在这个简短的教程中,我们学习如何设计定制UPS电路在国内使用一些普通元件,如一些NAND芯片和一些继电器。
什么是UPS ?
UPS (uninterruptible power supply)是指不间断供电(uninterruptible power supply),是一种为连接的负载提供无缝交流电源的逆变器,无论电源突然故障或波动,甚至停电,都不会有丝毫中断。
UPS对PC和其他涉及关键数据处理的设备有用,并且在重要数据处理操作期间不能承担电源电力中断。
对于这些设备,UPS变得非常方便,因为它的瞬时电力备份到负载,并为用户提供充足的时间来保存计算机的关键数据,直到实际的市电恢复。
这意味着UPS必须非常快地从市电切换到逆变器(备份模式),或者在可能的市电故障期间从逆变器切换到市电。
在本文中,我们将学习如何制作一个简单的UPS与所有最基本的功能,确保它符合上述基本原则,并在其整个操作过程中为用户提供良好的质量不间断电源。
UPS阶段
一种基本UPS电路将有以下几个基本阶段:
1)逆变电路
2)电池
3)电池充电器电路
4)使用继电器或其他诸如TRIACS或SSR的其他设备的转换电路级。
现在让我们学习如何以上电路阶段可以建立和集成在一起,以实现一个合理的体面UPS系统。
框图
可以通过以下框图详细了解不间断电源单元的提到的功能阶段:
从这里我们可以看到,UPS主切换功能是由两个DPDT继电器级进行的。
两个DPDT继电器都由12v AC供电至直流电源或适配器供电。
可以看到左侧的DPDT继电器控制电池充电器。当交流电通过上部继电器触点可用时,电池充电器通电,并通过下部继电器触点向电池提供充电输入。交流市电故障时,继电器触点切换到N/C触点。上面的继电器触点开关电源到电池充电器,而下面的触点现在连接电池与逆变器,启动逆变模式操作。
右侧继电器触点用于改变从网格交流电源转换到逆变器AC电源,反之亦然。
一种实用的UPS设计
在接下来的讨论中,我们将尝试理解和设计一个实用的UPS电路。
1)逆变器。
自一个UPS处理至关重要的和敏感的电子设备,包括逆变器阶段必须合理先进的波形,换句话说,一个普通的方波逆变器可能不适合一个UPS,因此我们的设计我们确保这一条件地照顾的。
尽管我已经发布了许多逆变器电路在这个网站,包括复杂PWM sinewave类型,这里我们选择了一个全新的设计只是为了让文章更有趣,并在列表中添加了一个新的逆变器电路
UPS设计只能单一而IC 4093却能够执行良好的PWM修正正弦波函数的输出。
零件清单
- N1—N3与非门从IC 4093
- 场效应管= IRF540
- 变压器= 9-0-9V / 10安培/ 220V或120V
- R3/R4 = 220k锅
- C1、C2 = 0.1 uf / 50 v
- 所有电阻器都是1k 1/4瓦特
逆变器电路操作
这IC 4093由4个施密特型与非门组成,这些门被适当地配置和安排在上述逆变器电路中,以实现所需的规格。
栅极N1中的一个被操纵为振荡器以产生200Hz,而另一个栅极N2被用作第二振荡器,用于产生50Hz脉冲。
N1的输出用于以200Hz的速率驱动连接的MOSFET,而栅极N2与附加栅极N3 / N4一起切换MOSFET以50Hz的速率交换。
这是为了确保mosfet绝不能同时从N1的输出进行。
N3和N4的输出将N1的200Hz脉冲分解成交替的脉冲块,这些脉冲块由变压器进行处理,产生预期220V的PWM交流。
这结束了逆变器阶段,我们的UPS制作教程。
下一阶段解释转换继电器电路,以及上述逆变器需要如何与转换继电器连线,以方便逆变器自动备份和电池充电操作时,市电故障,反之亦然。
继电器转换级和电池充电器电路
下图显示了逆变器电路的变压器部分如何配置几个继电器,以实现所提议的UPS设计的自动切换。
图中还显示了简单的自动电池充电器电路使用图表左侧的IC 741。
首先让我们学习转换继电器是如何接线的,然后我们可以继续解释电池充电器。
在所有这些中,在此阶段使用3组中继:
1) SPDT继电器的2 nos形式为RL1和RL2
2) DPDT继电器1个,分别为RL3a和RL3b。
RL1附在电池充电器电路上,它控制电池的高/低切割充电水平截止,决定电池何时准备好用于逆变器,何时需要拆除。
SPDT RL2和DPDT (RL3a和RL3b)用于电源故障和恢复期间的瞬时转换操作。RL2触点根据市电的有无,用于连接或断开变压器与电池的中心抽头。
RL3a和RLb是DPDT继电器的两组触点,在断电或恢复期间负责在逆变电源或电网电源之间切换负载。
RL2和DPDT RL3a/RL3b的线圈通过14V连接电力供应这样,这些继电器快速激活和关闭取决于输入电源的状态,并做必要的转换动作。当市电可用时,这个14V电源也被用作逆变器电池的充电源。
可以看到,RL1的线圈连接到运放电路,该电路控制电池的电池充电,并确保从14V源的电池供应切断,一旦它达到相同的值。
它还确保电池在逆变模式下被负载消耗时,其较低的放电电平从不低于11V,当电池达到该电平左右时切断逆变器的电池。这两个操作都是由RL1继电器响应opamp命令执行的。
可以从本文中获取上述UPS电池充电器电路的设置步骤如何使用IC 741制作低高切断电池充电器
现在,它只需将所有上述阶段集成在一起,以便执行一个神奇的查找小UPS,这可以用于为您的PC或任何其他类似的小工具提供不间断的电量。
这就是它,这结束了我们的教程设计一个个人UPS电路,可以很容易地做任何新的业余爱好者遵循上述详细指南。
NvD说
先生
告诉我这个自动蜡烛的电路是否有效。这个概念是当一个点燃的比赛棒被带到LDR附近的灯泡和使用电容器麦克风噗噗声熄灭......如果不是你能否告诉我电路的变化,所以它有效
https://drive.google.com/folderview?id=0b-dwjvkxq45-qmxydfa1sxvfyms.
Swagatam.说
对不起,连接电路不能工作。
我刚刚错过了MIC功能,这意味着电路应该像双稳态或触发器一样工作,现在看起来很可疑....不能说仅仅靠看图表就需要实际的建立和检查。
很可能它不会起作用。
Swagatam.说
你可以尝试下面的设计:
//www.addme-blog.com/2011/12/make-electronic-candle-at-home.html
将C3替换为LDR
Swagatam.说
谢谢,我已经有这两个想法张贴在这个网站,请使用搜索框在右上角和搜索..“湿度”和“孵化器”你将被带到你选择的文章....
耶稣TE AMA.说
你好,再见。我们现在要做的是反演材料。一部分pregunta。电冰箱上的伞?谢谢
Swagatam.说
你好,请翻译成英文....
耶稣TE AMA.说
一部分pregunta。我们的汽车线路在inducción?
耶稣TE AMA.说
你好,再一次
我在哪里找到了材料投资者的清单。
冰箱的官员?还有感应电机吗?非常感谢你,抱歉打扰你。
谢谢你!
Swagatam.说
您好耶稣,是的上述逆变器电路可与冰箱和感应电机一起使用...我将尽快在Aboev文章中快速更新零件清单
耶稣TE AMA.说
很多人的格拉西亚斯有斯多瓦斯玛软。Exelente Tu Trabajo Te Felicito。萨鲁索斯
Swagatam.说
De nada耶稣! !
耶稣TE AMA.说
这个朋友斯瓦格塔姆。我很想在冰箱里证明这一点。我将不胜感激的地方的清单的组件。一个来自阿根廷的拥抱
Swagatam.说
感谢主,我已经更新零件清单为你....从印度给你一个大大的拥抱
耶稣TE AMA.说
和蔼的朋友swagatam。我想知道你在说什么。我们结束了enviaré照片和视频的功能,可以用来进行逆变。又格兰abrazo
Swagatam.说
我的儿子在Jesús, agradezco su interés
基督教manoppo说
你好,swagatam先生,我需要你的帮助,我有变压器从旧的ups,我想建立逆变器12vcd到220vac使用这个变压器,但变压器没有中心龙头,我如何使用,谢谢帮助。
Swagatam.说
嗨,基督徒,没有一个中心tap,你可能不得不采用全桥逆变器拓扑,如下所示
//www.addme-blog.com/2014/01/simplest-full-bridge-inverter-circuit.html
桶说
嗨,斯瓦格塔姆先生,我真的很想问你这些似乎困扰了很长时间的问题。这一切都是关于修改一个650va的UPS(引入两个电源,例如电池和太阳能电池板),此外,我需要知道合适的nos(瓦特率)的面板。谢谢你!
Swagatam.说
你好,请参考下面的文章来解决你的疑问
https://www.homemade-circulay.com/2013/05/how-to-calculate-and-match-solar-panel.html.
桶说
谢谢你的提示,继续努力吧,先生。
Swagatam.说
不客气,Tun
K Premila说
尊敬的先生,
以上电路工作与12v直流电池,我假设。电池的额定电流是多少?据说冰箱可以用。可以连接到上述电路的最大负载是多少?如果我想增加负载,说双倍的负载,什么修改是要做的?感谢和问候。
赃物说
亲爱的Premila,
您可以根据您的要求升级逆变器瓦数。您只需使用与负载规格匹配的变压器,同样使用电池根据变压器和负载...以及可以处理TRAFO和电池电流的MOSFET即使,只能匹配这3个参数来确保所需的输出瓦数。
玛拉说
嗨sir.can我知道Matlab Simulink上的离线不间断电源(UPS)的仿真,我如何知道系统可以在主电源从模拟中断电时用作备用电源?然后,在系统已经设计为减轻失真时,我可以为提高谐波失真进行改进谐波失真?我希望你能帮助我。先谢谢了 !
赃物说
嗨Mara,您可以通过实际测试来验证设计,并且您会发现它使用100%的结果(如果正确完成)。我对电路没有任何仿真结果。
爱丽儿说
我喜欢电路,但抗性的值是什么?
赃物说
电阻都是1K
Rashaka Lufuno说
再次感谢这类有用的UPS帖子,需要全职。我刚刚有很少的问题,
1.由于我将使用一个9v-0-9v / 220 Trafo,这是明智的,以线圈另一个辅助14V充电的目的,避免使用外部适配器。
2.提供高分前期铁氧体Trafo的可用性和成本,可以将充电器和更换开关集成到高分急的SMPS逆变器中
我将感谢你的帮助
Swagatam.说
很高兴你喜欢这个帖子,我会尽力帮助你:
1)你可以有一个辅助绕组,没有问题,尽管使用一个外部适配器似乎是一个更容易和麻烦的自由选择。
2)如果SMPS也采用相同的中心点阵MOSFET拓扑结构,那么上述系统可以应用于它,以获得相同的结果。
埃文斯说
你好,斯瓦格塔姆先生,如果你不介意帮我做一个24v系统的电路。你使用的大部分电路都是12v的,请帮忙。此外,先生,我们也可以使用内部mosfet二极管,而不是寻找一个单独的电源为电池充电的繁琐工作,因为获得一个高电流rl3,例如6000w ups是非常昂贵的。你对这事有意见吗?
pr说
嗨Swagatam,
我希望为我的调制解调器制作一个简单的DC-DC UPS。我发现了对赋予指挥者的解决方案 - 但是设计中的缺陷是,如果电池放电时电源熄灭,则它将无法提供电源。这种设计在其中没有继电器。
你能帮助我类似的组件选择-然而,通过添加一个继电器,允许后备电池只有当主电源熄灭。我想用下面的部分为这个设计-
1.DC DC Boost - MT3608
2. LIION充电器 - TP4056
如果我需要使用不同的组件,请告诉我。感谢你的帮助和回应。
〜Prashant.
Swagatam.说
你好Prashant,请看下面的图片,我希望这可以满足你的要求:
Swagatam.说
你可以在没有中继的情况下构建相同的代码,如下所示:
pr说
非常感谢您的输入!!并及时响应。将建立这两个,并得到最终的产品反馈。谢谢!
〜Prashant.
Swagatam.说
没问题!
Uday说
你好先生,
你能张贴2到5KW UPS的电路吗?
感谢和问候
Uday Joshi
Swagatam.说
UDY,请先构建一个较小的版本,可能是100瓦设计,如果你成功,那么你可以轻松升级到任何所需的更高级别......
uday joshi说
是的,我认为你是对的。有100瓦的链接吗??
问候
Uday
Swagatam.说
你可以尝试上文所述的概念,如果一切顺利,你可以将其升级到更高的级别。
devesh singh.说
嘿!谢谢你的解释。
我对继电器有疑问。
我的UPS有4个继电器(SPDT)(2 - 4针和2 - 5针)[黑色轮廓]
第一个继电器(4引脚)从市电[布朗广场]输入连接到另一个继电器共同。
第二继电器(5pin)输出到变压器的两个绕组[绿色和蓝色方形]
第三继电器(5pin)输出到变压器的两个绕组[绿色和黄色方形]
第4继电器(4pin)从第3继电器公共连接到UPS输出[棕色方形左下]
这是图像 -https://drive.google.com/drive/folders/1mx6_odjlhnm-kjaiyrmf9eyq4ut5g9pe?usp=sharing.
沿变压器输入线的数字是 - 当您在绿色和黑色之间申请240V时,您可以在次级获取7.3V,同样适用于其他绕组。
黑色和红色的正方形连接到电池,蓝色和红色的矩形连接到变压器的二次。
我想问“电流是如何流动的?”“它如何给电池充电?”“中继连接怎么样?”
我知道的(猜测),
电流从火线(主线)到共线(继电器1)、常开(继电器1)、共线(继电器2)、常闭(继电器2)、常闭(继电器3)、共线(继电器3)、共线(继电器4)、常开(继电器4)到UPS输出。
我也做了一个框图。
"为什么不同的线圈有不同的连接方式"
Swagatam.说
你好,仅根据你提供的图片很难弄清楚继电器的接线和功能…我需要原理图来实际了解系统是如何配置和工作的。
zy巴蒂尼说
嗨,先生
我希望你一切都好
我是一个在oxygéne浓缩器上工作的学生,它的能量为3kw/h, u=220 v, p=1500 w
我需要它的UPS电路及其故障系统的电路
谢谢你!
Swagatam.说
你好zied,你想要在线UPS还是离线UPS....我只能提供一个基本的设计
zy巴蒂尼说
我想下线
非常感谢
Swagatam.说
你将不得不制造或购买1500瓦特逆变器,然后集成它的最后一个电路从下面的文章
https://www.homemade-circuars.com/how-to-convert-inverter-to-ups/
zy巴蒂尼说
谢谢,先生,祝您愉快
Swagatam.说
不客气!
zy巴蒂尼说
再次你好先生
我想知道我需要为氧气浓缩器系统购买ups系统
你可以帮助建议
感谢你
Swagatam.说
Hi Zied,我很抱歉,我不知道哪个UPS品牌最适合你的申请!