Fonte di alimentazione ininterrotta. Caratteristiche del dispositivo: conversione diretta dalla tensione diretta di 12 volt alla tensione alternata di 220 V con una frequenza di 50 Hz (). Potenza massima: 220 W. Conversione inversa: utilizzata per caricare la batteria. Corrente di carica circa 6 A. Passaggio rapido dalla conversione diretta alla modalità inversa.
Di seguito è riportato lo schema del gruppo di continuità
Sugli elementi VT3, VT4, R3...R6, C5, C6 è montato un generatore di orologio che genera impulsi con una frequenza media di 50 Hz. Il generatore controlla il funzionamento dei transistor VT1, VT6. Gli avvolgimenti IIa, IIb del trasformatore T1 sono collegati al circuito del collettore di questi transistor.
I diodi VD2, VD3 sono utilizzati come raddrizzatore in modalità inversa e per proteggere i transistor VT1, VT6 in modalità diretta. Sugli elementi C1, C2, L1 è realizzato il filtro di rete e sugli elementi VD1, SZ, C4 il filtro generatore di clock.
Funzionamento del gruppo di continuità:
Conversione diretta: la tensione +12 V viene applicata alternativamente agli avvolgimenti IIa o IIb e il trasformatore T1 la converte in 220 V/50 Hz. Questa tensione è presente sulla presa XS1 e ad essa sono collegati tutti i tipi di utenze (lampade a incandescenza, TV, ecc.)
L'indicatore del normale funzionamento è l'accensione dei LED VD4, VD5. La corrente di carico può raggiungere 1 A, che corrisponde a una potenza di 220 W.
Dettagli e design
T1: è possibile utilizzare qualsiasi trasformatore che fornisca due tensioni di uscita di 10 V con una corrente di carico fino a 10 A. La bobina L1 è realizzata su un anello di ferrite K28x16x9 M2000NM. L'anello deve essere pre-avvolto con un panno verniciato, quindi avvolti due avvolgimenti di 10 spire di filo con un diametro di 0,55...0,70 mm. I transistor VT1, VT6 e diodi VD2, VD3 devono essere installati su un radiatore con una superficie di almeno 200 cm2. attraverso piastre di mica.
Attenzione! Poiché gli elementi del circuito sono sotto tensione di rete, è necessario osservare le misure di sicurezza elettrica durante l'installazione del dispositivo.
Andy Collinson
Descrizione
Questo è uno schema elettrico di un semplice gruppo di continuità. Produce una tensione stabilizzata di 5 V e una non stabilizzata di 12 V. Quando l'alimentazione viene spenta, la batteria diventa la fonte di alimentazione e questa transizione avviene senza intoppi, senza salti nelle tensioni di uscita.
Appunti
Questo circuito può essere adattato per altri valori di tensioni di uscita stabilizzate e non stabilizzate, utilizzando vari stabilizzatori e batterie. Ad esempio, per ottenere 15 V stabilizzati, sono necessarie due batterie da 12 volt collegate in serie e uno stabilizzatore integrato 7815. Pertanto, questa soluzione circuitale ha un'applicazione abbastanza ampia.
L'avvolgimento primario del trasformatore TR1 è progettato per il valore nominale della tensione di rete, ad esempio nel Regno Unito è 240 V. L'avvolgimento secondario deve, in questo caso, produrre una tensione di almeno 12 V con una corrente di 2 A, ma può essere progettato per una tensione più elevata, ad esempio 15 V. Il fusibile F1 ad azione lenta protegge il trasformatore da cortocircuiti o guasti alla batteria. Il LED1 si accenderà quando viene applicata l'alimentazione. Quando l'alimentazione viene interrotta, l'indicatore si spegne e la tensione di uscita viene mantenuta dalla batteria. La figura seguente mostra il risultato della simulazione del funzionamento del dispositivo quando collegato alla rete elettrica.
Tra i terminali VP1 e VP3 - tensione di alimentazione nominale non stabilizzata. Ai terminali VP1 e VP2 è presente una tensione stabilizzata di 5 V. La batteria B1 viene caricata tramite il resistore R1 e il diodo D1. I diodi D1 e D3 impediscono l'accensione del LED1 quando la tensione di rete è disattivata. La batteria viene ricaricata in modalità gocciolamento, la cui corrente è determinata come segue:
(VP5 - U B1 - 0,6) / R1,
VP5 - tensione dopo il ponte raddrizzatore BR1, livellata dal condensatore C1,
U B1 - tensione sulla batteria B1.
Il diodo D2 deve essere incluso nel circuito, senza di esso la piena tensione VP5 raggiungerà la batteria, senza limitare la corrente, il che porterà al surriscaldamento della batteria e al suo guasto. La figura seguente mostra il risultato della simulazione del circuito durante un'interruzione di corrente.
Si noti che la tensione di 5 V è stabile in qualsiasi modalità di funzionamento del circuito e, allo stesso tempo, la tensione di alimentazione non regolata di VP3 può variare entro pochi volt.
Tempo di attesa
L'autonomia in modalità backup dipende dai carichi collegati al dispositivo e dalla capacità della batteria. Se si utilizza una batteria da 12 volt 7 Ah e si collega un carico da 5 volt con una corrente di 0,5 A (senza carico collegato all'uscita di tensione non regolata), verrà mantenuta una tensione stabile di 5 V per circa 14 ore. Aumentando la capacità della batteria, otterrai un tempo di standby più lungo.
I più famosi sono i gruppi di continuità per computer (UPS o UPS). Un normale gruppo di continuità per computer sufficiente per qualche minuto necessario affinché l'utente possa salvare i dati e completare il lavoro normalmente. In questo caso è inutile parlare di alimentazione a lungo termine per molti dispositivi consumer. Se devi garantire il funzionamento di sistemi domestici intelligenti, dispositivi di riscaldamento o altri elettrodomestici, avrai bisogno di un dispositivo più potente progettato per un funzionamento a lungo termine. È possibile acquistare un dispositivo già pronto, ma per le persone addestrate e competenti in ingegneria elettrica, l'opzione di realizzare il proprio gruppo di continuità è interessante. Ciò ti aiuterà in una certa misura a risparmiare denaro, ti darà l'opportunità di applicare le tue capacità e di ritrovarti con un dispositivo che meglio si adatta alle esigenze di un particolare consumatore.
Garantire l'alimentazione ininterrotta ai dispositivi per parecchio tempo Possono essere utilizzati solo dispositivi basati su batterie potenti e capienti, per i quali è necessario utilizzare un caricabatterie di potenza adeguata e un inverter che converta la tensione continua in 220 V standard. La difficoltà maggiore sarà la fabbricazione dell'inverter, poiché a seconda che tipo di seno produce - puro o meandro - diversi tipi - dipende da quali dispositivi possono essere alimentati dal kit ricevuto. Alcuni dispositivi non percepiscono la tensione pulsata con un gran numero di armoniche ad alta frequenza: questo deve essere preso in considerazione quando si pianifica la creazione di un UPS.
La maggior parte degli utenti preferisce utilizzare un inverter già pronto e assemblato in fabbrica, poiché è piuttosto difficile fornire la frequenza richiesta per la casa e tutti i consumatori.Di cosa avrai bisogno?
Realizzare un UPS con le proprie mani, prima di tutto avrai bisogno delle batterie di un'auto potente- KamAZ o altro camion simile. È necessario utilizzare una coppia di batterie da 12 V collegate in serie e con capacità pari o superiore a 190 Ah. I dispositivi di piccola capacità si caricano più velocemente, ma sono più esigenti in termini di modalità di ricarica e reagiscono dolorosamente al sovraccarico. Inoltre, avrai bisogno di un caricabatterie con potenza sufficiente e di un inverter.
L'altro giorno ho ordinato 10 potenti LED da 10 watt. I LED stanno già arrivando dalla Cina, ma intanto sto pensando ad alimentarli. I LED sono progettati per 12 volt.
Per alimentare questi LED, si è deciso di assemblare un alimentatore switching utilizzando il noto chip IR2153. Nella descrizione del video della serie "Alimentatori a commutazione per manichini" di AKA è stato trovato un circuito stampato. La scheda è un po' incompiuta, mancano un paio di tracce, ho dovuto aggiustarla un po', rendere le tracce più spesse, rifarle per adattarle ai miei transistor nel pacchetto TO-247 e rifare l'uscita a bassa tensione. parte per soddisfare anche le mie esigenze.
Circuito di alimentazione
L'uscita qui non è stabilizzata in alcun modo, quindi la stabilizzazione è stata aggiunta sullo stabilizzatore 278R12, ma la sua corrente è di soli 2 Ampere, quindi sarebbe
Era alimentato da un transistor PNP TIP36C, secondo lo schema della scheda tecnica:Pertanto, aumentiamo più volte la corrente di uscita massima.
L'output è il seguente diagramma:Il circuito stampato è stato adattato per questo circuito.
La scheda è realizzata per un trasformatore già pronto, i propri transistor e radiatori (vediamo pastiglie per radiatori di saldatura). La tavola ha dimensioni 85x90mm
Montiamo tutti i componenti per l'alimentazione
Prepariamo il laminato in fibra di vetro. Taglia un rettangolo 85x90mm.
L'ho a doppia faccia, quindi rimuoviamo un lato della pellicola.
Posizioniamo i transistor sui radiatori attraverso substrati e pasta termica
Avvolgiamo il trasformatore.
L'avvolgimento primario è costituito da due semi-avvolgimenti da 20 spire ciascuno con filo da 0,8 mm, il punto centrale non è saldato da nessuna parte, vengono realizzati due semi-avvolgimenti per avvolgere tra loro un avvolgimento secondario, che contiene 4 spire di filo da 1 mm con tre nuclei.
Ora stiriamo, incidiamo la tavola, facciamo dei fori e stagnamo i binari. Quindi saldiamo i componenti e otteniamo un tale alimentatore
Vista dai sentieri
Durante il montaggio ho finito la saldatura e ho dovuto allungarla, quindi i binari non erano completamente saldati. Naturalmente verranno addensati in seguito.
Dopo il montaggio controlliamo attentamente l'installazione. Adesso colleghiamo l'alimentatore alla rete tramite una lampada 220V 100W. Non l'ho collegato alla rete, ma a un convertitore 12-220 fatto in casa. Ciò è stato fatto in modo che il circuito non sbattesse se installato in modo errato. Ho scoperto 2 stipiti (la lampada era accesa al 30%), 1 - Ho progettato erroneamente la scheda nella zona dello stabilizzatore (è corretto nell'archivio e funziona perfettamente) 2 - Ho saltato la saldatura tra il + e - uscite dell'alimentatore. Dopo la risoluzione dei problemi, il circuito si è avviato senza problemi. Successivamente è possibile spegnere la lampada e collegare direttamente l'alimentatore alla rete 220V.
All'uscita dell'alimentatore abbiamo una tensione di esattamente 12 volt, all'uscita del ponte a diodi dopo il trasformatore nel mio caso si è rivelato essere 16 volt, sotto un carico di 60 watt - 14,5 volt, all'uscita 11,8 volt. Nel mio caso una caduta di 0,2 volt va bene anche perché renderà la vita più facile ai LED. Quindi abbiamo una caduta di tensione sullo stabilizzatore di 2,5 volt, con un consumo di carico di 10 A - si tratta di 25 watt di dissipazione di potenza sullo stabilizzatore, il che non è molto gustoso (non mi interessa davvero), questa potenza dissipata può essere ridotto riducendo la tensione all'uscita del trasformatore (ridurre di mezzo giro il secondario, oppure aumentare il primario di diversi giri, oppure abbassare la frequenza dell'impulso). Puoi anche utilizzare, ad esempio, uno stabilizzatore di impulsi, nel qual caso la potenza dissipata in calore sarà trascurabile.
Di quest'ultimo non mi interessa, userò un piccolo frigorifero.
Si osserva generazione di calore anche sul resistore che alimenta il microcircuito, nel mio caso da 15 kOhm 3W, verrà sostituito da 5W.
Se si osserva l'accensione e lo spegnimento ritmici del circuito, il valore del resistore dovrebbe essere ridotto, ad esempio, a 12 kOhm o la capacità dell'elettrolita che fornisce l'alimentazione al microcircuito dovrebbe essere aumentata, cosa che è stata fatta nel mio caso, a 470μF.
L'alimentatore switching a bassa potenza può essere utilizzato in un'ampia varietà di progetti di radioamatori. Il circuito di un tale UPS è particolarmente semplice, quindi può essere ripetuto anche da radioamatori alle prime armi.
Principali parametri dell'alimentatore:
Tensione in ingresso: 110-260 V 50 Hz
Potenza: 15 Watt
Voltaggio in uscita - 12V
Corrente di uscita: non più di 0,7 A
Frequenza operativa 15-20kHz
I componenti iniziali del circuito possono essere ottenuti dalla spazzatura disponibile. Il multivibratore utilizzava transistor della serie MJE13003, ma se lo si desidera è possibile sostituirli con 13007/13009 o simili. Tali transistor sono facili da trovare negli alimentatori a commutazione (nel mio caso sono stati rimossi dall'alimentatore del computer).
Il condensatore di alimentazione viene selezionato con una tensione di 400 Volt (in casi estremi, 250, cosa che sconsiglio vivamente)
Il diodo zener utilizzato era del tipo domestico D816G o importato con una potenza di circa 1 watt.
Ponte a diodi - KTs402B, puoi utilizzare qualsiasi diodi con una corrente di 1 Ampere. I diodi devono essere selezionati con una tensione inversa di almeno 400 volt. Dall'interno importato è possibile installare 1N4007 (un analogo domestico completo di KD258D) e altri.
Il trasformatore di impulsi è un anello di ferrite da 2000NM, le dimensioni nel mio caso sono K20x10x8, ma sono stati utilizzati anche anelli grandi, ma non ho modificato i dati di avvolgimento, ha funzionato bene. L'avvolgimento primario (rete) è composto da 220 spire con una presa dal centro, il filo è 0,25-0,45 mm (non c'è più punto).
L'avvolgimento secondario nel mio caso contiene 35 spire, che forniscono un'uscita di circa 12 Volt. Il filo per l'avvolgimento secondario viene selezionato con un diametro di 0,5-1 mm. La potenza massima del convertitore nel mio caso non è superiore a 10-15 watt, ma la potenza può essere modificata selezionando la capacità del condensatore C3 (in questo caso i dati di avvolgimento del trasformatore di impulsi stanno già cambiando). La corrente di uscita di un tale convertitore è di circa 0,7 A.
Selezionare una capacità di livellamento (C1) con una tensione di 63-100 Volt.
All'uscita del trasformatore, è necessario utilizzare solo diodi a impulsi, poiché la frequenza è piuttosto elevata, i raddrizzatori convenzionali potrebbero non farcela. FR107/207 sono forse i più convenienti tra i diodi di commutazione, spesso presenti negli UPS di rete.
L'alimentatore non dispone di alcuna protezione da cortocircuito, pertanto non si deve cortocircuitare l'avvolgimento secondario del trasformatore.
Non ho notato alcun surriscaldamento dei transistor, con un carico di uscita di 3 Watt (gruppo LED) sono ghiacciati, ma per ogni evenienza possono essere installati su piccoli dissipatori di calore.
Elenco dei radioelementi
| Designazione | Tipo | Denominazione | Quantità | Nota | Negozio | Il mio blocco note |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VT1, VT2 | Transistor bipolare | MJE13003 | 2 | 13007/13009 | Al blocco note | |
| VDS1 | Ponte a diodi | KTS402A | 1 | O un altro a basso consumo | Al blocco note | |
| VDS2 | Ponte a diodi | 1 | Qualsiasi fino a 2A | Al blocco note | ||
| VD1 | Diodo Zener | D816G | 1 | Al blocco note | ||
| C1 | 220 µF 440 V | 1 | Al blocco note | |||
| C2 | Condensatore elettrolitico | 1000 uF x 16 V | 1 | Al blocco note | ||
| C3 | Condensatore | 2,2 uF x 630 V | 1 | Film |
