12V, 2A ononderbroke kragbron: 6 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

KRAGVOORSKRYWINGSINSKRYWING

Stem asseblief vir my as u hierdie instruksie nuttig vind

Wat is 'n ononderbroke kragbron?

Uittreksel uit Wikipedia

"'N Ononderbroke kragtoevoer, ook 'n ononderbroke kragbron, UPS of battery -rugsteun, is 'n elektriese apparaat wat noodstroom verskaf aan 'n las wanneer die ingangskragbron of die kragonderbreking uitbreek.' N UPS verskil van 'n hulp- of noodkragstelsel of 'n bystandsopwekker deurdat dit onmiddellik beskerming bied teen onderbrekings in die ingangskrag deur die verskaffing van energie wat in batterye gestoor word."

Let daarop dat 'n UPS slegs 'n korttermynoplossing is, en die beskikbaarheid van krag sal afhang van die las wat aan die UPS gekoppel is.

Waarom 'n 12V UPS?

Die meeste moderne elektroniese toerusting in en om ons huise is uitsluitlik afhanklik van die kragbron. As die krag afgaan, so ook al ons moderne elektroniese toerusting. Daar is enkele gevalle waar dit ongewens is, om slegs 'n paar te noem:

• Alarmstelsels
• Toegangsbeheerstelsels
• Netwerkverbinding
• Telefoonstelsels
• Sekuriteit / noodligte

Al hierdie stelsels werk gewoonlik op 12V en kan maklik aan 'n 12V UPS gekoppel word.

Komponente van 'n UPS

'N UPS bestaan uit 3 dele:

1. Transformator
2. Gereguleerde kragtoevoer
3. Batterylaaier
4. Rugsteunbattery

Ek sal deur elke stap gaan en verduidelik hoe u 'n betroubare 12V UPS kan bou sonder spesiale komponente.

Stap 1: Die transformator

Die 12V UPS gebruik 'n standaard transformator wat beskikbaar is by alle toonaangewende verskaffers van veiligheidstoerusting. Die transformatoruitset moet tussen 16 en 17 V AC wees en tot 3 ampère. Ek verkies altyd om bo ontwerp te wees, so ek sal hierdie 2A UPS ontwerp sodat dit 'n maksimum van 3A kan kry.

Sommige verskaffers het transformators wat reeds in 'n omhulsel aangebring is, met ekstra oorstroom- en oorspanningsbeskerming.

Stap 2: Die gereguleerde kragtoevoer

'N UPS moet die nominale stroom deurlopend by die nominale uitgangsspanning kan lewer, sonder om op die rugsteunbattery staat te maak vir hulp. Die eerste stap is dus om 'n 12V -kragtoevoer te ontwerp.

'N Goeie begin is om die LM317 spanningsreguleerder te gebruik. Voordat ons kyk na die huidige gradering van die toestel, begin ons met die gereguleerde uitgangsspanning. Alhoewel ons almal gebruik word om na 'n 12V -stelsel te verwys, is dit eintlik eintlik 'n 13.8V -stelsel. Hierdie spanning is die volgelaaide spanning van 'n standaard SLA -battery. Dus, vir alle berekeninge, sal ek 13,8V gebruik.

Raadpleeg die LM317 -datablad om die komponentwaardes te bereken. Dit verklaar dat:

Vout = 1,25 (1 + R2 / R1) + Iadj x R2

en dat Iadj tipies beperk is tot 50uA.

Om mee te begin, het ek die waarde van R1 gekies om 1Kohm te wees

Vout = 1,25 (1 + R2 / R1) + Iadj x R2

13,8 = 1,25 (1 + R2/1K) + 50uA x R2

13,8 = 1,25 + 1,25/10E3 x R2) + 50E-6 x R2

12,55 = 0,00125 R2 + 0,00005 R2

12,55 = 0,0013 R2

R2 = 9,653Kohm

Maar 'n waarde van 9.653Kohm is nie 'n standaardweerstandwaarde nie, dus sal ons verskeie weerstande moet gebruik om naby hierdie waarde te kom. Die beste oplossing is om twee weerstande parallel te plaas. Enige twee resistors parallel, sal altyd 'n gekombineerde weerstand LAER hê as die weerstand met die laagste waarde. Maak dus weerstand R2a 10Kohm.

1/R2 = 1/R2a + 1/R2b

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

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

R2b = 278Kohm

R2b as 270K

R2 = 9.643Kohm, naby genoeg vir wat ons nodig het.

Die 1000uf -kondensator is nie van kritieke belang nie, maar dit is 'n goeie waarde. Die 0.1uf kondensator verminder die uitsetspannings ossillasies

Ons het nou 'n 13.8V -kragtoevoer, volgens die datablad volgens die datablad 1.5 amp.

Stap 3: Die batterylaaier

Om ons kragtoevoer as 'n batterylaaier te gebruik, moet ons die laadstroom beperk tot die battery. Die kragtoevoer kan slegs 1,5 ampère bied, dus die volgende stap is om na die stroombaan te kyk met 'n battery wat aan die uitset gekoppel is. Namate die batteryspanning styg (laai), sal die laadstroom verminder. Met 'n volgelaaide battery van 13.8V, sal die laadstroom tot nul daal.

Die weerstand op die uitset sal gebruik word om die stroom tot die gradering van die LM317 te beperk. Ons weet dat die uitgangsspanning van die LM317 vasgestel is op 13.8V. 'N Leë SLA -batteryspanning is ongeveer 12,0V. Die berekening van R is nou eenvoudig.

R = V / I

R = (13,8V - 12V) / 1,5A

R = 1.2 ohm

Die krag wat in die weerstand versprei word, is

P = I^2 R

P = 1,5^2 x 1,2

P = 2,7W

Stap 4: Verdubbeling van stroom na maksimum 3A

In plaas daarvan om duurder reguleerders te gebruik wat vir 3A gegradeer is, het ek besluit om steeds die standaard LM317 te gebruik. Om die huidige gradering van die UPS te verhoog, het ek eenvoudig twee stroombane bymekaar gevoeg en sodoende die huidige gradering verdubbel.

Maar daar is 'n probleem wanneer twee kragbronne aan mekaar gekoppel word. Alhoewel hul uitgangsspannings presies dieselfde was, sal variasies in komponente sowel as die uitleg van die PC -bord daartoe lei dat een kragtoevoer altyd die meeste stroom benodig. Om dit uit te skakel, is die gekombineerde uitsette geneem na die huidige beperkende weerstande, en nie op die uitset van die reguleerder self nie. Dit verseker dat die spanningsverskil tussen die twee reguleerders deur die uitsetweerstand geabsorbeer word.

Stap 5: Die finale stroombaan

Ek kon nie 1R2, 3W weerstande kry nie, en daarom het ek besluit om verskeie weerstande te gebruik om die 1R2 weerstand op te maak. Ek het verskillende reekse/parallelle weerstandswaardes bereken en gevind dat die gebruik van ses 1R8 -resistors 1R2 oplewer. Presies wat ek nodig gehad het. Die 1R2 3W weerstand is nou vervang met ses 1R8 0.5W weerstande.

'N Ander toevoeging tot die stroombaan is 'n kragonderbrekingsuitset. Hierdie uitset sal 5V wees as die netkrag teenwoordig is, en 0V tydens 'n stroomonderbreking. Hierdie toevoeging maak dit makliker om die UPS aan te sluit op stelsels wat ook 'n hoofstatussein benodig. Die kring bevat ook 'n ingeboude status-LED.

Laastens is 'n beskermingslont by die 12V -uitgang van die UPS gevoeg.

Stap 6: PC -bord

Nie veel om hier te sê nie.

Ek het 'n eenvoudige PC Board ontwerp met behulp van die freeware weergawe van Eagle. Die PC Board is so ontwerp dat nie-geïsoleerde snelkoppelingskoene aan die PC Board gesoldeer kan word. Hierdeur kan die volledige UPS -bord bo -op die battery gemonteer word.

Maak seker dat u die twee LM317 -reguleerders 'n ordentlike afvoerbak byvoeg.