Alimentation sans coupure basse tension. Schéma, description

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Alimentation sans coupure basse tension. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Protection des équipements contre le fonctionnement d'urgence du réseau, alimentations sans interruption

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Le dispositif proposé est produit en une série de 350 pièces. Il est utilisé dans les logements et les installations communales de Moscou pour alimenter un système de communication vocale avec des ascenseurs et d'autres équipements similaires qui doivent fonctionner indépendamment de la présence de tension dans le réseau d'alimentation.

L'Alimentation Sans Interruption (ASI) est conçue pour une utilisation sans surveillance dans des locaux non chauffés (salle électrique, salle des machines d'ascenseur, garage, sous-sol, etc.). L'onduleur est protégé contre les courts-circuits dans les circuits de sortie. Il a fait preuve d'une grande fiabilité de fonctionnement depuis 2002. Une conception de circuit simple lui permet d'être répété par un large éventail de radioamateurs.

Principales caractéristiques techniques

Tension de sortie, V nominal ....... 13,5
minimum lorsque le réseau est éteint ....... 8,5
Courant de sortie maximal, A ....... 2
température ambiante,^оDe .......-10...+40
Humidité maximale de l'air à 20 ^оC,% ......80
Dimensions, mm.......235x165x80

Riz. 1 (cliquez pour agrandir)

Le schéma de l'onduleur est illustré à la fig. 1. Il contient un transformateur abaisseur T1 ; deux ponts de diodes : VD1 -VD4 et VD1, VD2, VD5, VD6 (les diodes VD1, VD2 sont communes aux deux ponts) ; condensateur de lissage C4 ; régulateur de tension sur la puce DA1, transistor VT2; batterie au plomb gel (batterie) GB1 avec une tension nominale de 12 V; noeud de commande de sa décharge sur le transistor VT1 ; calculateur de tension secteur sur le relais K1. La LED HL1 indique la présence de tension secteur et HL2 - tension de sortie.

En présence de tension secteur, une tension alternative de 18,5 V provenant de l'enroulement secondaire II du transformateur T1 est fournie aux ponts de diodes. La tension redressée de la sortie du premier pont - le point de connexion des cathodes des diodes VD3 et VD4 - lisse le condensateur C4. Cette tension est utilisée pour alimenter l'unité de contrôle de décharge et le régulateur de tension. Elle est supérieure à la tension de batterie GB1, donc la diode VD7 est fermée.

Le régulateur de tension sur la puce DA1 et le transistor de puissance VT2 sont assemblés selon un schéma typique. Le courant de sortie est limité à une valeur qui peut être approchée par la formule I_max = 0,6/R8. Les condensateurs C2, C3, C5 empêchent l'auto-excitation du régulateur de tension.

La tension redressée de la sortie du deuxième pont - le point de connexion des cathodes des diodes VD5 et VD6 - est utilisée pour alimenter le relais K1. Les résistances R1 et R2 limitent le courant à travers son enroulement et le condensateur C1 atténue les ondulations de tension sur celui-ci. Les contacts de relais K1 sont destinés à être utilisés dans des appareils externes, y compris des systèmes d'automatisation.

En l'absence de tension secteur, la diode VD7 s'ouvre et le régulateur de tension est alimenté par la batterie. La diode VD8 est fermée, car une tension inverse lui est appliquée. La tension de sortie est inférieure à la tension de la batterie d'environ 1,3 V. La durée de fonctionnement de l'onduleur en l'absence de tension secteur est déterminée par la capacité de la batterie et la puissance consommée par la charge. La décharge profonde de la batterie ne se produit pas, car lorsque la tension de sortie chute à 8,5 V, le transistor VT1 se ferme, un niveau de tension élevé apparaît sur la broche 14 de la puce DA1, ce qui l'éteint. Le transistor VT2 se ferme, la LED HL2 s'éteint, la tension de sortie est coupée. Bien sûr, la batterie continue de se décharger à travers la diode VD7 et les résistances R4, R5, mais avec un courant faible (unités mA), et des processus irréversibles dans la batterie peuvent se produire si la tension secteur est absente pendant une longue période. Ainsi, avec une capacité résiduelle de 100 mAh, cela se produira au plus tôt dans une journée.

La plupart des pièces sont montées sur un circuit imprimé de dimensions 75x55 mm et d'une épaisseur de 1,5 mm en fibre de verre. Transformateur de réseau T1 - tout avec une tension secondaire de 18 à 24 V et un courant de 2 A, par exemple TP-50-5, dans lequel deux enroulements secondaires sont connectés en série. Le transistor VT2 est monté sur un dissipateur thermique d'une surface de refroidissement de 400 cm2. Relais K1 - RES15, version RS4.591.001. Résistances fixes R1-R4, R6, R9 et R10 - C2-33N (analogue de MLT), R8, R11 - C5-16MB ; trimmers R5 et R7 - SP3-19A. Condensateurs C1, C4, C5 - CD295 importé (similaire à K50-68), C2 et C3 - KM5B.

Au stade du développement de l'appareil, l'auteur a utilisé un transformateur, un dissipateur thermique, un fusible et un boîtier d'alimentation sans interruption BPP-20, ainsi qu'une batterie de 7 Ah. L'apparence de l'appareil dans le boîtier est illustrée à la fig. 2.

Alimentation sans coupure basse tension
Fig. 2

Pour configurer l'onduleur, vous avez besoin d'une alimentation de laboratoire (ci-après LLP) avec une tension réglable de 9 ... 20 V et d'un voltmètre DC, ainsi qu'une charge résistive de 7 ohms 30 W ou équivalent. L'onduleur est déconnecté du secteur et de la batterie, et les résistances ajustables R5 et R7 sont réglées sur la position supérieure selon le schéma. Une tension de 20 V est réglée à la sortie LIP, celle-ci et un voltmètre sont connectés à l'onduleur à la place de la batterie, en respectant la polarité. En déplaçant le moteur de la résistance d'accord R7, une tension de 13,5 V est définie à la sortie de l'onduleur, puis la tension de sortie du LIP est progressivement réduite jusqu'à ce que la tension à la sortie de l'onduleur chute à 8,5 V. Après cela, le moteur de la résistance d'accord R5 est progressivement abaissée en fonction du circuit, jusqu'à ce que la tension de sortie chute brusquement à une valeur proche de zéro.

Ensuite, éteignez le LIP et connectez l'UPS au secteur AC. La tension à sa sortie doit être de 13.5 V. Fermez la sortie pendant 2.3 s et, après ouverture, vérifiez le rétablissement du fonctionnement normal de l'onduleur.

Enfin, la batterie est connectée et une charge résistive de 7 ohms est connectée à la sortie pendant 2.3 heures. Dans ce mode, le courant de sortie est de 1,93 A. Passé ce délai, la tension de sortie doit rester égale à 13.5 V. Le transistor VT2 doit pas surchauffer. A la fin du réglage, avec le réseau déconnecté, la présence de la tension d'alimentation à la charge est vérifiée.

Dans la plupart des cas, l'onduleur a été installé dans un panneau électrique, qui dispose généralement d'un espace libre où des instruments de mesure supplémentaires peuvent être placés. Pour prolonger la durée de vie de la batterie, il est conseillé de contrôler la tension de sortie de l'ASI avec un voltmètre, et son courant de recharge avec un ampèremètre, qui est inclus dans les disjoncteurs VD8 et R11.

La charge connectée à la sortie de l'UPS doit être conçue pour la tension d'alimentation, qui peut varier dans la plage de 8,5 ... 13,5 V.

Pour augmenter la fiabilité de l'onduleur en cas de court-circuit de sa sortie, il est conseillé d'inclure une résistance de 2 Ohm 1 W dans le circuit de sortie du microcircuit 240 DA0,25.

Auteur : I. Korolev

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