Схема принципиальная ups: Типы систем бесперебойного питания. Схемы и применение ИБП

Типы систем бесперебойного питания. Схемы и применение ИБП

Существует три основных типа современных источников бесперебойного питания (ИБП / UPS). Рассмотрим плюсы и минусы для каждого, а также принципиальные схемы их построения.

Существует три основных типа современных источников бесперебойного питания (ИБП / UPS). Рассмотрим плюсы и минусы для каждого, а также принципиальные схемы их построения.

1. Оффлайн ИБП

Оффлайн ИБП (off-line, Standby, back ups или резервные) – это тип источника бесперебойного питания, принцип действия которого заключается в переключении оборудования на резервный аккумулятор (является составной частью ИБП) при возникновении сбоев в питании.

Применение:
для защиты на короткий период домашних ПК, офисного компьютерного оборудования.

Схема ИБП с технологией оффлайн

2. Линейно-интерактивные ИБП

Линейно-интерактивные (line interactive) – это тип ИБП, который способен регулировать выходное напряжение при понижении или повышении напряжения на входе в широком диапазоне – без переключения работу от аккумуляторов. ИБП данного типа подразделяются на устройства с аппроксимированной синусоидой и полностью синусоидальным выходным напряжением.

Применение:
для защиты групп компьютеров, сетевого и другого ответственного вычислительного и телекоммуникационного оборудования.

Схема линейно-интерактивного ИБП

3. С двойным преобразованием или онлайн ИБП

Двойного преобразования (онлайн, online) – это тип ИБП, в котором электроэнергия преобразуется дважды – входное напряжение низкого качество в постоянное напряжение внутренней шины, и из него формируется выходное напряжение с эталонными характеристиками. Время переключения на работу от аккумуляторов в онлайн ИБП равно нулю.

Применение: Файловые серверы, рабочие станции, центры обработки данных и прочее ответственное вычислительное и телекоммуникационное оборудование, которое предъявляет повышенные требования по качеству электропитания.

Схема ИБП с технологией онлайн

СХЕМА И ОПИСАНИЕ РЕМОНТА ИБП

СХЕМА ОПИСАНИЕ РЕМОНТА ИБП

   ИБП — очень сложное устройство, которое условно можно разделить на два блока — это преобразователь и зарядное устройство выполняющее обратную функцию. В большинстве случаев ремонт ИБП очень проблемный и дорогостоящий. Но пробовать всё-же стоит — иногда неполадка простая и лежит буквально на поверхности.

   На фирме выкинули нерабочий бесперебойник модели APC500. Но прежде чем пустить его на запчасти, решил попробовать его оживить. И как оказалось не зря. Прежде всего меряем напряжение на аккумуляторной гелевой батарее. Для функционирования бесперебойника но должно быть в пределах 10-14 В. Вольтаж в норме, так что проблема с аккумулятором отпадает.

   Теперь осмотрим саму плату и померяем питание в ключевых точках схемы. Родной принципиальной схемы бесперебойника APC500 не нашёл, но вот кое что похожее. Для лучшей чёткости скачайте полноценную схему здесь. Проверяем мощные полевые транзисторы — норма. Питание на электронную управляющую часть источника бесперебойного питания поступает с небольшого сетевого трансформатора на 15 В. Меряем это напряжение до диодного моста, после, и после стабилизатора 9 В. 

   А вот и отклонение. Напряжение 16 В после фильтра входит в микросхему — стабилизатор, а на выходе всего пару вольт. Заменяем её на аналогичную по вольтажу модель и воссстанавливаем питание схемы блока управления. 

   Ещё одна проблема — одна из тонких дорожек перегорела и пришлось заменить её тонкой проволочкой. Вот теперь устройство бесперебойного питания APC500 заработало без проблем.

   Испытывая в реальных условиях, пришёл к выводу, что встроенная пищалка сигнализатор отсутствия сети орёт как дурная, и не мешало бы её немного утихомирить. Полностью выключать нельзя — так как будет не слышно состояния аккумулятора в аварийном режиме (определяется по частоте сигналов), а вот сделать тише можно и нужно.

  Это достигается включением резистора на 500-800 Ом последовательно со звукоизлучателем. И напоследок несколько советов владельцам бесперебойных источников питания. Если он иногда отключает нагрузку, возможно проблема в блоке питания компьютера с «подсохшими» конденсаторами. Подключите UPS ко входу заведомо исправного компьютера и посмотрите — прекратятся ли срабатывания.

  ИБП иногда неверно определяет ёмкость свинцовых батарей показывая статус ОК, но стоит только ему переключится на них, как они внезапно садятся и нагрузка «выбивается». Убедитесь, что клеммы заходят плотно, а не болтаются. Не отключайте его надолго от сети, лишая возможности держать аккумуляторы на постоянной подзарядке. Не допускайте глубоких разрядов батарей, оставляя по меньшей мере 10% емкости, после чего следует отключать ИБП до восстановления питающего напряжения.

Поделитесь полезными схемами

Схемы ИБП — просто о сложном

В данной статье рассмотрим схемотехнику источников бесперебойного питания различных типов.

Источник бесперебойного питания (ИБП или UPS) применяется для сохранения работоспособности электроприборов на ограниченное время при перебоях напряжения в питающей сети. Устройства чаще всего используются совместно с серверами, компьютерами, различной офисной техникой и т. д. Схемотехника бесперебойников определяется условиями его использования: подключаемой мощностью, продолжительностью поддержания нужного напряжения питания и некоторыми дополнительными функциями. Обозначение источника бесперебойного питания на электрических схемах показано ниже:

Подключение ИБП

Большинство устройств оснащены USB-портом для подключения к ПК. Поэтому при отключении основного источника напряжения компьютер автоматически переходит в режим низкого потребления энергии. Чтобы UPS согласованно работал с ПК, достаточно соединить их через свободный порт, а на ПК установить драйвер, идущий в комплекте с ИБП. Также не стоит забывать, что нагрузка, подключаемая к устройству, должна потреблять в 1,5 раза меньше энергии (в ваттах), чем мощность UPS, умноженная на 0,7. Т. е. инвертор в 1000 Вт можно использовать для питания нагрузки мощностью до 470 Вт (максимум – 700). Ниже – схема подключения ибп:

Стоит отметить, что подключать к бесперебойнику принтеры не рекомендуется: при включении этого устройства в сеть формируется сильный скачок потребления энергии, который инвертор примет за опасность и перейдет в защитный режим. Сетевой фильтр для UPS не нужен, т. к. имеется встроенный. Ниже принципиальная электрическая схема ИБП наиболее простого исполнения.

Подобный прибор способен выдать нестабилизированное напряжение в 12 и стабилизированное в 5 вольт. Как только электроэнергия отключается, в работу вступает аккумулятор (на схеме В1). Если вам нужно на выходе стабилизированное напряжение в 15 вольт, соедините последовательно пару АКБ на 12 В, а также используйте стабилизатор 7815 (сейчас – 7805).

Схемы бытовых ИБП переменного тока

Устройства подключаются к обычной однофазной сети 220 вольт. По функциональной схеме существует три разновидности:

• оффлайн (offline) или резервные – бюджетный вариант;
• линейно-интерактивные;
• онлайн (online) – с двойным преобразованием (наиболее дорогие).

Структурная схема источника бесперебойного питания с двойным преобразованием представлена ниже:

Эти приборы, помимо высокой стоимости отличаются низким КПД: много энергии преобразуется в тепло. Чем же обосновано использование таких устройств? Главный плюс заключается в моментальной реакции на отключение основного источника питания. Далее – схема ups линейно-интерактивного типа:

Этот вид ИБП представляет собой обычный автотрансформатор, у которого обмотки соединены напрямую, что обеспечивает стабилизацию напряжения. Однако подобные устройства уже включены в большинство бытовых приборов, и, если в вашей сети отклонения от номинального напряжения небольшие, то нет смысла покупать дорогое линейно-интерактивное изделие. Можно обойтись обычным оффлайн, схема ибп 12 в которого представлена ниже:

Переключение в резервный режим в подобных бесперебойниках происходит чаще всего с помощью механического реле, чтобы не удорожать конструкцию. Если деталь качественная, ее хватит на весь период работы блока. Если реле дешевое, то выход из строя ИБП чаще всего происходит именно из-за него.

Инвертор

Его задача в составе UPS – преобразование постоянного напряжения в переменное 220 В и подача к потребителю. Иногда задействуется режим «байпас». Это когда выходное напряжение инвертора формируется из сетевого, т. е. аккумулятор не используется. Благодаря этому переключение на резервный режим происходит мгновенно. Схема инвертора бесперебойника (верхняя часть – сетевой фильтр, GV1 — АКБ):

Трансформатор от ИБП и его применение

Один из вариантов использования этого элемента бесперебойника – изготовление блока питания. Снимите трансформатор, омметром найдите обмотку с наибольшим сопротивлением: на нее подается 220 В. Теперь измерьте напряжение на остальных выводах и найдите 15 В. Остается к нему подсоединить выпрямительный мост, сглаживающий конденсатор – блок готов. Простейшая схема подключения трансформатора от бесперебойника:

Подобное самодельное устройство можно использовать, например, для подзарядки ноутбука.

Схема бесперебойника с ЮСБ интерфейсом

Во многих портативных устройствах есть схемы, получающие напряжение питания через USB-порт. Если ток пропадает, подключается аккумулятор. Чтобы при переключении напряжение не пропадало, можно использовать простейшую схему бесперебойника с юсб интерфейсом, собранную на диодах. Она достаточно эффективна, правда, в ней теряется много мощности:

Схема электрическая принципиальная ибп. Конструкция и ремонт источников бесперебойного питания фирмы арс

Как сделать бесперебойник самому? Чисто синусоидальное напряжение на выходе, пригодное для питания любых приборов. (10+)

Как сделать ИБП с синусоидальным выходом самому

Стоит ли самому собирать ИБП?

Имеет ли смысл собирать ИБП самому? Не знаю. В продаже есть киловаттные бесперебойники за 30 т. р. Эти изделия однозначно более высокого качества, надежности и энергоэффективности, чем самодельный. Стоимость самодельного, если собирать его из готовых блоков, получается в районе 20 т. р. Я собирал его тогда, когда еще в продаже ничего подобного не было. В любом случае, делюсь опытом. Мой UPS отлично работает уже 8 лет. Учтите, что это устройство постоянного функционирования. Он не выключается, когда есть напряжение в сети, а работает постоянно. Так что он реально проработал беспрерывно восемь лет. Изменить схему так, чтобы он автоматически выключался и включался, если это Вам нужно, не составит труда для специалиста, способного его собрать. Я использую именно непрерывно работающее устройство потому, что у меня в доме есть несколько критических по электроэнергии потребителей: компьютеры, сервер, система «умного дома». При переключении с сети на питание от аккумулятора возникает скачок напряжения, который недопустим.

Источник бесперебойного питания можно целиком собрать самому, тогда стоимость деталей к нему составит 10 т. р.

Замечания

Эту схему можно адаптировать и для других значений стабилизированного и нестабилизированного выходных напряжений, применяя различные стабилизаторы и аккумуляторы. Например, чтобы получить стабилизированные 15 В, необходимы соединенные последовательно два 12-вольтовых аккумулятора и интегральный стабилизатор 7815. Поэтому, данное схемное решение имеет довольно широкое применение.

Первичная обмотка трансформатора TR1 рассчитывается на номинальное значение напряжения электросети, например, в Великобритании оно составляет 240 В. Вторичная обмотка должна, при этом, выдавать напряжение не менее 12 В с током 2 А, но может быть рассчитана и на большее напряжение, например, на 15 В. Предохранитель F1 с замедленным срабатыванием защищает трансформатор от короткого замыкания в схеме или неисправности аккумулятора. Светодиод LED1 будет светиться, когда подается напряжение питания. При отключении энергоснабжения индикатор гаснет, и выходное напряжение поддерживается аккумулятором. На рисунке ниже приведен результат моделирования работы устройства при подключении к электросети.

Между клеммами VP1 и VP3 — номинальное нестабилизированное напряжение питания. На клеммах VP1 и VP2 присутствует стабилизированное напряжение 5 В. Через резистор R1 и диод D1 происходит заряд аккумулятора B1. Диоды D1 и D3 предотвращают свечение LED1 при отключении напряжения сети. Аккумулятор подзаряжается в капельном режиме, ток которого определяется следующим образом:

(VP5 — U B1 — 0.6) / R1
,

VP5 — напряжение после выпрямительного моста BR1, сглаженное конденсатором С1,
U B1 — напряжение на аккумуляторе B1.

Диод D2 должен быть включен в схему обязательно, без него на аккумулятор попадет полное напряжение VP5, без ограничения тока, что приведет к перегреву батареи и выходу ее из строя. На рисунке ниже показан результат моделирования схемы при отключении электроэнергии.

Обратите внимание, что напряжение 5 В стабильно при любом режиме работы схемы, и, в то же время, нестабилизированное напряжение питания VP3 может меняться в пределах нескольких вольт.

Время работы в резервном режиме

Время работы в резервном режиме зависит от нагрузок, подключенных к устройству, а также, от емкости аккумулятора. Если Вы используете 12-вольтовый аккумулятор емкостью 7 А·ч и подключили 5-вольтовую нагрузку с током 0.5 А (при этом к выходу нестабилизированного напряжения нагрузка не подключена), то стабильное напряжение 5 В будет поддерживаться примерно в течение 14 часов. Увеличив емкость батареи, получите большее время резервного режима.

Содержание:

Стабильная работа компьютеров и другой оргтехники полностью зависит от наличия питания в сети, к которой они подключены. В случае перебоев с подачей электроэнергии техника просто перестанет функционировать. В современных условиях эта проблема легко решается путем подключения источника бесперебойного питания. Поэтому многих волнует вопрос, когда возникает необходимость в ИБП для компьютера: на что стоит обратить внимание при покупке данного оборудования. Какие параметры и критерии следует учитывать?

Рекомендуется изначально определиться, для каких целей необходимо это устройство. Если проблема заключается лишь в стабилизации сетевого напряжения, можно вполне обойтись более простыми и дешевыми . Однако в случае регулярных перебоев с подачей электроэнергии, обязательно потребуется ИБП, который нужно правильно выбрать для конкретного компьютера.

Применение ИБП в быту

К основным неполадкам сети относится полное отсутствие напряжения, наличие высоковольтных импульсных помех, краткосрочные и продолжительные скачки напряжения, высокочастотные помехи и другие факторы, при наличии которых требуется использование ИБП. Данные устройства обеспечивают бесперебойную работу компьютерной техники от нескольких минут до одного часа.

Схема бесперебойного питания выбирается в соответствии с условиями эксплуатации, временем переключения нагрузки от сети на аккумулятор и обратно, а также продолжительностью работы самой аккумуляторной батареи.

ИБП для домашнего компьютера

Прежде чем приобретать то или иное устройство, следует выяснить, как работает ИБП. В его блоке установлен датчик, который непрерывно проверяет характеристики тока в сети и уровень напряжения. Если параметры начинают расти или падать слишком быстро, он отключает компьютер от сети и тут же переключает его на использование запасного источника питания.

При переключении на запасной источник ИБП подает световой и звуковой сигналы. Помимо этого, практически ко всем ИБП есть программа, которая разрешает автоматически отключать компьютер по исчерпании заряда аккумулятора. Когда в сети снова появится электроток, датчик сигнализирует об этом и он переключает компьютер на питание от сети и начнет заряжать встроенный аккумулятор.

Аккумуляторные батареи, применяемые в устройствах, рассчитаны на низкое напряжение. Для получения рабочего значения, с помощью инвертора выполняется его преобразование в синусоидальное. Одновременно напряжение аккумулятора повышается и выравнивается с номинальным напряжением сети. Таким образом, батарея всегда готова к работе и мгновенно переключается, когда это необходимо.

В процессе эксплуатации следует учитывать, что работа ИБП при номинальной нагрузке возможна лишь в течение короткого времени. За этот период можно успеть сохранить данные и корректно отключить компьютер. Во время работы не допускаются перегрузки, в этих случаях защита сразу же отключает выход устройства. Данные проблемы легко решаются за счет увеличения емкости аккумулятора и мощности инвертора.

Какой ИБП выбрать для компьютера

Существуют различные типы устройств для бесперебойного питания компьютерной техники. Они отличаются принципом действия и разделяются на три основных типа:

• Резервные ИБП
  . Применяется, когда в сети возникает сильное падение напряжения или оно полностью отсутствует. В этом случае происходит переключение на аккумуляторы резервного ИБП. Переключение происходит очень быстро — в течение 10 миллисекунд и менее, что никак не нарушает бесперебойную работу компьютера. При переключениях во время скачков напряжения рекомендуется использовать стабилизатор. Это позволит увеличить срок службы аккумуляторной батареи. Решая вопрос, как выбрать источник бесперебойного питания, следует помнить, что данное устройство получило широкое распространение, благодаря сравнительно невысокой стоимости, высокому КПД и низкому уровню шума. Устройство может работать в автономном режиме 5-15 минут. При выборе и покупке рекомендуется создавать запас по мощности в пределах 20-30%.
• Линейно-интерактивные ИБП
  . Конструкция этих устройств дополнена стабилизатором напряжения, поэтому они более функциональные и дорогие. Переключение на аккумуляторы происходит только при полном отсутствии электричества, поэтому срок эксплуатации батарей более продолжительный. В автономном режиме линейно-интерактивные ИБПработают до 20 минут. Они отличаются повышенной экономичностью и более высокой степенью защиты. Из недостатков следует отметить шум, создаваемый вентилятором охлаждения стабилизатора.
• ИБП с двойным преобразованием напряжения
  . Относятся к категории наиболее сложных и дорогих устройств. В процессе работы переменный ток преобразуется в постоянный, а затем, опять в переменный. Выходное напряжение составляет 220 В и характеризуется идеальной синусоидой. Батареи постоянно находятся во включенном состоянии, поэтому времени на переключения вообще не требуется. Решая вопрос, как выбрать ИБП для компьютера по мощности, нужно учитывать, что данные устройства обеспечивают бесперебойную работу дорогостоящей аппаратуры, которая не должна останавливаться даже на короткое время. Недостатками являются низкий КПД, высокая стоимость, высокий уровень выделения тепла и шума.

При покупке того или иного устройства нужно обращать внимание на его основные характеристики. Мощность самого ИБП выражена в вольт-амперах (ВА), а мощность подключенного компьютера — в ваттах (Вт). Перевести одну величину в другую можно с помощью коэффициента 0,7. Например, если мощность устройства составляет 1000 ВА, то получится 1000 х 0,7 = 700 Вт. С учетом запаса мощности к данному ИБП может подключаться нагрузка в пределах 500 Вт.

Кроме того, делая выбор ИБП для компьютера, следует обращать внимание на продолжительность автономной работы при максимальной нагрузке, наличие или отсутствие защиты от коротких замыканий самого ИБП и подключенной аппаратуры. Рекомендуется получить информацию у продавца о возможности замены батареи, проверить наличие дисплея и других специфических элементов.

Как подобрать ИБП для компьютера по мощности

Довольно часто возникает вопрос, какую мощность должен иметь ИБП? Чем больше энергопотребление компьютера, тем большей мощностью должен обладать его блок питания и, соответственно также, ИБП. Большинство моделей выражают мощность не в привычных ваттах, а в вольт-амперах.

Рассчитать мощность ИБП для компьютера довольно легко путем, умножения мощность монитора и блока питания в ваттах на 1,6. Допустим, что сумма энергопотребления вашего монитора и блока питания равняется 200 Вт. В этом случае вам потребуется источник бесперебойного питания мощностью в 320 ВА (1,6х200). Для большей надежности повысьте это значение еще на одну треть. В результате выйдет величина порядка 400 ВА. Потом просто, ищите модель как раз с такой мощностью.

У некоторых пользователей возникает проблема, расчета мощности ИБП для компьютера. Для этого нужно определить мощность нагрузки, которая не должна быть выше 70% от мощности ИБП на выходе. Например, потребление электроэнергии процессором составляет 65 Вт, видеокартой — 170 Вт, материнской платой — 40 Вт, приводом DVD — 20 Вт, диском HDD — 40 Вт, прочим оборудованием — 30 Вт. Количество возможных потерь условно принимается за 20%. Таким образом, потребление компьютера без потерь будет до 365 Вт, а с потерями — 438 Вт. Следовательно, приобретаемый источник бесперебойного питания должен обладать мощностью в пределах 500-620 Вт.

Подключение источника бесперебойного питания для компьютера

Иногда у хозяев компьютерной техники возникает вопрос, как установить ИБП? Нужно источник бесперебойного питания подсоединить к обычной электрической розетке, а далее в розетки, размещенные на его корпусе, вставьте сетевые вилки устройств, которые вы собираетесь защитить от перебоев с электропитанием. Если источник бесперебойного питания поддерживает автоматическое отключение компьютера и другие функции управления, которые осуществляются при помощи ПК, его следует подсоединить также к системному блоку, как правило, при помощи USB-шнура.

Существует несколько вариантов подключения в том числе и с использованием , компенсирующего перепады от 140 до 260 вольт. Данный способ используется наиболее часто, поэтому его следует рассмотреть подробнее. Кроме стабилизатора потребуется сетевой фильтр. Перед подключением нужно уточнить параметры всех составляющих. Мощность стабилизатора и ИБП должны быть примерно равны, а мощность ИБП должна быть выше мощности блока питания компьютера.

Порядок подключения:

• Стабилизатор напряжения подключается в сеть, после чего к нему подключается сетевой фильтр.
• После этого сам ИБП соединяется с сетевым фильтром. На корпусе устройства имеется кнопка, которая нажимается и удерживается до тех пор пока не загорится индикатор включения.
• Далее к ИБП подключается компьютер, то есть системный блок и монитор. При наличии дополнительных выходов можно подключить колонки, принтер и другое оборудование.

Некоторые источники бесперебойного питания оборудуются программным управлением, которое нужно правильно настроить после подключения. В панели управления, в разделе «Электропитание», после установки прибора высветится отдельное окно ИБП. В нем настраиваются все необходимые параметры в зависимости от мощности компьютера и условий эксплуатации.

Источник бесперебойного питания довольно сложное устройство, которое условно можно разделить на два блока — это преобразователь 12В в сетевое 220В, и зарядное устройство выполняющее обратную функцию: 220В на 12В для подзарядки аккумулятора. В большинстве случаев ремонт бесперебойника очень проблемный и дорогостоящий. Но пробовать всё-же стоит — конечно всегда есть шанс на халяву в виде сгоревшего предохранителя:)

У знакомого на фирме выкинули нерабочий бесперебойник модели APC 500. Но прежде чем пустить его на запчасти, решил попробовать его оживить. И как оказалось не зря. Прежде всего меряем напряжение на аккумуляторной гелевой батарее. Для функционирования бесперебойника но должно быть в пределах 10-14В. Вольтаж в норме, так что проблема с аккумулятором отпадает.

Теперь осмотрим саму плату и померяем питание в ключевых точках схемы. Родной принципиальной схемы бесперебойника APC500 не нашёл, но вот кое что похожее. Для лучшей чёткости скачайте полноценную здесь. Проверяем мощные олевые транзисторы — норма. Питание на электронную управляющую часть источника бесперебойного питания поступает с небольшого сетевого трансформатора на 15В. Меряем это напряжение до диодного моста, после, и после стабилизатора 9В.

А вот и первая ласточка. Напряжение 16В после фильтра входит в микросхему — стабилизатор, а на выходе всего пару вольт. Заменяем её на аналогичную по вольтажу модель и воссстанавливаем питание схемы блока управления.

Бесперебойник начал трещать и жужжать, но на выходе 220В по прежнему не наблюдается. Продолжаем внимательный осмотр печатной платы.

Ещё одна проблема — одна из тонких дорожек перегорела и пришлось заменить её тонкой проволочкой. Вот теперь устройство бесперебойного питания APC500 заработало без проблем.

Испытывая в реальных условиях, пришёл к выводу, что встроенная пищалка сигнализатор отсутствия сети орёт как дурная, и не мешало бы её немного утихомирить. Полностью выключать нельзя — так как будет не слышно состояния аккумулятора в аварийном режиме (определяется по частоте сигналов), а вот сделать тише можно и нужно.

Это достигается включением резистора на 500-800 Ом последовательно со звукоизлучателем. И напоследок несколько советов владельцам бесперебойников. Если он иногда отключает нагрузку, возможно проблема в с «подсохшими» конденсаторами. Подключите UPS ко входу заведомо исправного компа и посмотрите — прекратятся ли срабатывания.

Бесперебойник иногда неверно определяет ёмкость свинцовых батарей показывая статус ОК, но стоит только ему переключится на них, как они внезапно садятся и нагрузка «выбивается». Убедитесь, что клеммы заходят плотно, а не болтаются. Не отключайте его надолго от сети, лишая возможности держать аккумуляторы на постоянной подзарядке. Не допускайте глубоких разрядов батарей, оставляя по меньшей мере 10% емкости, после чего следует отключать бесперебойник до восстановления питающего напряжения. Хотя бы раз в три месяца устраивайте «тренировку», разряжая батарею до 10% и опять заряжая аккумулятор до полной ёмкости.

Обсудить статью РЕМОНТ БЕСПЕРЕБОЙНИКА

Требования к качеству электроэнергии законодательно прописаны государственными стандартами и довольно жесткими нормативами. Электроснабжающие организации прилагают много усилий для их соблюдения, но, они не всегда реализуются.

В наших квартирах, да и на производстве, периодически возникают:

полные отключения электричества на неопределенное время;

апериодические кратковременные (10÷100 мс) высоковольтные (до 6 кВ) импульсы напряжения;

всплески и снижения напряжения с различной продолжительностью;

накладки высокочастотных шумов;

уходы частоты.

Все эти неполадки отрицательно влияют на работу бытовых и офисных потребителей электроэнергии. Особенно страдают от качества электропитания микропроцессорные и компьютерные устройства, которые не только совершают сбои, но и могут полностью потерять свою работоспособность.

Назначение и виды источников бесперебойного питания

Чтобы сократить риски от возникновения неисправностей питающей электрической сети используются резервные устройства, которые принято называть источниками бесперебойного питания (ИБП) или UPS (образовано от сокращения английской фразы «Uninterruptible Power Supply»)
.

Они изготавливаются с разной конструкцией для решения специфических задач потребителя. Например, мощные ИБП с гелиевыми аккумуляторами способны поддерживать энергоснабжение целого коттеджа в течение нескольких часов.

Их АКБ получают заряд от линии электропередач, ветрогенератора, или других носителей электроэнергии через выпрямительное устройство инвертора. Они же подпитывают электрические потребители коттеджа.

Когда внешний источник отключается, то аккумуляторы разряжаются на подключенную в их сеть нагрузку. Чем больше емкость АКБ и меньше ток их разряда, тем дольше они работают.

Иисточники бесперебойного питания средней мощности могут резервировать , систем поддержания микроклимата в помещениях и подобного оборудования.

В то же время самые простые модели UPS способны только завершить программу аварийного отключения компьютера. При этом длительность всего процесса их работы не превысит 9÷15 минут.

Компьютерные источники бесперебойного питания бывают:

встроенными в корпус устройства;

внешними.

Первые конструкции распространены в ноутбуках, нетбуках, планшетах и подобных мобильных устройствах, работающих от встроенного аккумулятора, который снабжен схемой переключения питания и нагрузки.

АКБ ноутбука
со встроенным контроллером является источником бесперебойного питания. Его схема в автоматическом режиме защищает работающее оборудование от неисправностей электросети.

Внешние конструкции ИБП
, предназначенные для нормального завершения программ стационарного компьютера, изготавливаются отдельным блоком.

Их подключают через сетевой адаптер питания к электрической розетке. От них запитывают только те устройства, которые отвечают за работу программ:

системный блок с подключенной клавиатурой;

монитор, отображающий происходящие процессы.

Остальные периферийные устройства: сканеры, принтеры, акустические колонки и другое оборудование от UPS не запитывают. Иначе они при аварийном завершении программ будут забирать на себя часть энергии, накопленной в аккумуляторах.

Варианты построения рабочих схем ИБП

Компьютерные и промышленные UPS изготавливают по трем основным вариантам:

резервирования электропитания;

интерактивной схемы;

двойного преобразования электроэнергии.

При первом методе резервной схемы
, обозначаемым английскими терминами «Standby» или «Off-Line» напряжение поступает из сети к компьютеру через ИБП, в котором электромагнитные помехи устраняются встроенными фильтрами. Здесь же установлен , емкость которого поддерживается током заряда, регулируемым контроллером.

Когда пропадает или выходит за установленные нормативы внешнее питание, то контроллер направляет энергию АКБ на питание потребителей. Для преобразования постоянного тока в переменный подключается простой инвертор.

Преимущества UPS Standby

Источники бесперебойного питания схемы Off-Line обладают высоким КПД, при поданном на них напряжении, тихо работают, мало выделяют тепла и относительно дешевы.

Недостатки

UPS Standby выделяются:

долгим переходом на питание от аккумулятора 4÷13 мс;

искаженной формой выходного сигнала, выдаваемого инвертором в виде меандра, а не гармоничной синусоиды;

отсутствием корректировки напряжения и частоты.

Такие устройства наиболее распространены на персональных компьютерах.

ИБП интерактивной схемы

Их обозначают английским термином ««Line-Interactive». Они выполняются по предыдущей, но более усложненной схеме за счет включения стабилизатора напряжения, использующего автотрансформатор со ступенчатым регулированием.

Это обеспечивает корректировку величины выходного напряжения, но управлять частотой сигнала они не способны.

Фильтрация помех в нормальном режиме и переход на инверторное питание при авариях происходит по алгоритмам UPS Standby.

Добавлением стабилизатора напряжения различных моделей с методиками управления им позволило создавать инверторы с формой сигнала не только меандра, но и синусоиды. Однако, небольшое количество ступеней регулирования на основе релейных переключений не позволяет реализовать функции полной стабилизации.

Особенно это характерно для дешевых моделей, которые при переходе на питание от аккумулятора не только завышают частоту выше номинальной, но и искажают форму синусоиды. Помехи вносит встроенный трансформатор, в сердечнике которого происходят процессы гистерезиса.

В дорогих моделях работают инверторы на полупроводниковых ключах. UPS Line-Interactive имеют большее быстродействие при переходе на питание от АКБ, чем у ИБП Off-Line. Оно обеспечивается работой алгоритмов синхронизации между входящим напряжением с выдаваемыми сигналами. Но при этом происходит некоторое занижение КПД.

ИБП Line-Interactive нельзя использовать для питания асинхронных двигателей, которые массово установлены на всей бытовой технике, включая системы отопления. Их используют для работы устройств с , где питание фильтруется и выпрямляется одновременно: компьютеров и бытовой электроники.

ИБП двойного преобразования

Эта схема UPS получила название по английскому словосочетанию On-line» и работает на оборудовании, требующем высококачественного питания. В ней производится двойная конверсия электроэнергии, когда синусоидальные гармоники переменного тока постоянно преобразуются выпрямителем в постоянную величину, пропускаемую через инвертор для создания повторной синусоиды на выходе.

Здесь АКБ постоянно подключен в схему, что исключает необходимость его коммутаций. Этим способом практически исключается период подготовки источника бесперебойного питания на переключения.

Работу ИБП On-line по состоянию аккумулятора можно разделить на три этапа:

стадия заряда;

состояние ожидания;

разряд на работу компьютера.

Период заряда

Цепи входа и выхода синусоиды разорваны внутренним переключателем UPS.

Подключенный к выпрямителю аккумулятор получает энергию заряда до тех пор, пока его емкость не восстановится до оптимальных значений.

Период готовности

После окончания заряда АКБ автоматика источника бесперебойного питания замыкает внутренний переключатель.

Аккумулятор поддерживает состояние готовности к работе в буферном режиме.

Период разряда

АКБ автоматически переводится на питание компьютерной станции.

У источников бесперебойного питания, работающих по методике двойного преобразования электроэнергии, КПД в режиме питания от линии ниже, чем у других моделей из-за расхода энергии на выделение тепла и шума. Но в сложных конструкциях применяются методики, позволяющие увеличить КПД.

UPS On-line споосбны выправлять не только величину напряжения, но и его частоту колебаний. Это выгодно отличает их от предыдущих моделей и позволяет использовать для питания различных сложных устройств с асинхронными двигателями. Однако, стоимость таких устройств значительно выше предыдущих моделей.

Состав ИБП

В зависимости от вида рабочей схемы в комплект источника бесперебойного питания входят:

аккумуляторы для накопления электроэнергии;

Обеспечивающее поддержание работоспособности АКБ;

инвертор для формирования синусоиды,

схема управления процессами;

программное обеспечение.

Для удаленного доступа к устройству может использоваться локальная сеть, а повысить надежность схемы можно за счет ее резервирования.

В отдельных источниках бесперебойного питания используется режим «Байпас», когда нагрузка запитывается отфильтрованным напряжением сети без работы основной схемы устройства.

Часть UPS имеет ступенчатый регулятор напряжения «Бустер», управляемый от автоматики.

В зависимости от необходимости выполнять сложные технические решения источники бесперебойного питания могут оснащаться еще дополнительными специальными функциями.

Источники бесперебойного питания APC SU620 (стр. 1 из 2)

Федеральное агентство по образованию

Федеральное государственное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

«Ивановский промышленно-экономический колледж»

Пояснительная записка

к курсовому проекту на тему:

«Источники бесперебойного питания APCSU620»

Студент Смирнов Н.В.

Иваново 2009

РЕФЕРАТ

В данном курсовом проекте 14 страниц, 1 таблица и 5 литературных источников.

ИБП, ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА, КОНСТРУКЦИЯ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ, АКБ, СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ.

В данном курсовом проекте мы рассмотрим ИБП APCSU620, типа Line-Interactive, а именно: конструкцию и технические характеристики ИБП, принципиальную схему ИБП и типовые неисправности ИБП, а также методы их устранения

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Конструкция и технические характеристики ИБП

2. Принципиальная схема ИБП

3. Типовые неисправности ИБП и методы их устранения

Заключение

Список использованных источников

Приложение

ВВЕДЕНИЕ

Наверное, обычный пользователь и не подозревает, каким опасностям он подвергает свой компьютер, подключая его к обыкновенной сети электропитания. Казалось, чего проще: воткнул штекер в розетку — и работай на здоровье. Однако в результате не получается ни работы, ни здоровья: сколько раз вам приходилось хвататься за сердце при виде внезапно гаснущего монитора, осознавая безвозвратную потерю набиравшегося в течение нескольких часов текста? И если бы дело ограничивалось только пропаданием напряжения в электросети, — «электрические демоны» изощренны и коварны, их обличия разнообразны, имя им легион: броски напряжения, электромагнитные наводки, грозовые разряды. ..

1. КОНСТРУКЦИЯ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИБП

Компанией APC в серии Smart-UPS выпускаются модели ИБП SU420/620/700/1000/ 1400, относящиеся к классу Line-interactive. На тыльной стенки источника имеется четыре сетевые розетки, расположенные в виде вертикального ряда. Как правило, верхняя розетка в этом ряду не обеспечивается батарейным питанием, напряжение на ней присутствует при подключенном ИБП к сети и выключенной кнопке сеть. Аппаратура, подключенная к этой розетке, будет защищена только лишь от перенапряжения, поэтому к ней рекомендуется подключать печатающее устройство, сканер, факс, акустическое устройство или любое другое устройство, не требующее предварительного сохранения информации. Остальные розетки, кроме защиты от перенапряжения, обеспечивают защиту и от пропадания электроэнергии. ИБП снабжается программным обеспечением для дистанционного управления питанием. В этом случае кабель интерфейса подключается к порту RS232 разъемом DB-9.

Line-Interactive

В прямой цепи содержатся ступенчатый-автоматический регулятор напряжения (Booster). Инвертор соединен с нагрузкой и питает ее параллельно стабилизируемому переменному напряжению. Booster имеет несколько дополнительных отводов во вторичной обмотке переключением которых в случае изменения входного напряжения управляет контроллер, поддерживая напряжения на выходе в заданном диапазоне.

2. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ИБП

Принципиальная схема

Указанные модели характеризуются одинаковой идеологией построения принципиальной схемы и имеют тоже программное обеспечение, что и Back-UPS. Источники в серии отличаются емкостью батарей, а также исполнением выходного каскада источника, т.е. числом выходных транзисторов в инверторе и мощностью трансформатора, а соответственно – размерами. Рассмотрим особенности построения принципиальных схем этих моделей.

Входной и выходной фильтры

Напряжения первичной сети поступает на входной фильтр EMI/RFI помех, образованный элементами L1, C14, C15, C16. Защита первичной сети от выбросов осуществляется металлооксидными варисторами MV1, MV3, MV4. К выходу фильтра подключен датчик контроля входного напряжения Т1. Далее напряжения электрической сети поступает на выход источника. При работе от сети возможны два случая: входное напряжение соответствует номинальному значению или оно ниже/выше номинального.

Пусть входное напряжения первичной сети соответствует номинальному значению. В этой ситуации при включенном ИБП, т.е. при замкнутых контактах 1-2, 3-4 реле RY5, 3-4 реле RY4, 3-5 реле RY3, 5-3 реле RY2 это напряжение поступает на выходной фильтр источника, состоящий из элементов C17, MV2. Через замкнутые контакты 2-3 реле RY3 выходное напряжения сети снимается с выходных клемм источника HOT-OUT и XFMR-NEU. В цепь выходного фильтра включены трансформаторы токов СТ1 и СТ2. Первый, СТ1 контролирует высокочастотные выбросы в первичной сети, второй СТ2 предназначен для контроля тока нагрузки. Трансформатор Т2 осуществляет контроль выходного напряжения.

Если же напряжения первичной сети ниже/выше номинального, но не меньше 194 В (больше 249 В), в этом случае замыкаются контакты 4-3 (4-3) реле RY2 (RY3), в результате чего к выходному напряжению добавляется (отнимается) напряжения дополнительной обмотки, подключенной к клеммам XFP-TAP1, XFP-TAP2. При этом выходное напряжения устанавливается равным 218…223 В.

Цепи контроля и управления

Управления режимами работы источника питания осуществляется микропроцессором IC12 типа S87C654. Контролируемые сигналы (входное IN-RECT и выходное напряжение OUT-RECT, ток нагрузки PWR-OUT, напряжение заряда АКБ +24V-FET, состояния инвертора CH-ERR, температура) преобразуются в импульсный сигнал с помощью аналого-цифрового преобразователя последовательного типа IC10 (ADC0838), который затем поступает на вход Р2.6 микропроцессора IC12 и на вход DI (вывод 3 IC13) перепрограммируемого постоянно запоминающего устройства (EEPROM).

Осуществляя последовательный анализ этих сигналов, микропроцессор выдает команды управления, причем с выходов порта Р2 происходит корректировка выходного напряжения в режиме работы от сети. Так, например, при понижении/повышении входного напряжения в пределах 12% от номинального (информация о нем поступает с трансформатора Т1 и подключенному ко вторичной обмотки Т1 выпрямителя D18, D19, D20, C40) с вывода Р2.2/Р2.3 (н. 23/24) микропроцессор выдает команду BOOST/TRIM для управления реле RY3/RY2, с помощью которой осуществляется согласное или встречное подключение дополнительной обмотки к шине выходного напряжения.

Связь с главной ЭВМ осуществляется по порту Р3, входная информация поступает на вход Р3.0. В случае поступления команды на отключения выходного напряжения источника IC12 с вывода Р2.4 выдает команду SHUTDOWN на сброс нагрузки с помощью реле RY1.

При длительном исчезновении напряжения сети, а также при понижении выходного напряжения до уровня Uном-12% с триггера Q54, Q55, Q56 на микропроцессор IC12 поступает сигнал AC-OUT, который посылает команду на включения инвертора. Для формирования выходного напряжения близкого к синусоидальному с порта Р0 на цифро-аналоговый преобразователь IC15 поступает цифровой код синусоиды.

Элементы IC11, Q51, Q52, Q53 образуют схему начальной установки микропроцессора. Наличие встроенного слота SNMP позволяет расширить возможности источника питания путем подключения дополнительных плат. При этом появляется возможность иметь прямое соединение с сервером при наличии адаптера PowerNetSNMP, управления до трех серверов с расширителем интерфейса ИБП, дистанционное управление от модема при помощи устройства Call-UPS.

Инвертор ИБП схема заряда АКБ

Режимы заряда и питания ИБП от АКБ реализуются микросхемами IC14, IC17. При питании от батарей осуществляется управления транзисторами инвертора. Выходной мостовой инвертор составного типа, который включает мощные выходные каскады на полевых транзисторах и драйверы для управления ими. Выходной каскад образуют полевые транзисторы Q9…Q14, Q19…Q24, а транзисторы Q27…Q37 являются драйверами выходного каскада.

3 ТИПОВЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ ИБП И МЕТОДЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ

ИБП не включается при нажатой кнопке «сеть». На выходных розетках отсутствует переменное напряжение.

Проверить качество подсоединения ИБП к электрической сети, исправность кнопки «сеть», исправность реле RY1, RY2, RY3, RY4, RY5.

При включении ИБП происходит сброс нагрузки.

Сработал входной автоматический выключатель ИБП, уменьшить нагрузку на ИБП, отсоединив часть оборудования, при необходимости полностью. Возвратить автоматический выключатель в исходное состояние, нажав на его плунжер. Проверить исправность Q45.

ИБП включается только от батареи при номинальном сетевом напряжении.

Проверить исправность входных цепей ИБП, в частности элементов EMI/RFI фильтры

ИБП не обеспечивает расчетного времени резервирования.

Проверить состояние батареи, при необходимости зарядить. Если срок службы истек – батарею заменить.

Мигают индикаторы «Сеть» и «Питание от батареи».

Проверить исправность элементов СТ2, IC8, IC9, Q38, IC10, IC15, неисправный элемент при необходимости заменить.

Не заряжается батарея.

Проверить исправность батареи, схемы заряда – IC14, C88, C17, IC12 при необходимости заменить.

Не происходит самотестирования ИБП при нажатии кнопки «сеть».

Проверить исправность батареи, схемы управления инвертором IC14, микропроцессора IC12.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе я осмотрел ИБП и ознакомился с:

· Принципиальной схемой ИБП

· Типовыми неисправностями ИБП и методами их устранения

В принципиальной схеме ИБП я рассмотрел: принцип ее работы, входные и выходные фильтры, цепи контроля и управления, инвертор ИБП, схему заряда АКБ и пришел к выводу, что схема составлена очень грамотно и замечательно работает.

Также я ознакомился с типовыми неисправностями ИБП и методами их устранения и узнал для себя много того, чего мне может пригодится в дальнейшей жизни при работе с ИБП.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. А.Г. Кушниренко, Г.В. Лебедев, Р. А. Сворень. Основы информатики и вычислительной техники. – М.: Просвещение, 2002.

Обзор преимуществ и недостатков ИБП двойного преобразования

ИБП двойного преобразования напряжения — это аварийный источник высококачественного и бесперебойного питания электротехнических приборов бытового и промышленного назначения. В отличие от других средств аналогичного назначения, имеет уникальные технические параметры, позволяющие ИБП быть незаменимым. Вместе с тем, некоторые 
технические характеристики устройства уступают другим ИБП.

Основное отличие ИБП двойного преобразования от всех аналогичных приборов в том, что он формирует на выходе высококачественное переменное напряжение вне зависимости от качества переменного напряжения на входе. Если на входе нестабильное напряжение от внешней электросети, то его можно поднять до приемлемого уровня стабилизатором напряжения. Но некачественное напряжение от генератора исправить практически невозможно. Ниже кратко описано каким образом ИБП двойного преобразования делает качественное электрическое напряжение.

Принцип работы ИБП двойного преобразования

Переменное напряжение сети подается вначале на сетевой фильтр, который сглаживает электромагнитные помехи (за счет снижения и ограничения высокочастотных гармоник). Далее диодный мост преобразуют переменный ток в постоянный, часть которого подается на аккумуляторный блок (если это требуется), а часть на инвертор. Инвертор, в свою очередь, снова преобразует ток в переменный и подает на электроприбор.

Как видите, ИБП двойного преобразования отличается от обычного стабилизатора отсутствием автотрансформатора. А отличие от обычного ИБП в том, что внешнее напряжение всегда преобразуется, а не просто транслируется к потребителям.

ИБП двойного преобразования имеет в быту обозначение «онлайн», т. к. при отключении напряжения в сети, обеспечивает непрерывное, мгновенное, без задержек и провалов питание защищенных потребителей за счет энергии в аккумуляторах.

Наличие источника бесперебойного питания критически важно для функционирования многих видов электрических приборов и техники: котлов отопления и теплоснабжения, повышающих и циркуляционных насосов, насосов водоснабжения, промышленной и бытовой вычислительной техники и др. Поэтому «on-line»-ИБП повсеместно используются в промышленных нуждах, а в данный момент и для бытовых потребителей.

Устройство ИБП двойного преобразования

ИБП с двойным преобразованием — полностью электрический прибор. В нем нет деталей, подверженных механическому износу. Поэтому устройство обладает длительным сроком бесперебойной эксплуатации.

Состав ИБП:

Рис. Принципиальная схема ИБП двойного преобразования.


Сетевой фильтр — На сетевой фильтр, подключенный к сети ИБП, поступает переменный ток. Таким образом, происходит исключение импульсных помех высокой частоты, а также защита от выбросов индуктивной нагрузки. Обычно состоит из фильтра помех и устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП).

Диодный выпрямитель — После сетевого фильтра переменный ток поступает на диоды для выпрямления. Группа собирается по мостовой схеме. В некоторых моделях применены схемы коррекции мощности для меньшей нагрузки на внешнюю сеть.

Аккумуляторы — Часть постоянного тока поступает после выпрямления на блок аккумуляторов. Иногда, для их зарядки используется еще один, параллельный, преобразователь.

Инвертор — Инвертор преобразует постоянный ток в переменный, который подает на электроприбор для его питания. Благодаря сборке на транзисторах типа MOFSET, выходной переменный ток обладает высокими качественными характеристиками.

Система охлаждения — Охлаждение производится при помощи радиатора, установленного на транзисторы и кулера, отводящего тепло от радиатора. Иногда второй вентилятор устанавливается на корпус прибора.

Блок управления — Контроль за управлением и метриками осуществляется с помощью контроллера, собранного на мощном микропроцессором с цифровой обработкой сигналов.

Байпас — Для надежности и увеличении КПД, ИБП оснащен байпасной системой на участке от блока после сетевого фильтра и до выхода на потребителей. Сделано это для того, чтобы при наличии в сети тока с достаточными для нормальной работы электроприборов, напряжение подавалось на них напрямую, минуя выпрямитель и инвертор. Если байпас не задействован, то напряжение на выход подается через весь блок.

Достоинства и недостатки ИБП

Достоинства

· наличии схемы двойного преобразования, совмещенной с аккумуляторами, которые позволяют все время подавать на электроприборы высококачественное стабильное напряжение как при наличии, так и при отсутствии сети.

· переключение на аккумуляторы происходит мгновенно, позволяя исключить малейшие перебои в питании. Это преимущество делает необходимым использование устройства для запитывания чувствительных к скачкам напряжения приборов. При этом выходное напряжение не имеет электромагнитных помех.

· функции ИБП позволяют регулировать уровень и частоту выходного напряжение переменного тока.

· главным достоинством «онлайн» ИБП с двойным преобразованием напряжения является синусоидальная форма тока, которая важна для бесперебойной работы многих устройств.

Недостатки

· за счет усложненной, в сравнении с другими видами источников бесперебойного питания, схемы прибор имеет высокие показатели тепловыделения, шума вентиляторов, стоимости, при относительно низком КПД.

· стоимость устройства обуславливается дорогостоящими деталями.

· за счет двойного преобразования снижается коэффициент полезного действия до 90-94%.

· для повышения теплоотдачи на транзисторный блок установлен теплоотводящий радиатор с вентилятором. В зависимости от мощности, вентиляторов может быть больше чем один.

Характеристики ИБП двойного преобразования

Все источники резервного питания с двойным преобразованиям напряжения имеют примерно идентичные базовые сравнительные характеристики. Они влияют на параметры выбора устройства для конкретных необходимых целей.

Мощность — единица измерения мощности прибора — Ватт или В/А (Вольт/Ампер). Параметр определяет максимально-допустимую мощность подключаемой нагрузки.

Емкость аккумуляторных батарей — параметр указывает на максимальную емкость батарей. От этого параметра зависит продолжительность работы подключенного к ИБП устройства при отсутствии напряжения в сети.

Характеристики выходного напряжения — параметры выходного напряжения зависят от качества используемых деталей и сборки. От этого зависит наличие или отсутствие помех на электроприборе, подключенном к источнику питания.

Время перехода при пропадании внешней сети — при переходе на питание от аккумуляторов, электроприбору не требуется время, поскольку блок батарей постоянно подключен к цепи. В характеристиках так и пишут – «Время перехода равно 0мс»

Диапазон входных напряжений в режиме двойного преобразования — это параметр определяет в каких пределах внешнее напряжение может отличаться от установленного, в которых ИБП будет работать в «режиме стабилизатора» без перехода на работу от АКБ.

Защита от внешних факторов — схемы защиты обеспечивают корректную работу устройства, как на входе,  так и на выходе. Благодаря этому ни сам блок питания, ни подключаемый электроприбор не может выйти из строя.

Другие параметры: 

— другие параметры являются субъективными или потребительскими: наличие или отсутствие дисплея контроллера, внешний вид, способ и варианты размещения, шумность, цена.

— дисплей прибора несет функцию отображения информации: входное и выходное напряжение, частота тока и др.

— в зависимости от области применения и мощности, вариант размещения может быть напольным, настенным или в специальной конструкционной стойке.

— цена зависит от производителя, поставщика, используемых схем, их качества и технических параметров.

Источники бесперебойного питания

  Типы источников бесперебойного питания

  Первое и самое главное назначение источника бесперебойного питания – обеспечить электропитание компьютерной системы или другого оборудования в то время, когда электрическая сеть по каким-то причинам не может это делать. Во время такого сбоя электрической сети ИБП питается сам и питает нагрузку за счет энергии, накопленной его аккумуляторной батареей. Каждый человек, сталкивающийся с компьютерами, рано или поздно узнает о великолепной идее бесперебойного питания компьютеров. Если этот человек имеет инженерное образование и творческую жилку, он немедленно начинает изобретать «велосипед», придумывая, как бы можно было сделать такую штуку. Как правило, люди в этой ситуации придумывают одну и ту же схему, которая им кажется наиболее естественной и простой. Эта схема традиционно называется схемой с двойным преобразованием энергии.

  ИБП с двойным преобразованием энергии (англ. – Double conversion UPS)

  Основная идея этой схемы действительно очень проста. Компьютер питается от сети переменного тока. Значит на выходе ИБП должен выдавать переменный ток. И на входе ИБП тоже должен потреблять переменный ток, поскольку он питается от той же электрической сети. Но внутри ИБП (где-то в середке) должно быть постоянное напряжение, потому что оно необходимо для питания аккумуляторной батареи.

Рис. 4. ИБП с двойным преобразованием энергии

  Таким образом мы получаем нашу первую схему источника бесперебойного питания. Вся мощность, потребляемая ИБП от сети, сначала преобразуется из переменного тока в постоянный с помощью выпрямителя. После этого в действие вступает преобразователь постоянного тока в переменный – инвертор, обеспечивающий на выходе ИБП необходимое переменное напряжение.

  Аккумуляторная батарея, как ей и положено, находится в цепи постоянного тока, между выпрямителем и инвертором. Если в сети нормальное напряжение, выходного тока выпрямителя хватает для работы инвертора и для подзаряда батареи.

  Когда напряжение в сети становится таким маленьким, что выпрямитель уже не может обеспечить полноценную работу инвертора, аккумуляторная батарея заменяет выпрямитель и питает инвертор требующимся ему постоянным током. Инвертор, в свою очередь, продолжает, как ни в чем ни бывало, подавать напряжение к компьютеру.

  Но замена выпрямителя батареей не совсем полноценна: батарея может питать инвертор только ограниченное время, которое зависит от накопленного ею заряда и мощности компьютерной системы. Как правило, это время исчисляется минутами или десятками минут.

  Придуманная нами схема ИБП традиционно называется (по понятным теперь причинам) схемой с двойным преобразованием энергии. Она изображена на рис. 4. Эта схема (тоже традиционно) называется еще схемой on-line (он лайн). Этот английский, или, вернее, американский, термин плохо поддается переводу. Буквально on-line означает нечто, постоянно подключенное к сети.

  Как мы увидим дальше, не только схема с двойным преобразованием энергии претендует на почетное в компьютерных кругах звание on-line. Поэтому в дальнейшем я постараюсь не злоупотреблять этим термином и буду называть ИБП по их характерным схемным отличиям.

  Современные ИБП с двойным преобразованием энергии построены намного сложнее придуманной нами схемы. Подробнее о них мы поговорим в главе, посвященной этим устройствам.

  Возможно вы уже заметили одно характерное свойство этой схемы ИБП, которое, в зависимости от точки зрения, можно считать недостатком или преимуществом. Речь идет о том, что наиболее важные части ИБП – выпрямитель и инвертор интенсивно работают даже тогда, когда в сети есть вполне нормальное напряжение, от которого мог бы питаться ваш компьютер. Это видимо приводит к уменьшению ресурса этих частей ИБП, усложнению схемы и бесполезному расходу энергии (ведь стопроцентного КПД не бывает).

— Не беда – скажем мы, и придумаем другую схему источника бесперебойного питания.

Рис. 5. ИБП с переключением

  Когда в сети нормальное напряжение, компьютер (или другая нагрузка ИБП) работает непосредственно от сети. В это время маломощный выпрямитель подзаряжает батарею ИБП. Если напряжение становится «ненормальным» или совсем исчезает, показанный на схеме переключатель срабатывает, включается инвертор, и ИБП начинает питать нагрузку от своей батареи. ИБП с переключением имеет высокий КПД, поскольку при нормальной работе потребляет только энергию, необходимую для питания своей схемы и, если батарея разряжена, то для ее подзаряда. О других преимуществах, а также о многочисленных недостатках, которые (как и все на свете) имеет ИБП с переключением, мы подробно поговорим в соответствующей главе.

  Может быть самым серьезным из недостатков является то, что при переключении ИБП с режима работы от батареи на режим работы от сети, на выходе ИБП могут возникать скачки напряжения. При неблагоприятной фазе напряжения в момент переключения блок питания компьютера не сможет их погасить. В этом случае на чувствительных электронных компонентах компьютера возникают импульсные напряжения. Сами по себе они не опасны, но в сочетании с другими помехами в принципе могут быть причиной сбоя при работе компьютера.

  У скачкообразного изменения напряжения несколько причин. Во время работы от батареи, напряжение на выходе ИБП с переключением несинусоидальное (оно имеет вид чередующихся прямоугольным импульсов с паузами). Во время переключения (которое занимает от 2 до 20 миллисекунд для разных моделей ИБП) на выходе ИБП отсутствует напряжение. Следовательно, имеется небольшой разрыв в напряжении, питающем компьютер. Почти единственная функция ИБП с переключением – поддержание работы компьютера, когда в сети нет напряжения. Но он не может эффективно взаимодействовать с электрической сетью и следить за отсутствием искажений сетевого напряжения, а также регулировать напряжение, когда оно становится слишком маленьким или чересчур большим.

  Нашим ответом на эту неприятность будет следующая схема. Она так и называется: ИБП, взаимодействующий с сетью (англ. – Line Interactive UPS).

  ИБП, взаимодействующий c сетью (англ. – Line Interactive UPS)

  Упрощенная блок-схема ИБП, взаимодействующего с сетью, представлена на рис. 6. Если разобраться, она очень похожа на предшествующую схему. Переключатель переехал ближе к входу, инвертор этого ИБП постоянно подключен к нагрузке. Кроме того, в нашей новой схеме появился автотрансформатор. Честно говоря, он, как правило есть и в ИБП с переключением, но для ИБП, взаимодействующего с сетью, его наличие принципиально.

  У этого автотрансформатора есть дополнительные отводы, к которым может быть подключена нагрузка при работе ИБП от сети. В результате напряжение на выходе ИБП иногда становится не таким, как на входе. С помощью автотрансформатора с отводами ИБП регулирует напряжение (увеличивает выходное напряжение, когда напряжение на входе мало и уменьшает напряжение на выходе, если входное напряжение слишком повысилось).

Рис. 6. ИБП, синхронизованный с сетью

  Взаимодействующий с сетью ИБП постоянно следит за напряжением: его величиной и формой. Для этого управление ИБП, взаимодействующего с сетью, поручено микропроцессору. Обычно микропроцессор нагружают множеством дополнительных функций, не связанных непосредственно со слежением за сетью и управлением, и некоторые из этих ИБП становятся довольно «умными»: Они могут регистрировать напряжение в электрической сети, следят за временем и частотой, запоминают свои аварийные сообщения, включаются по расписанию и т.д. Работает ИБП, взаимодействующий с сетью, примерно так же, как и ИБП с переключением. Когда в сети «нормальное» напряжение, он питает нагрузку от сети.

  Если напряжение отсутствует или искажено, то инвертор мгновенно начинает питать нагрузку, разряжая батарею, а входной переключатель ИБП размыкается. Если напряжение в сети есть, но заметно меньше (или больше) нормы, то взаимодействующий с сетью ИБП переключает отводы автотрансформатора и регулирует напряжение, не переключаясь на батарею. Как и ИБП с переключением, ИБП, взаимодействующий с сетью, имеет высокий КПД и некоторые другие преимущества.

  Принципиальным, но не самым важным, недостатком этой схемы (как и ИБП с переключением) является разрыв электропитания в момент переключения на работу от батареи и обратно. Этот разрыв является следствием использования механических переключателей. Время их срабатывания довольно мало (несколько миллисекунд), но отлично от нуля. Как было бы здорово, если бы внутри ИБП во время, пока срабатывает переключатель, напряжение на нагрузке поддерживалось бы какой-нибудь очень умной штукой. Эта штука была изобретена американцем Джозефом Солой в 1938 году, и называется феррорезонансным трансформатором.

  Феррорезонансный ИБП (англ. – Ferroresonant UPS)

  Феррорезонансный ИБП в какой-то степени является разновидностью ИБП, взаимодействующих с сетью. Тем не менее его обычно выделяют в отдельную группу ИБП. Дело в том, что в схему этого ИБП введен элемент, принципиально меняющий его работу, и давший название этому прибору. Это феррорезонансный трансформатор. Он включен в схему феррорезонансного ИБП вместо автотрансформатора с отводами в схеме ИБП, взаимодействующего с сетью.

  Коротко говоря, его функции заключаются в следующем. Он стабилизирует напряжение на выходе ИБП. Это позволяет работать в широком диапазоне сетевых напряжений без переключения на батарею. Нет никаких переключений и внутри самого ИБП (феррорезонансный трансформатор регулирует напряжение, не нуждаясь в переключении отводов).

Рис. 7. Феррорезонансный ИБП

  Феррорезонансный трансформатор имеет значительную индуктивность. Во время работы ИБП от сети в магнитном поле трансформатора накапливается большая энергия, которая питает нагрузку во время переключения на работу от батареи. Поэтому выходное напряжение феррорезонансного ИБП не имеет разрыва в момент исчезновения напряжения в электрической сети. Это свойство дает возможность изготовителям феррорезонансных ИБП вполне обоснованно рекламировать их, как on-line ИБП.

  Кроме отсутствия разрыва напряжения и плавного регулирования напряжения, феррорезонансный ИБП имеет и другие свойства, характерные для ИБП с двойным преобразованием энергии. Мы займемся ими позднее, в соответствующей главе.

  Другие ИБП

  Кроме рассмотренных четырех основных схем, в жизни существуют и другие разновидности ИБП, иногда очень экзотические. В нашей действительности они почти не встречаются или являются всего лишь разновидностью одной из рассмотренных схем. Поэтому рассматриваться в этой книге они не будут.

  В последние годы некоторое распространение получили ИБП с дельта-преобразованием.

Ссылки для скачивания информаци:

ИБП (учебник).pdf

Типы ИБП.pdf

Моноблочные системы.pdf

Модульные системы.pdf

http://cons-systems.ru/

3 Простые цепи ИБП (источник бесперебойного питания) Схема

Представьте себе важную электронную схему, которая должна работать постоянно. Но иногда теряет мощность, у него заканчивается энергия для работы в качестве отключения электроэнергии. Нам нужно использовать схему ИБП (источник бесперебойного питания) принципиальная схема.

Некоторые называют аварийные резервные аккумуляторные системы. Его можно применять во многих приложениях. При отключении питания аккумулятор может автоматически обеспечивать резервное питание.

У нас есть много способов сделать это.Но я люблю простые способы, которые дешевы и легки. Вы можете легко построить его с помощью обычных компонентов в вашем магазине.

Маленькая цепь ИБП 6 В (резерв 7 В)

Если вам нужен источник питания от 5 до 7 В при токе 0,5 А. Эта схема — хороший выбор для вас. Без IC и тоже легко.

Эта система состоит из трансформатора, мостового выпрямителя и электролитического конденсатора. А для контроллера выходного силового транзистора (BD135 NPN) этой схемы есть стабилитрон.

И будет выдавать постоянное напряжение 7 вольт.Если вы используете обычную батарею AA 1,5 В. Читать далее…

Как это работает

Посмотрите на схему ниже.

Мы подключаем резервную батарею 7,5 В (AA 1,5 В x 5) к D2 последовательно, и обе через выходную клемму. Падение напряжения на D2 снижает уровень напряжения источника питания примерно до 7 В (6,8 В).

Также: 8 способов преобразования 12 В в 6 В

Цепь ИБП с малым источником бесперебойного питания

При использовании с сетью переменного тока.R2 будет через некоторый ток заряжать сухие батареи или аккумулятор. В то же время это также предотвратит перезарядку.

Мало того, что R2 также просто не дает разряжаться току, протекающему от батареи, при этом используются все функции сети переменного тока.

Это сопротивление может быть рассчитано путем деления напряжения между стабилитроном и батареей на значение тока батареи в целях безопасности.

Список покупок

Q1: BD139, 1.5A 100V NPN транзистор
R1, R2: 1K, 0,5W Резисторы
C1: 1000 мкФ 25V, электролитического типа.
C2: 100 мкФ 25 В, электролитического типа.
ZD1: стабилитрон 8,2 В 0,5 Вт
D1-D5: 1N4007, 1000 В 1 А Диод
T1: Трансформатор 0,5 А 10 В
B1: Батарея AA 1,5 В x 5 шт.

Как он строится

Мы используем компонент очень маленький. Таким образом, нет необходимости делать PCB (печатные платы). Причем, можно паять все компоненты электроники (кроме трансформатора) на небольшой перфорированной печатной плате.

Список батарей:

• Обычная батарея AA (1,5 В x 5 = 7,5 В)
• NiMH батарея (1,2 В x 5 = 6 В)
• Свинцово-кислотная батарея 6 В.

Тоже отлично работает. Эта схема может обеспечивать ток, достаточный для цепей на 500 мА. Например, небольшие цифровые часы, небольшая система аварийного освещения и многое другое.

Связанные с чтением

Вышеупомянутая схема может нам не понравиться, и она работает не очень хорошо. слабый ток и довольно сложный в сборке.

Давайте попробуем использовать IC лучше, ниже!

Регулятор резервной батареи 6 В с использованием 7805

Эти простые и дешевые цепи питания 6 Вольт с системой резервных батарей 6 В или принципиальная схема ИБП 6 В.

Как это работает

Во-первых, через вход трансформатора T1 подается питание 220 В переменного тока, чтобы снизить напряжение до 9 В переменного тока. Затем провод, подключенный к четырем диодам D1-D4 в качестве мостового выпрямителя, стал на 11 В постоянного тока.

Затем ток фильтруется в постоянное напряжение, что дает низкий уровень пульсаций на выходе.После этого напряжение стабилизируется до постоянного напряжения 6 В с помощью IC-KA7805 (тип IC-7805).

Обычно мы используем его только для 5 вольт. Но теперь мы добавляем два резистора, чтобы на выходе было напряжение 6,7 вольт и пропущенное через диод 1N4002-D6 на выход 6 вольт.

Ток подается через диоды D1 и R3 для зарядки 6-вольтовой батареи никель-кадмиевого типа.

Когда нет линии электропитания , ток батареи проходит через D7 и S1 для автоматического вывода.

LED1 и R4-470ohm для отображения питания этой цепи.

Список покупок

IC1: LM7805, KA7805, регулятор постоянного тока 5 В

Электролитические конденсаторы
C1: 2200 мкФ 25 В
C2: 33 мкФ 25 В
C3: 100 мкФ 25 В

D1-D7, D1-D1-D 1000V 1A
LED1: светодиод любого цвета на ваш выбор

0,25W резисторы, допуск: 5%
R1: 270Ω
R2: 47Ω
R3: 680Ω
R4: 330Ω
SW1, SW2: переключатель включения / выключения

T1: Трансформатор, выход 1A 9 В
F1: Предохранитель 0.5A

Другие задействованные цепи.

Как собрать

Также указанные выше схемы мы можем построить на универсальной печатной плате. Потому что это легкая и небольшая схема. Я верю, что ты справишься.

Резервный источник питания для CMOS IC

Перебои в подаче электроэнергии часто неизбежны. И повлияет на микросхемы памяти CMOS. Обычно используется резервный источник питания никель-кадмиевого типа. аккумулятор. Но в случае новых КМОП-микросхем он потребляет только микроампер. Таким образом, мы можем использовать конденсатор для подачи этой энергии вместо этой батареи.

В этой схеме используется конденсатор C1. 4700uF сможет обеспечить максимальный ток 10uA при 5V примерно за 53 секунды. Входное напряжение в этой цепи составляет 15 В.

Пока есть это напряжение. Конденсатор C1 будет заряжаться до тех пор, пока рабочее значение не достигнет значения D1. Напряжение на затворе Q1 составляет около 2,3 В, потому что оно проходит через делитель напряжения R1 и R2.

Это гарантирует, что Q1 будет проводить ток, а C2 будет заряжаться.Выходное напряжение на выводе истока 2-го полевого МОП-транзистора — это постоянное напряжение 5 вольт. Два полевых МОП-транзистора соединены в делитель напряжения.

Как это работает

При отключении питания конденсатор C1 временно подает питание. На вывод затвора T1 теперь не подается питание, поэтому C2 не заряжается снова. Но он будет медленно разряжаться, потому что Q2 имеет очень высокое входное сопротивление.

Напряжение на C2 останется почти постоянным. C2 будет подавать рабочее напряжение на Q2, поэтому он по-прежнему проводит напряжение на выходе 5V.

C1 разряжается очень медленно. Потому что внутреннее сопротивление входа MOSFET очень велико. И ток нагрузки очень низкий.

Выходное напряжение на выводе истока Q2 будет оставаться постоянным на уровне 5 В до тех пор, пока падение напряжения на C1 не упадет ниже 5 В.

Но Q2 продолжит проводить ток. Выходное напряжение ниже 5 В.

Для обеспечения правильной работы схемы. Выберите C2 как MKT или полиэфирную фольгу.

Список покупок

Q1, Q2: BF245, транзисторы FET

D1: 1N4007, 1000V 1A Диоды

0.Резисторы 25 Вт, допуск: 5%

• C1: 4700 мкФ Электролитический конденсатор 25 В
• C2: 1 мкФ 50 В конденсатор MKT

Вы можете увидеть: Регулятор 5V-6V-9V-12V на 1A с использованием IC 78xx
И подробнее:

Что еще?

Вы можете посмотреть другие схемы питания: Нажмите здесь

ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ

Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .

Схема подключения источника бесперебойного питания

Это очень простая принципиальная схема ИБП.Схема показывает, что только две комнаты в доме зависят от ИБП и батарей, а также от основного источника питания для поддержания бесперебойного питания подключенных приборов и нагрузки, такой как точки освещения, вентиляторы и т. Д., А другие нагрузки питаются от сети.

Принципиальная схема ИБП

Здесь представлена ​​принципиальная схема ИБП.

Схема подключения источника бесперебойного питания . Изображенная схема относится к обычному источнику бесперебойного питания промышленного ИБП, который показывает, как батареи берут на себя управление во время перебоев в электроснабжении или отклонения от нормальных пределов линии напряжения без нарушения работы, обеспечивая устойчивый регулируемый выход.ИБП могут подавать ток до 2 А. Принципиальная схема ИБП показана ниже, на которой показано, как батареи в оборудовании контролируются во время сбоя питания.

Глядя на рисунок, мы можем просто увидеть, насколько проста конфигурация. Размещено принципиальной схемой в схемах питания. В эту схему источника бесперебойного питания встроена очень простая, но достаточно точная конструкция зарядного устройства.

А есть стабилитрон для контроллера выходной мощности транзистора bd135 npn этой схемы и будет определяться при постоянном напряжении 75 вольт.Схема источника бесперебойного питания. Оставайтесь включенными и работайте по радио во время сбоя питания.

Эта система цепей питания состоит из трансформатора, мостового выпрямителя и электролитического конденсатора. Схема, показанная выше, представляет собой простой источник бесперебойного питания малой мощности, который можно использовать в качестве резервного источника питания для небольших нагрузок. Источник бесперебойного питания на 600 ватт эту схему источника бесперебойного питания на 600 ватт вы можете изучить онлайн.

Входное напряжение первичной обмотки трансформатора tr1 составляет 240в.Схема на рис. Представляет собой схему ИБП мощностью 600 Вт. Источник бесперебойного питания Ups — это устройство, предназначенное для защиты от перенапряжения под напряжением.

Ибп бесперебойного питания учится и растет. Обеспечить непрерывную подачу питания в случае перебоев в электроснабжении, защиту от скачков напряжения и колебания частоты, а также от искажения формы волны напряжения. Вы легко можете сделать у себя дома источник бесперебойного питания.

Источник бесперебойного питания — это очень полезное электрическое устройство для обеспечения резервного источника бесперебойного постоянного питания в случае сбоя питания.Схема бесперебойного питания силовой электроники по инженерным основам. Небольшие ИБП 6в бэкап.

Источник бесперебойного питания. Ниже представлена ​​схема подключения инвертора ИБП к домашней электросети. Из этого ИБП вы можете получить два источника питания с разным напряжением: один — нерегулируемый источник постоянного тока 12 В, а другой — регулируемый источник постоянного тока 5 В.

Схема работы следующая. Принципиальную схему можно понять с помощью следующих пунктов.Вторичная обмотка трансформатора tr2 может быть увеличена до 15В, если значение равно.

Выходная частота 50 Гц потребляемая мощность 600 Вт.

Дополнение или изменение проекта Схема нового модема

Источник бесперебойного питания

Википедия

Блок-схема источника питания

Чтение промышленной электропроводки

3000 Бесплатная электронная схема Базовая схема источника бесперебойного питания

Принципиальная электрическая схема

Базовая схема подключения 30002 Общий помощник

Системы бесперебойного питания Журнал 24×7

Схема электрических соединений Схема подключения ИБП Автомобильная электрическая схема

Схема источника бесперебойного питания

ИБП

Источник бесперебойного питания с резервным аккумулятором ИБП и стабилизатор питания для Stratasys Dimension 1200es

Схема вспомогательной схемы

Блок-схема

База данных схем электропитания

Uninterruptib le Блок питания с микроконтроллером Pic17c43

Схема подключения блока питания

Схема электрических соединений автомобиля

Apc Smart Ups Преобразователи электроэнергии мощностью 1500 ВА, вольт

Блок-схема источника питания

Энергии Бесплатно Полный текст

Автоматические и ручные ИБП Подключение системы для дома или офиса

Взгляд на источники бесперебойного питания Emergency

ИБП Монтаж проводки инвертора для 2 комнат с проводкой

Схема подключения источника питания

Схема электрических соединений в автомобиле

Источник бесперебойного питания

Резервный источник бесперебойного питания и стабилизатор питания для 3d Systems Projet 860pro

Руководство по эксплуатации

Схема подключения инвертора Ups с переключением

Основы систем бесперебойного питания Журнал 24×7

Источник питания U Схема подключения блоков питания nit Ups Блок преобразователей мощности

Схема электрических соединений База данных электрических схем источника питания

Советы по подключению источника питания Hvac Электропроводка

Подключение цепей освещения

для внутренней электрической части

Источник бесперебойного питания и регенеративная энергия в

40471 Схема источника бесперебойного питания Электропроводка

12v 5a Выходной источник питания для контроля доступа Ups12v5a

Схема подключения источника питания Схема подключения автомобильной сети

Работа модулей резервного питания Arduino

Подключение источника бесперебойного питания Ups до Ibm Power8 5 0003

90 Us 32 55 15v Offa Power8

90 Us Блок питания для контроля доступа Dc12v Ups Резервная батарея для всех видов электрических дверных замков с задержкой доступа

Подключение ИБП к серверу Ibm Power Systems

Источник бесперебойного питания

Проект № 13 038 Статический источник бесперебойного питания

Принципиальная схема База данных электрических схем источника питания

B6d6db Источник бесперебойного питания Сетевой ресурс 30003

С кремниевым выпрямительным модулем Pfc Инвертор Igbt View High Capacity Ups Must Santakups Oem Подробная информация о продукте От

Apc 3000 Epo Принципиальная схема электропроводки

Схема электропроводки инвертора с ручным автоматическим запуском с переключателем

Схема электропроводки

Библиотека электрических схем Ups

Схема электрических соединений Ups Схема подключения 500 Вт

14c7dd4 Схема подключения источника бесперебойного питания

Центр знаний Ibm

Схема подключения источника питания

Схема подключения автомобильной

Подключение резервного источника питания от батареи к источнику питания субпанели

Us 20 01 13 Off Dc12v 5a Профессиональный источник питания с интерфейсом аккумулятора для системы контроля доступа к дверям в аксессуарах контроля доступа от

Анализ

Параллельная работа источника бесперебойного питания

Схема источника питания

Rv Руководство пользователя схемы соединений

Блоки питания на DIN-рейку Источники питания Австралия

Источник бесперебойного питания

Википедия

Экспериментальный блок питания

1 Водяная баня 2 Блок питания 3

Блоки питания 12 В для блоков питания Источник бесперебойного питания, напряжение 12 А

ИБП серии SG 50 Гц 10 600 кВА 400 В переменного тока Abbindustrial

6 кВА 4 2 кВт Изолированное резервное питание от батареи в режиме онлайн

Схема подключения источника питания Dell

1000 Вт Схема подключения

Типы систем пожарной сигнализации и их схемы подключения

Схема змеевикового ремня

, разработанная Masterman535 Схема подключения всех инверторов

ИБП

Системы Mge Ups Технические характеристики Galaxy 3000 Руководство по эксплуатацииzz Com

Анализ параллельной работы Источника бесперебойного питания

Источник бесперебойного питания и аккумуляторные батареи

Ibm Knowledge Center

885 Apc Smart Ups 1500 Схема подключения аккумуляторной батареи Ресурсы для проводки

Схема подключения

Схема подключения Общий помощник

Как создать систему резервного копирования

566610 Определение статуса номинального напряжения и подключение IO

Apc Sua027 Источник бесперебойного питания Ups Manualzz Com

Модернизация источника питания с резервированием Юго-Восточная Азия

Как купить и использовать источник бесперебойного питания 7 шагов

Анализ параллельной работы источника бесперебойного питания

Ibm System X Руководство по Ups V1 6 0

Jual Ups Online Emmerich 10 Kva Type Compact Pro Ups Satu Phase 10 000 VA Dki Jakarta Stavolt Emmerich Tokopedia

Электрическая схема Монтажная схема Электрическая схема

Pwr Ts Схема Советы Электрическая проводка

8628ddf Схема подключения Atc Библиотека подключений ИБП 50003

Блок источника питания ИБП 90 260 В перем. Автоматический переключатель

Источник бесперебойного питания

Википедия

ИБП Yunto серии P 250500750 1250 Схема расположения выводов

Источник бесперебойного питания

Meditek Технические характеристики индикатора ИБП Masrap Meditek Manualzz Com

Схема

Инверторный микшер с ручным управлением и автоматическим ИБП Схема подключения инвертора

Панельные системы Pdf Free

Входные вилки ИБП Розетки Разъемы ИБ

Источники резервного питания и стабилизатор питания для Sakura Tissue

Мостовые ИБП Обновление схемы соединений

Серверы с двумя источниками питания увеличивают резервирование

Автоматическое портативное зарядное устройство на 12 В Схема с использованием Lm317

D Блок-схема Statcom Схема подключения General Helper

Блок питания ИБП Преобразователи мощности Delta Electronics

Sam S Laser Faq Полная схема блока питания Hene Laser

Схема подключения Инвертор Советы Mitsubishi Электромонтаж

Схема подключения Lind Electronics Схема подключения Echo

Schneider Electric Mge Galaxy 5000 Руководство пользователя 17 страниц

Схемы соединений класса 9 База данных электрических схем

Схема электрических соединений источника питания Схема электрических соединений автомобиля

Принципиальная схема ИБП

от постоянного тока к переменному току

Что такое ИБП и его применение?

Инвертор или ИБП — это устройство, которое обычно обеспечивает резервное питание в аварийных ситуациях для устройства или нагрузки, когда обычный источник электроэнергии отключен. UPS — это аббревиатура от U без прерывания Power Supply / Source. Принципиальная электрическая схема ИБП DC-AC приведена ниже (рисунок ИБП): .

Он отличается от генератора или других систем резервного питания, поскольку он обеспечивает почти немедленную защиту и обеспечивает быстрое резервирование энергии, доступной в подключенных батареях, маховиках, суперконденсаторах. Время автономной работы батарей большинства ИБП или инверторов относительно невелико (в минутах), но его достаточно для запуска надлежащего резервного источника питания или отключения защищаемого устройства / оборудования в целях безопасности.Инвертор предназначен для регулярного резервного копирования оборудования, такого как компьютеры, серверные фермы, телекоммуникационные установки или другое электрическое оборудование, где невероятное отключение электроэнергии может привести к травмам, смерти, фактическому прерыванию работы или потере информации.

ИБП

варьируется от размера блока для одного ПК без монитора (номинальная мощность 200 ВА) до более крупных блоков, которые обеспечивают электричеством целые центры обработки данных или здания. Самый большой ИБП в мире с номинальной резервной мощностью 46 мегаватт для хранения электроэнергии (BESS) на Аляске в Фэрбенксе обеспечивает питание всего города и соседних населенных пунктов во время отключения электроэнергии.

Типичный пример ИБП для резервного питания

Этот нижеуказанный инвертор позволяет использовать электричество 230 В от автомобильного аккумулятора или солнечной батареи с номинальным напряжением 12 В. Идеальный выходной сигнал ИБП должен составлять 230 В (среднеквадратичное значение) со знаком волны и частотой 50 Гц. Преимущество синусоидальных напряжений заключается в плавном и медленном нарастании напряжения, что снижает неблагоприятное воздействие на двигатели, помехи в радиооборудовании и выбросы тока на конденсаторы. Данный инвертор обеспечивает резервное питание до 3000 ВА, от 12 вольт, выдает модифицированную синусоидальную волну.

Мощность ИБП

в основном зависит от 2 факторов: i) мощность трансформатора; ii) драйвер питания (массив транзисторов или полевые транзисторы), время резервного питания любого инвертора зависит от емкости батареи и использования выходной мощности.

Если у вас есть вопросы или комментарии, используйте поле для комментариев ниже. Мы всегда рады помочь нашим посетителям.

Принципиальная схема ИБП

от постоянного тока к переменному току:

Принципиальная электрическая схема ИБП — 3 кВА — 3000 Вт от 12 вольт постоянного тока до 230 переменного тока

Для получения более подробной информации о постоянном токе мы можем изучить генератор

Читать >> Схема подключения переносного генератора

Источники бесперебойного питания ИБП

Большинство из нас принимает сетевое питание переменного тока как должное и использует его почти случайно, не задумываясь о присущих ему недостатках и опасности, создаваемой сложными и чувствительными электронными приборами / оборудованием.Для обычных бытовых приборов, таких как лампы накаливания, лампы, вентиляторы, телевизор и холодильник, питание от сети переменного тока не имеет большого значения, но при использовании для компьютеров, медицинского оборудования и телекоммуникационных систем чистый, стабильный источник питания без перебоев в работе. первостепенной важности. Из множества устройств, процессов и систем, использующих переменный ток, компьютеры, вероятно, наиболее чувствительны к сбоям и сбоям в питании. Перебои в подаче питания могут привести к потере или повреждению содержимого памяти, к отказу или сбоям всей системы или даже к сбоям различных компонентов, и все это приведет не только к неудобствам, но и к потере денег.

По мере того, как все больше и больше компьютеров, текстовых процессоров и терминалов данных находят свое применение в малом бизнесе, производятся системы ИБП, отвечающие требованиям к электропитанию и диапазону цен даже для малых предприятий и офисов.

Системы бесперебойного питания.

Существует три различных типа источников бесперебойного питания, а именно: (£) on-line UPS, (ii) off-line UPS и (Hi) электронные генераторы. В онлайн-ИБП, независимо от того, включено или выключено сетевое питание, инвертор, работающий от батареи, постоянно включен и подает выходное напряжение переменного тока. Когда сетевое питание отключается, ИБП будет работать только до тех пор, пока батарея не разрядится. Когда основное питание возобновится, аккумулятор снова зарядится. В автономных ИБП и электронных генераторах инвертор выключен, когда присутствует сетевое питание, а выходное напряжение, получаемое непосредственно от сети, совпадает с напряжением сетевого питания. Инвертор включается только при отключении сетевого питания.

Блок-схемы on-line UPS, off-line UPS и электронных генераторов приведены на рис.

.

Постоянно возрастающее значение компьютеров в промышленности и торговле увеличивает потребность в качественных, стабильных и бесперебойных источниках питания.

Чистый источник питания переменного тока является основополагающим для работы наиболее чувствительного электронного оборудования, и многие новые и сложные схемы разработаны для преодоления эффектов помех, которые обычно встречаются в сети переменного тока.

Для защиты чувствительной системы от потерь мощности и отключений требуется альтернативный источник питания, который может немедленно переключаться в работу при возникновении сбоя. Источником бесперебойного питания (ИБП) является как раз такой альтернативный источник.ИБП обычно состоит из выпрямителя, зарядного устройства, блока батарей и схемы инвертора, которая преобразует входной переменный ток в постоянный ток, пригодный для ввода в блок батарей и инвертор. Вход выпрямителя должен быть защищен, и он должен обеспечивать питание инвертора, когда напряжение в сети либо немного ниже нормального, либо немного выше.

Онлайн-ИБП:

Блок-схема онлайн-ИБП

В случае ИБП, работающего от сети, инвертор с батарейным питанием работает непрерывно, независимо от того, есть ли питание от сети или нет.Симистор T ₁ включен постоянно, тогда как Triac T ₂ предназначен для обхода инвертора ИБП, только если в инверторе ИБП возникает неисправность. При пропадании сетевого питания ИБП подает питание только до тех пор, пока не разрядятся батареи. Однако при возобновлении подачи электроэнергии батареи снова заряжаются. Время переключения этих источников питания считается нулевым. Обычно используются герметичные необслуживаемые батареи, а время работы инвертора невелико (примерно от 10 до 30 минут).

Автономный ИБП:

Блок-схема автономного ИБП

В случае ИБП Off-Line инвертор выключен, когда питание от сети включено, а выходное напряжение поступает непосредственно из сети. Инвертор включается только при пропадании сетевого питания. Время переключения менее 5 мс. Эти ИБП обычно используются с ПК или компьютерами или другими приборами, где допускается кратковременное прерывание подачи питания (5 мс или меньше). Обычно используются герметичные аккумуляторы или свинцово-кислотные аккумуляторы.Время работы этих расходных материалов также невелико (от 10 до 30 минут).

Электронные генераторы:

Электронный генератор

Электронный генератор такой же, как автономная система ИБП, за исключением одного отличия в том, что время переключения с сетевого питания на инверторное питание с питанием от батареи не будет маленьким (более 10 мс) для электронного генератора. Кроме того, электронные генераторы будут работать дольше (от 1 до 4 часов), чем автономные системы ИБП, поскольку обычно с электронными генераторами ^/ используются свинцово-кислотные батареи большого размера.Они предназначены для использования в домашних условиях, включая вентиляторы, кулеры, холодильник, освещение, телевизор и видеомагнитофон.

Наибольший спрос на электронные генераторы, предназначенные для домашнего использования, за ними следуют автономные ИБП, а затем и интерактивные системы ИБП. Автономные или онлайн-системы ИБП в основном используются там, где используются ПК или компьютеры. Спрос на онлайновые системы ИБП меньше, чем на автономные системы ИБП, потому что цена на онлайновые системы ИБП выше.

Система ИБП

Mini | Доступна подробная принципиальная схема

Эта схема мини-ИБП обеспечивает источник бесперебойного питания (ИБП) для работы приборов с питанием от 12 В, 9 В и 5 В постоянного тока при токе до 1 А. Резервная батарея принимает нагрузку без скачков и задержки при отключении сетевого питания. Его также можно использовать в качестве источника питания рабочего стола, который обеспечивает рабочее напряжение 12 В, 9 В и 5 В. Схема немедленно отключает нагрузку, когда напряжение батареи падает до 10,5 В, чтобы предотвратить глубокую разрядку батареи. Индикация LED1 предназначена для отображения уровня полного заряда аккумулятора. Миниатюрные белые светодиоды (LED2 и LED3) используются как аварийные лампы при отключении электроэнергии в ночное время.

Схема мини-ИБП

Схема мини-ИБП

Стандартный понижающий трансформатор обеспечивает напряжение 12 В переменного тока, которое выпрямляется диодами D1 и D2. Конденсатор C1 обеспечивает постоянный ток без пульсаций для зарядки аккумулятора и оставшейся цепи. Когда питание от сети включено, диод D3 смещается вперед для зарядки аккумулятора. Резистор R1 ограничивает зарядный ток. Потенциометр VR1 (10 кОм) с транзистором T1 действует как компаратор напряжения для индикации уровня напряжения. VR1 настроен таким образом, что LED1 находится в режиме «выключено».когда аккумулятор полностью заряжен, светодиод LED1 светится, указывая на полный уровень напряжения 12 В.

Сбой сетевого питания

При пропадании сетевого питания диод D3 смещается в обратном направлении, а D4 — в прямом, так что батарея может автоматически принимать нагрузку без каких-либо задержек. Когда напряжение аккумулятора или входное напряжение падает ниже 10,5 В, используется цепь отключения, чтобы предотвратить глубокую разрядку аккумулятора. Резистор R3, стабилитрон ZD1 (10,5 В) и транзистор T2 образуют цепь отсечки.Когда уровень напряжения выше 10,5 В, транзистор T2 становится проводящим, и его база становится отрицательной (как установлено R3, VR2 и ZD1). Но когда напряжение падает ниже 10,5 В, стабилитрон перестает проводить проводимость, и базовое напряжение транзистора Т2 становится положительным. Он переходит в режим «отсечки» и предотвращает ток в выходном каскаде. Предварительная установка VR2 (22k) регулирует напряжение ниже 0,6 В, чтобы Т2 работал, если напряжение выше 10,5 В.

Питание от сети снова включено

При наличии питания от сети все выходные напряжения — 12 В, 9 В и 5 В — готовы к работе с нагрузкой.С другой стороны, когда сетевое питание отключено, выходное напряжение может поддерживать нагрузку только тогда, когда аккумулятор полностью заряжен (на что указывает светодиод LED1). Для частично заряженной батареи доступны только 9В и 5В. Кроме того, выход недоступен, когда напряжение опускается ниже 10,5 В. Если напряжение батареи колеблется в пределах от 10,5 В до 13 В, выход на клемме A также может варьироваться от 10,5 до 12 В, когда система ИБП находится в режиме работы от батареи.

Выходы в точках B и C обеспечивают 9 В и 5 В соответственно через микросхемы стабилизатора (IC1 и IC2), а выход A обеспечивает 12 В через стабилитрон.В аварийной лампе используются два сверхъярких светодиода белого цвета (LED2 и LED3) с токоограничивающими резисторами R5 и R6. Лампу можно вручную «включить» и «выключить» с помощью S1. Схема собрана на печатной плате общего назначения. Между компонентами достаточно места, чтобы избежать перекрытия. Для отвода тепла используются радиаторы транзистора Т2 и микросхемы стабилизатора (7809 и 7805).

Пункты для рассмотрения

Положительная и отрицательная шины должны быть достаточно сильными, чтобы выдерживать большой ток.Перед подключением схемы к батарее и трансформатору подключите ее к регулируемому источнику питания. Подайте напряжение 12 В постоянного тока и отрегулируйте VR1 так, чтобы светодиод LED1 светился. После установки высокого уровня напряжения уменьшите напряжение до 10,5 В и регулируйте VR2, пока выход не отключится. После завершения настройки отключите переменный источник питания и подключите полностью заряженный аккумулятор к клеммам и убедитесь, что LED1 горит. После того, как все настройки сделаны, подключите цепь к батарее и трансформатору, и ваша система мини-ИБП готова к работе.В цепи используется батарея ИБП на 12 В, 4,5 Ач.

Статья была впервые опубликована в ноябре 2009 г. и недавно была обновлена.

Как построить инвертор питания (ИБП) от 12 В постоянного тока до 220 В переменного тока —

Как создать источник бесперебойного питания от 12 В до 220 В переменного тока с инвертором (ИБП)

Введение:

Инвертор мощности — это устройство, которое преобразует 12 вольт в 150 вольт постоянного тока в 220 вольт в 110 вольт.Инвертор мощности обычно известен как ИБП. ИБП означает источник бесперебойного питания, который представляет собой модифицированную форму инвертора. Из-за отсутствия электричества важность инвертора возрастает день ото дня. Заменитель отключения нагрузки — генератор или ИБП.

Несколько преимуществ и недостатков генератора следующие.

Его первое преимущество заключается в том, что он может работать со многими электронными устройствами и обеспечивать электроэнергию в течение длительного периода отключения нагрузки. К недостаткам можно отнести шумовое загрязнение, слишком дорогое использование ископаемого топлива.Альтернативой генератора является ИБП, он также имеет свои достоинства и недостатки.

Подача электроэнергии идет бесперебойно, не требует особых усилий. Его резервное копирование зависит от аккумулятора, поскольку количество ампер аккумулятора, которое он имеет, столько, сколько оно может обеспечить.

Его недостатки в том, что перезарядка занимает много времени, и при длительном отключении нагрузки аккумулятор не может быть заряжен, поэтому он перестает работать. Из-за чрезмерной нагрузки сокращается продолжительность резервного копирования.Его производительность составляет от 60% до 90%.

Сегодня я научу вас, как сделать инвертор мощностью 500 Вт, который может сделать любой, кто имеет фундаментальные знания в области электроники.

Для его строительства необходимы следующие вещи.

Составляющие:

• Трансформатор 40 А (500 Вт), 220 В, 12X12 В
• Транзистор (10) 1047
• Резистор (1) 500 Ом
• Аккумулятор 40 Ампер
• Мультиметр
• Конденсатор 250 В, 0.5 мкФ
• Провода, паяльные провода,
• Паяльник

Метод:

Прежде всего, вам нужно внести некоторые изменения в трансформатор. Если вы используете трансформатор на 500 В, возьмите медный провод от 18 до 22 калибра и на одной стороне сердечника трансформатора сделайте пять витков и поставьте на него точку, затем поверните эту точку и снова поверните провод пять раз в том же направлении.

Таким образом вы получите три терминала.Если вы подключаете трансформатор к источнику питания 220 В, то на обоих выводах он дает 1,5 В.

Как очистить базу, эмиттер и коллектор:

Теперь поместите транзистор D1047 на ладонь и поверните его так, чтобы число появилось у вас на пути. Теперь вы увидите три точки. Точка с левой стороны известна как (B) База, средняя — коллектор (C), а правая — (E) эмиттер. (Это информация только для D1047)

Принципиальная схема инвертора 500 Вт

Принципиальная схема инвертора ИБП 500 Вт

Теперь сначала затяните 5-й транзистор в радиаторе последовательно с помощью гайки-болта.Соедините базы всех пяти транзисторов вместе, а затем соедините точки коллектора вместе.

Таким же образом расположите остальные пять транзисторов по отдельности и соедините коллектор (C) обеих сторон транзисторов с внешним выводом вторичной катушки, после чего соедините оба внешних вывода третьей катушки с основанием обоих радиаторов. транзистора. затем подключите эмиттер (E) с обеих сторон проводами n, затем подключите резистор 500 Ом на эмиттере и резистор с каждой стороны.Теперь соедините среднюю клемму первичной обмотки проводом длиной от одного до двух футов, закрепите ее (крокодил) и прикрепите эту клемму всегда к положительной клемме, а с отрицательной клеммой батареи подключите оба (E) эмиттера транзистора.

После этого центральная точка третьей катушки и провод соединяют ее с эмиттером для подключения с помощью переключателя большой мощности между обоими выводами первичной катушки инвертора, чтобы применить конденсатор, который предотвратит искрение током. инвертор включится, как только начнет работать.

Обсуждения инверторов питания Пакистанского научного клуба от 12 В до 220 В ИБП, вы можете найти проблемы, поиск и устранение неисправностей и помощь в строительстве. Посетите Инверторы питания (ИБП) от 12 В до 220 ″

Рабочие:

К обоим клеммам батареи подключите положительный и отрицательный провода к ее клеммам: положительный к положительному, а отрицательный — к отрицательному, а затем разомкните выключатель, в инверторе начнется легкая вибрация, когда выключатель открыт. Теперь вы можете запустить его при нагрузке от 1 до 500 Вт.

Таблица мощности инвертора мощности

Зарядка:

Вам необходимо выключить аккумулятор для зарядки и косвенно подключить первичную катушку к источнику питания 220 В, после чего аккумулятор начнет заряжаться. Чтобы преобразовать его в ИБП, вам нужно только одно реле. Это реле 220 В переменного тока и клеммы 4.4.

принципиальная схема инвертора для зарядки аккумулятора

Для получения интерактивной справки посетите http://forum.paksc.org/Forum-Homemade-UPS-inverter

Устранение неисправностей:

Если вы не начинаете включать, проверьте следующие позиции

1.Зажгите место крепления резистора на одну секунду

2. Если он еще не запускается, то отсоединил соединение между базовым проводом и катушкой и переставил его.

Если вы хотите получить более подробную информацию, присоединяйтесь к научному клубу Пакистана. Все права защищены. Этот проект не может быть опубликован без разрешения научного клуба

Присоединяйтесь к нам @ paksc.org/community

Статьи по теме:

Если вы обнаружите ошибку в этом тексте, сообщите нам psc @ paksc.org

Проектирование автономного ИБП — Часть (12/17)

В предыдущем учебном пособии интерактивный ИБП был собран из основных строительных блоков, таких как зарядное устройство для свинцово-кислотных аккумуляторов, инвертор прямоугольной формы и модифицированный синусоидальный инвертор. Теперь в этом руководстве будет разработан автономный ИБП. Автономный ИБП — одна из топологий ИБП (источников бесперебойного питания). В системе ИБП термин топология относится к механизму переключения системы ИБП.

В отличие от ИБП в режиме онлайн, в ИБП в автономном режиме цепь нагрузки изначально питается напрямую от сети переменного тока.При сбое источника питания сбой питания обнаруживается схемой переключения, и питание подается на нагрузку через аккумулятор и инвертор после того, как сбой питания уже произошел. Таким образом, в автономном ИБП нагрузка отключается один раз, прежде чем она получит резервное питание от ИБП.

Итак, автономный ИБП имеет механизм переключения для передачи мощности от сети переменного тока к инвертору и наоборот. Когда питание от сети доступно, цепь нагрузки получает питание напрямую от сети.Но при отключении электроэнергии или отключении питания от сети цепь нагрузки подключается к цепи инвертора для получения энергии от заряженной батареи. Сама батарея заряжается от сети, но не обеспечивает питание цепи нагрузки до тех пор, пока не будет обнаружено отключение электроэнергии. Этот алгоритм работы автономного ИБП представлен на следующей блок-схеме —

.

Рис. 1: Блок-схема, представляющая работу автономного ИБП

Схема автономного ИБП не сильно отличается от онлайн-ИБП, за исключением того, что автономный ИБП имеет механизм переключения для обнаружения сбоя питания и передачи входной мощности нагрузки.В этой автономной цепи ИБП был спроектирован детектор сбоя питания и переключатель передачи с использованием релейной цепи, работа которой зависит от состояния сети переменного тока. Сеть переменного тока выпрямляется и понижается до 12 В постоянного тока для управления релейной схемой, которая, в свою очередь, определяет, подключается ли нагрузка напрямую к сети переменного тока или подключается к цепи инвертора.

В механизме переключения используются два реле. Одно реле соединяет входы инвертора с аккумулятором, а другое реле соединяет нагрузку с питанием от сети.Нагрузка также подключена к выходу инвертора. Когда доступно питание от сети, реле, соединяющее входы инвертора с батареей, остается включенным, поэтому схема инвертора не потребляет энергию от батареи, поскольку она подключена к точке NC реле, в то время как реле соединяет нагрузку с Источник питания также остается во включенном состоянии, обеспечивая питание нагрузки от сети переменного тока, поскольку нагрузка подключается к источнику питания через точку NO другого реле. Когда питание от сети отключено, реле, соединяющее входы инвертора с батареей, переходит в состояние ВЫКЛ, позволяя инвертору получать питание от батареи, которая подключена через точку NC, в то время как реле, соединяющее нагрузку с сетью переменного тока, также переходит в выключенное состояние. отключение нагрузки от сети переменного тока, поскольку нагрузка подключена к сети переменного тока через точку NO, поэтому нагрузка затем потребляет мощность с выхода инвертора.

Необходимые компоненты —

Рис. 2: Список компонентов, использованных при проектировании автономного ИБП

Блок-схема —

Схема автономного ИБП может быть представлена ​​следующей блок-схемой —

Рис. 3: Блок-схема автономного ИБП

Обратите внимание, что хотя для автономного ИБП предназначены две схемы, обе схемы имеют одинаковое представление блоков.

Схема

—

В этом автономном ИБП используется свинцово-кислотная батарея. Схема зарядного устройства следующая —

Рис.4: Принципиальная схема зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов на базе микросхемы LM317

Механизм переключения со следующей схемой добавлен, чтобы сделать полный автономный ИБП —

Фиг.5: Принципиальная схема автономного ИБП

Схема соединений —

Поскольку схема зарядного устройства батареи и схемы инвертора уже разработаны, теперь необходимо собрать только эти схемы вместе с переключателем, чтобы включить ИБП в автономный режим. Чтобы узнать о схеме зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов, ознакомьтесь со следующим учебным пособием —

.

Чтобы узнать о конструкции прямоугольного инвертора, ознакомьтесь со следующим учебным пособием —

Чтобы узнать о конструкции модифицированного синусоидального инвертора, ознакомьтесь со следующим учебным пособием —

В автономном ИБП на основе прямоугольного инвертора микросхема стабилизатора напряжения 7812 подключена к выходу мостового выпрямителя.Выход регулятора напряжения 7812 подключен к реле безобрывного переключателя. В безобрывном переключателе одно реле соединяет входы инвертора с клеммами батареи, а другое реле соединяет нагрузку с источником питания. Входы инвертора подключаются к клеммам батареи через точку NC соответствующего реле, в то время как нагрузка подключается к сети через точку NO соответствующего реле.

Рис. 6: Прототип автономного ИБП, созданный с использованием прямоугольного инвертора и зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов

В автономном ИБП на основе модифицированного синусоидального инвертора схемы подключения такие же, как и в автономном ИБП на основе прямоугольного инвертора, за исключением того, что используемая схема инвертора представляет собой модифицированный синусоидальный инвертор.

Рис. 7: Прототип автономного ИБП, созданный с использованием модифицированного синусоидального инвертора и зарядного устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов

В схемах зеленый светодиод включен между первичной обмоткой реле, соединяющего аккумулятор, и инвертором. Зеленый светодиод указывает на наличие сетевого питания или нормальный режим, при отключении сетевого питания этот зеленый светодиод гаснет. Затем загорается красный светодиод, что указывает на режим инвертора.Красный светодиод подключен между общей массой и положительным входом инвертора. Это означает, что инвертор теперь подключен к батарее и потребляет от нее энергию для подачи переменного тока на нагрузку.

Рис. 8: Изображение, показывающее свечение синего светодиода в автономном ИБП на базе прямоугольного инвертора

Рис. 9: Изображение, показывающее, что красный светодиод светится в автономном ИБП на базе прямоугольного инвертора

Фиг.10: Изображение, показывающее свечение синего светодиода в автономном ИБП

на базе модифицированного синусоидального инвертора

Рис. 11: Изображение, показывающее свечение красного светодиода в автономном ИБП на базе модифицированного синусоидального инвертора

Здесь оба светодиода потребляют ток около 20 мА, которого достаточно для приличной яркости светодиодов. Для ограничения тока резисторы ограничителя тока R1 и R2 соединены последовательно со светодиодами. Рассчитаем значения R1 и R2 в соответствии с текущими требованиями.

Расчетное значение сопротивления R1

Зеленый светодиод получает питание от микросхемы 7812, поэтому входное напряжение зеленого светодиода составляет 12 В.

(Входное напряжение зеленого светодиода), Vg = 12В

По закону Ома Vg = Ig * R1

(желаемый ток для зеленого светодиода), Ig = 20 мА

Подставив все значения в уравнение выше

12 = 0,02 * R1

R1 = 600E

Расчетное значение сопротивления R2

Красный светодиод получает питание от аккумулятора, а аккумулятор рассчитан на 14.4 В, входное напряжение красного светодиода составляет 14,4 В.

(Входное напряжение красного светодиода), Vr = 14,4 В

Снова применяя закон Ома,

Vr = Ir * R2

(желаемый ток для зеленого светодиода), Ir = 20 мА

14,4 = 0,02 * R2

R2 = 720E

При сборке этих цепей необходимо соблюдать следующие меры предосторожности —

1. Выполните правильное подключение реле, не подключайте общий контакт реле RL1 к другому реле RL2.Так как это приведет к короткому замыканию на землю постоянного тока и на одну из линий переменного тока, что может вызвать серьезное повреждение окружающей среды, а также цепи.

2. Не подключайте нагрузку постоянного тока к выходу, иначе нагрузка может быть повреждена.

3. Никогда не подключайте линии переменного и переменного тока к инвертору, когда оба включены. Это нанесет серьезный ущерб окружающей среде.

4. Диод D1 следует использовать в качестве защитного диода, чтобы он мог предотвратить разряд внешнего конденсатора через микросхему регулятора напряжения во время короткого замыкания на входе.Это спасет 7812 IC от обратного тока.

5. Обратный диод (D2 и D3 на принципиальной схеме) должен использоваться на обоих реле для предотвращения обратного тока в цепи.

6. Выходное напряжение регулятора напряжения IC должно быть равным номинальному напряжению реле или превышать его. В противном случае реле не сработает.

7. Не превышайте предел входного напряжения ИС регулятора напряжения, так как это может повредить ИС.Для этого обратитесь к таблице данных IC.

8. Конденсатор С1 на входе регулятора напряжения справляется с помехами от сети. Керамический конденсатор C2, подключенный параллельно этому конденсатору C1, используется для уменьшения общего ESR.

9. Конденсатор C3 на выходе регулятора поддерживает быстрые переходные процессы и шум на выходе.

10. Конденсатор, используемый в цепи, должен иметь более высокое номинальное напряжение, чем входное напряжение питания.В противном случае конденсатор начнет пропускать ток из-за превышения напряжения на его пластинах и выйдет из строя.

11. Перед работой от источника постоянного тока убедитесь, что конденсатор фильтра разряжен. Для этого закоротите конденсатор отверткой в ​​изолирующих перчатках.

Как работает схема —

Автономный ИБП — один из самых простых и дешевых ИБП среди других ИБП. Автономный ИБП также известен как резервный ИБП.Если какая-либо система находится в режиме ожидания, это означает, что система не выполняет свою основную функцию, но она также не полностью отключена от линии электропитания. Такая система потребляет мало энергии в режиме ожидания, как и в случае автономного ИБП. Автономный ИБП не всегда подключен к нагрузке переменного тока и не обеспечивает непрерывное питание нагрузочного устройства, что является основной функцией ИБП. Но в этом состоянии они потребляют часть энергии от сети для зарядки аккумулятора, используемого в качестве резервного.Вот почему их также называют резервными ИБП.

В автономном ИБП нагрузка переменного тока напрямую подключена к сети (как показано на блок-схеме). Эти ИБП контролируют сетевое напряжение, и всякий раз, когда это напряжение падает до определенного заданного значения, батарея переключается на инвертор. В то же время прибор отключается от сети и переключается на инвертор, а затем инвертор подает питание на нагрузочное устройство. Каждый раз, когда питание от сети возвращается, нагрузочное устройство снова переключается на питание от сети, и инвертор отключается от батареи.Таким образом, в этих ИБП нагрузочное устройство испытывает некоторые прерывания во время сбоя питания и снова во время восстановления сетевого питания. В зависимости от используемого переключателя передачи прерывание может составлять от нескольких миллисекунд до микросекунд.

В этой конструкции автономного ИБП в качестве механизма переключения используется безобрывный переключатель. Передаточный переключатель может быть статическим переключателем байпаса или механическим переключателем. В схемах, разработанных выше, используются механические переключатели, т.е. реле. Для включения безобрывного переключателя используются два реле.Одно из реле используется для переключения аккумулятора и инвертора. Другое реле используется для отключения прибора от сети электропитания и инвертора. Поскольку реле рассчитано на 12 В постоянного тока, для подачи на реле постоянной мощности используется регулятор напряжения 7812, который может обеспечить постоянное напряжение 12 В для управления реле. Питание поступает от безобрывного переключателя из сети переменного тока. Сеть переменного тока выпрямляется и понижается до уровня 18 В с помощью схемы полного мостового выпрямителя, а затем напряжение 18 В постоянного тока регулируется до 12 В постоянного тока с помощью регулятора напряжения 7812.

При наличии сетевого питания оба реле получают питание от 7812 IC, а общий контакт реле (C) подключается к нормально разомкнутому контакту (NO). Входы инвертора подключаются к батарее через точку NC, поэтому инвертор отключается от батареи. Нагрузка подключается к сети переменного тока через точку NO другого реле, поэтому она получает питание непосредственно от сети переменного тока, в то время как инвертор не потребляет энергию от батареи.

Когда питание от сети пропадает, выпрямитель выключается, что в свою очередь приводит к отключению 7812 IC.Таким образом, оба реле теперь обесточиваются, и общий контакт обоих реле переключается на нормально замкнутый контакт (NC). Это подключает батарею к инвертору, а нагрузочное устройство — к вторичному источнику, то есть инвертору. Каждый раз, когда сетевое питание возвращается в нормальный режим, нагрузочное устройство снова переключается на питание от сети.

Тестирование цепей —

В автономном ИБП остается переходная разница во времени между выходным сигналом инвертора и питанием от сети.Это важный фактор, который необходимо учитывать при проектировании автономного ИБП. Общий график, показывающий время перехода нагрузки при пропадании сетевого питания, может быть показан ниже —

Рис. 12: График, показывающий разницу во времени переходных процессов в форме выходного сигнала автономного ИБП

На практике время переходного процесса нагрузки при пропадании сетевого питания можно измерить, наблюдая форму входного сигнала нагрузки на электронно-лучевом осциллографе (CRO).

Поскольку автономный ИБП был спроектирован с использованием как прямоугольного, так и модифицированного волнового инвертора, время переходного процесса для обеих цепей наблюдалось. На следующем графике показано время переключения при отключении питания от сети и подключении нагрузки к преобразователю прямоугольной формы.

Рис. 13: График, показывающий время переходного процесса в форме волны напряжения автономной цепи ИБП на базе прямоугольного инвертора при отключении питания

На графике видно, что существует период времени, в течение которого напряжение нагрузки равно нулю (прибл.). Это время переходного процесса нагрузки, и оно составляет около 200 мс. На следующем графике показано время переключения, когда сетевое питание восстанавливается после отключения и нагрузка снова подключается к электросети.

Рис. 14: График, показывающий время переходного процесса в форме волны напряжения автономной цепи ИБП на базе прямоугольного инвертора при возобновлении подачи энергии

Существует переходное время 3 мс при возобновлении подачи питания, как видно из формы волны напряжения на CRO.Время от переключения нагрузки с инвертора на сеть переменного тока меньше по сравнению с переключением с сети на инвертор. Это связано с тем, что преобразователю прямоугольной формы требуется некоторое время, чтобы выдать выходное напряжение.

На следующем графике показано время переключения, когда сетевое питание отключается, и теперь нагрузка подключена к модифицированному синусоидальному инвертору.

Рис. 15: График, показывающий время переходного процесса в форме волны напряжения автономной цепи ИБП на основе модифицированного синусоидального инвертора при отключении питания

На графике видно, что существует период времени, в течение которого напряжение нагрузки равно нулю (прибл.). Это время переходного процесса нагрузки и составляет около 1,8 с. На следующем графике показано время переключения, когда сетевое питание восстанавливается после отключения и нагрузка снова подключается к электросети.

Рис. 16. График, показывающий время переходного процесса в форме волны напряжения автономной цепи ИБП на основе модифицированного синусоидального инвертора при возобновлении питания

Это время переходного процесса нагрузки, и оно составляет около 3 мсек.Время от переключения нагрузки с инвертора на сеть переменного тока меньше по сравнению с переключением с сети на инвертор. Это связано с тем, что модифицированному синусоидальному инвертору требуется некоторое время для выдачи выходного напряжения.

Другим важным фактором конструкции ИБП является его эффективность. КПД ИБП такой же, как и у используемого в нем инвертора. Для автономных ИБП на основе прямоугольного инвертора КПД составлял 52 процента, в то время как ИБП на основе модифицированного синусоидального инвертора имел КПД только 40 процентов.

У автономного ИБП есть свои преимущества. Для этого требуется меньше деталей, которые также имеют низкую рабочую температуру. Проектировать автономный ИБП дешевле. Мощность выпрямителя снижается, поскольку он обеспечивает питание только аккумуляторной батареи. Еще одна причина низкой стоимости заключается в том, что инвертор не предназначен для постоянного питания нагрузки. ИБП не работает постоянно, поэтому обычный процесс охлаждения не требуется из-за низкого тепловыделения. Таким образом, эти факторы снижают стоимость автономного ИБП по сравнению с онлайн-ИБП.Уменьшается допустимая мощность зарядного устройства. Эффективность автономного ИБП увеличивается, поскольку инвертор не включен постоянно. В автономных ИБП низкое энергопотребление, что снижает долгосрочные затраты на ИБП.

У автономной системы ИБП есть и недостатки. Во-первых, он имеет конечное время переключения с нагрузки на инвертор (режим инвертора) и снова с нагрузки на линию переменного тока (нормальный режим). Выход автономного ИБП ненадежен.Он не имеет защиты от выпадений, скачков напряжения и отключений, так как нагрузка напрямую подключается к электросети, когда она присутствует. Из-за искажения напряжения в сети переменного тока аккумулятор часто используется. Отсутствует изоляция между входом и выходом из-за прямого подключения нагрузки к электросети. может быть переменная выходная частота, поскольку нагрузка переключается между сетью и инвертором, поэтому частота от обоих источников питания может изменяться в настраиваемом диапазоне.