एक निर्बाध विद्युत आपूर्ति (यूपीएस) सर्किट कैसे डिजाइन करें

इस संक्षिप्त ट्यूटोरियल में हम सीखते हैं कि कैसे एक अनुकूलित यूपीएस सर्किट डिजाइन कुछ नंद आईसीएस और कुछ रिले जैसे साधारण घटकों का उपयोग करके घर पर।

क्या एक यूपीएस है

यूपीएस, जो निर्बाध बिजली आपूर्ति के लिए खड़ा है, इनवर्टर को एक सहज एसी मेन पावर प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जो बिना किसी रुकावट के थोड़े-थोड़े अंतराल के बिना अचानक बिजली की विफलता या उतार-चढ़ाव या यहां तक ​​कि एक ब्राउन-आउट के बिना जुड़ा हुआ लोड प्रदान करता है।

एक यूपीएस पीसी और अन्य ऐसे उपकरणों के लिए उपयोगी हो जाता है, जिनमें महत्वपूर्ण डेटा हैंडलिंग शामिल है और एक महत्वपूर्ण डेटा प्रोसेसिंग ऑपरेशन के दौरान मेन पावर रुकावट को बर्दाश्त नहीं कर सकता है।

इन उपकरणों के लिए यूपीएस अपने तात्कालिक बिजली बैक-अप लोड के कारण बहुत उपयोगी हो जाता है, और उपयोगकर्ता को कंप्यूटर के महत्वपूर्ण डेटा को बचाने के लिए पर्याप्त समय प्रदान करने के लिए, जब तक वास्तविक साधन शक्ति बहाल नहीं हो जाती है।

इसका मतलब यह है कि एक यूपीएस को मुख्य साधन इन्वर्टर (बैक अप मोड) से अपने बदलाव के साथ और संभावित मुख्य बिजली खराबी के दौरान इसके विपरीत होना चाहिए।

इस लेख में हम सीखते हैं कि सभी नंगे न्यूनतम सुविधाओं के साथ एक सरल यूपीएस कैसे बनाया जाता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि यह उपरोक्त बुनियादी बातों के अनुरूप है और उपयोगकर्ता को अपने संचालन के दौरान अच्छी गुणवत्ता वाली निर्बाध शक्ति प्रदान करता है।

यूपीएस चरणों

एक बुनियादी यूपीएस सर्किट निम्नलिखित मूलभूत चरण होंगे:

1) एक इन्वर्टर सर्किट

2) एक बैटरी

3) एक बैटरी चार्जर सर्किट

4) रिले या अन्य उपकरणों जैसे कि ट्राइक या एसएसआर का उपयोग कर एक चेंजओवर सर्किट स्टेज।

अब आइए जानें कि उपरोक्त सर्किट चरणों को एक उचित रूप से सभ्य लागू करने के लिए एक साथ कैसे बनाया और एकीकृत किया जा सकता है यूपीएस प्रणाली ।

ब्लॉक आरेख

एक निर्बाध विद्युत आपूर्ति इकाई के उल्लिखित कार्यात्मक चरणों को निम्नलिखित ब्लॉक आरेख के माध्यम से विस्तार से समझा जा सकता है:

यहाँ हम देख सकते हैं कि मुख्य UPS चेंज फंक्शन DPDT रिले स्टेज के एक जोड़े द्वारा किया जाता है।

दोनों DPDT रिले 12 V AC से DC पावर सप्लाई या एडॉप्टर से संचालित होते हैं।

बाईं ओर DPDT रिले को बैटरी चार्जर को नियंत्रित करते हुए देखा जा सकता है। एसी रिले के ऊपरी रिले संपर्कों के माध्यम से उपलब्ध होने पर बैटरी चार्जर संचालित हो जाता है, और कम रिले संपर्कों के माध्यम से बैटरी को चार्जिंग इनपुट की आपूर्ति करता है। जब AC साधन विफल होते हैं, तो रिले संपर्क N / C संपर्कों में बदल जाता है। ऊपरी रिले संपर्क स्विच को बैटरी चार्जर में बंद कर देते हैं, जबकि निचले संपर्क अब इन्वर्टर के साथ बैटरी को इन्वर्टर ऑपरेशन की शुरुआत के लिए जोड़ते हैं।

राइट साइड रिले कॉन्टैक्ट्स का उपयोग ग्रिड एसी मेन से इन्वर्टर एसी मेन्स, और इसके विपरीत में बदलने के लिए किया जाता है।

एक व्यावहारिक यूपीएस डिजाइन

निम्नलिखित चर्चा में हम एक व्यावहारिक यूपीएस सर्किट को समझने और डिजाइन करने का प्रयास करेंगे।

1) इन्वर्टर।

चूंकि एक यूपीएस को महत्वपूर्ण और संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों से निपटना पड़ता है, इसलिए इन्वर्टर चरण को अपनी तरंग के साथ यथोचित रूप से उन्नत किया जाना चाहिए, दूसरे शब्दों में एक यूपीएस के लिए एक साधारण वर्ग तरंग पलटनेवाला की सिफारिश नहीं की जा सकती है, और इसलिए हमारे डिजाइन के लिए हम सुनिश्चित करते हैं कि इस स्थिति का उपयुक्त रूप से ध्यान रखा जाता है।

हालांकि मैंने पोस्ट किया है कई इन्वर्टर सर्किट परिष्कृत सहित इस वेबसाइट में पीडब्लूएम साइनवेव प्रकार , यहां हम लेख को और अधिक रोचक बनाने के लिए एक पूरी तरह से नए डिजाइन का चयन करते हैं, और सूची में एक नया इन्वर्टर सर्किट जोड़ते हैं

यूपीएस डिजाइन सिर्फ एक का उपयोग करता है आईसी 4093 और अभी तक एक अच्छा PWM संशोधित साइन लहर निष्पादित करने में सक्षम है आउटपुट पर कार्य करता है।

हिस्सों की सूची

• N1 --- N3 NAND गेट आईसी 4093 से
• मॉसफेट = IRF540
• ट्रांसफार्मर = 9-0-9 वी / 10 एम्प्स / 220 वी या 120 वी
• R3 / R4 = 220k पॉट
• C1 / C2 = 0.1uF / 50V
• सभी प्रतिरोध 1K 1/4 वाट हैं

इन्वर्टर सर्किट ऑपरेशन

आईसी 4093 में 4 श्मिट प्रकार के नंद द्वार होते हैं , ये द्वार आवश्यक विनिर्देशों को लागू करने के लिए उपर्युक्त इनवर्टर सर्किट में उचित रूप से कॉन्फ़िगर और व्यवस्थित किए गए हैं।

गेट्स 1 में से एक 200 हर्ट्ज का उत्पादन करने के लिए एक थरथरानवाला के रूप में धांधली है, जबकि एक अन्य गेट एन 2 को 50 हर्ट्ज दालों के उत्पादन के लिए दूसरे थरथरानवाला के रूप में वायर्ड किया गया है।

N1 से आउटपुट 200Hz की दर से संलग्न मस्जिदों को चलाने के लिए उपयोग किया जाता है, जबकि गेट N2 अतिरिक्त गेट N3 / N4 के साथ, 50Hz की दर से वैकल्पिक रूप से मस्जिदों को स्विच करता है।

यह सुनिश्चित करना है कि एन 1 के आउटपुट से मस्जिदों को कभी भी एक साथ संचालित करने की अनुमति नहीं है।

एन 3, एन 4 से आउटपुट, एन 1 से 200 हर्ट्ज को दालों के वैकल्पिक ब्लॉक में तोड़ते हैं, जो कि ट्रांसफार्मर द्वारा संसाधित किए जाते हैं, जिसका उद्देश्य 220 वी में पीडब्लूएम एसी का उत्पादन होता है।

यह हमारे यूपीएस मेकिंग ट्यूटोरियल के लिए इनवर्टर चरण का समापन करता है।

अगला चरण बताते हैं बदलाव रिले सर्किट , और कैसे उपरोक्त इनवर्टर को मुख्य विफलता के दौरान स्वत: इन्वर्टर बैक अप और बैटरी चार्जिंग संचालन की सुविधा के लिए और इसके विपरीत, परिवर्तनशील रिले के साथ तार करने की आवश्यकता है।

रिले चेंजओवर स्टेज और बैटरी चार्जर सर्किट

नीचे दी गई छवि बताती है कि कैसे प्रस्तावित यूपीएस डिजाइन के लिए स्वचालित बदलाव को लागू करने के लिए इन्वर्टर सर्किट का ट्रांसफार्मर सेक्शन कुछ रिले के साथ कॉन्फ़िगर किया जा सकता है।

आंकड़ा भी एक दिखाता है सरल स्वचालित बैटरी चार्जर सर्किट चित्र के बाईं ओर आईसी 741 का उपयोग करना।

पहले सीखते हैं कि कैसे परिवर्तन करने वाले रिले वायर्ड होते हैं और फिर हम बैटरी चार्जर स्पष्टीकरण के साथ आगे बढ़ सकते हैं।

सभी में रिले के 3 सेट हैं जो इस चरण में उपयोग किए जाते हैं:

1) SPDT के 2 नग RL1 और RL2 के रूप में निर्भर करते हैं

2) एक DPDT रिले RL3a और RL3b के रूप में।

RL1 बैटरी चार्जर सर्किट के साथ जुड़ा हुआ है और यह बैटरी के लिए उच्च / निम्न कट चार्ज स्तर के कट-ऑफ को नियंत्रित करता है और यह निर्धारित करता है कि कब बैटरी की जरूरत इन्वर्टर के लिए इस्तेमाल होने के लिए तैयार है और कब इसे निकालने की आवश्यकता है।

SPDT RL2 और DPDT (RL3a और RL3b) का उपयोग बिजली की विफलता और बहाली के दौरान त्वरित बदलाव क्रियाओं के लिए किया जाता है। RL2 संपर्कों का उपयोग मुख्य उपलब्धता या अनुपस्थिति के आधार पर बैटरी के साथ ट्रांसफार्मर के केंद्र नल को जोड़ने या डिस्कनेक्ट करने के लिए किया जाता है।

RL3a और RLb जो DPDT रिले के संपर्कों के दो सेट हैं, जो पावर आउटेज या रेस्टोरेशन पीरियड्स के दौरान इनवर्टर मेन या ग्रिड मेन पर लोड स्विच करने के लिए जिम्मेदार होते हैं।

RL2 और DPDT RL3a / RL3b के कॉइल को 14V के साथ जोड़ा जाता है बिजली की आपूर्ति ऐसा है कि ये रिले इनपुट मेन स्टेटस के आधार पर जल्दी से सक्रिय और निष्क्रिय हो जाते हैं और आवश्यक परिवर्तन क्रिया करते हैं। यह 14V आपूर्ति इन्वर्टर बैटरी चार्ज करने के लिए स्रोत के रूप में भी उपयोग की जाती है, जबकि मुख्य शक्ति उपलब्ध है।

आरएल 1 के कॉइल को ओपैम्प सर्किट से जुड़ा हुआ देखा जा सकता है जो बैटरी की बैटरी चार्जिंग को नियंत्रित करता है और 14V स्रोत से बैटरी को आपूर्ति सुनिश्चित करता है जैसे ही यह मूल्य पर पहुंचता है कट-ऑफ हो जाता है।

यह भी सुनिश्चित करता है कि जबकि बैटरी इन्वर्टर मोड में है और लोड द्वारा खपत की जाती है, तो इसका लोवर डिस्चार्ज लेवल 11V से नीचे कभी नहीं जाता है, और जब यह इस स्तर के आसपास पहुंचता है तो यह इन्वर्टर से बैटरी को काट देता है। इन दोनों ऑपरेशनों को opay कमांड के जवाब में रिले RL1 द्वारा निष्पादित किया जाता है।

उपरोक्त यूपीएस बैटरी चार्जर सर्किट के लिए सेटिंग-अप प्रक्रिया को इस लेख से सीखा जा सकता है जो डिस्कस करता है IC 741 का उपयोग करके बैटरी चार्जर को कम हाई कट कैसे करें

अब बस एक सभ्य दिखने वाले छोटे यूपीएस को निष्पादित करने के लिए उपरोक्त सभी चरणों को एक साथ एकीकृत करने की आवश्यकता है, जिसका उपयोग आपके पीसी या किसी अन्य समान गैजेट को एक निर्बाध शक्ति प्रदान करने के लिए किया जा सकता है।

यही है, यह एक व्यक्तिगत यूपीएस सर्किट को डिजाइन करने के लिए हमारे ट्यूटोरियल का निष्कर्ष निकालता है जो आसानी से उपरोक्त विस्तृत गाइड का पालन करके किसी भी नए हॉबीस्ट द्वारा किया जा सकता है।