Automatische Micro-USV-Schaltung

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Der folgende Artikel beschreibt eine einfache automatische Mikro-USV-Schaltung, die mit Modems verwendet werden kann, um unterbrechungsfreien Strom von einer Gleichstromquelle und Batterie bei Netzausfall zu erhalten. Die Schaltung enthält außerdem eine automatische Überladungsabschaltung und eine Anzeige für niedrigen Batteriestand. Die Strecke wurde von Herrn Kapil Goel angefordert.

Technische Spezifikationen

Hallo Swagatam, wie geht es dir und ich habe mich sehr gefreut, deinen Blog zu lesen, als ich für meine Anforderung durch die Schaltkreisseiten gescrollt habe. Wenn du mir dabei helfen kannst, habe ich eine Anforderung:



Dies ist genau das, was ich benötige: https://www.mini-box.com/picoUPS-100-12V-DC-micro-UPS-system-battery-backup-systemIch habe ein 12-Volt-Gerät, es verbraucht ungefähr 35 Watt richtig Jetzt schalte ich es mit einem 12-Volt-Adapter ein, aber wenn die Hauptstromversorgung ausfällt, wird es neu gestartet.

Ich wollte einen 12-Volt-Li-Ionen-Akku mit 2200 mh verwenden, damit er bei einem Stromausfall automatisch auf den Akku umschaltet. Außerdem sollte der Stromkreis einen Überladeschutz und eine Anzeige für niedrigen Batteriestand haben bin bereit dafür zu bezahlen. Vielen Dank im Voraus



Grüße, Kapil Goel

Wie es funktioniert

Das Design wurde tatsächlich in einem von präsentiert meine früheren Beiträge Es enthält jedoch keine automatische Überladungsabschaltung. Das vorliegende Design hat ähnliche Funktionen, verfügt jedoch über eine zusätzliche Schutzfunktion in Form einer automatischen Batterieüberladungsabschaltung und einer Unterspannungsanzeige.

Das vorgeschlagene Schaltbild einer automatischen Mikro-USV kann mit den folgenden Punkten verstanden werden:

Die Eingangsversorgung erfolgt über einen Standard-AC / DC-Adapter mit einer Nennspannung von 15 bis 19 V DC und einem Strom von mehr als 1,5 Ampere.

Die obige Versorgung wird über einen 7812-IC geregelt, dessen Erdungsstift auf ungefähr 2,4 V erhöht ist, so dass der Ausgang des IC auf ungefähr 14,4 V anstatt auf die normalen 12 V erhöht wird.

Dies ist erforderlich, da die angeschlossene 12-V-Batterie mit einem etwas höheren Potential als ihrem Nennwert versorgt werden muss.

Wie der IC 741 konfiguriert ist

Die 741 IC-Stufe ist als Komparator konfiguriert.

Sein Pin Nr. 2 wird unter Verwendung einer Zenerdiode geeigneter Nennspannung auf eine feste Referenzspannung von 4,7 V geklemmt.

Pin # 3 wird als Sensoreingang für den IC über eine einstellbare Voreinstellung eingerichtet.

Die Voreinstellung wird so eingestellt, dass das Potential an Pin 3 das Potential an Pin 2 gerade überschreitet, wenn die Batteriespannung die 13,5-V-Marke überschreitet.

Solange die obige Situation nicht erfasst wird, bleibt der Ausgang des IC an Pin 6 auf dem anfänglichen Nullspannungspegel, der wiederum den BC547-Transistor ausgeschaltet hält. Wenn der BC547 ausgeschaltet ist, kann der TIP122 über den 1K-Widerstand leiten und die angeschlossene Batterie aufladen.

Die Batterieklemmen sind direkt mit dem Modem verbunden, das für einige Anwendungen verwendet wird.

Dadurch bleibt das Modem über den externen AC / DC-Adapter mit Strom versorgt, während der Akku gleichzeitig aufgeladen wird.

Die Batterie kann sich frei aufladen, bis sie die Überladeschwelle erreicht, wenn der Ausgang an Pin 6 des IC hoch geht und den angeschlossenen BC547-Transistor einschaltet.

Das obige Schalten unterbricht die Basisvorspannung des TIP122-Transistors und verhindert, dass die Batterie weiter aufgeladen wird. Dies hat keine Auswirkungen auf das Modem, da es weiterhin Strom von der externen Stromversorgung erhält.

Während eines Netzausfalls wird die Versorgung durch den externen Adapter unterbrochen und das Modem erhält eine Notversorgung von der Batterie.

Da keine Relais verwendet werden, erfolgt der Übergang innerhalb von Mikrosekunden, wodurch die Versorgung des Modems bei Stromausfällen oder sogar bei starken Stromschwankungen unterbrochen wird.

Wenn das Netz lange nicht vorhanden ist und der Akku seine Überentladungsschwelle erreicht, wird die Situation sofort durch die grüne LED angezeigt, die auch durch einen Summer ersetzt werden kann. Das Modem sollte dann ausgeschaltet werden, um Schäden an der Batterie aufgrund von Überentladung zu vermeiden.

Die Einstellung der 100K-Voreinstellung bestimmt die Niederspannungsschwellenmarke oder die untere Anzeige. Niveau.

Sobald die grüne LED leuchtet, leuchtet sie weiter, bis der Akku vollständig aufgeladen ist. Sobald die rote LED leuchtet, leuchtet sie weiter, bis die grüne LED aufleuchtet oder wenn der Batteriespannungspegel unter den eingestellten unteren Schwellenwert fällt.

Verwendung eines PNP-BJT für die oben genannte Ladeschaltung

Die obige Schaltung kann auch auf folgende Weise konfiguriert werden. Hier werden die LED-Anzeigen umgekehrt, was bedeutet, dass die rote LED eine niedrige Spannung anzeigt, während die grüne LED eine hohe Spannungsschwelle anzeigt.

Die folgende Schaltung enthält auch eine Strombegrenzungseinrichtung, die zum Bereitstellen einer stromgesteuerten Aufladung der angeschlossenen Batterie verwendet werden kann.

FEEDBACK von Mr. Kapil

Hallo Swagat,
Vielen Dank für die Strecke. Ich habe Ihre schnelle und freundliche Antwort sehr geschätzt.
Ich habe ein paar Fragen dazu.
1) Was ist der maximale Strom, den es unterstützt? Mein Gerät benötigt mindestens 5 Ampere und 12 Volt. Kann dies damit umgehen?

2) Wie aus der Schaltung hervorgeht, haben Sie das Modem direkt an die Batterie angeschlossen. Wenn ich mich jedoch nicht irre, bedeutet dies, dass das Modem weiterhin die Batterie mit Strom versorgt und die Batterie nicht aufgeladen wird.
Bitte ich räume diese Verwirrung aus.

Außerdem verwende ich einen Li-Ionen-Akku, der bei voller Ladung eine Spannung von 12,6 Volt und bei Entladung eine Spannung von 11 Volt hat.

Auch meine Eingangsspannung beträgt ebenfalls 12 Volt. Ich kann keinen Adapter mit höherer Nennspannung verwenden. Kann er meinen Akku vollständig aufladen?
Grüße,

Kapil Goel

Meine Antwort

Hallo Kapil,

Gegenwärtig ist die oben gezeigte Schaltung für maximal 3 Ampere ausgelegt, daher muss ich möglicherweise das Design an Ihre Anforderungen anpassen. Die Eingangsspannung muss jedoch über 13 V liegen, da sonst die Batterie niemals optimal geladen wird.

Die direkte Verbindung des Akkus mit dem Modem wirkt sich nicht auf das Laden des Akkus aus, solange die Eingangsquelle aktiv ist. Beide Ausgänge werden gleichzeitig behandelt.

Das modifizierte 5-AMP-Mikro-USV-Schaltungsdesign:




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