Una vez hubo una tarea para desarrollar un UPS interactivo lineal. Este es en realidad el tipo más simple de UPS con una salida de "seno modificado", pero además tiene la capacidad de ajustar el voltaje de salida cuando cambia el voltaje de entrada. Algo así como un simple regulador de voltaje. La función de tiempo de inactividad, pero bastante útil, le permite no cambiar a la alimentación del inversor por cortes de red a corto plazo. Más adelante escribiré sobre esto con más detalle, pero por ahora con este primer artículo me gustaría abrir un pequeño ciclo. Pido a todos los interesados bajo cat.
Parte 1Parte 2Parte 3Introduccion
Comencemos con el diagrama de bloques del UPS. Se da a continuación:
En general, un clásico del género. El voltaje de entrada a través del relé K3, K1, K2 y K4 pasa a la salida y alimenta la carga. Al mismo tiempo, también ingresa al transformador principal del UPS, alimenta el circuito y carga la batería. El cargador no se asigna intencionalmente como una unidad separada, porque el inversor realiza sus funciones, pero esto se discutirá con más detalle la próxima vez.
Los relés K1 y K2 realizan la función de un autotransformador descrito anteriormente. Encendiéndose en diferentes combinaciones, operan el transformador UPS en el modo de un autotransformador y regulan el voltaje de salida.
La figura anterior muestra el estado del relé a la tensión nominal.
Con voltaje reducido, la inclusión será la siguiente:
Y con el aumento aquí es esto:
Como puede ver, todo es bastante simple hasta ahora. Pero, para cambiar estos relés, es necesario conocer la magnitud del voltaje de entrada. Por lo tanto, avanzamos suavemente a la siguiente parte: las mediciones.
Medida de voltaje de entrada y salida
Para la medición, utilizamos este esquema simple (modelado en MicroCap, luego completamente probado en hardware):
V4, V5 son fuentes que simulan voltaje de entrada y salida.
En opamp recogido amplificadores simples. Usando R11, R12, se genera un voltaje de polarización de aproximadamente 1.5V.
Las resistencias se seleccionan de modo que a voltajes de 270 V el rango en las salidas de los operarios sea de 2.5 V. Más un operador tan barato como el LM358 no puede ceder, y no necesitamos hacerlo.
Los diagramas de forma de onda se muestran a continuación:
Hay un truco en el esquema anterior. Este es el uso del condensador C1. Echemos un vistazo a las gráficas de estrés, si lo excluimos.
Esta es una situación en la que hay un voltaje de entrada y hay una salida:
Si bien no hay diferencias del circuito con un condensador. Pero imaginemos que V5 es el voltaje de entrada. Y de repente bam, desaparece. Trabajamos desde el inversor y solo tenemos el voltaje de salida (hasta ahora nos olvidamos de la onda sinusoidal modificada, ahora no importa). Como resultado, obtenemos estos diagramas:
Wow! ¡El operativo ahora nos da un voltaje completamente diferente, aunque en realidad nada ha cambiado! Y por que Porque no hay acoplamiento de CA, como sin condensador!
Alguien puede decir, ¿por qué molestarse con este circuito desde el condensador conectado en paralelo C1 y la resistencia R13? Todo para aumentar el nivel de protección. Después de todo, nuestro nodo de medición está conectado galvánicamente a la red de entrada. La resistencia R13 reduce la corriente. Aterrizar una fase o cero (no se sabe cómo el usuario conecta el enchufe a una toma de corriente) con tierra digital es extremadamente peligroso. Y la presencia de una resistencia con un condensador reduce la corriente a 0.5 mA.
A continuación, me gustaría mostrar las formas de onda de las señales después de las resistencias de alta resistencia R1 y R4:
Y a la salida de los operativos:
Como puede ver, obtenemos una buena señal limpia adecuada para una mayor digitalización directa.
En los siguientes artículos hablaremos sobre la medición de la corriente de salida, así como sobre la construcción de un inversor. ¡También se utilizarán soluciones extremadamente interesantes!