12V, 2A უწყვეტი კვების წყარო: 6 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

ელექტრომომარაგების საკონკურსო კონკურსი

გთხოვთ მიმიღოთ ხმა, თუ ეს ინსტრუქცია თქვენთვის სასარგებლოა

რა არის უწყვეტი კვების წყარო?

ამონაწერი ვიკიპედიიდან

უწყვეტი დენის წყარო, ასევე ენერგიის უწყვეტი წყარო, UPS ან ბატარეის სარეზერვო საშუალება, არის ელექტრო აპარატი, რომელიც უზრუნველყოფს გადაუდებელ ენერგიას დატვირთვისას, როდესაც შეყვანის ენერგიის წყარო ან ელექტროენერგია არ მუშაობს. UPS განსხვავდება დამხმარე ან გადაუდებელი კვების სისტემისგან ან ლოდინის გენერატორისგან. ის უზრუნველყოფს თითქმის მყისიერ დაცვას შეყვანის შეწყვეტისგან, ბატარეებში შენახული ენერგიის მიწოდებით.”

გაითვალისწინეთ, რომ UPS არის მხოლოდ მოკლევადიანი გადაწყვეტა და ენერგიის ხელმისაწვდომობა დამოკიდებული იქნება UPS– თან დაკავშირებულ დატვირთვაზე.

რატომ 12V UPS?

თანამედროვე ელექტრონული აღჭურვილობის უმეტესობა ჩვენს სახლებში და მის ირგვლივ მხოლოდ კომუნალური კვების ბლოკზეა დამოკიდებული. როდესაც ელექტროენერგია გამორთულია, ასევე ჩერდება ჩვენი ყველა თანამედროვე ელექტრონული მოწყობილობა. არის შემთხვევები, როდესაც ეს არასასურველია, მხოლოდ წყვილის დასახელება:

• სიგნალიზაციის სისტემები
• წვდომის კონტროლის სისტემები
• ქსელთან კავშირი
• სატელეფონო სისტემები
• უსაფრთხოების / საგანგებო განათება

ყველა ეს სისტემა ჩვეულებრივ მუშაობს 12V– ზე და ადვილად შეიძლება იყოს დაკავშირებული 12V UPS– თან.

UPS– ის კომპონენტები

UPS შედგება 3 ნაწილისგან:

1. ტრანსფორმატორი
2. რეგულირებადი კვების წყარო
3. ბატარეის დამტენი
4. სარეზერვო ბატარეა

მე გავდივარ თითოეულ საფეხურზე და ავხსნი, თუ როგორ უნდა ავაშენოთ საიმედო 12 ვ UPS, სპეციალური კომპონენტების გარეშე.

ნაბიჯი 1: ტრანსფორმატორი

12V UPS იყენებს სტანდარტულ ტრანსფორმატორს, რომელიც ხელმისაწვდომია უსაფრთხოების აღჭურვილობის ყველა წამყვან მომწოდებელზე. სატრანსფორმატორო გამომავალი უნდა იყოს 16 -დან 17 ვ -მდე AC და შეფასებულია 3 ამპრამდე. მე ყოველთვის დიზაინზე უპირატესობას ვამჯობინებ, ამიტომ მე ვამუშავებ ამ 2A UPS– ს ისე, რომ იგი შეფასდეს მაქსიმუმ 3A– ზე.

ზოგიერთ მომწოდებელს აქვს ტრანსფორმატორი, რომელიც უკვე დამონტაჟებულია გარსში, დამატებული დენის და ტალღის დაცვის დამატებით.

ნაბიჯი 2: რეგულირებადი კვების წყარო

UPS– ს უნდა შეეძლოს განუწყვეტლივ მიაწოდოს რეიტინგული დენი ნომინალური გამომავალი ძაბვის გარეშე, დამხმარე ბატარეაზე დახმარების გარეშე. ასე რომ, პირველი ნაბიჯი იქნება 12V კვების ბლოკის შემუშავება.

კარგი დასაწყისი იქნება LM317 ძაბვის რეგულატორის გამოყენება. სანამ ჩვენ შევხედავთ მოწყობილობის მიმდინარე რეიტინგს, დავიწყოთ რეგულირებული გამომავალი ძაბვით. მიუხედავად იმისა, რომ ჩვენ ყველანი შევეჩვიეთ 12V სისტემის მითითებას, ის სინამდვილეში 13.8V სისტემაა. ეს ძაბვა არის სტანდარტული SLA ბატარეის სრულად დამუხტული ძაბვა. ასე რომ, ყველა გათვლებით, მე გამოვიყენებ 13.8 ვ.

კომპონენტების მნიშვნელობების გამოსათვლელად, მიმართეთ LM317 მონაცემთა ცხრილს. მასში ნათქვამია, რომ:

Vout = 1.25 (1 + R2 / R1) + Iadj x R2

და რომ იადჯი ტიპიურად შემოიფარგლება 50uA.

დასაწყებად, მე ავირჩიე R1 მნიშვნელობა 1Kohm, ასე რომ

Vout = 1.25 (1 + R2 / R1) + Iadj x R2

13.8 = 1.25 (1 + R2/1K) + 50uA x R2

13.8 = 1.25 + 1.25/10E3 x R2) + 50E-6 x R2

12.55 = 0.00125 R2 + 0.00005 R2

12.55 = 0.0013 R2

R2 = 9.653Kohm

მაგრამ ღირებულება 9.653 კომი არ არის სტანდარტული რეზისტორის მნიშვნელობა, ამიტომ ამ მნიშვნელობასთან დაახლოებისათვის მოგვიწევს რამოდენიმე რეზისტორის გამოყენება. საუკეთესო გამოსავალი იქნება ორი რეზისტორის პარალელურად განთავსება. ნებისმიერ ორ წინააღმდეგობას პარალელურად, ყოველთვის ექნება კომბინირებული წინააღმდეგობა უფრო დაბალი, ვიდრე ყველაზე დაბალი მნიშვნელობის რეზისტორი. ასე რომ გააკეთეთ რეზისტორი R2a 10Kohm.

1/R2 = 1/R2a + 1/R2b

1/9.653K = 1/10K + 1/R2b

1/9.653K - 1/10K = 1/R2b

R2b = 278Kohm

R2b როგორც 270K

R2 = 9.643Kohm, საკმარისად ახლო, რაც ჩვენ გვჭირდება.

1000uf კონდენსატორი არ არის კრიტიკული, მაგრამ ეს არის კარგი მნიშვნელობა. 0.1uf capacitor ამცირებს გამომავალი ძაბვის რხევებს

ჩვენ ახლა გვაქვს 13.8 ვ კვების წყარო, შეფასებულია 1.5 ამპერით მონაცემების ცხრილის მიხედვით.

ნაბიჯი 3: ბატარეის დამტენი

იმისათვის, რომ გამოვიყენოთ კვების ბლოკი როგორც ბატარეის დამტენი, ჩვენ უნდა შევზღუდოთ დატენვის დენი ბატარეაზე. დენის წყაროს შეუძლია უზრუნველყოს მხოლოდ 1.5 ამპერი მაქსიმალური, ასე რომ შემდეგი ნაბიჯი იქნება შევხედოთ მიკროსქემს ბატარეასთან, რომელიც დაკავშირებულია გამომავალთან. ბატარეის ძაბვა იზრდება (იტენება), დატენვის დენი შემცირდება. სრულად დამუხტული ბატარეით 13.8 ვ, დატენვის დენი ნულამდე დაეცემა.

გამომავალი რეზისტორი გამოყენებული იქნება დენის შეზღუდვისათვის LM317. ჩვენ ვიცით, რომ LM317– ის გამომავალი ძაბვა დაფიქსირებულია 13.8 ვ – ზე. ცარიელი SLA ბატარეის ძაბვა არის დაახლოებით 12.0V. R– ის გამოთვლა ახლა მარტივია.

R = V / I

R = (13.8V - 12V) / 1.5A

R = 1.2 Ohm

ახლა, რეზისტორში გაფანტული ძალა არის

P = I^2 რ

P = 1.5^2 x 1.2

P = 2.7W

ნაბიჯი 4: დენის გაორმაგება 3A მაქსიმუმამდე

იმის ნაცვლად, რომ გამოვიყენო უფრო ძვირი რეგულატორები, რომლებიც შეფასებულია 3A– ით, მე მაინც გამოვიყენე სტანდარტული LM317. UPS– ის ამჟამინდელი რეიტინგის გასაზრდელად, მე უბრალოდ დავამატე ორი სქემა ერთად, რითაც გაორმაგდა მიმდინარე რეიტინგი.

მაგრამ პრობლემაა ორი დენის წყაროს ერთმანეთთან დაკავშირებისას. მიუხედავად იმისა, რომ მათი გამომავალი ძაბვები ზუსტად იგივე იყო, კომპონენტების ვარიაციები, ისევე როგორც კომპიუტერის დაფის განლაგება გამოიწვევს ერთ ელექტროენერგიის მიწოდებას, რომელიც ყოველთვის იღებს დენის უმეტესობას. ამის აღმოსაფხვრელად, კომბინირებული შედეგები მიიღეს მიმდინარე შემზღუდველი რეზისტორების შემდეგ და არა თავად მარეგულირებლის გამოსავალზე. ეს უზრუნველყოფს, რომ ძაბვის სხვაობა ორ რეგულატორს შორის შეიწოვება გამომავალი რეზისტორებით.

ნაბიჯი 5: საბოლოო წრე

მე ვერ მოვახერხე 1R2, 3W რეზისტორების წყარო, ამიტომ გადავწყვიტე გამომეყენებინა რამდენიმე რეზისტორი 1R2 რეზისტორის შესაქმნელად. მე გამოვთვალე სხვადასხვა სერიის/პარალელური რეზისტორის მნიშვნელობები და აღმოვაჩინე, რომ ექვსი 1R8 რეზისტორის გამოყენებით იძლევა 1R2. ზუსტად ის, რაც მჭირდებოდა. 1R2 3W რეზისტორი ახლა შეიცვალა ექვსი 1R8 0.5W რეზისტორით.

მიკროსქემის კიდევ ერთი დამატება არის დენის წყვეტის გამომუშავება. ეს გამომავალი იქნება 5 ვ, როდესაც მაგისტრალური ელექტროენერგია არსებობს, და 0V ქსელის გათიშვის დროს. ეს დამატება აადვილებს UPS– ის დაკავშირებას ისეთ სისტემებთან, რომლებიც ასევე მოითხოვს მაგისტრალური სტატუსის სიგნალს. წრე ასევე შეიცავს ბორტის სტატუსის LED- ს.

და ბოლოს, დამცავი დაუკრავენ დაემატა UPS– ის 12 ვ გამომავალს.

ნაბიჯი 6: კომპიუტერის დაფა

აქ ბევრი არაფერია სათქმელი.

მე შევქმენი მარტივი კომპიუტერის დაფა Eagle– ის უფასოდ ვერსიის გამოყენებით. კომპიუტერის დაფა შექმნილია ისე, რომ არაიზოლირებული სწრაფი გათიშვის ბალიშები შეიძლება შევიდეს კომპიუტერის დაფაზე. ეს საშუალებას იძლევა UPS– ის სრული დაფა დამონტაჟდეს ბატარეის თავზე.

დარწმუნდით, რომ დაამატეთ ღირსეული ზომის გამათბობლები ორ LM317 რეგულატორს.