साइन आउटपुट के साथ कम-पावर बैकअप बिजली की आपूर्ति का विकास। भाग 1. समस्या का विवरण
निर्बाध बिजली की आपूर्ति (यूपीएस) व्यापक रूप से घर और उद्योग दोनों में उपयोग की जाती है। वे मुख्य शक्ति के "नुकसान" की स्थिति में बैकअप स्रोतों से उपकरणों को आवश्यक शक्ति प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। ऐसे यूपीएस में बैकअप स्रोत मुख्य रूप से बैटरी हैं। इसलिए, ये यूपीएस कुछ मिनटों से लेकर तीन घंटे के जोड़े तक सीमित समय के लिए उपकरण प्रदान करते हैं। बिक्री पर ऐसे उपकरणों की एक बड़ी मात्रा है, जैसा कि वे कहते हैं, हर स्वाद और रंग "जेब" के लिए, विभिन्न विशेषताओं और विभिन्न कार्यों के साथ।रोजमर्रा की जिंदगी में आवेदन के दायरे पर विचार करें।प्रत्येक घर में एक रेफ्रिजरेटर है। मुख्य मॉडल द्विध्रुवी एकल-चरण अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर द्वारा संचालित कंप्रेसर का उपयोग करते हैं। घरेलू रेफ्रिजरेटर की शक्ति 100-200 वाट है। कई घंटों के लिए मुख्य बिजली आपूर्ति (एक ला 220 वोल्ट) का नुकसान रेफ्रिजरेटर के डीफ्रॉस्टिंग को जन्म दे सकता है। यह महत्वपूर्ण नहीं है, लेकिन असुविधाजनक है। लेकिन एक पारंपरिक कंप्यूटर यूपीएस यहां मदद नहीं करेगा: कंप्रेसर इंजन ऐसे यूपीएस द्वारा प्रदान किए गए वोल्टेज के रूप से खुश नहीं होगा। इस तरह के उपभोक्ताओं के लिए साइन आउटपुट यूपीएस की जरूरत होती है।
एक उदाहरण, स्पष्ट रूप से, सबसे वास्तविक, लेकिन यूपीएस के उपयोग के लिए सबसे आवश्यक नहीं है।निजी घर, हीटिंग सिस्टम, परिसंचरण पंप। वही समस्याएं। आधुनिक गैस बॉयलर मूल रूप से उनके डिजाइन में हैं। कंप्यूटर यूपीएस से बिजली की विफलता की स्थिति में, वे भी विशेष रूप से काम नहीं करना चाहते हैं। सच है, आप बिजली और एक काम कर रहे बॉयलर के बिना कुछ घंटों तक जीवित रह सकते हैं, क्योंकि घर कुछ घंटों में ठंड के तापमान तक ठंडा नहीं होता है।हम रोज़मर्रा के जीवन में आउटपुट पर साइन के साथ यूपीएस के उपयोग की तलाश जारी रखते हैं।वही निजी घर, हीटिंग सिस्टम में परिसंचरण पंप, लेकिन हीटिंग सिस्टम खुद गैस पर नहीं है, बल्कि लकड़ी पर है। इसलिए, काम करने के बाद, आपने स्टोव को पिघला दिया और घर को गर्म कर दिया, पंप हीटिंग सिस्टम की पाइपलाइनों के माध्यम से तरल को पंप करता है। बैम! बिजली बंद कर दी। संचलन की कमी के कारण बॉयलर बेतहाशा गर्म होना शुरू हो गया, लेकिन यह बंद करने के लिए गैस वाल्व नहीं है, आपको शाब्दिक और आलंकारिक अर्थों में, स्टोव को बुझाना होगा। और अगर कोई यूपीएस होता, तो शांति से एक-डेढ़ घंटे तक चूल्हे को पिघलाना संभव होता और तब तक इंतजार करना जारी रहता, जब तक पावर ग्रिड ने बिजली से प्राकृतिक गैस की आपूर्ति बहाल नहीं कर दी । पहले से अधिक वास्तविक। अगला।गाँव, प्राकृतिक गैस है, AOGV-11.6-3 प्रकार का एक आउटडोर बॉयलर है। इसका विवरण यहां दिया गया है: यह घरों के लिए विद्युत रूप से स्वतंत्र स्वायत्त ताप प्रणालियों के लिए अभिप्रेत है, 110 वर्ग मीटर तक के कॉटेज।तो उसके काम के लिए बिजली की जरूरत नहीं है। लेकिन शीतलक के संचलन के लिए, एक संचलन पंप का उपयोग किया जाता है। बिजली की कमी बॉयलर के संचालन को प्रभावित नहीं करती है, लेकिन संचलन की कमी के कारण, बॉयलर में पानी उबलने लगता है और सभी आगामी परिणामों के साथ विस्तार टैंक के माध्यम से बाहर निचोड़ा जाता है। तो ऐसी स्थिति में आपको बॉयलर को बंद करना होगा। लेकिन अगर मालिक घर पर नहीं हैं, या रात में ऐसा नहीं होता है?इस तरह के एक विशिष्ट मामले के लिए, एक साइन के साथ एक यूपीएस की आवश्यकता थी। इस तरह के कार्य के लिए एक पूर्ण यूपीएस विकसित करने का कोई मतलब नहीं है। यदि नेटवर्क से बैकअप स्रोत में संक्रमण का समय 5-10 सेकंड है, तो कुछ भी महत्वपूर्ण नहीं होगा, दोनों हीटिंग सिस्टम और पंप के साथ ही।उपरोक्त सभी से, कार्य निम्नानुसार है: एक कम बिजली निरर्थक बिजली की आपूर्ति विकसित करने के लिए 220 वी, 50 हर्ट्ज एक साइन आउटपुट के साथ।प्रस्तावना
हम बाजार की ओर रुख करेंगे और उपलब्ध प्रस्तावों का अध्ययन करेंगे। ऐसा करने के लिए, हमें चुने हुए उपकरणों के लिए कुछ मानदंड निर्धारित करने चाहिए। अनुरोध मामूली होंगे।- पावर - 200 डब्ल्यू
- "शुद्ध" साइन आउटपुट,
- अच्छा ... इतना ही काफी है।
"एक साइन के साथ यूपीएस 200 डब्ल्यू" के अनुरोध पर Google परिणामों से खुश नहीं था। गैस हीटिंग बॉयलर के लिए यूपीएस की गणना और चयन के बारे में लगभग बहुत पहले लिंक वार्ता। सच्चाई यह है कि यूपीएस की कीमत आंख को भाती नहीं है, खासकर अगर आप उन बैटरी को देखें जो यूपीएस के पैकेज में शामिल नहीं हैं - तो यह आम तौर पर दुख की बात है। शेष कड़ियों के लिए वही कहानी है जो मध्यम वर्ग के साधारण नश्वर प्रतिनिधि को खुश नहीं करती है ।परिचय
बाजार पर कई अलग-अलग यूपीएस हैं, तो कुछ क्यों विकसित करें? इस सवाल के कई जवाब हैं:- प्रस्तावित उपकरणों की कीमत, भले ही आसमान नहीं, लेकिन अभी भी उच्च है,
- "शुद्ध" साइन का कार्य अधिक महंगा है और सार्वभौमिक से बहुत दूर है,
- ऐसी प्रणालियों के निर्माण के प्रधानों को समझें,
- डिजाइन में अनुभव प्राप्त करें, बिजली इलेक्ट्रॉनिक्स का विकास,
- प्रोग्रामिंग एमके में अनुभव
- हर कोई स्व-प्रेरणा के लिए सूची जारी रख सकता है ...
कुछ समय के लिए, विकसित डिवाइस की कीमत के बारे में चुप रहें, क्योंकि अब तक कोई विशिष्ट "संख्या" नहीं हैं। लेकिन डिवाइस का परीक्षण करने के बाद, हम उपभोग्य सामग्रियों की सभी लागतों की गणना करेंगे।स्रोत डेटा
चलो आवश्यक गणनाओं के साथ शुरू करते हैं। आइए हम उस शक्ति का अनुमान लगाएं जो चीर को भार, बैटरी जीवन आदि को देने की आवश्यकता है। चलिए शुरू करते हैं।लोड हमारे परिसंचरण पंप होगा। आइए बाजार पर आम मॉडल देखें। यहाँ Google ने क्या दिया है: परिसंचारी पंपों की विशेषताओं का लिंक ।100 वर्ग मीटर तक के छोटे क्षेत्र के घरों के लिए, 100 वाट तक की क्षमता वाले पंपों का उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, शायद ही कभी कोई पंप के तीसरे पावर मोड का उपयोग करता है। तो चलिए 60 वाट बिजली की खपत पर रोक लगाते हैं। यह इस शक्ति से है कि हम गणनाओं पर निर्माण करेंगे।गीतात्मक विषयांतर- , , , (, ..).
रिप 230 V. पावर 60 वाट के आउटपुट पर वोल्टेज। इसलिए, वर्तमान I = P / U = 60/230 = 260 mA होगा।अब हम 90% के क्षेत्र में कनवर्टर 12 V DC -> 230 V AC की दक्षता निर्धारित करते हैं, फिर जब बैटरी से आपूर्ति वोल्टेज 12.4 वोल्ट होता है, तो बैटरी के साथ वर्तमान खपत होगी:
यहां हम इन आंकड़ों पर भरोसा करेंगे, जब इलेक्ट्रॉनिक घटक, और जब दोनों पीसीबी विनिर्माण।चीर का संरचनात्मक आरेख
कनवर्टर 12-> 220 के लिए, आईआईपी बढ़ाने की योजना मूल रूप से उपयोग की जाती है। यही है, स्पंदित स्टेप-अप ट्रांसफार्मर का उपयोग करके, 310 वोल्ट प्रत्यक्ष वोल्टेज प्राप्त किया जाता है, और फिर एक साइन वेव और नियंत्रण रेखा फ़िल्टर द्वारा नियंत्रित ब्रिज सर्किट द्वारा आउटपुट पर 220 वोल्ट की शुद्ध साइन प्राप्त की जाती है। यह दृष्टिकोण एकीकृत सर्किट से लेकर उच्च-गति वाले डायोड आदि के कई घटकों का उपयोग करता है। आखिरकार, आवेग सर्किटरी।अपनी नगण्य कम शक्ति के साथ इस चीर के लिए , आप थोड़ा अलग तरीके से जा सकते हैं।तथाकथित डीसी लिंक से, जो हमारे मामले में बैटरी बस होगा, यानी, 12 वोल्ट, एक साइनसॉइडल शिम द्वारा नियंत्रित पुल सर्किट के माध्यम से, पारंपरिक रैखिक नेटवर्क स्टेप-अप ट्रांसफार्मर की प्राथमिक घुमावदार पर लागू होता है। पहले से ही आवश्यक 220 वोल्ट के साइनसॉइडल वोल्टेज को माध्यमिक से निकालें। सौभाग्य से ऐसी शक्ति और ट्रांसफार्मर के आयाम बड़े नहीं होंगे। ट्रांसफार्मर स्वयं एक फिल्टर के रूप में काम करेगा और एक पहचानने योग्य साइन के लिए लगभग वोल्टेज आकार को सुचारू करेगा। और यदि आप पुल और ट्रांसफार्मर की प्राथमिक घुमावदार के बीच एक कम-प्रतिबाधा नियंत्रण रेखा फ़िल्टर डालते हैं, तो आप साइन के बहुत करीब ट्रांसफार्मर आउटपुट में वोल्टेज का आकार प्राप्त कर सकते हैं।यह इस तरह की योजना के बारे में बताता है। तस्वीर क्लिक करने योग्य है
इस उदाहरण सर्किट में, घटकों को आरआईपी सर्किटरी के मुख्य विचार को दिखाने के लिए लिया जाता है, और उनके मूल्य उन गणनाओं के अनुरूप नहीं हैं जो हम नीचे प्रदर्शन करेंगे। जैसे ही उपकरण डिज़ाइन किया जाएगा सर्किट और अधिक जटिल हो जाएगा।उस समय के दौरान जब पंप RIP से काम कर रहा होता है, तब बैटरी को डिस्चार्ज किया जाता है, और RIP से नेटवर्क पर स्विच करने के बाद, यह बैटरी को नाममात्र की क्षमता तक चार्ज करने के लिए समझ में आता है। जब "बिजली आउटलेट में मौजूद है", पंप नेटवर्क से चलता है, और आरआईपी के आउटपुट सर्किट का उपयोग बैटरी चार्ज करने के लिए किया जा सकता है। यही है, ट्रांसफार्मर की माध्यमिक घुमावदार (यह भी उच्च वोल्टेज है) पर वोल्टेज लागू करें, और प्राथमिक घुमावदार (यह भी कम वोल्टेज है) से वैकल्पिक वोल्टेज को हटा दें, इसे डायोड पुल पर सीधा करें, इसे संधारित्र के साथ चिकना करें और इसके साथ बैटरी को चार्ज करें। इस दृष्टिकोण के लिए सर्किट में किए जाने वाले परिवर्तनों पर विचार करें। तस्वीर क्लिक करने योग्य है
यही है, जब तक नेटवर्क में वोल्टेज है, रिले को खींच लिया जाता है, और रिले संपर्कों के माध्यम से मुख्य वोल्टेज लोड में प्रवेश करता है, साथ ही ट्रांसफार्मर के उच्च-वोल्टेज घुमावदार भी। इसके अलावा, वोल्टेज को कम वोल्टेज से निकाल दिया जाता है। वोल्टेज ट्रांजिस्टर के परजीवी डायोड द्वारा ठीक किया जाता है (शुद्धता के लिए, यह इंगित करने योग्य है कि हम उनका उपयोग नहीं करेंगे, हम आवश्यक वर्तमान के लिए ट्रांजिस्टर के समानांतर में बाहरी उच्च गति के डायोड स्थापित करेंगे। यह संधारित्र द्वारा सुचारू किया जाता है और, एमसी पर नियंत्रण सर्किट द्वारा पी-चैनल ट्रांजिस्टर के माध्यम से सुचारू किया जाता है। एक चौरसाई प्रारंभ करनेवाला के माध्यम से बैटरी में वर्तमान।जब नेटवर्क में बिजली "समाप्त" होती है, तो रिले खुलती है, और सर्किट रिवर्स ऑर्डर में काम करेगा। ट्रांजिस्टर, फिल्टर और एक ट्रांसफार्मर के पुल के माध्यम से 12 वोल्ट की बैटरी से, वोल्टेज को लोड की आपूर्ति की जाएगी।आदेश में नेटवर्क, आदि के साथ तुल्यकालन नहीं करने के लिए। बैटरी से नेटवर्क में लगभग तात्कालिक संक्रमण के लिए और इसके विपरीत, यदि नेटवर्क खो गया है, तो लोड डी-एनर्जेटिक हो जाएगा, रिले खुल जाएगा, सर्किट बैटरी से ऑपरेशन के लिए सब कुछ और सभी को तैयार करेगा और लोड को वोल्टेज उत्पन्न करना शुरू कर देगा। नेटवर्क को पुनर्स्थापित करते समय, सर्किट वोल्टेज पीढ़ी को रोक देगा, सुनिश्चित करें कि सब कुछ ठीक है, और नेटवर्क पर जाने और बैटरी को चार्ज करने के लिए रिले को बंद कर दें। नियंत्रण सर्किट के कार्यों को विकास प्रक्रिया के दौरान उल्लिखित किया जाता है।संरचनात्मक योजना और RIP का मूल सिद्धांत विघटित हो गया था, और इस सकारात्मक मनोदशा में, हम सर्किट के आवश्यक घटकों की गणना और हार्डवेयर मंच की पसंद, डिवाइस के "दिमाग" और बिजली तत्वों के लिए दोनों के लिए आगे बढ़ते हैं। सच्चाई अगले लेख में है।निष्कर्ष
निम्नलिखित भागों में, हम विकसित आरआईपी की गणना पर विचार करेंगे, डिवाइस के इलेक्ट्रिकल सर्किट को तैयार करेंगे, हार्डवेयर प्लेटफॉर्म का चयन करेंगे, और आरआईपी के लिए मुद्रित सर्किट बोर्ड की टोपोलॉजी विकसित करेंगे। हम डिवाइस के कार्यों का विश्लेषण करेंगे, एमके के लिए प्रोग्राम लिखेंगे, उपकरण को स्थापित करने और परीक्षण करने का एक पूरा चक्र चलाएंगे, और यह सब वास्तविक ग्राहक को भी सौंपेंगे।पुनश्च: सच है, विकास में कुछ समय लगेगा, और परियोजना के प्रगति के रूप में आगे प्रकाशनों को प्रकाशित किया जाएगा। मैं लगभग 2-3 सप्ताह के अंतराल के साथ तीन और लेखों पर ध्यान केंद्रित करता हूं।यहां जारी है:भाग संख्या 2भाग संख्या ३ Source: https://habr.com/ru/post/hi390151/
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