Furnizimi me energji i pandërprerë 12V, 2A: 6 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:23

HYRJA E KONKURSIT T SU FURNIZIMIT TOW FUQIS

Ju lutemi votoni për mua nëse e shihni të dobishme këtë udhëzues

Çfarë është një Furnizim me energji i pandërprerë?

Ekstrakt nga Wikipedia

"Një furnizim me energji të pandërprerë, gjithashtu një burim energjie i pandërprerë, UPS ose bateri rezervë, është një aparat elektrik që siguron energji emergjente në një ngarkesë kur burimi i energjisë hyrëse ose energjia elektrike dështon. Një UPS ndryshon nga një sistem ndihmës ose emergjence i energjisë ose gjenerator gatishmërie në atë që do të sigurojë mbrojtje pothuajse të menjëhershme nga ndërprerjet e energjisë në hyrje, duke furnizuar energjinë e ruajtur në bateri."

Vini re se një UPS është vetëm një zgjidhje afatshkurtër dhe disponueshmëria e energjisë do të varet nga ngarkesa e lidhur me UPS.

Pse një UPS 12V?

Shumica e pajisjeve elektronike moderne brenda dhe rreth shtëpive tona mbështeten vetëm në furnizimin me energji elektrike. Kur të fiket energjia elektrike, kështu edhe të gjitha pajisjet tona moderne elektronike. Ka disa raste kur kjo është e padëshirueshme, për të përmendur vetëm një çift:

• Sistemet e alarmit
• Sistemet e kontrollit të aksesit
• Lidhshmëria me rrjetin
• Sistemet telefonike
• Dritat e sigurisë / emergjencës

Të gjitha këto sisteme zakonisht funksionojnë në 12V, dhe lehtë mund të lidhen me një UPS 12V.

Përbërësit e një UPS

Një UPS përbëhet nga 3 pjesë:

1. Transformator
2. Furnizimi me energji i rregulluar
3. Ngarkuesin e baterisë
4. Bateri rezervë

Unë do të kaloj nëpër çdo hap, duke shpjeguar se si të ndërtoj një UPS të besueshëm 12V duke mos përdorur përbërës të veçantë.

Hapi 1: Transformatori

UPS 12V përdor një transformator standard, i cili është në dispozicion në të gjithë furnizuesit kryesorë të pajisjeve të sigurisë. Prodhimi i transformatorit duhet të jetë midis 16 dhe 17 V AC, dhe i vlerësuar deri në 3 amper. Unë gjithmonë preferoj të tejkaloj modelimin, kështu që unë do të hartoj këtë UPS 2A në mënyrë që të vlerësohet për një maksimum prej 3A.

Disa furnizues kanë transformatorë të pajisur tashmë në një rrethim, me mbrojtje të shtuar nga rryma e tepërt dhe rritja.

Hapi 2: Furnizimi me energji i rregulluar

Një UPS duhet të jetë në gjendje të furnizojë vazhdimisht rrymën nominale në tensionin e vlerësuar të daljes, pa u mbështetur në baterinë rezervë për ndihmë. Pra, hapi i parë do të jetë hartimi i një furnizimi me energji 12V.

Një fillim i mirë do të jetë përdorimi i rregullatorit të tensionit LM317. Para se të shikojmë vlerësimin aktual të pajisjes, le të fillojmë me tensionin e rregulluar të daljes. Edhe pse të gjithë jemi mësuar t'i referohemi një sistemi 12V, ai në fakt është normalisht një sistem 13.8V. Ky tension është tensioni i ngarkuar plotësisht i një baterie standarde SLA. Pra, për të gjitha llogaritjet, unë do të përdor 13.8V.

Për të llogaritur vlerat e përbërësve, referojuni fletës së të dhënave LM317. Aty thuhet se:

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

dhe se Iadj është tipike e kufizuar në 50uA.

Për të filluar, unë zgjodha vlerën R1 të jetë 1 Kohm, kështu që

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

Por një vlerë prej 9.653 Kohm nuk është një vlerë standarde e rezistencës, kështu që do të na duhet të përdorim rezistorë të shumtë për t'iu afruar kësaj vlere. Zgjidhja më e mirë do të jetë vendosja e dy rezistencave paralelisht. Çdo dy rezistencë paralelisht, gjithmonë do të kenë një rezistencë të kombinuar më të ulët se rezistenca me vlerën më të ulët. Pra, bëni rezistencë 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 si 270K

R2 = 9.643Kohm, mjaft afër për atë që na nevojitet.

Kondensatori 1000uf nuk është kritik, por kjo është një vlerë e mirë. Kondensatori 0.1uf që zvogëlon lëkundjet e tensionit të daljes

Tani kemi një furnizim me energji 13.8V, të vlerësuar në 1.5 amp sipas fletës së të dhënave.

Hapi 3: Karikuesi i baterisë

Për të përdorur furnizimin me energji elektrike si karikues baterie, duhet të kufizojmë rrymën e karikimit në bateri. Furnizimi me energji elektrike mund të sigurojë vetëm 1.5 amps maksimal, kështu që hapi tjetër do të jetë të shikoni qarkun me një bateri të lidhur me daljen. Ndërsa tensioni i baterisë rritet (karikohet), rryma e ngarkimit do të zvogëlohet. Me një bateri të ngarkuar plotësisht prej 13.8V, rryma e karikimit do të bjerë në zero.

Rezistenca në dalje do të përdoret për të kufizuar rrymën në vlerësimin e LM317. Ne e dimë që tensioni i daljes së LM317 është i fiksuar në 13.8V. Një tension bosh i baterisë SLA është rreth 12.0V. Llogaritja e R tani është e thjeshtë.

R = V / I

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

R = 1.2ohm

Tani, fuqia e shpërndarë në rezistencë është

P = I^2 R

P = 1.5^2 x 1.2

P = 2.7W

Hapi 4: Dyfishimi i rrymës në maksimumin 3A

Në vend që të përdor rregullatorë më të shtrenjtë që është vlerësuar për 3A, unë zgjodha akoma të përdor standardin LM317. Për të rritur vlerësimin aktual të UPS, thjesht shtova dy qarqe së bashku, duke dyfishuar kështu vlerësimin aktual.

Por ka një problem kur lidhni dy furnizime energjie së bashku. Megjithëse tensionet e tyre të daljes u llogaritën të ishin saktësisht të njëjta, ndryshimet në përbërës, si dhe paraqitja e Bordit të PC do të rezultojnë në një furnizim me energji që merr gjithmonë pjesën më të madhe të rrymës. Për të eleminuar këtë, daljet e kombinuara u morën pas rezistencave kufizuese aktuale, dhe jo në daljen e vetë rregullatorit. Kjo siguron që diferenca e tensionit midis dy rregullatorëve të absorbohet nga rezistorët e daljes.

Hapi 5: Qarku Final

Unë nuk isha në gjendje të siguroja rezistencat 1R2, 3W, kështu që vendosa të përdor disa rezistorë për të përbërë rezistencën 1R2. Kam llogaritur seri të ndryshme/vlera të rezistencës paralele dhe zbulova se përdorimi i gjashtë rezistencave 1R8 jep 1R2. Pikërisht ajo që më duhej. Rezistenca 1R2 3W tani është zëvendësuar me gjashtë rezistenca 1R8 0.5W.

Një shtesë tjetër në qark është një dalje e dështimit të energjisë. Ky dalje do të jetë 5V kur energjia elektrike është e pranishme, dhe 0V gjatë një dështimi të rrjetit. Kjo shtesë e bën më të lehtë lidhjen e UPS me sistemet që kërkojnë gjithashtu një sinjal të statusit të rrjetit. Qarku gjithashtu përfshin një LED të statusit në bord.

Së fundmi, një siguresë mbrojtëse iu shtua daljes 12V të UPS.

Hapi 6: Bordi i PC

Nuk ka shumë për të thënë këtu.

Kam krijuar një bord të thjeshtë PC duke përdorur versionin falas të Eagle. Bordi i PC-së është krijuar në mënyrë të tillë që bishtat e shkyçjes së shpejtë të izoluar të ngjiten në Bordin e PC. Kjo lejon që bordi i plotë UPS të montohet në majë të baterisë.

Sigurohuni që të shtoni lavamanë me madhësi të mirë në dy rregullatorët LM317.