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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 무정전 전원 공급 장치. 무선전자공학 및 전기공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 네트워크의 비상 작동, 무정전 전원 공급 장치로부터 장비 보호 통신 장비를 작동할 때 때로는 정전 등으로 자율적인 전원이 필요할 때가 있습니다. 장비가 사람의 개입 없이 작동하는 경우 충전기는 자동이어야 합니다. 이러한 경우에는 무정전 전원 공급 장치가 사용됩니다. 이 기사에서는 이러한 블록 중 하나에 대해 설명합니다. 제안된 무정전 전원 공급 장치(UPS)는 영구 유지 관리 인력(예: 중계기)이 없는 원격 사이트에서 무선 장비의 자동 전원 백업을 위해 설계되었습니다. 공급 전압이 12V DC인 다른 장비에도 사용할 수 있습니다. UPS는 두 가지 작동 모드를 제공합니다. 메인(부하가 220V AC 전원 공급 장치에서 전원을 공급받는 경우)과 비상(주전원 전압이 없을 때 부하가 공칭 전압 12V의 백업 배터리에서 전원을 공급받는 경우)입니다. 구조적으로 이 장치는 13...1A의 전류를 부하에 전달할 수 있는 1,4V 전압의 안정화된 전원 공급 장치를 수용하는 단일 하우징입니다. 충전기; 6~8시간 동안 부하에 전원을 공급하는 배터리; 제어 시스템. 제어 시스템은 자동으로 다음을 수행합니다. - 작동 모드 표시(주 전원, 충전, 배터리의 비상 전원 공급) - 주전원에 전압이 나타날 때 BBP를 작동에 포함 - 안정적인 전류로 배터리를 충전(재충전)합니다. - 단자의 전압에 따라 배터리 충전 정도를 모니터링합니다. - 주전원 전압이 사라지면 부하를 자율 배터리 전원으로 전환합니다. - 6~8시간 이상 주전원 전압이 장기간 차단되어 오작동 또는 과방전이 발생한 경우 배터리를 비상 정지합니다. 수동 모드에서는 배터리로 강제로 전원을 켤 수 있습니다. UPS의 백업 전원으로는 국내 및 수입산 배터리의 다양한 버전이 사용되었습니다. YACHT BATTERY CO, LTD(유형 Y7-12) 및 YUASA CORPORATION(NP7-12)에서 생산한 정격 전압 12V, 용량 7A = dot = h의 납축 배터리는 작동 시 신뢰성이 입증되었습니다. 주기적인 전해질 보충과 지속적인 유지 관리가 필요하지 않으며 "극성 반전" 효과가 없으며 충전된 상태에서 장기간(최대 XNUMX년) 보관할 수 있습니다. 여권 데이터에 따르면 백업 모드에서 배터리 충전 전압은 13,5...13,8V(온도 20°C에서)이고 방전 노모그램에 따르면 전류 6로 1,4시간 방전됩니다. A, 임계 임계 전압은 11V이며, 그 아래에서는 급격한 감소가 있습니다. 이는 완전 방전에 해당하는 곡선 섹션입니다. 배터리 매개변수에 대한 자세한 내용은 "광범위한 사용을 위한 납산 배터리"(Radio, 2000, No. 12, pp. 43, 44) 기사에서 확인할 수 있습니다. 위 내용을 바탕으로 자동 제어 임계값이 선택되었습니다. 상한 임계값(충전 차단) - 14V(충전 전압 13,8V + 배터리 단자의 공급선 및 접점의 전압 손실) 및 하한 임계값(비상 차단) 과방전 방지용 배터리 ) - 11V. 장치의 구성표는 그림 1에 나와 있습니다. 하나.
SA1 토글 스위치가 켜지면 변압기 T1의 1차 권선 전압이 정류기 VD4-VD5, VD1에 공급됩니다. 릴레이 K1.1이 활성화되고 해당 접점 K1이 자동 제어 회로를 켭니다. 정류된 전압은 DA1 칩의 안정기에 의해 안정화됩니다. 필요한 출력 전압 값을 얻기 위해 제너 다이오드 VD6이 DA1 마이크로 회로의 공통 와이어 회로에 연결됩니다. 스태빌라이저의 부하 용량을 늘리기 위해 트랜지스터 VT2의 이미 터 팔로워가 사용됩니다. 녹색 HLXNUMX LED는 안정화된 출력 전압이 있음을 나타냅니다. 장치는 12시간마다 자동으로 배터리 충전을 시작합니다. 충전된 경우 전압이 14V에 도달하자마자 충전 프로세스가 빠르게 중지됩니다. 이 모드를 사용하면 배터리를 지속적으로 충전 상태로 유지할 수 있습니다. 타이머는 요소 DD1.1의 멀티바이브레이터와 카운터 DD2로 구성됩니다. 장치 작동이 시작된 후 12시간이 지나면 카운터 출력 M에 높은 레벨이 나타나고 요소 DD1.2의 출력에 낮은 레벨이 나타납니다. 요소 DD3.5, DD3.6의 트리거는 DD3.6의 출력이 높은 상태로 전환됩니다. 동시에 요소 DD3.1의 출력에 펄스가 나타나 카운터 DD2를 재설정합니다. 요소 DD3.6의 출력에서 하이 레벨이 발생하면 트랜지스터 VT3이 열립니다. 트랜지스터 VT2의 충전 전류 안정기가 켜집니다. 전류가 HL1 LED를 통과하면 전압이 떨어지며 이는 기준으로 사용됩니다. 안정화된 충전 전류는 배터리 GB1에 공급된다. 노란색으로 빛나는 LED HL1은 충전 과정을 나타내는 역할도 합니다. 비교기는 연산 증폭기 DA2.1 및 DA2.2를 사용하여 만들어집니다. 비교기용 기준 전압 소스는 저항 R8과 제너 다이오드 VD9를 사용하여 조립됩니다. 배터리 전압에 의존하지 않습니다. 자동 응답 임계값은 트리밍 저항기 R10 및 R13(각각 하한 및 상한 임계값)을 사용하여 설정됩니다. 배터리 전압이 14V이면 연산 증폭기 DA2.2의 출력에 낮은 레벨이 나타납니다. 요소 DD3.5, DD3.6의 트리거가 재설정되고 DD3.6의 출력에도 낮은 레벨이 나타납니다. 트랜지스터 VT3이 닫히고 배터리 충전이 중지됩니다. 전기 네트워크의 전압이 사라지면 안정기 출력의 전압이 사라지는 것보다 릴레이 K1.1의 접점이 더 빨리 열립니다. 미분 회로 C7R17에 양의 전압 강하가 적용되고 요소 DD1.4의 출력에 로우 레벨 펄스가 나타납니다. DD3.3, DD3.4 요소의 트리거가 전환되고 DD3.3의 출력에 높은 레벨이 나타납니다. 트랜지스터 VT4가 열리고 릴레이 K2가 작동하며 접점 K2.1이 배터리 GB1을 부하에 연결합니다. 빨간색 HL3 LED는 비상 배터리 전원 모드로의 전환을 나타냅니다. 전기 네트워크에 전압이 나타나면 릴레이 K1.1의 접점이 다시 닫힙니다. VD15 다이오드를 통한 낮은 레벨은 트리거 DD3.3, DD3.4를 전환하여 DD3.3 요소의 출력이 낮아집니다. 트랜지스터 VT4가 닫히고 릴레이 K2가 원래 상태로 전환되며 장치가 메인 모드로 전환됩니다. 동시에, 미분 회로 C6R16은 요소 DD1.3의 입력에서 로우 레벨 펄스를 생성합니다. 요소 DD1.3 및 DD3.2를 통과하는 이 펄스는 트리거(DD3.5, DD3.6)를 전환하고 요소 DD3.6의 출력에 하이 레벨이 나타납니다. 트랜지스터 VT3이 열리고 12시간 주기에 도달할 때까지 배터리 충전 프로세스가 시작됩니다. UPS의 비상 작동 모드에서 제어 시스템은 주전원에 장기간 전압이 없어 배터리가 방전되고 배터리 전압이 11V로 떨어지는 경우 배터리가 완전히 방전되지 않도록 보호합니다. , 비교기는 낮은 임계 값에서 트리거되고 연산 증폭기 DA2.1 레벨의 출력에서 낮은 전압이 발생하며 다이오드 VD16을 통해 트리거 DD3.3, DD3.4에 영향을 미칩니다. 트랜지스터 VT4가 닫히고 릴레이 K2.1의 접점이 원래 상태로 돌아갑니다. 부하 전원 공급 장치의 전원이 완전히 차단되었습니다. 주전원 전압이 나타나면 부하는 안정기에 의해 전원을 공급받습니다. 다이오드 VD1 -VD4는 202...226 A 전류에 대해 KD228 시리즈는 물론 KD2, KD3 등 시리즈로 교체할 수 있습니다. 다이오드 VD8-KD202A 또는 이와 유사한 것. 다이오드 VD11-VD17 - KD522, D220, D310 시리즈와 같은 범용 제품입니다. 트랜지스터 VT1은 KT817, KT819 시리즈 및 VT2 - KT818 시리즈에서 사용할 수 있습니다. DA2 마이크로 회로는 K140UD708과 같은 두 개의 범용 연산 증폭기로 완전히 대체될 수 있습니다. DD3 마이크로 회로(부하 용량과 게이팅이 증가된 561개의 인버터) 대신 핀아웃의 차이를 고려하여 K2LNXNUMX를 사용할 수 있습니다. 릴레이 K1 - 하나의 상시 개방 접점이 있는 리드 스위치 RES64A(패스포트 RS4.569.724) 초과 전압을 줄이기 위해 저항 R1을 선택하여 거의 모든 리드 스위치 릴레이를 사용할 수 있습니다. 계전기 K2는 전압 12V, 작동 전류 30mA의 수입 소형 계전기입니다. 전압 9~12V, 작동 전류 최대 50mA, 접점 차단 용량 3A 이상인 릴레이(예: RES9(패스포트 RS4.524.200, RS4.524.201))를 사용할 수 있습니다. RES32(여권 RF4.500.341), RES47(RF 여권 4.500.409). 변압기 T1은 부하에 충분한 전류에서 13V의 XNUMX차 권선 전압을 제공해야 합니다. UPS는 높이 95mm의 직사각형 덮개를 포함하여 크기가 135x305x40인 플라스틱 직사각형 케이스에 장착됩니다(그림 2). 뚜껑 측면에는 통풍구가 뚫려 있습니다.
100cm² 면적의 일반적인 핀형 방열판이 케이스 후면 끝에 외부에 고정되어 있습니다. 트랜지스터 VT1, VT2 및 통합 안정기 DA1은 불소 수지 테이프로 만든 절연 패드의 방열판에 설치됩니다. 배터리는 하우징 전면에 위치하며 탄성 고무 개스킷을 통해 인접한 변압기와 분리되어 있습니다. 릴레이를 포함한 다른 모든 무선 요소는 커버 내부에 부착된 75x250mm 크기의 포일 유리 섬유로 만든 장착 플레이트에 장착됩니다. 호일 층은 얇은 커터를 사용하여 무선 요소 장착을 위한 격리된 5x5mm 패드로 나뉩니다(초소형 회로용 패드 크기는 2,5x5mm). 요소와 패드 사이의 연결은 도체로 이루어집니다. 전원 공급 장치를 설정할 때 먼저 제너 다이오드 VD6을 선택하여 출력 전압을 설정하는 것이 좋습니다. 그런 다음 저항 R2를 선택하여 충전기 전류를 설정합니다. HL1 LED를 통과하는 전류는 최대 허용 값(저항 R4로 선택)을 초과해서는 안 됩니다. 배터리 작동 경험에 따르면 최적의 충전 전류는 재충전에 충분한 전류인 것으로 나타났습니다. 수치적으로는 배터리 용량의 0,05, 즉 0,35A와 같습니다. 디지털 멀티미터와 오실로스코프를 사용하여 비교기의 응답 임계값을 조정하는 것이 편리합니다. 이렇게 하려면 장치에서 저항 R8, R9 및 R12의 연결 지점을 일시적으로 분리하고 외부 조정 전원에 연결해야 합니다. 그런 다음 UPS를 켜고 외부 소스의 전압을 14V로 설정합니다(디지털 멀티미터 사용). 전압계 또는 오실로스코프를 사용하여 연산 증폭기 DA2.2의 출력을 모니터링함으로써 트리밍 저항 R13의 슬라이더를 회전시켜 낮은 레벨을 달성합니다. 마찬가지로 외부 소스의 전압을 11V(비교기의 낮은 임계값에 해당)로 설정하면 저항 R2.1을 조정하여 연산 증폭기 DA10의 출력에서 낮은 레벨을 달성합니다. 응답 임계값을 설정한 후 원래 연결을 복원합니다. 리드 릴레이 K1의 안정적이고 안정적인 작동을 위해 커패시터 C2는 권선과 병렬로 연결됩니다(실험적으로 선택됨). 저자: V.Lavrinenko, F.Rotar, Volzhsky, 볼고그라드 지역.
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