ИБП.

Рассказать в:


ИБП.

В свое время случилась острая необходимость в наличии альтернативного источника питания РЭА, т.е. ИБП от аккумуляторной батареи, причем этот источник должен был быть не просто "преобразователем напряжения", а прибором отвечающим определенным жестким требованиям. 
Система должна была рассчитана как на питание от АКБ, так и от сети переменного тока, отслеживать состояние сети, обеспечивать автоматическую зарядку аккумулятора, быть достаточно мощной, обладать защитными режимами, быть достаточно не сложной, не дорогой и легко повторяемой. 
Изучение рынка предложений готовых приборов на тот момент не привел к успеху, китайские преобразователи не отвечали заявленным требованиям, были достаточно не надежны, а фирменные ИБП известных фирм были достаточно дороги и не поддавались модернизации к требованиям того или иного "проекта". 
Поэтому, было решено воспользоваться помощью своих, мудрых, "отечественных" разработчиков и схемотехников. После долгих поисков и изучения различной литературы, случайно наткнулся на статью В. Володина, г. Одесса в РАДИО N-5, 2001г., это была статья о приборе, наиболее полно удовлетворяющем заявленным требованиям. 
На первый взгляд немного пугала "сложность" схемы электрической - принципиальной и наличия большого числа простой "логики", но, как потом оказалось, не все так страшно и сложно, очень удовлетворяла блочная схема прибора, а главное возможность бесконечной модернизации и усовершенствования под свои нужды, за что автору большое спасибо. На принципах работы и назначении узлов и деталей я останавливаться не буду, в статье все прекрасно и доступно написано.

Вкратце лишь расскажу о своих впечатлениях.
Итак, сначала было решено проверить схему на работоспособность, были кое-какие вопросы, но с В.Володиным я связаться не смог. С первым, чем я столкнулся, это очень не удобное "чтение" схемы, поэтому было решено привести ее в читабельный вид, сделал это в программе OrCAD, для чего схема была разбита на два узла - блок управления и силовую часть, между собой они соединялись 12-ти контактным разъемом, теперь было все гораздо понятнее. 
Что ж, все быстренько было спаяно, при настройке, наибольшее время занимал узел контроля напряжения в сети, приходилось долго "вылавливать" пороги срабатывания компараторов и перепроверять их, остальные настройки трудностей не вызывали. Хочу отдельно сказать о цепи из элементов VD5-VD6,VD4, резистора R8 и конденсатора С3, при многократном повторении (в дальнейшем) прибора замечалась не стабильная работа выходного каскада на полевых транзисторах и в дальнейшем их пробой по напряжению, при исключении этой цепочки из схемы неисправность исчезала:..почему это происходило я так и не разобрался, может Старый Ржавый Электронщик подскажет, был бы признателен. 
Итак, прибор настроен, "глюки" убраны, теперь необходимо провести испытания. Установили его авто, подключили компьютер и вперед по просторам, по кочкам. 
Забегая вперед, скажу, прибор отлично работал и работает в жестком транспорте, в жару и в холод.

Теперь можно браться за его модернизацию.
Для уменьшения габаритов остановился на SMD-элементах.
Добавил в блок управления микропроцессор, благодаря этому получаем:
- переключаем всю световую индикацию на процессор, избавляемся от транзисторов, светодиодов и прочего навесного багажа в исходном блоке;
- таким же образом поступаем со звуковой индикацией (теперь наш прибор не просто пискнет в момент смены режима работы, а сможет быть более информативным;
- добавляем компаратор на 11В, в результате чего прибор непрерывным сигналом сообщит нам, что до отключения из-за разряда АКБ осталось не так много времени;
- интегрируем СОМ-порт (тут возможности использования просто безграничны, в моем случае компьютер получает сигнал об скором отключении ИБП из-за разрядки батарей и отсутствия внешней сети, после чего корректно закрываются программы, сохраняются данные и ПЭВМ готова к отключению. Еще хочу ввести возможность просмотра в памяти компьютера режимов работы прибора, состояние сети во время моего отсутствия, но пока не доделал);
- добавляем часы (PCF8583);
- ну и конечно ЖКИ-индикатор (для отображения информации в текстовом режиме);
- добавляем светодиодный вольтметр.

Соответственно, исходная схема ИБП доработана с учетом вновь введенных блоков. 
Кстати, саму схему можно взять вот тут (она и в самом деле, здоровая).

ИБП.

ИБП.

В итоге у меня получилась плата управления:

ИБП.

Силовая часть:

ИБП.

и плата высокого напряжения (сделана отдельно для удобства и безопасности):

ИБП.

Светодиодная шкала-вольтметр реализована на микросхеме UAA180, с возможность регулировки нижнего и верхнего пределов измерений и "растянута" от 10,5 до 14,5 В. Шкала поделена на две ( по 6-ть светодиодов), одна служит для отображения напряжения при разрядке (работы) АКБ, другая для визуального контроля за процессом зарядки батареи. 
В схему и алгоритм процесса заряда внесены изменения (я вообще маленький фанат всего, что связано с аккумуляторами, поэтому "мимо" этого узла пройти просто не смог). Долго не вдаваясь в теорию, вкратце скажу, что при зарядке батареи оптимальным током (0,1 емкости) степень ее заряда при достижении порога напряжениях на клеммах, составляет далеко не 100 процентов, а грубо говоря лишь 2/3 от емкости, а для нас 1/3 емкости будет совсем не лишняя, при следующем отключении сети. Опустив расчеты и графики, скажу лишь, что нам ее надо дозарядить током 0,05 от емкости еще в течении 2-3 часов. 
Для этого в силовую часть блока, в каждое плече конденсаторов С7 - С14, добавляем реле 10ADC12V или подобное. 
Теперь, при зарядке и достижения напряжения на клеммах АКБ 14,5 В, процессор отключает часть конденсаторов, чем достигается уменьшение зарядного тока и только через два часа отключает процесс зарядки. 

По поводу силового трансформатора, мною было испытано три типа - первый полностью мотал сам, проблем не замечено, потом были заказаны промышленные образцы ленточного и тороидального трансформатора, работают все, в последнем случае, конечно, лучше всего и с наименьшими потерями J.

ИБП.
ИБП.

Высота готового прибора - 10 см, ширина - 27 см. Делались экземпляры с зарядным током 25 - 30 Ампер (АКБ 300А.ч) 

Файлы: Прошивка контроллера - 02.rar



Раздел: [Блоки питания (импульсные)]

Сохрани статью в:

Оставь свой комментарий или вопрос:


Наше сообщество в VK, а ты с нами? Присоединяйся!!!
Тясячи схем в категориях:
-> Прочее
-> Измерительная техника
-> Приборы
-> Схемыэлектрооборудования
-> Источники питания (прочие полезные конструкции)
-> Теоретические материалы
-> Справочные материалы
-> Устройства на микроконтроллерах
-> Зарядные устройства (для батареек)
-> Зарядные устройства (для авто)
-> Преобразователи напряжения (инверторы)
-> Все для кулера (Вентилятора)
-> Радиомикрофоны, жучки
-> Металоискатели
-> Регуляторы мощности
-> Охрана (Сигнализация)
-> Управление освещением
-> Таймеры (влажность, давление)
-> Трансиверы и радиостанции
-> Конструкции для дома
-> Конструкции простой сложности
-> Конкурс на лучшую конструкцию на микроконтроллерах
-> Конструкции средней сложности
-> Стабилизаторы
-> Усилители мощности низкой частоты (на транзисторах)
-> Блоки питания (импульсные)
-> Усилители мощности высокой частоты
-> Приспособления для пайки и конструирования плат
-> Термометры
-> Борт. сеть
-> Измерительные приборы (тахометр, вольтметр итд)
-> Железо
-> Паяльники ипаяльные станции
-> Радиопередатчики
-> Вспомогательные устройства
-> Телевизионная техника
-> Регуляторы тембра, громкости
-> Блоки питания (лабораторные)
-> Усилители мощности низкой частоты (на микросхемах)
-> Другие устройства для усилителей
-> Cветовое оформление новогодней ёлки или праздничного зала
-> Глушилки
-> Телефонные жуки
-> Инфракрасная техника
-> Медицинская техника
-> Телефония
-> Для животного мира
-> Конструируем усилители
-> Антенны и усилители к ним
-> Звонки
-> Электронные игрушки
-> Усилители мощности низкой частоты (ламповые)
-> Управление двигателями (питание от однофазной сети)
-> Программаторы микроконтроллеров
-> Сверлилки
-> Изучаем микроконтроллеры
-> Радиоприемники
-> Сигнализации
-> Сотовая связь
-> USB-устройства
-> Блоки питания (трансформаторные)
-> Радиостанции простые в изготовлении
-> Источники питания (для усилителей)
-> Прочеее
-> защита от короткого замыкания (электронные предохранители)
-> Зарядные устройства (для радиостанций)
-> Мигалки
-> Cварочное оборудование
-> Кодовые электронные замки
-> Блоки питания (бестрансформаторные)
-> Часы
-> Управление поворотниками
-> Зажигание
-> Управление водой (насосы для скважин или колодцев, полив растений)
-> Моделирование
-> Блоки управления стеклоочистителями
-> Предварительные усилители
-> Защита от перегрузки и перегрева
-> Динамики
-> Ремонт бытовой техники
-> Дистанционное управление компьютером
-> Акустические микрофоны и преобразователи
-> Спутниковое ТВ
-> Gsm антенны, примочки, усилители, ретрансляторы.
-> Пищалки
-> Роботы
-> Ретрансляторы
-> Паяльники и паяльные станции
-> Звуковые сигнализаторы
-> Рули и джойстики
-> Схемы электрооборудования
-> Все для "кулера" (Вентилятора)
-> Работа с BGA микросхемами
-> Фильтры
-> Сабвуферы
Рейтинг@Mail.ru