Ибп схемы: Типы систем бесперебойного питания. Схемы и применение ИБП

Содержание

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.

Плюсы: минусы:
простота
экономичность
компактность
отсутствие стабилизации входного напряжения при работе от электросети
более высокий износ аккумулятора (в сравнении с другими типами)

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.

Плюсы: минусы:
компактность
экономичность
стабилизация входного напряжения
невысокая стоимость
отсутствие корректировки формы выходного напряжения в режиме работы от электросети
ступенчатое изменение выходного напряжения
наличие времени переключения на питание от аккумуляторов

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.

Плюсы: минусы:
постоянная стабилизация напряжения и частоты
полная фильтрация импульсов и высокочастотных помех основной электросети
отсутствие влияние подключенного оборудования на основную электросеть
мгновенное переключение на аккумуляторы в случае сбоев
сложность конструкции и более высокая стоимость
в режиме двойного преобразования дополнительные затраты электроэнергии

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 BACK UPS

   Источник бесперебойного питания, или как в простонародье его называют ЮПС (BACK UPS) — это по сути повышающий преобразователь и зарядное устройство в одном корпусе. Устройство очень полезное, особенно для владельцев ПК. Устройство может автономно питать компьютер, если по каким-то причинам внезапно выключили электричество. К сожалению, встроенный аккумулятор не позволяет питать компьютер в течении долгого времени, поскольку его емкость ограничена 7-ю амперами (в некоторых мощных моделях стоит АКБ до 15-20А). Перейдем к самому аккумулятору. 

   В источниках бесперебойного напряжения используется закрытый гелиевый или кислотный аккумулятор. Встроенный аккумулятор рассчитан обычно на емкость от 7 до 8 Ампер/час, напряжение — 12 вольт. Аккумулятор полностью герметичен, это позволяет использовать устройство в любом состоянии. Помимо аккумулятора, внутри можно разглядеть громадный трансформатор, в данном случае на 400-500 ватт. Трансформатор работает в двух режимах —

 1) как повышающий трансформатор для преобразователя напряжения.

 2) как понижающий сетевой трансформатор для зарядки встроенного аккумулятора. 

   При работе в обычном режиме нагрузка питается отфильтрованным напряжением сети. Для подавления электромагнитных и помех во входных цепях используются фильтры. Если входное напряжение становится ниже или выше установленной величины или вообще исчезает, то включается инвертор, который в нормальном режиме находится в отключенном состоянии. Преобразуя постоянное напряжение батарей в переменное, инвертор осуществляет питание нагрузки от батарей. BACK UPS класса Off-line неэкономично работают в электросетях с частыми и значительными отклонениями напряжения от номинальной величины, поскольку частый переход на работу от батарей уменьшает срок службы последних. Мощность выпускаемых производителями Back-UPS находится в диапазоне 250-1200 ВА. Схема источника бесперебойного напряжения BACK UPS достаточно сложна. В архиве вы можете скачать большой сборник принципиальных схем, а ниже приведены несколько уменьшенных копий — клик для увеличения. 

   Тут можно встретить специальный контроллер, который отвечает за правильную работу устройства. Контроллер активирует реле, когда сетевое напряжение отсутствует и если бесперебойник включен, то он будет работать как преобразователь напряжения. Если напряжение в сети снова появляется, то контролер отключает преобразователь и устройство превращается в зарядное устройство. Емкость встроенного аккумулятора может хватать до 10 — 30 минут, если, разумеется, устройство питает компьютер. Подробнее почитать про работу и назначение узлов бесперебойника можно почитать в этой книге. 

   BACK UPS может быть использован в качестве резервного источника питания, вообще рекомендуется иметь каждому дому по бесперебойнику. Если бесперебойный ИП предназначен для бытовых потребностей, то желательно выпаять с платы сигнализатор, он напоминает, что устройство работает как преобразователь, напоминание писком он делает в каждые 5 секунд, а это надоедает. На выходе преобразователя чистые 210-240 вольт 50 герц, но что касается формы импульсов, там явно не чистый синус. BACK UPS может питать любую бытовую технику, в том числе и активную, разумеется, если мощность устройства позволит этого.

Originally posted 2019-04-02 07:33:13. Republished by Blog Post Promoter

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 бесперебойника (ибп) для компьютера, а также ремонт и как зарядить

Функция, которую выполняет источник бесперебойного питания (сокращенно — ИБП, или UPS — от английского Uninterruptible Power Supply), максимально полно отражена в самом его названии. Являясь промежуточным звеном между электросетью и потребителем, ИБП должен в течение определенного времени поддерживать электропитание потребителя.

Источники бесперебойного питания незаменимы в тех случаях, когда последствия перебоев в электроснабжении могут иметь крайне неприятные последствия: для резервного питания компьютеров, систем видеонаблюдения, циркуляционных насосов систем отопления.

Подробнее про ИБП

Устройство и принцип действия

Принцип действия любого источника бесперебойного питания прост: пока напряжение питающей сети находится в заданных пределах, оно подается на выход ИБП, одновременно с этим заряд встроенного аккумулятора поддерживается от внешнего питания схемой заряда. При пропадании электропитания или его сильном отклонении от номинала выход UPS подключается к встроенному в него инвертору, преобразующему постоянный ток от аккумулятора в переменный ток питания нагрузки. Естественно, время работы ИБП ограничено емкостью аккумулятора, КПД инвертора и мощностью нагрузки.

Существует три конструктивных типа источников бесперебойного питания:

  • Off-line. Конструкцию ИБП такого рода наиболее полно описывает предыдущий абзац. Большинство маломощных ИБП (однофазные модели мощностью до 1,5 кВА) для персональных компьютеров используют этот принцип работы. Их достоинство — высокий КПД при работе от внешнего питания, так как поддержание заряда встроенного аккумулятора требует минимальных затрат энергии. Вместе с тем, при частых колебаниях напряжения в сети они слишком часто переходят в режим резервного питания, а релейная коммутация имеет некоторую задержку.
  • Схема ИБП типа Line-Interactive позволяет им переключать выход между питанием от сети и встроенного инвертора без задержек, а встроенный автотрансформатор позволяет расширить диапазон входных напряжений, при которых не происходит переход на резервное питание. Такие источники бесперебойного питания более эффективны при недостаточно стабильном питании, но более сложны и дороги, чем off-line ИБП.
  • Схема On-line используются в наиболее мощных ИБП (до нескольких кВА). В этом случае входное напряжение подается непосредственно на понижающий выпрямитель, который питает инвертор. Аккумулятор, осуществляющий резервное питание, включается между ними и используется только при полном отключении внешнего питания, в то время как при его наличии независимо от напряжения используется электросеть. UPS типа on-line не имеют задержек при переходе на резервное питание, так как инвертор используется постоянно, и максимально экономично расходуют заряд аккумулятора.

Предлагаем ознакомиться с устройством ИБП на примере модели APC Back-UPS RS800

Подключение

Подключение источника бесперебойного питания максимально просто: к его розетке подключается нагрузка, а он сам — в электросеть.

Так как в основном бесперебойные источники питания используются для резервного питания компьютеров, они часто имеют USB-выходы для подключения к ПК, что позволяет при переходе на резервное питание автоматически перевести компьютер в режим пониженного энергопотребления. Для этого достаточно соединить ИБП со свободным портом компьютера и установить драйвера с идущего в комплекте диска. Старые модели бесперебойников могут использовать для этого COM-порт, практически исчезнувший на ПК.

Нужно помнить, что мощность нагрузки в ваттах, подключаемой к источнику бесперебойного питания, должна быть минимум в полтора раза меньше, чем его номинальная мощность в вольт-амперах, умноженная на 0,7 (коэффициент мощности, определяющий потери в самом источнике), чтобы не допустить перегрузки инвертора. Например, инвертор мощностью 1 кВА сможет запитать без перегрузки нагрузку не более 470 ватт, в пике — до 700 Вт.

Пример возможной схемы подключения:

Не подключайте к ИБП принтеры — при их включении возникает значительный скачок энергопотребления, способный вызвать переход ИБП в защитный режим. Кроме того, прерванная печать — это всего лишь один испорченный лист бумаги.
Применение сетевых фильтров для бесперебойников не требуется, так как они имеют встроенные фильтры.

Зарядка

Поскольку встроенные в UPS аккумуляторы автоматически поддерживаются в заряженном состоянии, нет необходимости в их дополнительной зарядке. Если аккумулятор был полностью разряжен, ряд моделей бесперебойников в момент включения могут индицировать неисправность аккумулятора, однако по мере набора им заряда индикация прекратится.

Как правило, при первом включении ИБП ему нужно 5-6 часов для полной зарядки аккумулятора. Ряд нюансов эксплуатации зависят от типа применяемого аккумулятора:

  • Наиболее дешевые аккумуляторы, выполненные по технологии AGM (ошибочно либо намеренно могут называться продавцами гелевыми) не рекомендуется длительно оставлять разряженными, так как это ведет к их деградации и потере емкости. Если ИБП не используется длительное время, стоит регулярно включать его вхолостую, чтобы поддержать заряд аккумулятора.
  • Настоящие гелевые аккумуляторы дороже, но без последствий переносят длительный глубокий разряд. Одновременно они более чувствительны к перезаряду, что может произойти при установке в ИБП батареи емкостью меньше, чем рассчитано.
Если же существует необходимость зарядить аккумулятор от внешнего зарядного источника, крайне важно ограничить зарядный ток значением не более 10% от номинала емкости (так, аккумулятор емкостью 4 А*ч можно заряжать током не более чем 0,4 А).

Неисправности и ремонт

Основная неисправность источника бесперебойного питания, с которой приходится сталкиваться, связана с тем, что бесперебойник не переходит в автономный режим. Она может быть вызвана следующими причинами:

  • Изношенный аккумулятор не держит заряд и при отключении внешнего питания не может обеспечить током инвертор. Для проверки этого подключите вольтметр к клеммам аккумулятора работающего ИБП и отключите его от розетки. Если напряжение резко упало более чем на треть номинального напряжения (для полностью отказавшего аккумулятора — даже до ноля), замените аккумулятор на аналогичный по рабочему напряжению и емкости. Поскольку в приборе используются герметичные гелевые аккумуляторы, их ремонт невозможен.
  • Возможна ситуация, когда аккумулятор держит заряд, но неисправна сама цепь зарядки. Это также можно определить во время описанного выше теста: во время, когда ИБП подключен к сети, напряжение на клеммах аккумулятора должно превышать номинальное (для 12 В аккумулятора — 13,2…13,5 В). Потребуется ремонт или замена платы зарядного устройства ИБП.
  • На UPS типа off-line возможен отказ коммутирующего реле — в этом случае инвертор включается, но выход бесперебойника остается связан с сетевым входом. Проверка заключается в измерении напряжения на выходе инвертора при отключении бесперебойника от сети, а также наличия управляющего напряжения на обмотке реле.
  • Если же инвертор не выдает напряжения, он потребует ремонта. Наиболее уязвимы в нем ключи оконечного преобразователя, через которые проходит весь ток нагрузки, особенно если она превышала штатную.
Как Вы можете видеть, ИБП при всей своей неоспоримой пользе не требует каких-либо особых навыков для подключения, а при некорректной работе первичная его диагностика достаточно проста.

При соблюдении же правил эксплуатации бесперебойника все его обслуживание сведется к своевременной замене аккумуляторов.

Ups Электрическая Схема — tokzamer.ru

Потребуется ремонт или замена платы зарядного устройства ИБП. В этом случае на чувствительных электронных компонентах компьютера возникают импульсные напряжения.


Далее переходим к разработке функциональной схемы ИБП и алгоритма ее работы.

В источниках бесперебойного напряжения используется закрытый гелиевый или кислотный аккумулятор.
Не включается. ИБП(UPS) Powercom BNT-400AP. Ремонт платы, замена батареи

Трансформатор СТ2 является датчиком тока нагрузки.

SmartUPS оборудован еще и датчиком реактивной составляющей выходного тока.

К примеру, если напряжение сети увеличилось и вышло за допустимый предел, реле RY3 и RY2 подключают дополнительную обмотку W1 последовательно с основной W2. Данная схема ИБП традиционно называется схемой с двойным преобразованием энергии.

Однако, здесь есть две особенности. На холостом ходу длительность импульсов сокращается, и эффективное выходное напряжение падает до В.

Q3 и Q Как отмечено в [1], Windows при завершении работы компьютера блокирует COM-порт и программа не может управлять 4 ногой порта.

Не включается. Доп. дефект — не заряжается АКБ. ИБП(UPS) CyberPower Value 1500E-B

Новое на сайте

Если аккумулятор был полностью разряжен, ряд моделей бесперебойников в момент включения могут индицировать неисправность аккумулятора, однако по мере набора им заряда индикация прекратится. Кольцо следует предварительно обмотать лакотканью, а затем намотать две обмотки по 10 витков провода диаметром 0,55…0,70 мм. Этот выход микропроцессора является выходом с открытым коллектором рис. 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.

Кроме того, прерванная печать — это всего лишь один испорченный лист бумаги.

Далее переходим к разработке функциональной схемы ИБП и алгоритма ее работы. Компьютер питается от сети переменного тока.

Неисправности и ремонт Основная неисправность источника бесперебойного питания, с которой приходится сталкиваться, связана с тем, что бесперебойник не переходит в автономный режим.

На сайте APC указано, что сигнал должен действовать в течении 1 секунды, однако экспериментальная проверка показала, что UPS реагирует на сигнал немедленно.

Этот разрыв является следствием использования механических переключателей.

Трансформатор СТ1 анализирует высокочастотные составляющие напряжения сети.
UPS DLD 600 RIELLO схема силовой части

Источники бесперебойного питания

При соблюдении же правил эксплуатации бесперебойника все его обслуживание сведется к своевременной замене аккумуляторов.

Если аккумулятор был полностью разряжен, ряд моделей бесперебойников в момент включения могут индицировать неисправность аккумулятора, однако по мере набора им заряда индикация прекратится. Павел Негробов. Их нагрузочная способность до 50 мА, 40 В.

Контроллер активирует реле, когда сетевое напряжение отсутствует и если бесперебойник включен, то он будет работать как преобразователь напряжения.

Функционирует устройство следующим образом: Пусть входное напряжение В в норме. Схема кабеля B Когда пропадает внешнее питание отключили свет, например на линии Line Fail является высокий уровень.

Драйверы ключей Драйверы ключей, являются заказными микросхемами, выпускаемыми APC. Исходя из анализа схем ИБП, можно сделать вывод о том, что в чистом виде нельзя применить ни одну из рассмотренных схем, так как требуемое входное напряжение на контроллере — постоянное 24 В.


SW1 размещается на задней панели UPS рядом с выходными клеммами. Во вpемя pаботы в этом pежиме также пpоисходит заpядка аккумулятоpных батаpей UPS. Кольцо следует предварительно обмотать лакотканью, а затем намотать две обмотки по 10 витков провода диаметром 0,55…0,70 мм.

Кроме того, база транзистора Q46 соединена портом P0. Одновременно они более чувствительны к перезаряду, что может произойти при установке в ИБП батареи емкостью меньше, чем рассчитано. И на входе ИБП тоже должен потреблять переменный ток, поскольку он питается от той же электрической сети. Для формирования этого напряжения используется автогенератор, создающий импульсы, которые затем выпрямляются и сглаживаются рис. Для этого необходимо выключить SW1.

Для проверки этого подключите вольтметр к клеммам аккумулятора работающего ИБП и отключите его от розетки. Этот конденсатор установлен параллельно выходу UPS рис. Устройства подают соответствующие звуковые сигналы при пропадании входного напряжения, разрядке аккумуляторов и перегрузке. Эти микросхемы формируют сигналы для управления силовыми транзисторами инвертора. ЭДС, наводимая в этой обмотке, либо суммируется с сетевым напряжением, либо вычитается из него, в результате чего и происходит либо повышение, либо понижение выходного напряжения.
IMD1500AP сгорел после установки наших АКБ. Ремонт ИБП Powercom

Гаджеты / электроника

Подробнее почитать про работу и назначение узлов бесперебойника можно почитать в этой книге. Как Вы можете видеть, ИБП при всей своей неоспоримой пользе не требует каких-либо особых навыков для подключения, а при некорректной работе первичная его диагностика достаточно проста.

Первую проблему без использования довольно сложных схем решить невозможно, а предлагаемое в данной статье простое устройство решает вторую проблему — при обесточивании нагрузки UPS выключается автоматически. Взаимодействующий с сетью ИБП постоянно следит за напряжением: его величиной и формой. Коэффициент мощности для компьютерной техники равен 0,

Для проверки этого подключите вольтметр к клеммам аккумулятора работающего ИБП и отключите его от розетки. Заводская установка этого напряжения В.

Hикакой стабилизации напpяжения не пpоисходит. Он включен в схему феррорезонансного ИБП вместо автотрансформатора с отводами в схеме ИБП, взаимодействующего с сетью. При переходе на питание от батарей ИБП формирует на этом выводе лог. Если разобраться, она очень похожа на предшествующую схему.

Читайте дополнительно: Как подсоединить двухклавишный выключатель

Кольцо следует предварительно обмотать лакотканью, а затем намотать две обмотки по 10 витков провода диаметром 0,55…0,70 мм. Сигнал фазы опорной синусоиды снимается с выхода операционного усилителя TL — IС8 конт.

Если напряжение в сети снова появляется, то контролер отключает преобразователь и устройство превращается в зарядное устройство. Рисунок 1. Я взял готовый трансформатор подходящих габаритов, так как между батареей UPS и его передней стенкой довольно мало места см. Далее переходим к разработке функциональной схемы ИБП и алгоритма ее работы.

Инвертор строится по схеме мостового преобразователя рис. Для формирования этого напряжения используется автогенератор, создающий импульсы, которые затем выпрямляются и сглаживаются рис. Коэффициент мощности для компьютерной техники равен 0, На холостом ходу длительность импульсов сокращается, и эффективное выходное напряжение падает до В.

Зарядка Поскольку встроенные в UPS аккумуляторы автоматически поддерживаются в заряженном состоянии, нет необходимости в их дополнительной зарядке. Модели BKI и BKI имеют интерфейсный порт, подключаемый к компьютеру или серверу для автоматического самостоятельного закрытия системы, тестовый переключатель и выключатель звукового сигнала. Если к ним нужно подключить реле, то обмотку следует зашунтировать диодом. У скачкообразного изменения напряжения несколько причин. Своими коллекторами транзисторы нагружены на выходной трансформатор.
Схема электроснабжения с ИБП, стабилизатором и генератором

Схемы подключения ИБП

Эффективность функционирования источников бесперебойного питания, их долговечность зависят от множества факторов, одним из которых является правильно выбранная схема подключения ИБП.

Используются три основные схемы подсоединения ИБП к сети электропитания и защищаемым потребителям.

Резервная схема подключения

При таком способе подсоединения основное питание нагрузок происходит посредством первичной электросети. Как только возникает минимальная угроза в связи с критичными неполадками в сети в действие вступают аккумуляторы источника бесперебойного питания. Подобная методика отличается несколькими недостатками, начиная с наличия временного отрезка на реагирование ИБП и заканчивая лишь незначительной фильтрацией возникших возмущений. Вследствие этого резервная схема подключения ИБП применяется для защиты некритичного оборудования, которое спокойно переносит как временное отключение питания, так и отклонение параметров электрического тока от установленной нормы в определенном диапазоне. Это характерно для домашних компьютеров, бытовой техники, а также иных терминалов, которые не выполняют сложные вычислительные либо измерительные действия и не являются хранителями важной информации.

Интерактивная схема подключения

Такой способ включает в общее звено и используемый на выходе из цепи ступенчатый стабилизатор, который корректирует параметры выходного напряжения в некоторой степени. То есть, дополнительно к защите от сбоев или отключения энергоснабжения в данном случае ИБП еще и фильтрует высоковольтные скачки напряжения, оберегая потребителя от перенапряжения и короткого замыкания.

Современные источники, используемые в такой схеме подключения, способны предоставить максимально эффективную защиту, с высокой точностью корректируя параметров напряжения. Подобная методика обладает и определенными недостатками: хотя время реагирования снижено в разы, на такой же коэффициент уменьшается и КПД источников бесперебойного питания.

Неавтономная схема подключения

Подобную схему подключения называет еще и методикой двойного преобразования. Ее суть заключается в том, что питание потребителей происходит не от основной электросети, а непосредственно от аккумуляторных батарей ИБП. Поступающее на вход напряжение подвергается корректировке посредством инвертора, преобразуясь при этом в постоянный электроток, заряжающий АКБ.

Они же, в свою очередь, выдают на выходе опять же преобразованное напряжение в переменный ток. Однако при этом происходит абсолютно полная фильтрация разнообразных возмущений, устанавливается максимально точное значение параметров электротока (значения напряжения и частоты), отклонение от нормы в этом случае может составлять не более 0,1%. Основным преимуществом подобной схемы подключения является еще и отсутствие времени на реагирование ИБП, что крайне необходимо для оборудования, крайне чувствительного к таким провалам в энергоснабжении.

Советы по подключению ИБП

  • Приобретя ИБП, не стремитесь сразу же пускать его в дело. Необходимо уравновесить (особенно зимой) внутреннюю температуру прибора с температурой внешней среды. Это позволит избежать образования конденсата на встроенных модулях ИБП.
  • Включив источник в сеть, не спешите подключать к нему нагрузку. Устройству требуется некоторое время, чтобы подзарядить аккумуляторы.
  • Оборудование, которое в момент запуска становится источником пиковой нагрузки, требует специального источника бесперебойного питания. Либо подбирается модель повышенной мощности с учетом параметров стартовых токов.
  • Во избежание короткого замыкания и возникновения импульсных возмущений рекомендуется создать надежное заземление устройства.
  • Следует оградить ИБП от попадания на него влаги, также не рекомендуется устанавливать источник в помещениях с атмосферой повышенной влажности.
  • Важно четко настраивать функционирующий прибор, что особенно характерно для его порогов чувствительности. В будущем это избавит от частых и ненужных запусков ИБП даже в отсутствие угрозы, а также увеличит срок его эксплуатации.

ИБП схемы построения

     ИБП различаются по схемам построения: резервный (оф-лайн/off-line), интерактивный (лайн-интерактив/line-interactive) и он-лайн (on-line).

     Резервный ИБП (off-line)    
     Принцип работы резервного источника бесперебойного питания заключается в питании нагрузки напряжением сети при его наличии и быстром переключении на резервную схему питания (батарея и инвертор) при его пропадании или выхода его параметров (напряжение и частота) за допустимые пределы. Батарея автоматически подзаряжается при работе ИБП от сети
     Отличительной особенностью такой схемы является наличие автоматического переключателя питания нагрузки (сеть/батарея).
     Резервный ИБП используется для питания персональных компьютеров или рабочих станций локальных вычислительных сетей. Практически все недорогие маломощные ИБП (UPS), предлагаемые на отечественном рынке, построены по резервной схеме. Среди преимуществ можно выделить компактность, экономичность, легкость, относительную дешевизну.

     Интерактивный ИБП (line-interactive)
     Принцип работы интерактивного источника бесперебойного питания полностью идентичен резервному, за исключением ступенчатой стабилизации входного напряжения посредством коммутации обмоток автотрансформатора.
     Интерактивный ИБП используется для питания персональных компьютеров, рабочих станций и файловых серверов локальных вычислительных сетей, офисного и другого оборудования, критичного к неполадкам в электросети. Среди преимуществ можно выделить компактность, экономичность, шаговую стабилизацию выходного напряжения, синусоидальную форму выходного напряжения.

     Он-лайн ИБП (on-line)
     Принцип работы он-лайн источника бесперебойного питания построен на двойном преобразовании напряжения: входное напряжение преобразуется в постоянное при помощи выпрямителя, а затем обратно в переменное при помощи обратного преобразователя (инвертора).      Он-лайн ИБП используется для питания файловых серверов и рабочих станций локальных вычислительных сетей, а также любого другого оборудования, предъявляющего повышенные требования к качеству сетевого электропитания.     
     Считается, что схема он-лайн является самым совершенным на сегодняшний день решением, позволяющим полностью защитить нагрузку от всех существующих неполадок электропитания.
      Преимущества:
      — полная фильтрация сетевого напряжения от помех и выбросов, помехи, генерируемые нагрузкой не пропускаются обратно в сеть;
      — питание нагрузки «чистым» синусоидальным напряжением стабильным по величине и форме, как при работе от сети, так при работе от батарей;
      — переключение на батареи происходит мгновенно, при этом любые переходные процессы отсутствуют.

Изучено 4 простых схемы источника бесперебойного питания (ИБП)

В этом посте мы исследуем 4 простых источника бесперебойного питания (ИБП) от сети 220 В с использованием аккумулятора 12 В, которые могут быть поняты и сконструированы любым новым энтузиастом. Эти схемы можно использовать для управления соответствующим образом выбранным прибором или нагрузкой, давайте рассмотрим схемы.

Конструкция № 1: Простой ИБП с использованием одной ИС

Представленная здесь простая идея может быть построена дома с использованием самых обычных компонентов для получения разумных выходных сигналов.Его можно использовать для питания не только обычных электроприборов, но и сложных устройств, например компьютеров. В его инверторной схеме используется модифицированная конструкция синусоидальной волны.

Источник бесперебойного питания с продуманными функциями может не быть критически необходимым для работы даже сложных устройств. Представленный здесь компромиссный проект системы ИБП вполне может удовлетворить потребности. Он также включает в себя встроенное универсальное интеллектуальное зарядное устройство.

Разница между ИБП и инвертором

В чем разница между источником бесперебойного питания (ИБП) и инвертором? Что ж, в широком смысле оба предназначены для выполнения фундаментальной функции преобразования напряжения батареи в переменный ток, который может использоваться для управления различными электрическими устройствами в отсутствие нашей домашней сети переменного тока.

Однако в большинстве случаев инвертор может не иметь многих функций автоматического переключения и мер безопасности, обычно связанных с ИБП.

Кроме того, инверторы в большинстве случаев не имеют встроенного зарядного устройства, тогда как все ИБП имеют встроенное автоматическое зарядное устройство для батарей, чтобы облегчить мгновенную зарядку соответствующей батареи при наличии сетевого переменного тока и переключить питание батареи в инверторный режим в тот момент. входное питание отсутствует.

Также все ИБП предназначены для производства переменного тока, имеющего синусоидальную форму волны или, по крайней мере, модифицированную прямоугольную волну, очень похожую на ее синусоидальный аналог.Это, пожалуй, самая важная особенность ИБП.

Имея в своем распоряжении такое количество функций, нет никаких сомнений в том, что эти удивительные устройства должны стать дорогими, и поэтому многие из нас, принадлежащих к категории среднего класса, не могут заполучить их.

Я попытался создать ИБП, хотя и не сопоставимый с профессиональными, но однажды построенный, определенно смогу достаточно надежно заменить сбои в электросети, а также, поскольку выход представляет собой измененную прямоугольную волну, подходит для работы со всеми сложными электронными устройствами. , даже компьютеры.


Все конструкции здесь автономного типа, вы также можете попробовать эту простую онлайн-схему ИБП


Понимание конструкции схемы

На рисунке рядом показана простая модифицированная квадратная конструкция инвертора, которая легко понятна, но все же включает в себя важные функции.

Микросхема SN74LVC1G132 имеет один логический элемент И-НЕ (триггер Шмитта), заключенный в небольшой корпус. Он в основном является сердцем каскада генератора и требует всего лишь одного конденсатора и резистора для необходимых колебаний.Значение этих двух пассивных компонентов определяет частоту генератора. Здесь он рассчитан примерно на 250 Гц.

Вышеупомянутая частота применяется к следующему этапу, состоящему из одного декадного счетчика / делителя IC 4017 Джонсона. ИС сконфигурирована так, что ее выходы создают и повторяют набор из пяти последовательных выходов с высоким логическим уровнем. Поскольку входной сигнал представляет собой прямоугольную волну, выходные сигналы также генерируются в виде прямоугольных импульсов.

Список деталей для инвертора ИБП

R1 = 20K
R2, R3 = 1K
R4, R5 = 220 Ом
C1 = 0.095Uf
C2, C3, C4 = 10 мкФ / 25 В
T0 = BC557B
T1, T2 = 8050
T3, T4 = BDY29
IC1 = SN74LVC1G132 или один вентиль от IC4093
IC2 = 4017
IC3 = 7805 900- 1243 ТРАНСФОРМАТОР = 0–12 В / 10 А / 230 В

Зарядное устройство для батареи Секция

Базовые выводы двух пар Дарлингтонских парных транзисторов с высоким коэффициентом усиления и высокой мощности подключены к ИС таким образом, что она принимает и проводит на альтернативные выходы.

Транзисторы проводят (тандемно) в ответ на это переключение, и соответствующий высокий переменный потенциал протекает через две половины соединенных обмоток трансформатора.

Поскольку базовые напряжения на транзисторах от ИС поочередно пропускаются, результирующий прямоугольный импульс от трансформатора несет только половину среднего значения по сравнению с другими обычными инверторами. Это измеренное среднеквадратичное значение генерируемых прямоугольных волн очень похоже на среднее значение сетевого переменного тока, которое обычно присутствует в наших домашних розетках, и, таким образом, становится подходящим и подходящим для большинства сложных электронных устройств.

Настоящая конструкция источника бесперебойного питания полностью автоматическая и возвращается в режим инвертора в момент пропадания входной мощности.Это делается через пару реле RL1 и RL2; RL2 имеет двойной набор контактов для переключения обеих выходных линий.

Как объяснялось выше, ИБП должен также включать встроенное универсальное интеллектуальное зарядное устройство, которое также должно регулироваться по напряжению и току.

На следующем рисунке, который является неотъемлемой частью системы, показана небольшая интеллектуальная автоматическая схема зарядного устройства. Схема не только управляется напряжением, но также включает в себя конфигурацию защиты от перегрузки по току.

Транзисторы T1 и T2 в основном образуют точный датчик напряжения и никогда не позволяют верхнему пределу зарядного напряжения превышать установленный предел. Этот предел фиксируется путем соответствующей настройки предустановки P1.

Транзисторы T3 и T4 вместе следят за увеличением тока, потребляемого батареей, и никогда не позволяют ему достичь уровней, которые могут считаться опасными для срока службы батареи. В случае, если ток начинает выходить за пределы установленного уровня, напряжение на R6 пересекает значение — 0,6 В, достаточное для срабатывания T3, который, в свою очередь, подавляет базовое напряжение T4, тем самым ограничивая дальнейшее повышение потребляемого тока.Значение R6 можно найти по формуле:

R = 0,6 / I, где I — величина зарядного тока.

Транзистор T5 выполняет функцию монитора напряжения и включает (деактивирует) реле в момент выхода из строя сети переменного тока.

Список деталей для зарядного устройства

R1, R2, R3, R4, R7 = 1K
P1 = 4K7 PRESET, LINEAR
R6 = СМ. ТЕКСТ
T1, T2, = BC547
T3 = 8550
T4 = TIP32C
T5 = 8050
RL1 = 12 В / 400 Ом, SPDT
RL2 = 12 В / 400 Ом, SPDT, D1 — D4 = 1N5408
D5, D6 = 1N4007
TR1 = 0-12 В, ТОК 1/10 АККУМУЛЯТОРА AH
C1 = 2200 мкФ / 25 В
C2 = 1 мкФ / 25 В

Конструкция № 2: ИБП с одним трансформатором для инвертора и зарядки аккумуляторов

В следующей статье подробно описывается простая схема ИБП на основе транзисторов со встроенной схемой зарядного устройства, которая может использоваться для дешевое получение бесперебойного сетевого питания в вашем доме, офисе, магазине и т. д.Схема может быть повышена до любого желаемого более высокого уровня мощности. Идея была разработана г-ном Сайедом Ксаиди.

Основным преимуществом этой схемы является то, что в ней используется один трансформатор для зарядки аккумулятора, а также для управления инвертором. Это означает, что вам не нужно включать отдельный трансформатор для зарядки аккумулятора в этой цепи.

Следующие данные были предоставлены г-ном Сайедом по электронной почте:

Я видел, что люди получают образование благодаря вашей почте.Итак, я думаю, вам следует объяснить людям эту схему.

В этой схеме есть нестабильный мультивибратор на транзисторах, как и у вас. Конденсаторы c1 и c2 имеют значение 0,47 для получения выходной частоты около 51.xx Гц, как я измерял, но она не является постоянной во всех случаях.

МОП-транзистор имеет обратный диод большой мощности, который используется для зарядки аккумулятора, поэтому нет необходимости добавлять в схему специальный диод. Я показал принцип переключения с реле на схеме. RL3 должен использоваться с цепью отключения.

Эта схема очень проста, и я ее уже тестировал. Я собираюсь протестировать еще одну свою разработку, и поделюсь с вами, как только тест будет завершен. Он контролирует выходное напряжение и стабилизирует его с помощью ШИМ. Также в этой конструкции я использую обмотку трансформатора 140 В для зарядки и BTA16 для управления током зарядки. Будем надеяться на добро.

У вас все хорошо. Никогда не останавливайтесь, желаю вам прекрасного дня.

Дизайн № 3: Схема ИБП на базе IC 555

Третий вариант, описанный ниже, представляет собой простую схему ИБП с использованием ШИМ, которая становится совершенно безопасной для работы со сложным электронным оборудованием, таким как компьютеры, музыкальная система. и т.п.Весь блок обойдется вам примерно в 3 доллара. Встроенное зарядное устройство также включено в конструкцию, чтобы поддерживать аккумулятор всегда в заряженном состоянии и в режиме ожидания. Давайте изучим всю концепцию и схему.

Принципиальная схема схемы довольно проста, все дело в переключении выходных устройств в соответствии с приложенными хорошо оптимизированными импульсами ШИМ, которые, в свою очередь, переключают трансформатор для генерации эквивалентного индуцированного сетевого напряжения переменного тока, имеющего параметры, идентичные стандартному синусоидальному напряжению переменного тока. форма.

Работа схемы:

Принципиальная схема может быть понята с помощью следующих пунктов:

В схеме ШИМ используется очень популярная микросхема IC 555 для необходимой генерации импульсов ШИМ.

Предустановки P1 и P2 могут быть установлены точно так, как требуется для питания устройств вывода.

Выходные устройства будут точно реагировать на подаваемые импульсы ШИМ от схемы 555, поэтому тщательная оптимизация предустановок должна привести к почти идеальному коэффициенту ШИМ, который можно считать вполне эквивалентным стандартной форме сигнала переменного тока.

Однако, поскольку вышеупомянутые импульсы ШИМ применяются к основаниям обоих транзисторов, предназначенных для переключения двух отдельных каналов, это будет означать полный беспорядок, поскольку мы никогда не захотим переключать обе обмотки трансформатора вместе.

Использование вентилей НЕ для индуцирования переключения 50 Гц

Поэтому был введен еще один этап, состоящий из нескольких вентилей НЕ из IC 4049, который гарантирует, что устройства проводят или переключаются поочередно и никогда не все одновременно.

Генератор из N1 и N2; выполнять правильные прямоугольные импульсы, которые дополнительно буферизуются N3 — N6. Диоды D3 и D4 также играют важную роль, заставляя устройства реагировать только на отрицательные импульсы от вентилей НЕ.

Эти импульсы поочередно выключают устройства, позволяя проводить только одному каналу в любой конкретный момент.

Предустановка, связанная с N1 и N2, используется для установки выходной частоты переменного тока ИБП. Для 220 вольт он должен быть установлен на 50 Гц, а для 120 вольт он должен быть установлен на 60 Гц.

Список деталей для ИБП

R1, R2, R3 R4, R5 = 1K,
P1, P2 = по формуле,
P3 = 100K предустановка
D1, D2 = 1N4148,
D3, D4 = 1N4007,
D5 , D6 = 1N5402,
D7, D8 = стабилитрон 3 В
C1 = 1 мкФ / 25 В
C2 = 10n,
C3 = 2200 мкФ / 25 В
T1, T2 = TIP31C,
T3, T4 = BDY29
IC1 = 555,
N1 … N6 = IC 4049, номера контактов см. В таблице данных.
Трансформатор = 12-0-12 В, 15 А

Схема зарядного устройства батареи:

Если это ИБП, включение цепи зарядного устройства становится обязательным.

Учитывая низкую стоимость и простоту конструкции, в эту схему источника бесперебойного питания была включена очень простая, но достаточно точная конструкция зарядного устройства.

Глядя на рисунок, мы можем просто увидеть, насколько проста конфигурация.

Вы можете получить полное объяснение в этой статье о схеме зарядного устройства. Два реле RL1 и RL2 расположены так, чтобы сделать схему полностью автоматической. При наличии сетевого питания реле включаются и переключают сеть переменного тока непосредственно на нагрузку через N / O контакты.В то же время аккумулятор также заряжается через цепь зарядного устройства. В момент сбоя питания переменного тока реле переключаются и отключают сетевую линию и заменяют ее инверторным трансформатором, так что теперь инвертор берет на себя ответственность за подачу сетевого напряжения на нагрузку. , за миллисекунды.

Еще одно реле RL4 вводится для переключения контактов во время сбоя питания, так что аккумулятор, который находился в режиме зарядки, переводится в режим инвертора для требуемой генерации резервного питания переменного тока.

Список деталей для зарядного устройства

R1 = 1K,
P1 = 10K
T1 = BC547B,
C1 = 100 мкФ / 25 В
D1 — D4 = 1N5402
D5, 6, 7 = 1N4007,
Все реле = 12 вольт, 400 Ом, SPDT

Трансформатор = 0-12 В, 3 А

Конструкция № 4: Конструкция ИБП 1 кВА

В последней конструкции, но, безусловно, самой мощной, обсуждается схема ИБП на 1000 Вт с питанием от входа +/- 220 В. , используя последовательно 40 шт. аккумуляторных батарей 12 В / 4 Ач. Работа под высоким напряжением делает систему относительно менее сложной и бестрансформаторной.Идею запросил Водолей.

Технические характеристики

Я ваш поклонник, успешно построил много проектов для личного использования и получил огромное удовольствие. Будьте здоровы. Теперь я собираюсь построить ИБП на 1000 Вт с другой концепцией (инвертор с высоким входным напряжением постоянного тока).

Я буду использовать батарею из 18-20 герметичных батарей, последовательно соединенных по 12 вольт / 7 Ач, чтобы получить 220+ вольт в качестве входа для бестрансформаторного инвертора.

Можете ли вы предложить простейшую возможную схему для этой концепции, которая должна включать зарядное устройство + защиту и автоматическое переключение при отказе сети. Позже я также добавлю солнечную энергию.

Конструкция

Предлагаемая схема ИБП мощностью 1000 Вт может быть построена с использованием следующих двух схем, первая из которых представляет собой секцию инвертора с необходимыми реле автоматического переключения. Вторая конструкция предусматривает автоматическую подзарядку аккумулятора.

Первая схема, изображающая инвертор мощностью 1000 Вт, состоит из трех основных ступеней.

T1, T2 вместе с соответствующими компонентами образуют входной дифференциальный усилительный каскад, который усиливает входные сигналы ШИМ от генератора ШИМ, который может быть синусоидальным генератором.

R5 становится источником тока для обеспечения оптимального тока дифференциального каскада и последующего каскада драйвера.

Секция после дифференциального каскада — это каскад драйвера, который эффективно поднимает усиленный ШИМ с дифференциального каскада до уровней, достаточных для запуска следующего каскада мощного МОП.

МОП-транзисторы выровнены двухтактным образом на двух батареях 220 В и, следовательно, переключают напряжения на их выводах стока / истока для получения требуемого выходного сигнала 220 В переменного тока без включения трансформатора.

Вышеупомянутый выход подключается к нагрузке через ступень переключения реле, состоящую из реле DPDT 12 В 10 А, пусковой вход которого поступает от электросети через адаптер переменного / постоянного тока 12 В. Это пусковое напряжение подается на катушки всех реле 12 В, которые используются в цепи для предполагаемых действий по переключению от сети к инвертору.

Список деталей для указанной выше цепи ИБП на 1000 Вт

Все резисторы CFR номиналом 2 Вт, если не указано иное.

R1, R3, R10, R11, R8 = 4k7
R2, R4, R5 = 68k
R6, R7 = 4k7
R9 = 10k
R13, R14 = 0,22 Ом 2 Вт
R12, R15 = 1K, 5 Вт
C1 = 470 пФ
C2 = 47 мкФ / 100 В
C3 = 0,1 мкФ / 100 В
C4, C5 = 100 пФ
D1, D2 = 1N4148
T1, T2 = BC556
T5, T6 = MJE350
T3, T4 = MJE340
0 Q1 = IRF
Q2 = FQP3P50

реле = DPDT, контакты 12 В / 10 А, катушка 400 Ом

Схема зарядного устройства для зарядки батарей постоянного тока 220 В.

Хотя в идеале задействованные батареи на 12 В должны заряжаться индивидуально через источник питания 14 В, с учетом простоты универсальное одно зарядное устройство на 220 В, наконец, было признано более желательным и легким в изготовлении.

Как показано на схеме ниже, поскольку требуемое напряжение зарядки находится в пределах 260 В, выход 220 В сети может использоваться непосредственно для этой цели.

Однако прямое подключение к сети может быть опасным для аккумуляторов из-за большого количества тока, которое оно включает, поэтому в конструкцию включено простое решение с использованием лампы серии 200 Вт.

Питание от сети подается через один диод 1N4007 и через лампу накаливания мощностью 200 Вт, которая проходит через переключающие контакты реле.

Первоначально полуволновое выпрямленное напряжение не может достигнуть аккумуляторов из-за того, что реле находится в выключенном состоянии.

При нажатии PB1 питание на мгновение достигает аккумуляторов.

Это вызывает соответствующий уровень напряжения, который должен генерироваться на 200-ваттной лампе и считываться оптическим светодиодом.

Оптоискатель мгновенно реагирует и запускает сопутствующее реле, которое мгновенно активирует, фиксирует ВКЛЮЧЕНИЕ и поддерживает его даже после отпускания PB1.

Было видно, что лампочка на 200 Вт слегка светится, интенсивность которой зависит от состояния заряда аккумуляторной батареи.

Когда батареи начинают заряжаться, напряжение на 200-ваттной лампочке начинает падать до тех пор, пока реле не выключится, как только будет достигнут уровень полного заряда батареи. Это можно отрегулировать, установив предустановку 4k7.

Выходной сигнал вышеуказанного зарядного устройства подается в аккумуляторную батарею через пару реле SPDT, как показано на следующей диаграмме.

Реле обеспечивают перевод аккумуляторов в режим зарядки до тех пор, пока есть вход от сети, и переводят их в инверторный режим при выходе из строя сетевого входа.

Как разработать схему источника бесперебойного питания (ИБП)

В этом кратком руководстве мы узнаем, как спроектировать индивидуальную схему ИБП в домашних условиях с использованием обычных компонентов, таких как несколько микросхем NAND и несколько реле.

Что такое ИБП

ИБП, который представляет собой источник бесперебойного питания, представляют собой инверторы, предназначенные для бесперебойной подачи сетевого питания переменного тока на подключенную нагрузку без малейшего прерывания, независимо от внезапных сбоев в подаче электроэнергии, колебаний или даже отключения электроэнергии.

ИБП становится полезным для ПК и другого подобного оборудования, которое требует обработки критически важных данных и не может позволить себе отключение питания от сети во время важной операции обработки данных.

Для этого оборудования ИБП становится очень удобным благодаря мгновенному резервному питанию нагрузки и предоставлению пользователю достаточно времени для сохранения важных данных компьютера, пока не будет восстановлено фактическое сетевое питание.

Это означает, что ИБП должен очень быстро переключаться с сети на инвертор (резервный режим) и наоборот во время возможного сбоя в электросети.

В этой статье мы узнаем, как сделать простой ИБП со всеми минимальными функциями, гарантирующими, что он соответствует указанным выше основам и обеспечивает пользователя бесперебойным питанием хорошего качества на протяжении всей работы.

Этапы ИБП

Базовая схема ИБП будет иметь следующие основные этапы:

1) Схема инвертора

2) Батарея

3) Цепь зарядного устройства

4) Этап переключающей цепи с использованием реле или других такие устройства, как симисторы или SSR.

Теперь давайте узнаем, как можно собрать и интегрировать вышеупомянутые схемные каскады для реализации достаточно приличной системы ИБП.

Блок-схема

Упомянутые функциональные этапы источника бесперебойного питания можно подробно понять с помощью следующей блок-схемы:

Здесь мы видим, что основная функция переключения ИБП выполняется парой ступеней реле DPDT.

Оба реле DPDT питаются от источника питания 12 В переменного тока в постоянный или адаптера.

Можно увидеть реле DPDT с левой стороны, управляющее зарядным устройством. Зарядное устройство аккумуляторной батареи получает питание, когда сеть переменного тока доступна через верхние контакты реле, и подает зарядный вход на аккумулятор через нижние контакты реле. При отказе сети переменного тока контакты реле переключаются на замыкающие. Верхние контакты реле отключают питание зарядного устройства, а нижние контакты теперь соединяют аккумулятор с инвертором, чтобы начать работу в режиме инвертора.

Контакты реле с правой стороны используются для переключения с сети переменного тока на сеть переменного тока инвертора и наоборот.

Практическая конструкция ИБП

В следующем обсуждении мы попытаемся понять и спроектировать практическую схему ИБП.

1) Инвертор.

Поскольку ИБП должен иметь дело с критически важными и чувствительными электронными приборами, задействованный каскад инвертора должен иметь разумную форму волны, другими словами, обычный прямоугольный инвертор не может быть рекомендован для ИБП, и поэтому для нашей конструкции мы делаем уверен, что об этом условии правильно позаботятся.

Хотя я разместил на этом веб-сайте много схем инвертора, включая сложные типы синусоидальных сигналов ШИМ, здесь мы выбираем совершенно новую конструкцию, чтобы сделать статью более интересной, и добавляем новую схему инвертора в список.

Конструкция ИБП использует только единственная микросхема IC 4093 и, тем не менее, способна выполнять на выходе хорошо модифицированные синусоидальные функции ШИМ.

Список деталей

  • N1 — N3 вентили NAND от IC 4093
  • Mosfets = IRF540
  • Трансформатор = 9-0-9V / 10 ампер / 220V или 120V
  • R3 / R4 = 220k pot
  • C1 / C2 = 0.1 мкФ / 50 В
  • Все резисторы имеют мощность 1 кОм 1/4 Вт

Работа схемы инвертора

IC 4093 состоит из 4 вентилей NAND типа Шмидта, эти вентили сконфигурированы соответствующим образом и расположены в показанной выше схеме инвертора для реализации необходимых технические характеристики.

Один из вентилей N1 настроен как генератор для генерации 200 Гц, в то время как другой вентиль N2 подключен как второй генератор для генерации импульсов 50 Гц.

Выход N1 используется для управления подключенными МОП-транзисторами с частотой 200 Гц, в то время как вентиль N2 вместе с дополнительными затворами N3 / N4 переключает МОП-транзисторы поочередно с частотой 50 Гц.

Это сделано для того, чтобы МОП-транзисторы никогда не могли проводить одновременно от выхода N1.

Выходы от N3, N4 разбивают 200 Гц от N1 на чередующиеся блоки импульсов, которые обрабатываются трансформатором для создания переменного тока с ШИМ при заданном напряжении 220 В.

На этом мы завершаем этап инвертора в нашем руководстве по изготовлению ИБП.

На следующем этапе объясняется схема переключающего реле и то, как вышеупомянутый инвертор должен быть соединен с переключающими реле для облегчения операций автоматического резервного копирования инвертора и зарядки аккумулятора во время сбоя электросети и наоборот.

Ступень переключения реле и схема зарядного устройства батареи

На изображении ниже показано, как трансформаторная секция схемы инвертора может быть сконфигурирована с несколькими реле для реализации автоматического переключения для предлагаемой конструкции ИБП.

На рисунке также показана простая схема автоматического зарядного устройства с использованием IC 741 в левой части схемы.

Сначала давайте узнаем, как подключены переключающие реле, а затем мы можем перейти к объяснению зарядного устройства.

Всего на этом этапе используются 3 набора реле:

1) 2 реле SPDT в форме RL1 и RL2

2) Одно реле DPDT как RL3a и RL3b.

RL1 соединен со схемой зарядного устройства и контролирует отсечку высокого / низкого уровня заряда для батареи и определяет, когда батарея готова к использованию для инвертора, а когда ее нужно удалить.

SPDT RL2 и DPDT (RL3a и RL3b) используются для мгновенного переключения во время сбоя питания и восстановления.Контакты RL2 используются для подключения или отключения центрального отвода трансформатора с аккумулятором в зависимости от наличия или отсутствия сети.

RL3a и RLb, которые представляют собой два набора контактов реле DPDT, становятся ответственными за переключение нагрузки через сеть инвертора или сеть во время перебоев в подаче электроэнергии или периодов восстановления.

Катушки RL2 и DPDT RL3a / RL3b соединены с источником питания 14 В, так что эти реле быстро активируются и деактивируются в зависимости от состояния входной сети и выполняют необходимые действия по переключению.Этот источник питания 14 В также используется в качестве источника для зарядки аккумуляторной батареи инвертора при наличии сетевого питания.

Катушка RL1, как видно, подключена к схеме операционного усилителя, которая управляет зарядкой аккумулятора и обеспечивает отключение питания аккумулятора от источника 14 В, как только оно достигает того же значения.

Он также гарантирует, что пока аккумулятор находится в режиме инвертора и потребляется нагрузкой, его нижний уровень разряда никогда не опускается ниже 11 В, и он отключает аккумулятор от инвертора, когда он достигает этого уровня.Обе эти операции выполняются реле RL1 в ответ на команды операционного усилителя.

Процедура настройки вышеупомянутой схемы зарядного устройства батареи ИБП может быть изучена из этой статьи, в которой обсуждается, как сделать зарядное устройство с отсечкой по нижнему и верхнему пределам с использованием IC 741

Теперь просто необходимо объединить все вышеперечисленные этапы вместе для выполнения прилично выглядящий небольшой ИБП, который можно использовать для бесперебойного питания вашего ПК или любого другого подобного устройства.

Вот и все, на этом завершается наше руководство по проектированию персональной схемы ИБП, которое может легко сделать любой новичок, следуя приведенному выше подробному руководству.

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.

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.

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

Это сопротивление можно рассчитать, разделив напряжение 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 устроен

небольшой. Таким образом, нет необходимости делать PCB (печатные платы). И все компоненты электроники (кроме трансформатора) можно паять на небольшой перфорированной печатной плате.

Список батарей:

  • Обычная батарея AA (1,5 В x 5 = 7,5 В)
  • Батарея NiMH (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

Выше 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 схемы 6-вольтного источника питания с системой резервных батарей 6 В или принципиальная схема ИБП на 6 В.

Как это работает

Во-первых, через вход трансформатора T1 подается напряжение 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

, D 1 0007

: D 1 0007 Dio 1000V 1A
LED1: светодиод любого цвета, как вам нравится

Резисторы 0,25 Вт, допуск: 5%
R1: 270 Ом
R2: 47 Ом
R3: 680 Ом
R4: 330 Ом
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. 4700 мкФ сможет обеспечить максимальный ток 10 мкА при 5 В 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 на полевых транзисторах

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 при 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 источника бесперебойного питания ИБП

Принципиальная схема ИБП

(источник бесперебойного питания), из этой статьи вы узнаете, что такое ИБП? В чем разница между ИБП онлайн и офлайн? Я также добавил в эту статью практическую схему для ИБП.Источники бесперебойного питания имеют очень важное значение для управления чувствительными устройствами, такими как компьютеры, индукционные машины, медицинское оборудование и многое другое. Источники бесперебойного питания также используются во многих странах, где нехватка энергии является основной проблемой. В такой стране, как Пакистан, многие люди используют ИБП для отсчета времени отключения нагрузки. В таких случаях ИБП используется для хранения энергии в батареях при наличии основного источника питания. Тот же ИБП используется для преобразования энергии постоянного тока, хранящейся в батареях, в источник переменного тока для подачи питания на рабочее оборудование переменного тока в домах во время отключения нагрузки.К источнику бесперебойного питания подключаются, в основном, устройства, которые имеют серьезные последствия изменения следующих параметров, указанных выше, и указанных пределов.

  • Перенапряжение
  • под напряжением
  • выход напряжения
  • скачки напряжения
  • колебание частоты 1%
  • искажение формы волны напряжения.

Что такое источник бесперебойного питания?

Источник бесперебойного питания

ИБП — устройство, предназначенное для защиты от перенапряжения, пониженного напряжения; обеспечивают непрерывное питание в случае перебоев в электроснабжении, защиту от скачков напряжения, колебаний частоты и искажения формы волны напряжения.Во многих случаях вам необходимо слушать, ваши домашние устройства перегорели из-за перенапряжения или пониженного напряжения. ИБП обеспечивают защиту этих устройств. Есть много мест, где отключение основного питания может привести к необратимому повреждению данных. Например, в банках или компаниях, где компьютер должен оставаться включенным все время в рабочее время, а отключение основного источника питания может привести к повреждению данных на их компьютерах и, в свою очередь, к потерям для компании. В таких местах ИБП обеспечивает непрерывное питание компьютеров. В промышленности чаще всего используются индукционные машины.Индукционные машины — это частотно-чувствительные нагрузки. Небольшое изменение частоты приводит к изменению выходной мощности асинхронных двигателей. Чтобы избежать изменения частоты на входе индукционной машины, используется ИБП. Точно так же есть много устройств, которым для правильной работы требуется чистая синусоида. Но в энергосистеме использование преобразователей мощности вносит гармоники и искажение формы волны напряжения в основной источник питания. В таких случаях ИБП используется для подачи чистой синусоидальной волны на нагрузку. Но многие источники бесперебойного питания, доступные на рынке, не имеют чисто синусоидального выходного сигнала, что плохо сказывается на производительности нагрузок.Наиболее важным фактором является сокращение срока службы устройства / нагрузки. В основном используются два типа ИБП

  • Онлайн источник бесперебойного питания
  • Источник бесперебойного питания Offline

. Отличия и их структурные схемы приведены ниже:

Разница между источником бесперебойного питания онлайн и офлайн?

Диаграммы

Bock, показанные ниже, показывают разницу между интерактивным и автономным источником бесперебойного питания.

Блок-схема ИБП онлайн:

Блок-схема ИБП онлайн

Блок-схема автономного источника бесперебойного питания:

Блок-схема автономного ИБП

Приведенные выше блок-схемы не требуют пояснений. Ниже приведены основные различия между ними.

  • Online UPS обеспечивает защиту от перенапряжения, пониженного напряжения, искажения формы волны основного напряжения питания и колебаний частоты.
  • Offline UPS обеспечивает защиту только от перебоев в электроснабжении.

Практические схемы автономного ИБП:

Блок питания автономного ИБП:

Комплект питания автономного ИБП

Комплект управления автономным источником бесперебойного питания:

Комплект управления автономным ИБП

[коричневая кнопка url = ”http://store.microcontrollerslab.com/product/ups-uninterruptible-power-supply-circuit-diagram/” target = ”_ self” position = ”center”] щелкните Здесь можно купить схему в Proteus [/ button-brown]

, если после прочтения этой статьи возникнут какие-либо проблемы, ваши комментарии приветствуются.Поделитесь этой статьей со своими друзьями, вот что вы можете сделать прямо сейчас, чтобы помочь другим. обмен — это забота 🙂

Источники бесперебойного питания ИБП

Большинство из нас принимают сетевое питание переменного тока как должное и используют 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. При отключении сетевого питания 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 электросети. 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 предназначены 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 подачу питания на инвертор, 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 когда 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 (5 мс или меньше) прерывание подачи питания. Обычно используются герметичные батареи или свинцово-кислотные батареи.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 питание от инвертора 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.

типов устройств бесперебойного питания с работающими

Полная форма ИБП — это источник бесперебойного питания или источник бесперебойного питания.Это электрическое устройство, которое обеспечивает аварийное питание различных нагрузок, когда обычно отсутствует входная мощность. ИБП отличается от системы аварийного питания тем, что обеспечивает почти мгновенную защиту от прерываний питания i / p, обеспечивая энергию, хранящуюся в батареях, суперконденсаторах. Время работы от батареи для большинства ИБП относительно невелико, но его достаточно для включения резервного источника питания. Основная цель ИБП — обеспечить защиту такого оборудования, как компьютеры, электрическое оборудование, компьютеры и центры обработки данных, когда происходит сбой питания.Это устройство поддерживает работу компьютера в течение нескольких минут после отключения электроэнергии и защищает данные на компьютере. В настоящее время существуют различные типы систем ИБП с программным компонентом, который позволяет выполнять резервное копирование в автомобиле в случае отсутствия перебоев в подаче электроэнергии, когда вы находитесь вдали от компьютера.


Источник бесперебойного питания 10

Схема источника бесперебойного питания

Принципиальная схема ИБП показана ниже, на которой показано, как батареи в оборудовании работают во время сбоя питания.Входное напряжение первичной обмотки трансформатора (TR1) составляет 240 В. Вторичная обмотка трансформатора (TR2) может быть увеличена до 15 В, если значение не менее 12 В при токе 2 А. Предохранитель используется для защиты схемы совы от коротких замыканий. Присутствие электричества вызовет свечение светодиода led1. Светодиодный индикатор гаснет при отключении питания, и батарея ИБП заменяет его. Эта схема предназначена для обеспечения более гибкой схемы, в которой ее можно модифицировать с помощью различных батарей и регуляторов для обеспечения регулируемого и нерегулируемого напряжения.Используя последовательно две батареи на 12 В и положительный вход регуляторов 7815, мы можем управлять питанием 15 Вольт.

Схема источника бесперебойного питания

Типы ИБП

Нарушения подачи электропитания могут проявляться в различных формах, таких как скачки напряжения, провалы напряжения, скачки напряжения и гармоники. Эти проблемы могут привести к серьезным повреждениям электрических механизмов, в основном на этапах производства или критической обработки действия. Чтобы снизить риск искажения электропитания, системы ИБП часто интегрируют в электрические сети.Производители оборудования для электронных источников питания могут предложить постоянный высококачественный поток энергии для различных устройств с электрической нагрузкой, и эти устройства обычно используются в промышленных приложениях, медицинских услугах, аварийном оборудовании, телекоммуникациях и компьютеризированных системах обработки данных. Система ИБП может быть полезным устройством для обеспечения точной работы источника питания.

Типы источников бесперебойного питания UPS

делятся на три типа, например,

.
  • Резервный ИБП
  • ИБП Line Interactive
  • Онлайн ИБП
Резервный ИБП

Резервный источник бесперебойного питания также называется автономным ИБП, который обычно используется для ПК.Блок-схема этого ИБП показана ниже. Этот ИБП включает в себя батарею, инвертор переменного, постоянного и постоянного или переменного тока, статический переключатель и фильтр LPF, который используется для уменьшения частоты коммутации от выходного напряжения и ограничитель перенапряжения. Система резервного ИБП работает с переключателем. для выбора i / p переменного тока в качестве основного источника питания и переключения на аккумулятор и инвертор в качестве резервных источников в случае отключения основного питания. Инвертор обычно работает в режиме ожидания, срабатывая только при сбое питания, а безобрывный переключатель обычно переключает нагрузку на резервные блоки.Этот тип системы ИБП отличается небольшими размерами, высокой эффективностью и довольно низкими затратами, что делает его простым в изготовлении.

Резервный ИБП
Линейно-интерактивный ИБП

Блок-схема ИБП Line Interactive показана ниже, это наиболее распространенный ИБП, используемый для малого бизнеса. Конструкция линейно-интерактивного ИБП аналогична резервному ИБП, кроме того, конструкция Line Interactive обычно включает в себя автоматический регулятор напряжения (АРН) или переключающий трансформатор. Это улучшает регулирование напряжения за счет регулирования отводов трансформатора при изменении напряжения i / p.Регулировка напряжения является важной функцией при наличии низкого напряжения, иначе ИБП переключился бы на батарею, а затем, наконец, отключил бы нагрузку. Использование более распространенной батареи может вызвать ее преждевременный выход из строя. Особенностями данного ИБП являются небольшие размеры, невысокая стоимость, высокий КПД, позволяющий сделать ИБП в диапазоне 0,5-5кВА мощностью

. Линейно-интерактивный ИБП
Онлайн-ИБП

Онлайн-ИБП также называют онлайн-источником бесперебойного питания с двойным преобразованием. Это наиболее часто используемый ИБП, блок-схема которого приведена ниже.Конструкция этого ИБП аналогична резервному ИБП, за исключением того, что основным источником питания является инвертор, а не сеть переменного тока. В этой конструкции ИБП повреждение i / p переменного тока не вызывает срабатывания передаточного переключателя, потому что i / p переменного тока заряжает источник резервной батареи, который подает питание на инвертор. Таким образом, при отключении питания переменного тока i / p эта операция ИБП приводит к отсутствию времени переключения.

Онлайн-ИБП

В этой конструкции и инвертор, и зарядное устройство изменяют общий поток мощности нагрузки, что приводит к снижению эффективности и связанному с этим повышенному тепловыделению.Этот ИБП обеспечивает почти идеальную электрическую производительность. Но постоянный износ силовых компонентов снижает надежность по сравнению с другими конструкциями, а энергия, расходуемая из-за неэффективности электроэнергии, является важной частью стоимости жизненного цикла ИБП. Кроме того, i / p-мощность, потребляемая большим зарядным устройством, часто бывает нелинейной и может мешать силовой проводке здания с резервными генераторами.

Это все о том, что такое ИБП (Источник бесперебойного питания), принципиальная схема ИБП с пояснением, типы ИБП.Мы надеемся, что вы лучше понимаете концепцию ИБП. Кроме того, любые вопросы по этой теме или проектам в области электроники, пожалуйста, оставьте свой отзыв, комментируя в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, каковы области применения ИБП?

Фото:


Современные схемы ИБП | Продукты и поставщики

  • Современные бестрансформаторные системы бесперебойного питания (ИБП)

    На рис. 1 представлена ​​принципиальная схема однофазного современного бестрансформаторного ИБП.

  • CR4 — Резьба: вход ИБП Cos fi

    Как вы знаете, в современных ИБП есть схема коррекции коэффициента мощности, поэтому коэффициент мощности вашего ИБП отличается от входного коэффициента мощности вашего ИБП. Надеюсь, вы его поняли, дорогой гость …

  • Конденсаторы> ГАРМОНИКА В ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

    Благодаря широкому использованию выпрямительных схем (рис. 8.7) для систем ИБП, статических преобразователей и управления двигателями переменного и постоянного тока эти современные устройства заменили ртутные дуговые выпрямители старого поколения и создали новые сложные условия для современных разработчиков систем.

  • Достигнута ли селективность в цепях питания критических низковольтных ИБП и резервных генераторов?

    Современный деловой климат требует оценки предыдущие практики для разработки более эффективных способов настроить критически важные низковольтные ИБП и резервный генератор силовые цепи.

  • Трехфазный инвертор ZVS-PWM с высокочастотным трансформаторным квазирезонансным звеном постоянного тока и его оценки

    В последние годы передовые топологии схем для CVCF / UPS, распределенное электроснабжение от энергосистемы с использованием новые системы преобразователей энергии и импульсного ПВРМ, которые включают QRDCL и их современный контроль системные технологии, практически привлекли особые интерес к следующему поколению…

  • Новый синусоидальный преобразователь PWM с мягкой коммутацией и модулями демпфирующего импульса с торцевым резонансом и рекуперативным импульсным током для распределенных источников питания.

    высокая частота схемы и системы импульсного преобразования энергии для коммунальные интерактивные распределенные источники питания в новой энергии и когенерационные установки и ИБП привлекли особые интерес к некоторым областям последних тем современной энергетики электроника в промышленности, энергетике…

  • Регулировка выходного напряжения трехфазного ИБП на базе четырехполюсного инвертора.

    Инжир.1: Конфигурация схемы системы ИБП на базе трехфазного четырехполюсного инвертора (выпрямитель не входит в комплект) Для управления трехфазным ИБП на базе FLI (FLI-UPS) обычно используются классические линейные регуляторы. (стационарный / синхронный кадровый PID) [3] или современные методы управления, такие как…

  • Обзор применения, практики и установок проводов и кабелей на морских плавучих нефтегазовых платформах в Мексиканском заливе

    АННОТАЦИЯ: О современных морских нефтегазовых месторождениях. платформ есть много вопросов, которые необходимо учитывать при установке и установке проводов и кабелей, например, требуемых типов цепи (т.е. нормальный, аварийный, ИБП, постоянный ток и т. д.), электрические.

  • Переходные характеристики трехфазной четырехпроводной автономной системы питания со статическим преобразователем, используемой для промышленных нагрузок

    Последние достижения современной энергетики электронные устройства, их улучшенные характеристики, мощность схемы преобразователей, цифровые процессоры (DSP и др.) и улучшенные алгоритмы управления открыли новые перспективы для тех, кто не линейные нагрузки, такие как компьютеры, SMPS, UPS и ASD и т. д.

  • Силовая электроника

    UPS: Источник бесперебойного питания) за счет наличия быстродействующих тиристоров и новых интегральных схем определяет.В современных концепциях IGBT в значительной степени заменяет тиристор в качестве переключающего элемента.

  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *