低電圧無停電電源装置。スキーム、説明

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低電圧無停電電源装置。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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無線電子工学と電気工学の百科事典 / ネットワークの緊急操作、無停電電源装置からの機器の保護

提案されたデバイスは、350 個のシリーズで製造されます。これは、モスクワの住宅や共同施設で、電力供給ネットワーク内の電圧の存在に関係なく動作する必要があるエレベーターやその他の同様の機器を備えた音声通信システムに電力を供給するために使用されています。

無停電電源装置 (UPS) は、暖房のない場所 (電気室、エレベーター機械室、ガレージ、地下室など) で無人で使用できるように設計されています。 UPS は出力回路の短絡から保護されています。 2002 年以来、動作において高い信頼性を示しています。シンプルな回路設計により、幅広いアマチュア無線家が繰り返し使用することができます。

主な技術的特徴

出力電圧、公称V ....... 13,5
ネットワークがオフの場合の最小値 ..........8,5
最大出力電流、A ....... 2
周囲温度、^оから....-10...+40
20での最大空気湿度 ^о℃、%……80
寸法、mm.......235x165x80

米。 1（クリックで拡大）

UPS の図を図に示します。 1. 降圧トランス T1 が含まれています。 1 つのダイオードブリッジ: VD4 ～ VD1 および VD2、VD5、VD6、VD1 (ダイオード VD2、VD4 は両方のブリッジに共通です)。平滑コンデンサC1; チップDA2上の電圧レギュレータ、トランジスタVT1。公称電圧 12 V のゲル鉛蓄電池 (バッテリー) GB1。トランジスタVT1の放電を制御するノード。リレー K1 の主電源電圧制御ユニット。 LED HL2 は主電源電圧の存在を示し、HLXNUMX は出力電圧を示します。

主電源電圧が存在する場合、変圧器 T18,5 の二次巻線 II からの 1 V の交流電圧がダイオードブリッジに供給されます。最初のブリッジの出力 (ダイオード VD3 と VD4 のカソードの接続点) からの整流された電圧は、コンデンサ C4 を平滑化します。この電圧は、放電制御ユニットと電圧レギュレータに電力を供給するために使用されます。これはバッテリー電圧 GB1 より大きいため、VD7 ダイオードは閉じられます。

DA1 チップ上の電圧レギュレータとパワートランジスタ VT2 は、一般的なスキームに従って組み立てられます。出力電流は、式 I で近似できる値に制限されます。_マックス = 0,6/R8。コンデンサ C2、C3、C5 は、電圧レギュレータの自励を防止します。

5 番目のブリッジの出力 (ダイオード VD6 と VD1 のカソードの接続点) からの整流された電圧は、リレー K1 に電力を供給するために使用されます。抵抗 R2 と R1 は巻線を流れる電流を制限し、コンデンサ C1 は巻線の電圧リップルを平滑化します。リレー接点 KXNUMX は、オートメーションシステムなどの外部デバイスでの使用を目的としています。

主電源電圧が存在しない場合、VD7 ダイオードが開き、電圧レギュレータはバッテリから電力を受け取ります。逆電圧が印加されると、ダイオード VD8 が閉じます。出力電圧はバッテリ電圧より約 1,3 V 低くなります。主電源電圧がない場合の UPS の動作時間は、バッテリ容量と負荷によって消費される電力によって決まります。出力電圧が 8,5 V に低下すると、トランジスタ VT1 が閉じ、DA14 チップのピン 1 に高電圧レベルが現れ、それがオフになるため、バッテリの深放電は発生しません。トランジスタ VT2 が閉じ、LED HL2 が消え、出力電圧がオフになります。もちろん、バッテリーは VD7 ダイオードと抵抗 R4、R5 を介して放電を続けますが、その電流は低く (mA 単位)、主電源電圧が長期間供給されない場合、バッテリー内で不可逆的なプロセスが発生する可能性があります。したがって、残存容量が 100 mAh であれば、これは XNUMX 日以内に起こるでしょう。

ほとんどの部品は、寸法 75x55 mm、厚さ 1,5 mm のグラスファイバー製のプリント基板に実装されています。ネットワーク変圧器 T1 - 二次電圧が 18 ～ 24 V、電流が 2 A の任意のもの、たとえば TP-50-5 で、2 つの二次巻線が直列に接続されています。トランジスタ VT400 は、冷却表面積 2 cm1 のヒートシンクに取り付けられています。リレー K15 - RES4.591.001、バージョン RS1。固定抵抗 R4-R6、R9、R10 および R2 - C33-8N (MLT のアナログ)、R11、R5 - C16-5MB; トリマー R7 および R3 - SP19-1A。コンデンサ C4、C5、C295 - 輸入 CD50 (K68-2 と同様)、C3 および C5 - KMXNUMXB。

装置開発の段階では、トランス、ヒートシンク、ヒュージブルリンク、BPP-20無停電電源装置ケース、7Ahバッテリを使用しました。ケース内のデバイスの外観を図に示します。 2.

低電圧無停電電源装置
図。 2

UPS をセットアップするには、9 ～ 20 V の調整可能な電圧を備えた実験室用電源 (以下、LLP) と DC 電圧計、および 7 オーム 30 W または同等の抵抗負荷が必要です。 UPS は主電源とバッテリーから切り離されており、トリマ抵抗器 R5 と R7 は図に従って上の位置に設定されています。 LIP 出力には 20 V の電圧が設定され、その電圧と電圧計がバッテリーの代わりに UPS に接続され、極性が観察されます。調整抵抗器 R7 のエンジンを動かすことにより、UPS 出力の電圧が 13,5 V に設定され、UPS 出力の電圧が 8,5 V に低下するまで、LIP の出力電圧が徐々に低下します。同調抵抗器 R5 は、出力電圧がゼロに近い値まで急激に降下するまで、回路に従って滑らかに下降します。

次に、LIP をオフにして UPS を AC 主電源に接続します。出力の電圧は 13.5 V である必要があります。出力を 2.3 秒間閉じ、開いた後、UPS の通常動作の回復を確認します。

最後に、バッテリが接続され、7 オームの抵抗負荷が 2.3 時間出力に接続されます。このモードでは、出力電流は 1,93 A です。この時間が経過すると、出力電圧は 13.5 V に維持されます。VT2 トランジスタは、過熱しないこと。調整の最後に、ネットワークが切断された状態で、負荷に供給電圧が存在するかどうかがチェックされます。

ほとんどの場合、UPS は配電盤に設置されますが、配電盤には通常、追加の測定機器を配置できる空きスペースがあります。バッテリの寿命を延ばすには、UPS の出力電圧を電圧計で制御し、その充電電流を VD8 および R11 回路に含まれる電流計で制御することをお勧めします。

UPS 出力に接続される負荷は、8,5 ～ 13,5 V の範囲で変化する可能性がある供給電圧に合わせて設計する必要があります。

UPS の出力が短絡した場合に UPS の信頼性を高めるには、2 DA1 マイクロ回路の出力回路に 240 オーム 0,25 W の抵抗を含めることをお勧めします。

著者: I. コロレフ

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