Εφεδρικό κύκλωμα τροφοδοσίας 12 volt. Αυτόματος διακόπτης ισχύος. Ανίχνευση και εναλλαγή παρουσίας δικτύου

Στη λειτουργία του τροφοδοτικού του εξοχικού ή εξοχική κατοικίαΣυχνά συμβαίνουν διακοπές ρεύματος, ειδικά όταν μεγάλη απόστασηαπό μεγαλουπόλεις. Για να διασφαλιστεί η αυτόνομη εφεδρική παροχή ρεύματος, προσφέρονται σήμερα πολλές αποτελεσματικές συσκευές και κυκλώματα που προστατεύουν ευαίσθητα σε υπερτάσεις. οικιακές συσκευέςκαι εξοπλισμό υψηλής τεχνολογίας. Είναι εύκολο να φανταστεί κανείς πώς αισθάνονται οι ιδιοκτήτες σπιτιών στην ύπαιθρο κατά τη διάρκεια της κρύας περιόδου όταν υπάρχει διακοπή ρεύματος, ειδικά εάν το σύστημα λειτουργεί. αυτόνομη θέρμανσηκαι όλες τις ηλεκτρικές συσκευές. Για να λύσετε αυτό το πρόβλημα, αξίζει να εγκαταστήσετε ένα εφεδρικό τροφοδοτικό στο σπίτι.

Τρόποι για την εξάλειψη των διακοπών στο σύστημα τροφοδοσίας

Το κλείσιμο μιας γραμμής ηλεκτρικού ρεύματος είναι μια τεράστια ταλαιπωρία και έχουν αναπτυχθεί πολλές επιλογές για την πρόληψη πολλών από τα προβλήματα που σχετίζονται με διακοπές ρεύματος. Οι ειδικοί συνιστούν να μην αρνείστε στον εαυτό σας όλα τα οφέλη του πολιτισμού, ειδικά επειδή δεν χρειάζεται να εφεύρετε τίποτα - πωλούνται συσκευές για εφεδρική τροφοδοσία στο σπίτι. Καλούνται να γίνουν εναλλακτική πηγή, που θα παρέχει ηλεκτρική ενέργεια στο ποσό που πολύς καιρόςθα διασφαλίζει τη λειτουργία των βασικών ηλεκτρικών συσκευών:

• συστήματα ασφαλείας και πυροπροστασίας·
• εξαναγκασμένος αερισμός και κλιματισμός.
• εκκίνηση λέβητα στερεών καυσίμων.
• αντλίες για ύδρευση και αποχέτευση?
• οικιακές ηλεκτρικές συσκευές και άλλος εξοπλισμός.

Όλα αυτά δεν μπορούν να λειτουργήσουν χωρίς το ηλεκτρικό δίκτυο, γι' αυτό είναι τόσο σημαντικό ένα αποτελεσματικό σύστημα εφεδρικής τροφοδοσίας. Πολλά κτίρια των προαστίων δεν εγγυώνται πάντα την αξιόπιστη λειτουργία μιας κεντρικής παροχής ηλεκτρικής ενέργειας. Λόγω των ασταθών χαρακτηριστικών τάσης στο δίκτυο και των συχνών απρογραμμάτιστων διακοπών ρεύματος για αρκετές ώρες ή και ημέρες, τέτοια συστήματα ή ευαίσθητες ηλεκτρικές συσκευές αποτυγχάνουν. Μια εξοχική κατοικία δεν πρέπει να είναι ο τόπος απόφασης συνεχή προβλήματα, αλλά ένα υπέροχο μέρος για να χαλαρώσετε. Η αδιάλειπτη αυτόνομη παροχή ρεύματος σε εξοχική κατοικία ή εξοχική κατοικία πρέπει να λειτουργεί σταθερά - για τη λειτουργία όλων των συστημάτων υποστήριξης ζωής.

Υπάρχουν πολλές επιλογές για την επίλυση του προβλήματος των διακοπών ρεύματος. Για παράδειγμα, εγκατάσταση ενός αυτόνομου εφεδρικού τροφοδοτικού αδιάλειπτος τύπος, το οποίο μπορεί να αγοραστεί μαζί με ένα σετ μπαταριών (επαναφορτιζόμενες μπαταρίες). Είναι σε θέση να εργάζονται αυτόνομα για κάποιο χρονικό διάστημα, ανάλογα με την ισχύ και το συνολικό τους φορτίο.

Μπαταρίες για αποθεματικό σύστημαΗ παροχή ηλεκτρικού ρεύματος εγγυάται την αδιάλειπτη παροχή ηλεκτρικής ενέργειας στους καταναλωτές κατά τη διάρκεια μακροχρόνιων διακοπών του δικτύου ή ελλείψει εξωτερικών δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας σε απομακρυσμένες περιοχές.

Έργο εφεδρικής τροφοδοσίας

Το έργο εφεδρικής τροφοδοσίας περιλαμβάνει όλη την τεκμηρίωση, η οποία λαμβάνει υπόψη τη συνολική ισχύ όλων αυτόνομες πηγές. Το εφεδρικό αυτόνομο σύστημα τροφοδοσίας μιας εξοχικής κατοικίας μπορεί να περιλαμβάνει υπερσύγχρονους μίνι σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής και παραδοσιακές πηγέςηλεκτρική ενέργεια. Όσο περισσότερα αναμένονται τροφοδοτικά δικτύου, τόσο μεγαλύτερη είναι η απόδοση. Ωστόσο, ένα τέτοιο έργο πρέπει να περιλαμβάνει όλους τους δείκτες ισχύος της γεννήτριας και χωρητικότητας μπαταρίας.

Η ισχύς σχεδιασμού του αυτόνομου εφεδρικού τροφοδοτικού, συμπεριλαμβανομένου του μετατροπέα, υπολογίζεται ως εξής - η συνολική ισχύς των συσκευών λειτουργίας προστίθεται και πολλαπλασιάζεται επί 3. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι κατά την εκκίνηση ο εξοπλισμός τραβάει μέγιστο ποσόενέργεια. Αυτός ο δείκτηςλαμβάνονται υπόψη προκειμένου να αυτόνομο δίκτυοαντιμετώπισε το μέγιστο δυνατό φορτίο σύμφωνα με τη σχεδιασμένη χωρητικότητα. Οι υπολογισμοί περιλαμβάνουν τις ανάγκες τροφοδοσίας των συσκευών που τροφοδοτούνται από το κύκλωμα:

• ενεργή θέρμανση (σόμπα και ηλεκτρικός βραστήρας, λαμπτήρες πυρακτώσεως).
• επαγωγικό (ψυγείο, πλυντήριο, τηλεόραση, φούρνο μικροκυμάτων κ.λπ.)

Η κατανάλωσή τους αθροίζεται (σύμφωνα με τον πίνακα ή σύμφωνα με τις συνημμένες οδηγίες) και προστίθεται το 20-25% της μέγιστης τιμής, σε περίπτωση που όλες οι ηλεκτρικές συσκευές λειτουργούν ταυτόχρονα. Δηλαδή, μια μικρή ντάτσα με ελάχιστο φωτισμό, μια τηλεόραση και ένα ψυγείο θα λειτουργεί σύμφωνα με το εφεδρικό σχέδιο τροφοδοσίας για μια εξοχική κατοικία με ισχύ 2 kW. Εάν χρησιμοποιείτε ηλεκτρικά εργαλεία και άλλες συσκευές, τότε προσθέστε άλλα 5-6 kW.

Τύποι γεννητριών

Σήμερα το πιο κοινό αυτόνομο εφεδρικές πηγέςπαροχή ηλεκτρικού ρεύματος:

• σταθμός αδιάκοπη παροχή ενέργειας;
• γεννήτρια ντίζελ;
• ανεμογεννήτρια?
• γεννήτρια βενζίνης?
• αντιστροφέας

1. Ηλεκτρική γεννήτρια βενζίνηςΘεωρείται ένα από τα πιο αποτελεσματικά, αν και δεν μπορεί να ονομαστεί οικονομικό. Αλλά είναι αρκετό για αυτό με κατανάλωση ισχύος περίπου 6 kW. Τέτοιες πηγές ενέργειας είναι κατάλληλες όπου δεν υπάρχει άλλη εναλλακτική λύση και η βενζίνη μπορεί να μεταφερθεί χωρίς προβλήματα. Για παράδειγμα, εάν μια εξοχική κατοικία βρίσκεται κάπου κατά μήκος της εθνικής οδού ή όχι μακριά από ένα βενζινάδικο.

Κύρια πλεονεκτήματα:

• Σχεδόν αθόρυβη λειτουργία.
• Ξεκινά καλά το χειμώνα.
• μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως εφεδρική πηγή.

2. Σε ένα μεγάλο νοικοκυριό, η κατανάλωση ενέργειας είναι αρκετά μεγαλύτερη, ειδικά αν είναι πολύ φωτιστικάκαι δεν υπάρχει άλλη θέρμανση εκτός από ηλεκτρικά τζάκια. Εάν η κατανάλωση ισχύος είναι μεγαλύτερη από 6 kW, οι ειδικοί συνιστούν την αγορά μιας γεννήτριας ντίζελ. Ωστόσο, αυτό επίσης δεν μπορεί να γίνει χωρίς σημαντικές οικονομικές επενδύσεις. Αλλά λειτουργεί σχεδόν σε οποιεσδήποτε συνθήκες.

3. Μια ανεμογεννήτρια, ή στην κοινή γλώσσα ένας «ανεμόμυλος», είναι αρκετά αποτελεσματική, αλλά μπορεί να εγκατασταθεί σε μια περιοχή όπου φυσούν πάντα αρκετά ισχυροί άνεμοι ή φυσούν εποχιακά ρεύματα κατά μήκος ενός αγωνιστικού φαραγγιού.

4. Μεταξύ της νέας γενιάς εφεδρικών πηγών τροφοδοσίας, χρησιμοποιούνται συχνά και παλμικοί πυκνωτές (PC). Μια εξαιρετική εναλλακτική σε άλλα αυτόνομα συστήματα τροφοδοσίας, πρακτικά καινοτόμος εξοπλισμός που μπορείτε να αγοράσετε έτοιμο. Αυτά τα φορητά μοντέλαπροσφέρουν βελτιωμένα χαρακτηριστικά αδιάλειπτης παροχής ρεύματος που μπορούν να λειτουργήσουν ανεξάρτητα ή σε εφεδρικό σύστημα τροφοδοσίας. Προτείνουν το ακόλουθο σετ:

• μετασχηματιστής τάσης?
• ρελέ για εναλλαγή από το δίκτυο στην μπαταρία.
• Φορτιστής.

Όταν συνδέετε έναν μετατροπέα και αυτόνομες μπαταρίες στο κύκλωμα, έχετε επίσης έναν μίνι σταθμό ισχύος με επαρκή ισχύ.

Σύστημα inverter βασισμένο σε ηλιακούς συλλέκτες

Σε όλο τον κόσμο, η εγκατάσταση ηλιακών συλλεκτών στην οροφή δεν είναι κάτι νέο, αλλά κάτι κοινό. Είναι αλήθεια ότι είναι ακριβό, αλλά η επένδυση αποδίδει με την πάροδο του χρόνου. Η ενέργεια του ήλιου μετατρέπεται εύκολα σε εναλλασσόμενο ρεύμα, ωστόσο, δεν έχει όλες οι περιοχές αρκετή ισχύ για χρέωση ισχυρές μπαταρίεςκαι πλήρης παροχή ολόκληρου κτιρίου κατοικιών.

Το καλοκαίρι, για τη φόρτιση της μπαταρίας για εφεδρική παροχή ρεύματος, αυτό μπορεί να είναι αρκετό για να τη συσσωρεύσει για τη λειτουργία του δικτύου βραδινή ώρα- σε λίγες ώρες. Από την άλλη, τέτοια πάνελ δικαιολογούνται όταν υπάρχει μια δεύτερη πηγή αυτόνομης τροφοδοσίας, όπως μια γεννήτρια ντίζελ ή ένας μετατροπέας.

Βασικός εξοπλισμός για την εργασία στο σχέδιο λήψης ηλιακής ενέργειας και μετατροπής της σε ηλεκτρική ενέργεια:

• ηλιακά πάνελ τοποθετημένα στην οροφή ενός σπιτιού ή αλλού.
• ηλεκτρικός ελεγκτής φόρτισης?
• Αυτόματη προστασία DC/AC.
• ένα σετ επαναφορτιζόμενων μπαταριών υψηλής χωρητικότητας.
• μονάδα μετατροπέα της απαιτούμενης ισχύος.

Αποδεικνύεται ότι είναι ένας μικρός οικιακός σταθμός ηλεκτροπαραγωγής στην επικράτεια ενός εξοχικού σπιτιού σε μια απομακρυσμένη μεγάλη πόλη. Μπορεί να συμπληρωθεί αποτελεσματικό σύστημα τύπος μετατροπέα, όπου οι πηγές ενέργειας έχουν σχεδιαστεί για να αλληλοσυμπληρώνονται αποτελεσματικά.

Το σύστημα τύπου inverter είναι ιδανικό για την παροχή αδιάλειπτης τροφοδοσίας σε συνδυασμό με ηλιακούς συλλέκτες. Η γεννήτρια μπορεί να απενεργοποιηθεί ενώ η μπαταρία φορτίζεται από ηλιακή ενέργεια, αυξάνοντας σημαντικά τη διάρκεια ζωής της.

Αντιστροφέας

Ένας μετατροπέας είναι ένα σημαντικό στοιχείο της αυτόνομης παροχής ρεύματος μιας εξοχικής κατοικίας ή εξοχικής κατοικίας. Καθιστά δυνατή την περιοδική απενεργοποίηση της γεννήτριας για την ελαχιστοποίηση της κατανάλωσης καυσίμου. Στο εξωτερικό, ως εναλλακτικό σχήμα παροχής ηλεκτρικής ενέργειας, οι μετατροπείς θεωρούνται αναπόσπαστο μέρος μιας αυτόνομης παροχής ρεύματος. Είναι επίσης καθολικά όταν δεν είναι δυνατή η χρήση αιολικής και ηλιακής ενέργειας.

Αυτή η συσκευή είναι εξαιρετικά αξιόπιστη και λειτουργεί σύμφωνα με την αρχή «βύσμα και ξεχάστε». Οι σύγχρονοι μετατροπείς εγγυώνται αδιάλειπτη λειτουργία εφεδρική ισχύςόχι μόνο ακίνητα, αλλά και «κινητά» σπίτια όπως ρυμουλκούμενα, γιοτ και ρυμουλκούμενα αυτοκινήτων κ.λπ.

Για προστασία από διακοπές ρεύματος κατά τη διάρκεια μιας διακοπής ρεύματος, ένας μετατροπέας για εφεδρική τροφοδοσία στο σπίτι λειτουργεί καλά. Με τάση 220V είναι σε θέση να παρέχει ηλεκτρικό ρεύμα με ελάχιστο κόστος συντήρησης. Ταυτόχρονα, παρέχει τη δυνατότητα σύνδεσης επαναφορτιζόμενων μπαταριών που παρέχουν μακροχρόνια εφεδρική παροχή ηλεκτρικής ενέργειας. Οι μετατροπείς ανήκουν στη σειρά των πιο ανθεκτικών UPS για τη χρήση οικιακών ηλεκτρικών συσκευών και εξοπλισμού ευαίσθητου σε υπερτάσεις.

Σημαντικά πλεονεκτήματα του μετατροπέα:

• αθόρυβη λειτουργία.
• Δυνατότητα εγκατάστασης σε οποιοδήποτε δωμάτιο.
• ελάχιστη φροντίδα και συντήρηση.
• υψηλή αξιοπιστία;
• μακροπρόθεσμη εγγύηση κατασκευαστή.
• εξαιρετική ποιότητα;
• σταθερή παροχή ηλεκτρικής ενέργειας·
• αυτόματη μετάβαση με σύνδεση σε εφεδρικό κύκλωμα τροφοδοσίας.

Σε περίπτωση διακοπής ρεύματος σε γραμμή ρεύματος σε δρόμο ή χωριό για έως και μία ημέρα, ο μετατροπέας είναι πέρα ​​από τον ανταγωνισμό. Η αδιάλειπτη παροχή ρεύματος σε μια ντάτσα ή μια προαστιακή περιοχή χρησιμοποιώντας μετατροπέα κατά τη διάρκεια συχνών διακοπών είναι πιο επικερδής από την εργασία με μια γεννήτρια.

Συμβουλή: Προαιρετικά - μια γεννήτρια συν έναν μετατροπέα. Εδώ συνοψίζονται τα «υπέρ» τους και ισοπεδώνονται τα «μειονεκτήματά» τους. Ο μετατροπέας μπορεί να εκκινήσει τη γεννήτρια εάν οι μπαταρίες είναι χαμηλή και στη συνέχεια να σβήσει άσκοπα. Η γεννήτρια είναι θορυβώδης, γι' αυτό καλό είναι να την ανάβετε κατά τη διάρκεια της ημέρας ενώ βρίσκεστε στη δουλειά ή εκτός σπιτιού και το βράδυ να μεταβείτε σε αθόρυβο μετατροπέα.

Χαρακτηριστικά της ηλεκτρικής γεννήτριας

Οι ηλεκτρικές γεννήτριες λειτουργούν διαφορετικές πηγέςενέργεια και παραγωγή:

• Ρεύμα 1 φάσης - για τροφοδοσία συσκευών 220 W.
• Τριφασικό ρεύμα - 380 W.

Η γεννήτρια για εφεδρική τροφοδοσία είναι πολύ αποδοτική και η ισχύς της μπορεί να ξεπεράσει τα 16 kW, επομένως είναι αρκετά κατάλληλη για πλήρη αυτόνομη υποστήριξηεξοχική κατοικία. Προαιρετικά - για υποστήριξη αδιάλειπτης παροχής ρεύματος κατά τη διάρκεια συχνές διακοπές λειτουργίαςηλεκτρική ενέργεια.

Η γεννήτρια ανοιχτού κώδικα συνοδεύεται από:

• αυτόματο σύστημα εξαερισμού?
• ασπίδα για να εξασφαλιστεί η εργασία?
• σύστημα αφαίρεσης καυσαερίων.
• μονάδα αυτόματης ανεφοδιασμού καυσίμου.
• αυτόματο σύστημα πυρόσβεσης (μέτρα πυρασφάλειας).

Μειονεκτήματα της γεννήτριας:

Χωρίς αλλαγή φίλτρων, μπουζί και λαδιού, η γεννήτρια αποτυγχάνει και απαιτεί επίσης:

• δωμάτιο με εξαερισμό?
• δοχεία για τη μεταφορά καυσίμου ντίζελ ή υψηλής ποιότητας χειμερινό ντίζελ για εργασία την κρύα εποχή.
• θόρυβος περιβάλλοντος και παράπονα από γείτονες κατά την ασυντόνιστη ενεργοποίηση.
• η μυρωδιά του ανακυκλωμένου καυσίμου ντίζελ.
• την ανάγκη για περιοδική συντήρηση, ανεφοδιασμό και έλεγχο λειτουργίας·
• συμμόρφωση με το χρονοδιάγραμμα αντικατάστασης αναλώσιμων.

Αν και αυτά τα προβλήματα δεν είναι τόσα πολλά ώστε να αρνηθεί τη δυνατότητα χρήσης του, διαταράσσει την ηρεμία και την κανονική ανάπαυση εξοχική κατοικία. Και παρόλο που εγγυάται την εφεδρική τροφοδοσία και την αδιάλειπτη παροχή ρεύματος στο σπίτι, είναι καλύτερο να το χρησιμοποιείτε σε συνδυασμό με άλλα συστήματα και σε περίπτωση απουσίας των ιδιοκτητών του σπιτιού.

Αυτός είναι ο λόγος που οι ηλεκτρικές γεννήτριες ντίζελ χρησιμοποιούνται συχνότερα ως εφεδρική πηγή ηλεκτρικής ενέργειας. Σήμερα, η εγχώρια αγορά προσφέρει πολλούς τύπους γεννητριών ντίζελ που χρησιμοποιούνται για εφεδρική παροχή ρεύματος σε εξοχικές κατοικίες, καθώς και για θέρμανση και παροχή νερού. Οι σύγχρονες μονάδες παραγωγής ενέργειας ντίζελ διατίθενται σε αρθρωτές και κλασικές (ανοιχτές) εκδόσεις.

Αρκετά συχνά υπάρχει ανάγκη παροχής εφεδρικής τροφοδοσίας στη συσκευή σας.

Το πιο απλό

Ο ευκολότερος τρόπος μετάβασης σε εφεδρική τροφοδοσία είναι 2 δίοδοι

Μόνο μία από τις δίοδοι θα είναι ανοιχτή, από την πηγή ρεύματος της οποίας η τάση είναι μεγαλύτερη. Τα πλεονεκτήματα του συστήματος είναι η απλότητα και το χαμηλό κόστος. Τα μειονεκτήματα του κυκλώματος είναι προφανή: η εξάρτηση της τάσης του φορτίου από το ρεύμα, τον τύπο της διόδου (Schottky ή κανονική) και τη θερμοκρασία. Η τάση θα είναι πάντα χαμηλότερη από αυτή της πηγής από την ποσότητα της πτώσης τάσης στη δίοδο.

Λίγο πιο περίπλοκο

Αυτό το κύκλωμα είναι λίγο πιο περίπλοκο, λειτουργεί ως εξής: όταν υπάρχει τάση VCC και είναι μεγαλύτερη από την τάση της εφεδρικής πηγής (σε αυτήν την περίπτωση είναι η μπαταρία BT2), τότε το mosfet είναι κλειστό, επειδή Η τάση στην Πύλη είναι υψηλότερη από την Πηγή, η διέλευση της τάσης στο φορτίο και η Πηγή εξασφαλίζεται από την ανοιχτή δίοδο D3. Όταν εξαφανιστεί το VCC, η τάση στην πύλη θα εξαφανιστεί μαζί της, αλλά η δίοδος μέσα στο mosfet θα ανοίξει, παρέχοντας τάση στην Πηγή, και εφόσον υπάρχει τώρα τάση στην Πηγή, αλλά όχι στην Πύλη, το τρανζίστορ θα ανοίξει πλήρως, διασφαλίζοντας την εναλλαγή της μπαταρίας χωρίς απώλεια τάσης. Αυτή η μέθοδοςΕξαιρετικό για εναλλαγή τροφοδοσίας για Μονάδα GSM, επιλέγουμε την εξωτερική τάση 4,5V, μετά 4,2-4,3V θα έρθουν στη μονάδα μέσω της διόδου D3 και η τάση θα ρέει από την μπαταρία χωρίς απώλειες.

Ακριβά αλλά χωρίς απώλεια

Χωρίς απώλεια τάσης, μπορείτε να αλλάξετε πηγές χρησιμοποιώντας ειδικά μικροκυκλώματα, ιδίως δελτίο δεδομένων λήψης LTC4412 Ωστόσο, αυτό το μικροκύκλωμα μπορεί να είναι σπάνιο και ακριβό.

Βέλτιστη χωρίς απώλειες

Λοιπόν, καταλήξαμε ο καλύτερος τρόπος, και χωρίς απώλειες. Αρχικά, ας δούμε το μπλοκ διάγραμμα του LTC4412

Είναι αμέσως σαφές ότι δεν υπάρχει τίποτα περίπλοκο σε αυτό, οπότε γιατί να μην το επαναλάβετε σε διακριτά στοιχεία; Το μπλοκ PowerSorceSelector είναι ένας πίνακας δύο διόδων που παρέχει ισχύ στο υπόλοιπο κύκλωμα, το A1 είναι ένας συγκριτής, το AnalogController δεν είναι ξεκάθαρο τι, αλλά μπορούμε να υποθέσουμε ότι δεν κάνει τίποτα ιδιαίτερα σημαντικό αργότερα θα γίνει σαφές το γιατί.

Ας προσπαθήσουμε να το απεικονίσουμε αυτό.

Το DA3 είναι ένας συγκριτής. Συγκρίνει τις τάσεις σε δύο πηγές. Τροφοδοτείται από δίοδο D4 ή D5. Όταν η τάση στο VCC είναι μεγαλύτερη από αυτή της μπαταρίας, η έξοδος του συγκριτή ρυθμίζεται σε υψηλό επίπεδο, αυτό κλείνει το VT2 και ανοίγει το VT3, επειδή συνδέεται στην έξοδο μέσω του μετατροπέα. Έτσι, το VCC περνά στο φορτίο χωρίς απώλεια. Σε περίπτωση που το VCC είναι μικρότερο από μπαταρία, χαμηλό επίπεδοστην έξοδο του συγκριτή θα κλείσει το VT3 και θα ανοίξει το VT2.

Πρέπει να πω λίγα λόγια για την επιλογή των ανταλλακτικών. Το DA3, το DD1 πρέπει να έχει αποδεκτή κατανάλωση σε ένα δεδομένο σύστημα, η επιλογή είναι πολύ ευρεία, από μερικά χιλιοστά αμπέρ έως εκατοντάδες νανοαμπέρ (για παράδειγμα, MCP6541UT-E/OT και 74LVC1G02). Οι δίοδοι είναι απαραιτήτως Schottky, εάν η πτώση στη δίοδο είναι μεγαλύτερη από το όριο ανοίγματος του τρανζίστορ (και για το IRLML6402TR μπορεί να είναι -0,4V), τότε δεν θα μπορεί να κλείσει εντελώς.

Σχηματικό διάγραμμα της συσκευής αυτόματη εναλλαγή, που εμφανίζεται εδώ, είναι χτισμένο στο ολοκληρωμένο κύκλωμα LTC4412 της Linear Technologies. Αυτό το κύκλωμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αυτόματη εναλλαγή του φορτίου μεταξύ της μπαταρίας και του μετασχηματιστή AC (τροφοδοτικό). Το τσιπ LTC4412 ελέγχει το εξωτερικό κανάλι P Τρανζίστορ MOSFETγια να δημιουργήσετε κάτι σαν δίοδο Schottky, που λειτουργεί ως διακόπτης ισχύος για τη διανομή του φορτίου. Αυτό καθιστά το LT4412 ιδανική αντικατάσταση σε τροφοδοτικά. Ένα ευρύ φάσμα MOSFET μπορεί να ελεγχθεί χρησιμοποιώντας ενσωματωμένο κύκλωμα, και αυτό δίνει μεγαλύτερη ευελιξία όσον αφορά την επιλογή ρεύματος φορτίου.

Διάγραμμα κυκλώματος διακόπτη ισχύος

Το LT4412 έχει επίσης σωρό καλά χαρακτηριστικά, όπως προστασία μπαταρίας από υπερβολική αναστροφή, χειροκίνητος έλεγχος, προστασία πύλης τρανζίστορ και άλλα. Η κατανάλωση ρεύματος του ίδιου του κυκλώματος είναι μόνο 11 μA. Η δίοδος D1 εμποδίζει την επιστροφή ρεύματος προσαρμογέα δικτύουόταν δεν υπάρχει τροφοδοσία ρεύματος. Ο πυκνωτής C1 είναι ο πυκνωτής του φίλτρου εξόδου. Η ακίδα 4 του IC ονομάζεται καρφίτσα κατάστασης. Ορισμένες λειτουργίες του μικροκυκλώματος δεν φαίνονται στο διάγραμμα.

Δεν συνιστάται ο χειρισμός του τρανζίστορ FDN306P όταν το χρησιμοποιείτε με το χέρι, τα τρανζίστορ εφέ πεδίου πολύ συχνά αποτυγχάνουν ακριβώς για αυτόν τον λόγο στατική τάση, που βρίσκεται στο σώμα κάθε ανθρώπου. Όταν το συγκολλάτε σε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος, θα ήταν καλή ιδέα να γειωθείτε με ένα ειδικό βραχιόλι και να γειώσετε το ίδιο το κολλητήρι, αλλά εάν χρησιμοποιείτε σταθμός συγκόλλησης, δεν χρειάζεται να το κάνετε αυτό. Βασικές ρυθμίσεις τρανζίστορ εφέ πεδίουΑυτά είναι (από το φύλλο δεδομένων):

• 1) Το μέγιστο μακροπρόθεσμο ρεύμα είναι 2,6Α.
• 2) Μέγιστη τάση VDSS 12V;
• 3) Γρήγορη ταχύτηταμεταγωγή?
• 4) Τεχνολογία υψηλής απόδοσης.

Η θερμοκρασία λειτουργίας του τρανζίστορ είναι από -55 έως +150 βαθμούς Κελσίου. Θερμοκρασία λειτουργίαςμικροκυκλώματα από -40 έως +80, η θερμοκρασία συγκόλλησης είναι 300 μοίρες, για όχι περισσότερο από 10 δευτερόλεπτα. Το pinout φαίνεται στο φύλλο δεδομένων στον παραπάνω σύνδεσμο ή στην εικόνα.

• 1) Συναρμολογήστε το κύκλωμα σε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος υψηλής ποιότητας.
• 2) Η τάση εισόδου του προσαρμογέα μπορεί να είναι από 3 έως 28 V.
• 3) Η τάση της μπαταρίας μπορεί να κυμαίνεται από 2,5V έως 28V.
• 4) Μην συνδέετε φορτίο που καταναλώνει περισσότερο από 2Α.
• 5) D1 (1N5819) - δίοδος Schottky, ονομαστική σε 1Α.
• 6) Q1 (FDN306P) – Τρανζίστορ MOSFET καναλιού P.

Εφαρμογή αυτού του συστήματος - διάφορες πηγέςεφεδρική ισχύς όπου απαιτείται αποτελεσματικότητα και σταθερότητα.

Για να εξασφαλιστεί η ομαλή λειτουργίαόποιος ηλεκτρονική συσκευήείναι απαραίτητο να δεσμευτεί η ισχύς, ή με άλλα λόγια, να εισαχθούν πρόσθετες (εφεδρικές) πηγές ηλεκτρικής ενέργειας στο κύκλωμα. Για να εξασφαλιστεί η συνεχής λειτουργία, απαιτείται τουλάχιστον μία ανεξάρτητη πηγή ενέργειας. Συνήθως αυτό είναι μπαταρία συσσωρευτή .

Το καλύτερο μέρος αυτής της εργασίας είναι η ευκολία υλοποίησης. Για εφεδρική ισχύ οποιασδήποτε χαμηλής κατανάλωσης ηλεκτρονικό κύκλωμαΤρία μόνο συστατικά είναι αρκετά: ανορθωτική δίοδος, αντίστασηΚαι μπαταρία.

Πρόγραμμα κρατήσεων

Το σχέδιο δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας μπορεί να μοιάζει κάπως έτσι:

Εικόνα 1. Απλό σχήμαεφεδρική ισχύςσυσκευές.

Το κύκλωμα αποτελείται υπό όρους από τρία μέρη: το δίκτυο (αριστερή πλευρά του κυκλώματος), στους ακροδέκτες εξόδου 2-3 ​​εκ των οποίων είναι συνδεδεμένη μια ηλεκτρονική συσκευή ( δεξί μέροςσχέδιο); Η μπαταρία GB1 συνδέεται παράλληλα με την έξοδο της πηγής ισχύος μέσω της αντίστασης φόρτισης R1 και της διόδου φορτίου VD1.

Για κανονική λειτουργίαΤο κύκλωμα τροφοδοσίας πρέπει να είναι ελαφρώς υψηλότερο από την ονομαστική τάση της μπαταρίας GB1. Εάν η τάση τροφοδοσίας είναι ανεπαρκής, η μπαταρία GB1 θα είναι πάντα σε κατάσταση υποφόρτισης, γεγονός που θα επιταχύνει την επιδείνωση της απόδοσής της. Εάν η τάση της πηγής ισχύος είναι σημαντικά υψηλότερη από την τάση της μπαταρίας, θα υπερφορτιστεί με πρόωρη επιδείνωση της απόδοσης και επιπλέον, όταν η συσκευή τροφοδοτείται από την μπαταρία σε λειτουργία εφεδρικής τροφοδοσίας, μπορεί να παρατηρηθεί έλλειψη τάσης τροφοδοσίας. Αυτό μπορεί να είναι κρίσιμο για τη λειτουργία κυκλωμάτων από σταθεροποιημένο τροφοδοτικό που δεν έχουν τη δική τους σταθεροποίηση τάσης.

Λειτουργική αρχή

Το κύκλωμα που παρουσιάζεται για εξέταση έχει δύο τρόπους λειτουργίας που είναι λογικό να ληφθούν υπόψη:

Κανονική διατροφή

Ας δούμε το σχήμα 2.

Εικόνα 2. Τροφοδοσία κανονικού κυκλώματος.

Στην κανονική λειτουργία, το τροφοδοτικό παρέχει ενέργεια στην ηλεκτρονική συσκευή και ταυτόχρονα φορτίζει την μπαταρία GB1 μέσω της αντίστασης φόρτισης R1. Το VD1 είναι κλειδωμένο σε αυτήν τη λειτουργία επειδή υπάρχει αυξημένο δυναμικό στην κάθοδό του από την πηγή ισχύος σε σχέση με το ηλεκτρικό δυναμικό της ανόδου που είναι συνδεδεμένη με την μπαταρία. Αυτό εξαλείφει την εμφάνιση απαράδεκτα μεγάλης φόρτισης όταν η μπαταρία είναι πολύ αποφορτισμένη και υπερφόρτωση της πηγής ρεύματος. Το μέγιστο ρεύμα φόρτισης περιορίζεται από το R1. Στην ιδανική περίπτωση, θα πρέπει να επιλέγεται με τέτοιο τρόπο ώστε όταν πλήρως φορτισμένομπαταρία, διέρρευσε ρεύμα ίσο σε μέγεθος με το ρεύμα διαρροής της μπαταρίας.

Τα κόκκινα βέλη δείχνουν ρεύματα. Το ρεύμα τροφοδοσίας είναι το άθροισμα του ρεύματος της ηλεκτρονικής συσκευής και του ρεύματος φόρτισης της μπαταρίας.

Λειτουργία δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας

Ας προχωρήσουμε στο σχήμα 3.

Εικόνα 3. Λειτουργία εφεδρικής τροφοδοσίας.

Όταν η τάση εξαφανίζεται ή μειώνεται σημαντικά από το πηγή δικτύουτροφοδοσία ρεύματος, όταν το ηλεκτρικό δυναμικό στην κάθοδο της διόδου VD1 γίνει χαμηλότερο από το δυναμικό της ανόδου της που είναι συνδεδεμένη με την μπαταρία, η δίοδος ανοίγει και το κύριο ρεύμα φορτίου ρέει μέσω αυτής, τροφοδοτώντας τη συσκευή. Μέρος του ρεύματος φορτίου θα ρέει επίσης μέσω του R1. Το ρεύμα φορτίου φαίνεται με πράσινα βέλη.

Όταν αποκατασταθεί η τάση από το ηλεκτρικό δίκτυο, το ηλεκτρικό δυναμικό της καθόδου αυξάνεται ξανά, η δίοδος απενεργοποιείται και το κύκλωμα μπαίνει σε κανονική λειτουργίατροφοδοτικό, στο οποίο η συσκευή τροφοδοτείται με ενέργεια από την πηγή ρεύματος και φορτίζεται η επαναφορτιζόμενη μπαταρία GB1.

Εάν σε αυτό το κύκλωμα χρησιμοποιείτε μπαταρία κατασκευασμένη από συμβατικές γαλβανικές μπαταρίες, τότε είναι απαραίτητο να αποκλείσετε την αντίσταση R1 από το κύκλωμα για να εξαλείψετε τη διαδικασία φόρτισης για την οποία δεν είναι προσαρμοσμένες. Όταν η ενέργεια των στοιχείων καταναλώνεται, πρέπει να αντικατασταθούν με νέα.

Για να διασφαλιστεί η αξιόπιστη λειτουργία πολλών σταθερών συσκευών, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε εφεδρική ισχύ. Τις περισσότερες φορές, εγκαθίσταται μια μπαταρία για αυτούς τους σκοπούς, αλλά πρέπει να παρακολουθείται, χωρίς να επιτρέπει ισχυρή εκφόρτιση και να επαναφορτίζεται εγκαίρως. Είναι πιο βολικό να εμπιστευτείτε αυτή την ευθύνη στον αυτοματισμό.

Για να επαναφορτίσετε την μπαταρία που χρειάζεστε αντίστοιχη συσκευή(εσωτερική ή εξωτερική). Ο φορτιστής μπορεί να κατασκευαστεί ως μέρος ενός συστήματος αδιάλειπτης τροφοδοσίας και να αυτοματοποιήσει πλήρως τη διαδικασία, δηλαδή να ενεργοποιηθεί όταν η τάση της μπαταρίας πέσει κάτω από ένα επίπεδο κατωφλίου ή να χρησιμοποιήσει μια «αιωρούμενη» φόρτιση. Με τον όρο αιωρούμενη φόρτιση εννοούμε τη σύνδεση της μπαταρίας παράλληλα με το φορτίο (Εικ. 2.18), όταν η πηγή ενέργειας χρησιμεύει μόνο για την αντιστάθμιση των ρευμάτων αυτοεκφόρτισης στις μπαταρίες. Σε αυτή την περίπτωση, το σχήμα αποδεικνύεται ότι είναι το απλούστερο.

Σε αυτά τα κυκλώματα, η εισερχόμενη τάση από τον μετασχηματιστή επιλέγεται έτσι ώστε ρεύμα φόρτισης, περνώντας μέσα από την μπαταρία, αντιστάθμισε το φυσικό ρεύμα αυτοεκφόρτισης. Η απαιτούμενη τάση μετά τον ανορθωτή μπορεί να επιλεγεί πειραματικά εγκαθιστώντας πρόσθετες διόδους ή χρησιμοποιώντας βρύσες από τη δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή (για ορισμένους ενοποιημένους μετασχηματιστές, για παράδειγμα από τη σειρά TH, TPP, κ.λπ., είναι δυνατή η ελαφρά αλλαγή της τάσης στο δευτερεύον κύκλωμα με εναλλαγή των κρουνών στο πρωτεύον τύλιγμα) . Ταυτόχρονα, παρακολουθούμε το ρεύμα στο κύκλωμα της μπαταρίας χρησιμοποιώντας ένα αμπερόμετρο. Συνήθως, η τιμή του ρεύματος κινητής φόρτισης δεν πρέπει να υπερβαίνει το 0,005...0,01 της ονομαστικής τιμής για την μπαταρία. Η μείωση του ρεύματος φόρτισης οδηγεί μόνο σε αύξηση της διάρκειας της διαδικασίας (σε αυτή η αίτησηΟ χρόνος φόρτισης δεν έχει σημασία - θα είναι πάντα επαρκής).

Τέτοια συστήματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν εάν το δίκτυό σας είναι επαρκώς σταθερό και η τάση τροφοδοσίας είναι εντός των ορίων ανοχής

Ρύζι. 2.18. Κυκλώματα που παρέχουν αιωρούμενη φόρτιση της εφεδρικής μπαταρίας

(σε μεγάλες πόλεις το παρακολουθούν αυτό). Διαφορετικά, ένας σταθεροποιητής τάσης και μια δίοδος τοποθετούνται μεταξύ του μετασχηματιστή και της μπαταρίας, εμποδίζοντας το ρεύμα της μπαταρίας να περάσει στον σταθεροποιητή όταν ο μετασχηματιστής δεν είναι ενεργοποιημένος (Εικ. 2.19). Το τσιπ KP142EH12 μπορεί να αντικατασταθεί με ένα παρόμοιο εισαγόμενο LM317.

Ρύζι. 2.19. Σχέδιο Φορτιστήςμε σταθεροποιητή τάσης

Ένα πιο προηγμένο κύκλωμα φορτιστή φαίνεται στο Σχ. 2.20. Όχι μόνο διατηρεί σταθερή την τάση

μπαταρία, αλλά διαθέτει και ρυθμιζόμενη προστασία ρεύματος, η οποία αποτρέπει την καταστροφή των κυψελών σε αυτή την περίπτωση βραχυκύκλωμαστην έξοδο (ή αστοχία μπαταρίας). Ο περιορισμός ρεύματος είναι επίσης χρήσιμος σε περιπτώσεις που είναι συνδεδεμένος νέα μπαταρία(δεν έχει φορτιστεί ακόμη ή έχει αποφορτιστεί σε μεγάλο βαθμό στο παρελθόν). Σε αυτήν την περίπτωση, ο περιορισμός του ρεύματος στο απαιτούμενο επίπεδο αποτρέπει την υπερφόρτωση του μετασχηματιστή δικτύου τροφοδοσίας (μπορεί να είναι χαμηλής ισχύος - 14...30 W, καθώς στη λειτουργία "Alarm" το απαιτούμενο ρεύμα μπορεί εύκολα να παρέχεται από την ίδια την μπαταρία ). Επιπλέον, υπάρχει μια προστασία θερμοκρασίας στο εσωτερικό του τσιπ που απενεργοποιεί την έξοδο του όταν υπερθερμαίνεται, γεγονός που εξαλείφει τη ζημιά στα εξαρτήματα.

Για να συναρμολογήσετε τη συσκευή, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μονόπλευρη πλακέτα τυπωμένου κυκλώματοςαπό fiberglass που φαίνεται στο Σχ. 2.21, αυτή εμφάνισηφαίνεται στο Σχ. 2.22.

Κατά την εγκατάσταση, χρησιμοποιήθηκαν εξαρτήματα C1 - οποιοδήποτε οξείδιο, C2-C4 - από τη σειρά K10. Η αντίσταση κοπής R4 είναι μια SP5-2V πολλαπλών στροφών. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιαδήποτε από τις σειρές K142EH3 ή K142EH4 ως μικροκύκλωμα - έχουν επίπεδες ακίδες. Για την εγκατάσταση του μικροκυκλώματος από την πλευρά των τυπωμένων αγωγών, δημιουργείται ένα παράθυρο διαστάσεων 15 x 10 mm και οπές για τη στερέωσή του στην πλακέτα. Οι διηλεκτρικές ροδέλες τοποθετούνται μεταξύ της πλάκας ψύκτρας του μικροκυκλώματος και της πλακέτας έτσι ώστε τα καλώδια να βρίσκονται απευθείας στις αγώγιμες τροχιές. Αυτό θα επιτρέψει μια πλάκα απαγωγής θερμότητας να συνδεθεί σε ολόκληρο το επίπεδο του μικροκυκλώματος.

Ρύζι. 2.21. Τοπολογία πλακέτα τυπωμένου κυκλώματοςκαι διάταξη των στοιχείων

Ρύζι. 2.22. Εμφάνιση στοιχείων στερέωσης στην πλακέτα

Ο μετασχηματιστής (T1) μπορεί να αντικατασταθεί με TP115-K9 - έχει 2 περιελίξεις των 12 V το καθένα με επιτρεπόμενο ρεύμα έως 0,8 A. Στο ρελαντί, η τάση στην περιέλιξη θα είναι 16 V και μετά την ανόρθωση και εξομάλυνση με ένας πυκνωτής - 19 V, ο οποίος είναι αρκετός για τη λειτουργία του σταθεροποιητή (τις περισσότερες φορές το κύκλωμα θα λειτουργεί σε λειτουργία υψηλής ταχύτητας).

Ένα άλλο κύκλωμα που λειτουργεί παρόμοια φαίνεται στο Σχ. 2.2,3- Βασίζεται στο μικροκύκλωμα L200 (δεν υπάρχουν οικιακά ανάλογα), το οποίο διαθέτει ακίδες (2 και 5) για την παρακολούθηση του ρεύματος στο φορτίο. Η κανονική ενεργοποίηση του μικροκυκλώματος είναι χαρακτηριστική: το μέγιστο ρεύμα στο κύκλωμα φορτίου εξαρτάται από την τιμή της αντίστασης B2 (Lax = 0,45/R2) και η απαιτούμενη τάση ρυθμίζεται από την αντίσταση R3. Ο σταθεροποιητής μπορεί να παρέχει ρεύμα εξόδου από 0,1 έως 2 Α και διαθέτει εσωτερική προστασία υπερθέρμανσης.

Ρύζι. 2.23. Η δεύτερη έκδοση του κυκλώματος φορτιστή με περιορισμό ρεύματος

Για να εγκαταστήσετε τα στοιχεία του δεύτερου κυκλώματος του φορτιστή, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος που φαίνεται στην Εικ. 2.24.

Σχετικά με τη ρύθμιση όλων των κυκλωμάτων με σταθεροποίηση. Θα χρειαστείτε ένα χιλιοστόμετρο, ένα βολτόμετρο (κατά προτίμηση ψηφιακό) και μια ισχυρή αντίσταση που προσομοιώνει το φορτίο. Όλα αυτά συνδέονται σύμφωνα με το κύκλωμα που φαίνεται στο Σχ. 2.25.

Αρχικά, με την μπαταρία αποσυνδεδεμένη, χρησιμοποιήστε την κατάλληλη αντίσταση κοπής για να ρυθμίσετε την τάση στην έξοδο του σταθεροποιητή στα 13 V. Στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε το διακόπτη S1 για να ενεργοποιήσετε την αντίσταση RH και να ελέγξετε το ρεύμα περιορισμού. Μπορεί να εγκατασταθεί από οποιονδήποτε επιλέγοντας μια αντίσταση ρεύματος ανατροφοδότηση- R3 στο διάγραμμα στο Σχ. 2,20 (για παράδειγμα, για ρεύμα 220 mA - R3 = 3,9 Ohm, για 300 mA - R3 = 3,3 Ohm) ή R2 στο κύκλωμα στο Σχ. 2.23.

Ρύζι. 2.24. Τοπολογία PCB και εμφάνιση εγκατάστασης

Ρύζι. 2.25. Βάση για τη ρύθμιση και τη δοκιμή του φορτιστή

Τώρα, αντί για την αντίσταση RH, συνδέουμε την μπαταρία GB1. Ρυθμίζουμε το απαιτούμενο ρεύμα στο κύκλωμα φόρτισης (για την ενεργειακή χωρητικότητα μιας συγκεκριμένης μπαταρίας) ρυθμίζοντας την τάση εξόδου. Τελική εγκατάστασηπρέπει να γίνει μετά την πλήρη φόρτιση της μπαταρίας - αυτό το ρεύμα θα πρέπει να αντισταθμίζει την αυτοεκφόρτιση1.

πρόσθετη βιβλιογραφία

1. Kadino E. Ηλεκτρονικά συστήματαασφάλεια Ανά. από τα γαλλικά - Μ.: DMK Press, 2001, σελ. έντεκα.

2. Ραδιοερασιτέχνες Shelestov I.P: χρήσιμα διαγράμματα. Βιβλίο 1. - Μ.: SOLON-Press, 2003, σελ. 84.

3. Ραδιοερασιτέχνες Shelestov I.P: χρήσιμα διαγράμματα. Βιβλίο 3. - Μ.: SOLON-Press, 2003, σελ. 133.

4. Ιστότοπος της εταιρείας: http://www.dart.ru/index5.shtml?/cataloguenew/acoustics/oscillator.shtml

5. KhrustalevD. Α. Μπαταρίες. - Μ.: Izumrud, 2003.