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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Unterbrechungsfreie Niederspannungsstromversorgung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Schutz der Geräte vor Notbetrieb des Netzes, unterbrechungsfreie Stromversorgungen Das vorgeschlagene Gerät wird in einer Serie von 350 Stück hergestellt. Es wird in Wohn- und Gemeinschaftseinrichtungen in Moskau zur Stromversorgung eines Sprachkommunikationssystems mit Aufzügen und anderen ähnlichen Geräten verwendet, die unabhängig von der vorhandenen Spannung im Stromversorgungsnetz funktionieren müssen. Die unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) ist für den unbeaufsichtigten Einsatz in unbeheizten Bereichen (Elektroraum, Aufzugsmaschinenraum, Garage, Keller usw.) konzipiert. Die USV ist gegen Kurzschlüsse in den Ausgangskreisen geschützt. Es hat seit 2002 eine hohe Betriebszuverlässigkeit bewiesen. Ein einfacher Schaltungsaufbau ermöglicht die Wiederholung durch eine Vielzahl von Funkamateuren. Wichtigste technische Merkmale
Das USV-Diagramm ist in Abb. dargestellt. 1. Es enthält einen Abwärtstransformator T1; zwei Diodenbrücken: VD1 -VD4 und VD1, VD2, VD5, VD6 (Dioden VD1, VD2 sind für beide Brücken gemeinsam); Glättungskondensator C4; Spannungsregler auf dem Chip DA1, Transistor VT2; Gel-Blei-Säure-Batterie (Batterie) GB1 mit einer Nennspannung von 12 V; Knoten zur Steuerung seiner Entladung am Transistor VT1; Netzspannungssteuergerät am Relais K1. LED HL1 zeigt das Vorhandensein von Netzspannung und HL2 - Ausgangsspannung an. Bei vorhandener Netzspannung wird den Diodenbrücken eine Wechselspannung von 18,5 V aus der Sekundärwicklung II des Transformators T1 zugeführt. Die gleichgerichtete Spannung vom Ausgang der ersten Brücke – dem Verbindungspunkt der Kathoden der Dioden VD3 und VD4 – glättet den Kondensator C4. Diese Spannung wird zur Versorgung der Entladungssteuereinheit und des Spannungsreglers verwendet. Sie ist größer als die Batteriespannung GB1, daher ist die VD7-Diode geschlossen. Der Spannungsregler auf dem DA1-Chip und dem Leistungstransistor VT2 ist nach einem typischen Schema zusammengebaut. Der Ausgangsstrom wird auf einen Wert begrenzt, der durch Formel I angenähert werden kannmax = 0,6/R8. Die Kondensatoren C2, C3, C5 verhindern eine Selbsterregung des Spannungsreglers. Die gleichgerichtete Spannung vom Ausgang der zweiten Brücke – dem Verbindungspunkt der Kathoden der Dioden VD5 und VD6 – wird zur Versorgung des Relais K1 verwendet. Die Widerstände R1 und R2 begrenzen den Strom durch seine Wicklung und der Kondensator C1 glättet Spannungswelligkeiten. Die Relaiskontakte K1 sind für den Einsatz in externen Geräten, einschließlich Automatisierungssystemen, vorgesehen. Bei fehlender Netzspannung öffnet die VD7-Diode und der Spannungsregler erhält Strom von der Batterie. Die Diode VD8 ist geschlossen, da an ihr eine Sperrspannung anliegt. Die Ausgangsspannung liegt um etwa 1,3 V unter der Batteriespannung. Die Dauer des USV-Betriebs ohne Netzspannung wird durch die Batteriekapazität und die von der Last aufgenommene Leistung bestimmt. Es kommt nicht zu einer Tiefentladung des Akkus, denn wenn die Ausgangsspannung auf 8,5 V sinkt, schließt der Transistor VT1, an Pin 14 des DA1-Chips entsteht ein hoher Spannungspegel, der ihn ausschaltet. Transistor VT2 schließt, LED HL2 erlischt, die Ausgangsspannung wird abgeschaltet. Natürlich entlädt sich die Batterie weiterhin über die VD7-Diode und die Widerstände R4, R5, jedoch mit einem geringen Strom (mA-Einheiten), und wenn die Netzspannung längere Zeit ausfällt, kann es zu irreversiblen Prozessen in der Batterie kommen. Bei einer Restkapazität von 100 mAh wird dies also frühestens an einem Tag passieren. Die meisten Teile sind auf einer Leiterplatte mit den Maßen 75x55 mm und einer Dicke von 1,5 mm aus Glasfaser montiert. Netzwerktransformator T1 – jeder mit einer Sekundärspannung von 18 bis 24 V und einem Strom von 2 A, zum Beispiel TP-50-5, bei dem zwei Sekundärwicklungen in Reihe geschaltet sind. Der Transistor VT2 ist auf einem Kühlkörper mit einer Kühlfläche von 400 cm2 montiert. Relais K1 - RES15, Version RS4.591.001. Festwiderstände R1-R4, R6, R9 und R10 - C2-33N (analog zu MLT), R8, R11 - C5-16MB; Trimmer R5 und R7 - SP3-19A. Kondensatoren C1, C4, C5 – importiertes CD295 (ähnlich K50-68), C2 und C3 – KM5B. In der Phase der Geräteentwicklung verwendete der Autor einen Transformator, einen Kühlkörper, eine Schmelzsicherung und ein Gehäuse für die unterbrechungsfreie Stromversorgung BPP-20 sowie eine 7-Ah-Batterie. Das Aussehen des Geräts im Gehäuse ist in Abb. 2 dargestellt. XNUMX.
Zum Aufbau der USV benötigen Sie ein Labornetzteil (im Folgenden LLP) mit einer einstellbaren Spannung von 9 ... 20 V und ein Gleichspannungsmessgerät, sowie eine ohmsche Last von 7 Ohm 30 W oder gleichwertig. Die USV wird vom Netz und der Batterie getrennt und die Trimmerwiderstände R5 und R7 werden gemäß Diagramm in die obere Position gebracht. Am LIP-Ausgang wird eine Spannung von 20 V eingestellt, dieser und ein Voltmeter werden unter Beachtung der Polarität anstelle der Batterie an die USV angeschlossen. Durch Bewegen des Motors des Abstimmwiderstands R7 wird am USV-Ausgang eine Spannung von 13,5 V eingestellt, anschließend wird die Ausgangsspannung des LIP schrittweise reduziert, bis die Spannung am USV-Ausgang auf 8,5 V absinkt. Danach schaltet der Motor ab Der Abstimmwiderstand R5 wird entsprechend der Schaltung sanft nach unten bewegt, bis die Ausgangsspannung stark auf einen Wert nahe Null abfällt. Schalten Sie dann den LIP aus und schließen Sie die USV an das Wechselstromnetz an. Die Spannung an seinem Ausgang sollte 13.5 V betragen. Schließen Sie den Ausgang für 2.3 s und prüfen Sie nach dem Öffnen, ob der normale Betrieb der USV wiederhergestellt ist. Schließlich wird die Batterie angeschlossen und eine 7-Ohm-Widerstandslast für 2.3 Stunden an den Ausgang angeschlossen. In diesem Modus beträgt der Ausgangsstrom 1,93 A. Nach dieser Zeit sollte die Ausgangsspannung gleich 13.5 V bleiben. Der VT2-Transistor sollte nicht überhitzen. Am Ende der Einstellung wird bei getrenntem Netz das Vorhandensein der Versorgungsspannung an der Last überprüft. In den meisten Fällen wurde die USV in einem Schaltschrank installiert, der normalerweise freien Platz für die Platzierung zusätzlicher Messgeräte bietet. Um die Lebensdauer der Batterie zu verlängern, empfiehlt es sich, die Ausgangsspannung der USV mit einem Voltmeter und den Wiederaufladestrom mit einem Amperemeter zu kontrollieren, das in den Leistungsschaltern VD8 und R11 enthalten ist. Die am USV-Ausgang angeschlossene Last muss für die Versorgungsspannung ausgelegt sein, die im Bereich von 8,5 ... 13,5 V variieren kann. Um die Zuverlässigkeit der USV bei Kurzschlüssen an ihrem Ausgang zu erhöhen, empfiehlt es sich, einen 2-Ohm-1-W-Widerstand in den Ausgangskreis der Mikroschaltung 240 DA0,25 einzubauen. Autor: I. Koroljow
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