मैंने एक लाइन इंटरएक्टिव यूपीएस (भाग 2) कैसे किया

हमारे चक्र के दूसरे भाग में, हम एसी वोल्टेज को मापने के बारे में चर्चा जारी रखते हैं, साथ ही एक लोड के आउटपुट वर्तमान को मापने के बारे में भी चर्चा करते हैं। मैं बिल्ली के नीचे सभी से दिलचस्पी पूछता हूं।

भाग 1
भाग २
भाग ३

आरएमएस वोल्टेज या वर्तमान को मापना

विभिन्न स्रोतों में वास्तविक मूल्य की माप के बारे में बार-बार लिखा गया है। मुझे व्यक्तिगत रूप से निम्नलिखित पसंद आया:

बजट TrueRMS मापन विकल्प
एमके का उपयोग करके प्रभावी वोल्टेज मान को मापने के लिए विधि
संक्षेप में और स्पष्ट रूप से सभी सूत्र लिखे गए हैं
औसत और आरएमएस की गणना वर्तमान / वोल्टेज

संक्षेप में, इस तरह के सभी जटिल गणनाओं का सार यह है कि मुख्य में वोल्टेज स्वयं पूरी तरह से साइनसोइडल आकार से भिन्न हो सकता है, इसके अलावा, आउटपुट पर एक संशोधित साइनसॉइड के साथ यूपीएस के मामले में जब पलटनेवाला से काम कर रहा है, आउटपुट पर तरंग भी केवल दूरस्थ रूप से होगा। एक साइन जैसा दिखता है। इसलिए, यदि हम माप को सरल करते हैं और औसत सीधे मूल्य पर विचार करते हैं, तो परिणाम वास्तविक लोगों से बहुत अलग होंगे।

यूपीएस इनपुट और आउटपुट ( यहां से लिया गया ) पर क्या होता है, इसका एक उदाहरण इस प्रकार है:



मेरे मामले में प्रभावी वोल्टेज की गणना के लिए एल्गोरिथ्म में कोई विशिष्टता नहीं है। 1121 हर्ट्ज की आवृत्ति (50 और 60 दोनों हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ वोल्टेज को डिजिटाइज़ करने के लिए) के साथ, एक टाइमर बाधा उत्पन्न होती है, एडीसी शुरू होता है और माप तीन चैनलों (इनपुट वोल्टेज, आउटपुट वोल्टेज, आउटपुट चालू) पर किए जाते हैं। 90 मापों के संचय के बाद, उनकी गणना की जाती है और वास्तविक मूल्यों की गणना की जाती है।

मानों के वर्गों के योग की गणना सीधे रुकावट में की जाती है, और मुख्य कार्यक्रम चक्र में, फ्लोटिंग-पॉइंट अंकगणित का उपयोग करते समय, औसतन (एक और 20 बिंदुओं पर) प्रभावी मानों की गणना की जाती है।

सभी ऑपरेशन 8-बिट माइक्रोकंट्रोलर PIC18F26K22 पर किए जाते हैं। कोई व्यक्ति तुरंत सवाल पूछ सकता है: एसटीएम 32 क्यों नहीं, वे कहते हैं कि यह अधिक शक्तिशाली, सस्ता, आदि है। मैं तुरंत जवाब दूंगा। STM32 कंट्रोलर अच्छा है, लेकिन किसी तरह यह रूट नहीं हुआ, हालांकि कुछ प्रोजेक्ट्स में इसका इस्तेमाल किया गया था।
हमारे अधिकांश कार्यों में विशाल कंप्यूटिंग संसाधनों की आवश्यकता नहीं होती है, इसलिए 8-बिट यहां पर्याप्त से अधिक है। इसके अलावा, PIC18 में बड़ी संख्या में विकास और अपने स्वयं के सेवा सॉफ़्टवेयर हैं, और यह बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि महत्वपूर्ण रूप से अज्ञात परिधीयों के अध्ययन से विचलित न होने देने के लिए, नए विकास को गति देता है। और हमेशा सबसे अधिक समय लगता है।
PIC18 के भी कई फायदे हैं। यह बिल्ट-इन कैलिब्रेटेड जनरेटर, न्यूनतम बाहरी वायरिंग, 2.5 से 5 वी तक वोल्टेज रेंज, अच्छी निर्मित-निर्मित परिधीय, 25 एमए तक धाराओं के साथ शक्तिशाली आउटपुट आदि। एमके 64 मेगाहर्ट्ज तक की आवृत्ति पर संचालित होता है।

आउटपुट वर्तमान माप

लोड द्वारा खपत वर्तमान को एलेग्रो से एक एकीकृत सेंसर ACS712ELCTR-30A-T (30A पर) द्वारा मापा जाता है। सेंसर साइन को ध्यान में रखते हुए, प्रवाह प्रवाह के लिए आनुपातिक संकेत उत्पन्न करता है। यदि वर्तमान धनात्मक है, तो संकेत 2 V से अधिक होगा, यदि ऋणात्मक, तो 2 V से कम है। सेंसर द्वारा उत्पन्न संकेत MK द्वारा डिजीटल है और लोड को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है। अब निर्माता साइट और उन पर इंगित करता है। प्रलेखन कि ये सेंसर नए विकास में उपयोग करने के लिए अवांछनीय हैं, और इसके बजाय ACS723 श्रृंखला से अधिक आधुनिक मॉडल की सिफारिश करते हैं। लेकिन अभी के लिए, आपूर्तिकर्ताओं से रूस में ACS712 मॉडल खरीदना बहुत सरल है, और सस्ता भी है।

सेंसर बेहद सुविधाजनक है कि यह एडीसी एमके से सीधे संबंध स्थापित करने की अनुमति देता है, जबकि इसके लिए केवल एक 5 वी बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होती है, और यह गैल्वेनिक अलगाव भी प्रदान करता है (वास्तव में, सेंसर गैर-संपर्क है, हॉल प्रभाव पर काम कर रहा है)। अंतिम बिंदु महत्वपूर्ण है, क्योंकि वर्तमान माप एक चरण कंडक्टर में अत्यधिक वांछनीय है, ताकि यूपीएस का संपूर्ण तटस्थ तथाकथित "के माध्यम से", अर्थात्। अनिवार्य रूप से एक एकल कंडक्टर का प्रतिनिधित्व करना। इस सेंसर को आसानी से किसी भी कंडक्टर के गैप में इस्तेमाल किया जा सकता है, जो पूरे माप सर्किट को सरल करता है।

हालांकि, एक दिलचस्प बिंदु इस सेंसर के साथ जुड़ा हुआ है। प्रलेखन के अनुसार, यह 100 एमएस की अवधि के लिए 100 ए की एक वर्तमान पल्स का सामना कर सकता है। इसके अलावा, चिप की अपरिवर्तनीय क्षति हो सकती है। स्वाभाविक रूप से, इनपुट सर्किट में यूपीएस में एक सर्किट ब्रेकर स्थापित होता है। लेकिन इस नाड़ी की अवधि के साथ इसका प्रतिक्रिया समय बस कम है। यहां टाइप-सी मशीन की समय-वर्तमान विशेषता का एक उदाहरण दिया गया है:

यूपीएस सर्किट बोर्ड पर शॉर्ट सर्किट की स्थिति में सुरक्षा के कुछ मार्जिन रखने के लिए, सेंसर निर्माता की सिफारिशों ( लिंक ) के अनुसार एक अतिरिक्त शंट बनाया गया था।

यहाँ बिंदु काफी सरल है। ACS712 के आंतरिक शंट का प्रतिरोध 1.2 mOhm है। यह एक मुद्रित सर्किट बोर्ड पर प्रस्तावित आकार के कंडक्टर के रूप में एक दूसरा ऐसा शंट बनाने के लिए प्रस्तावित किया गया है, इस प्रकार वर्तमान सीमा को आधा (200 ए तक) बढ़ाता है, जो सर्किट ब्रेकर को बहुत तेज़ी से संचालित करने की अनुमति देगा।

मुद्रित सर्किट बोर्ड पर ऐसे वर्तमान शंट के आयाम नीचे दिखाए गए हैं:



यह इस तरह दिखता है:



मैं यह नोट करना चाहता हूं कि यह सेंसर केवल लोड की वर्तमान खपत को मापने के लिए है, ताकि यूपीएस के लोड का आकलन किया जा सके और निर्धारित सीमा से अधिक होने पर स्वचालित रूप से इसे बंद कर दिया जाए। उदाहरण के लिए, एक 600 डब्ल्यू यूपीएस अधिकतम 3 ए का उत्पादन कर सकता है। इस घटना में कि लोड कुछ समय के लिए 4 ए या उससे अधिक का उपभोग करना शुरू कर देता है (उदाहरण के लिए, लगभग 2 सेकंड), फिर हम बस इसे डिस्कनेक्ट कर देते हैं। सर्किट ब्रेकर नेटवर्क से ऑपरेशन के दौरान हार्ड शॉर्ट सर्किट से बचाता है। लेकिन इन्वर्टर के ऑपरेटिंग मोड में, सुरक्षा इलेक्ट्रॉनिक रूप से आयोजित की जाती है, लेकिन अन्य सेंसर का उपयोग करते हुए। थोड़ी देर बाद जब इन्वर्टर के संचालन पर विचार किया जाएगा तो इस पर चर्चा की जाएगी।