakon toga možete ugasiti lampu i direktno priključiti napajanje na 220V mrežu.
Na izlazu napajanja imamo napon od tačno 12 volti, na izlazu diodnog mosta nakon transformatora u mom slučaju se ispostavilo da je 16 volti, pod opterećenjem od 60 vata - 14,5 volti, na izlazu. 11,8 volti. Pad od 0,2 volta je čak dobar u mom slučaju; olakšat će život LED diodama. Dakle imamo pad napona na stabilizatoru od 2,5 volti, sa potrošnjom opterećenja od 10A - ovo je 25 vati snage disipacije na stabilizatoru, što nije baš ukusno (baš me briga), ova disipirana snaga može biti smanjuje se smanjenjem napona na izlazu transformatora (smanjiti za pola zavoja sekundara, ili povećati primar za nekoliko zavoja, ili smanjiti frekvenciju impulsa). Također možete koristiti, na primjer, stabilizator impulsa, u kom slučaju će energija izgubljena u toplinu biti zanemariva.
Za ovo drugo me ne zanima, koristiću mali hladnjak.
Generacija topline se također opaža na otporniku koji napaja mikro krug, u mom slučaju od 15 kOhm 3W, bit će zamijenjen sa 5W.
Ako se primijeti ritmičko uključivanje i isključivanje kruga, tada vrijednost otpornika treba smanjiti, na primjer, na 12 kOhm ili povećati kapacitet elektrolita koji napaja mikro krug, što je učinjeno u mom slučaju, do 470 μF.
Prekidačko napajanje male snage može se koristiti u širokom spektru amaterskih radio dizajna. Krug takvog UPS-a je posebno jednostavan, tako da ga mogu ponoviti čak i početnici radio-amateri.
Glavni parametri napajanja:
Ulazni napon - 110-260V 50Hz
Snaga - 15 W
Izlazni napon - 12V
Izlazna struja - ne više od 0,7A
Radna frekvencija 15-20kHz
Početne komponente kola mogu se nabaviti iz dostupnog smeća. Multivibrator je koristio tranzistori serije MJE13003, ali po želji se mogu zamijeniti sa 13007/13009 ili sličnim. Takve tranzistori je lako pronaći u prekidačkim izvorima napajanja (u mom slučaju su uklonjeni iz računarskog napajanja).
Kondenzator napajanja je odabran s naponom od 400 volti (u ekstremnim slučajevima, 250, što ne preporučujem)
Korištena je zener dioda domaćeg tipa D816G ili uvozna, snage oko 1 vat.
Diodni most - KTs402B, možete koristiti bilo koje diode sa strujom od 1 Ampera. Diode moraju biti odabrane s reverznim naponom od najmanje 400 volti. Iz uvezene unutrašnjosti možete ugraditi 1N4007 (potpuni domaći analog KD258D) i druge.
Impulsni transformator je feritni prsten od 2000NM, dimenzije u mom slučaju su K20x10x8, ali su korišteni i veliki prstenovi, ali nisam mijenjao podatke namotaja, radilo je dobro. Primarni namotaj (mreža) se sastoji od 220 zavoja sa slavinom od sredine, žica je 0,25-0,45 mm (nema više točke).
Sekundarni namotaj u mom slučaju sadrži 35 zavoja, što daje izlaz od oko 12 volti. Žica za sekundarni namotaj odabire se promjera 0,5-1 mm. Maksimalna snaga pretvarača u mom slučaju nije veća od 10-15 vati, ali snaga se može promijeniti odabirom kapacitivnosti kondenzatora C3 (u ovom slučaju podaci namotaja impulsnog transformatora se već mijenjaju). Izlazna struja takvog pretvarača je oko 0,7A.
Odaberite izglađujući kapacitet (C1) s naponom od 63-100 volti.
Na izlazu transformatora trebate koristiti samo impulsne diode, jer je frekvencija prilično visoka, konvencionalni ispravljači se možda neće nositi. FR107/207 su možda najpristupačnije od sklopnih dioda, koje se često nalaze u mrežnim UPS-ovima.
Napajanje nema nikakvu zaštitu od kratkog spoja, tako da ne biste trebali kratko spojiti sekundarni namotaj transformatora.
Nisam primijetio pregrijavanje tranzistora; sa izlaznim opterećenjem od 3 W (LED sklop), zaleđeni su, ali za svaki slučaj mogu se ugraditi na male hladnjake.
Spisak radioelemenata
| Oznaka | Tip | Denominacija | Količina | Bilješka | Prodavnica | Moja beležnica |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VT1, VT2 | Bipolarni tranzistor | MJE13003 | 2 | 13007/13009 | U notes | |
| VDS1 | Diodni most | KTs402A | 1 | Ili još jedan slab | U notes | |
| VDS2 | Diodni most | 1 | Bilo koji do 2A | U notes | ||
| VD1 | zener dioda | D816G | 1 | U notes | ||
| C1 | 220 µF 440V | 1 | U notes | |||
| C2 | Elektrolitički kondenzator | 1000 uF x 16V | 1 | U notes | ||
| C3 | Kondenzator | 2,2 uF x 630V | 1 | Film |
