この簡単なチュートリアルでは、次の方法を学びます。カスタマイズされたUPS回路を設計する自宅では、いくつかのNANDICやいくつかのリレーなどの通常のコンポーネントを使用しています。

UPSとは

無停電電源装置の略であるUPSは、突然の停電や変動、さらには電圧低下に関係なく、接続された負荷にシームレスなAC主電源をわずかな中断なしに提供するように設計されたインバーターです。

UPSは、重要なデータ処理を伴い、重要なデータ処理操作中に主電源を中断する余裕がないPCやその他の機器に役立ちます。

これらの機器の場合、UPSは、負荷への瞬時の電力バックアップと、実際の主電源が復旧するまで、コンピューターの重要なデータを保存するための十分な時間をユーザーに提供するため、非常に便利です。

つまり、UPSは、主電源の誤動作が発生した場合に、主電源からインバーターへの切り替え（バックアップモード）およびその逆の切り替えを非常に迅速に行う必要があります。

この記事では、最低限の機能をすべて備えたシンプルなUPSを作成する方法を学び、上記の基本事項に準拠し、操作の過程で高品質の無停電電源装置をユーザーに提供します。

UPSステージ

基本的なUPS回路次の基本的な段階があります。

1）インバータ回路

2）バッテリー

3）バッテリー充電回路

4）リレーまたはトライアックやSSRなどの他のデバイスを使用した切り替え回路ステージ。

“さまざまなタイプのサーキットブレーカ ”

それでは、上記の回路ステージを構築して統合し、適度に適切な実装を行う方法を学びましょう。 UPSシステム。

ブロック図

無停電電源装置の前述の機能段階は、次のブロック図から詳細に理解できます。

ここでは、UPSのメイン切り替え機能がいくつかのDPDTリレーステージによって実行されていることがわかります。

両方のDPDTリレーは、12 VACからDCへの電源またはアダプターから給電されます。

左側のDPDTリレーがバッテリー充電器を制御しているのがわかります。バッテリー充電器は、ACメインが上部リレー接点を介して利用可能になると電力が供給され、下部リレー接点を介してバッテリーに充電入力を供給します。 AC主電源に障害が発生すると、リレー接点はN / C接点に切り替わります。上部のリレー接点はバッテリー充電器の電源をオフにし、下部の接点はバッテリーをインバーターに接続してインバーターモードの動作を開始します。

右側のリレー接点は、グリッドACメインからインバータACメインへ、またはその逆に切り替えるために使用されます。

実用的なUPS設計

以下の説明では、実用的なUPS回路を理解して設計しようとします。

1）インバーター。

UPSは重要で敏感な電子機器を扱う必要があるため、関連するインバーターステージはその波形を適度に進める必要があります。つまり、通常の方形波インバーターはUPSには推奨されない可能性があります。したがって、私たちの設計では、この状態は適切に処理されます。

投稿しましたが多くのインバータ回路このウェブサイトでは、洗練されたものを含む PWM正弦波タイプ、ここでは、記事をより面白くするために完全に新しいデザインを選択し、リストに新しいインバータ回路を追加します

UPSの設計では、1つだけを使用します IC 4093でありながら、優れたPWM修正正弦波を実行できます。出力で機能します。

パーツリスト

IC4093からのN1 --- N3 NANDゲート
MOSFET = IRF540
変圧器= 9-0-9V / 10アンペア/ 220Vまたは120V
R3 / R4 = 220kポット
C1 / C2 = 0.1uF / 50V
すべての抵抗器は1K1 / 4ワットです

インバータ回路の動作

ザ・ IC 4093は、4つのシュミット型NANDゲートで構成されています、これらのゲートは、必要な仕様を実装するために、上記のインバータ回路に適切に構成および配置されています。

ゲートN1の1つは200Hzを生成するための発振器として装備されており、もう1つのゲートN2は50Hzパルスを生成するための2番目の発振器として配線されています。

N1からの出力は、接続されたMOSFETを200Hzのレートで駆動するために使用され、ゲートN2は追加のゲートN3 / N4とともに、50HzのレートでMOSFETを交互に切り替えます。

これは、MOSFETがN1の出力から同時に導通することを決して許可されないようにするためです。

N3、N4からの出力は、N1からの200Hzをパルスの代替ブロックに分割し、トランスによって処理されて、目的の220VでPWMACを生成します。

これで、UPS作成チュートリアルのインバーターステージは終了です。

次の段階では、切り替えリレー回路、および主電源障害時の自動インバータバックアップとバッテリ充電操作を容易にするために、上記のインバータを切り替えリレーと配線する必要がある方法、およびその逆。

リレー切り替えステージとバッテリー充電回路

以下の画像は、提案されたUPS設計の自動切り替えを実装するために、インバータ回路の変圧器セクションをいくつかのリレーで構成する方法を示しています。

図はまた示していますシンプルな自動充電回路図の左側にあるIC741を使用します。

まず、切り替えリレーの配線方法を学び、次にバッテリー充電器の説明に進みます。

この段階で使用されるリレーは全部で3セットあります。

1）RL1およびRL2の形式のSPDTリレーの2つの番号

2）RL3aおよびRL3bとして1つのDPDTリレー。

RL1はバッテリー充電回路に接続されており、バッテリーのハイ/ローカット充電レベルのカットオフを制御し、バッテリーがインバーターに使用できるようになる時期と取り外す必要がある時期を決定します。

SPDT RL2およびDPDT（RL3aおよびRL3b）は、停電および復旧中の即時切り替えアクションに使用されます。 RL2接点は、主電源の有無に応じて、変圧器のセンタータップをバッテリーに接続または切断するために使用されます。

DPDTリレーの2セットの接点であるRL3aとRLbは、停電または復旧期間中にインバーターメインまたはグリッドメイン間の負荷を切り替える役割を果たします。

RL2とDPDTRL3a / RL3bのコイルは14Vで結合されています電源これらのリレーは、入力メインのステータスに応じてすばやくアクティブ化および非アクティブ化され、必要な切り替えアクションを実行します。この14V電源は、主電源が利用可能なときにインバーターバッテリーを充電するための電源としても使用されます。

RL1のコイルは、バッテリのバッテリ充電を制御し、14Vソースからのバッテリへの供給が同じ値に達するとすぐに遮断されることを保証するオペアンプ回路に接続されていることがわかります。

また、バッテリーがインバーターモードで負荷によって消費されている間、その低い放電レベルが11Vを下回らないようにし、このレベルに達すると、バッテリーをインバーターから遮断します。これらの操作は両方とも、オペアンプコマンドに応答してリレーRL1によって実行されます。

上記のUPSバッテリー充電器回路のセットアップ手順は、この記事から学ぶことができます。 IC741を使用してローハイカットオフバッテリー充電器を作成する方法

今では、PCや他の同様のガジェットに無停電電源装置を提供するために使用できる、見栄えの良い小さなUPSを実行するために、上記のすべてのステージを統合する必要があります。

これで、上記の詳細なガイドに従うことで、新しい愛好家が簡単に実行できるパーソナルUPS回路を設計するためのチュートリアルは終了です。

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