3 Einfache DC-USV-Schaltkreise für Modem / Router

Im folgenden Artikel werden 3 nützliche unterbrechungsfreie DC / DC-Stromversorgungskreise oder DC-USV-Schaltkreise für unterbrechungsfreie Stromversorgungsanwendungen mit niedrigem DC / DC erläutert

Die erste Idee unten zeigt, dass eine DC-USV-Schaltung verwendet werden kann, um Modems oder Router bei Netzausfällen mit Notstrom zu versorgen, damit die Breitband- / WiFi-Verbindung niemals unterbrochen wird. Die Idee wurde von Herrn Galive angefordert.

Technische Spezifikationen

Ich brauche eine Schaltung wie,
Ich habe zwei 12V DC Adapter (600mA und 2A).
Wenn der Netzanschluss vorhanden ist, möchte ich mit dem 600-mA-Adapter den Akku aufladen (7,5 Ah) und mit dem 2-A-Adapter meinen WLAN-Router verwenden.
Wenn das Netz ausfällt, sichert der Akku meinen WLAN-Router ohne Unterbrechung wie bei einer USV.
Mein Modem ist für 12V 2.0A ausgelegt. Deshalb möchte ich zwei 12V DC Adapter verwenden.

Das Design

Zwei Adapter sind für die vorgeschlagene Anwendung tatsächlich nicht erforderlich. Ein einzelner Adapter, wahrscheinlich derjenige, der zum Laden des Laptop-Akkus verwendet wird, kann auch zum Laden des externen Akkus verwendet werden.

Wenn wir uns den gegebenen Schaltplan der DC-Modem-USV ansehen, sehen wir eine einfache, aber interessante Konfiguration, die einige Dioden D1, D2 und den Widerstand R1 umfasst.

Normalerweise ist ein Laptop-Ladegerät mit 18 V spezifiziert. Zum Laden eines 12-V-Akkus muss dieser auf 14 V gesenkt werden. Dies ist unter Verwendung einer Transistor-Zenerstufe leicht möglich.

Wenn ein Netz vorhanden ist, ist die Spannung an der D1-Kathode positiver als an D2, wodurch D2 in Sperrrichtung vorgespannt bleibt. Dadurch kann nur D1 leiten und die Spannung vom Adapter zum Modem liefern.

Wenn D2 ausgeschaltet ist, empfängt die angeschlossene Batterie die erforderliche Ladespannung über R1 und wird dabei aufgeladen.

Bei einem Ausfall des Wechselstromnetzes wird D1 ausgeschaltet und D2 kann leiten, sodass die Batteriespannung sofort das Modem erreicht, ohne das Netzwerk zu unterbrechen.

R1 muss abhängig von der Ladestromrate des angeschlossenen Akkus ausgewählt werden.

Eine viel bessere und verbesserte Version des oben genannten ist in der folgenden Abbildung dargestellt:

2) 6V bis 220V Boost-USV-Stromkreis

In der zweiten Schaltung wird eine einfache USV-Schaltung für den Aufwärtswandler zur unterbrechungsfreien Stromversorgung von Satelliten-TV-Set-Top-Boxen erläutert, damit die Offline-Aufzeichnung bei Stromausfällen niemals ausfällt. Die Idee wurde von Herrn Aniruddha Mukherji angefordert.

Technische Spezifikationen

Ich bin ein begeisterter elektronischer Bastler. Obwohl ich nur die Grundlagen kenne, bin ich sicher, dass Sie täglich Hunderte von E-Mails erhalten müssen, und ich wette voll und ganz auf mein Glück, wenn diese in Ihre Augen gelangt.

Meine Anforderung:

16 Volt 1 Ampere DC Backup für meine Wohnung Tata Sky zentrales Verteilerfeld.
Problem: Meine Mitarbeiter in der Wohnungswartung führen tagsüber kein Backup (Generator) durch. Ich habe einen Tata Sky-DVR, der nicht aufzeichnet, da aufgrund eines Stromausfalls ein Signalverlust auftritt.

Auflösung:

Ich hatte an ein kleines Backup-System gedacht, ich hatte eine kleine 6-Volt-11-Watt-CFL-Vorschaltgerät-Schaltung gekauft, die als billige alternative Lösung gedacht war, aber das gleiche funktionierte nicht.

Warum ich nach einer Wechselstromversorgung anstelle einer Gleichstromversorgung suche? Ich möchte das System nicht manipulieren und für alle Fehler bestraft werden, die aufgrund des natürlichen Betriebsablaufs auftreten können.

Könnten Sie mir bitte mit einer sehr einfachen, kostengünstigen Schaltung helfen, die mir 220 Volt 20 Watt Leistung aus einer 6 Volt 5ah Batterie liefert? Um genau zu sein 220 Volt von 6 Volt Batterie, da ich eine 6 Volt 5 Ah Batterie gekauft habe vor kurzem. Der Leistungsbedarf beträgt weniger als 20 Watt
Adapterbewertungen sind:

Ausgang - 16 Volt 1 Ampere
Eingang - 240 Volt .06 Ampere

Ich weiß, dass Sie viel Arbeit haben, aber wenn Sie etwas Zeit sparen und mir dabei helfen könnten, wäre dies eine große Hilfe. Danke

Vielen Dank,
Aniruddha

Das Design

Da heutzutage alle elektronischen Systeme ein SMPS-Netzteil verwenden, muss der Eingang nicht unbedingt ein Wechselstrom sein, um diese Geräte mit Strom zu versorgen, sondern ein äquivalenter Gleichstrom oder gepulster Gleichstrom wird ebenfalls nützlich und funktioniert genauso gut.

Unter Bezugnahme auf das obige Diagramm sind einige Abschnitte zu sehen. Die IC1-Konfiguration ermöglicht es, einen 6-V-Gleichstrom durch eine Aufwärtswandlertopologie unter Verwendung des IC 555 in seiner stabilen Form auf einen viel höheren gepulsten 220-V-Gleichstrom zu verstärken. Der Batterieteil ganz links gewährleistet jedes Mal, wenn ein Stromausfall von der Schaltung erkannt wird, einen Wechsel von Netz- zu Batteriesicherung.

Die Idee ist ziemlich einfach und erfordert nicht viel Ausarbeitung.

Wie die Schaltung funktioniert

IC1 ist als astabiler Oszillator konfiguriert, der T1 und folglich L1 mit derselben Frequenz ansteuert.

T1 induziert den gesamten Batteriestrom über L1, wodurch während der AUS-Perioden des T1 eine proportional erhöhte Spannung an ihm auftritt (induzierte Gegen-EMK von L1).

L1 muss entsprechend berechnet werden, damit es die erforderliche Spannungsgröße an den gezeigten Klemmen erzeugt.

Die angegebenen 200 Windungen sind vorläufig herausgefunden und müssen möglicherweise stark angepasst werden, um die beabsichtigten 220 V von der 6-V-Eingangsbatteriequelle zu erreichen.

T2 wird eingeführt, um die Ausgangsspannung auf die gewünschten sicheren Werte zu regeln, die hier 220 V betragen.

Z1 sollte daher ein 220-V-Zener sein, der nur dann leitet, wenn dieser Grenzwert überschritten wird, wodurch T2 gezwungen wird, Pin5 des IC zu leiten und zu erden, wodurch die Frequenz an Pin3 auf eine Spannung von Null blockiert wird.

Der obige Prozess stellt sich kontinuierlich schnell neu ein und stellt eine konstante Spannung von 220 V am Ausgang sicher.

Der Adapter, der ganz links zu sehen ist, wird aus zwei Gründen verwendet: Erstens, um sicherzustellen, dass IC1 kontinuierlich arbeitet und die erforderlichen 220 V für die angeschlossene Last unabhängig von der Netzpräsenz erzeugt (genau wie bei Online-USV-Systemen) um einen Ladestrom für die Batterie bei Netzspannung zu gewährleisten.

Der zugehörige TIP122-Transistor ist so positioniert, dass er einen geregelten 7-V-Gleichstrom für die Batterie erzeugt und auch das Überladen der Batterie einschränkt.

Verwenden von Op Amp Cut OFF

Wenn Sie eine präzise Schaltung wünschen, die die DC-USV-Batterie genau überwacht und die erforderlichen OFFs für Überladung und niedrige Entladung implementiert, kann sich das folgende Design als nützlich erweisen.

3) Redundanter DC-USV-Stromkreis

In diesem dritten Konzept lernen wir einige einfach redundante USV-Schaltkreise kennen, um wichtige Geräte wie Computer-ATX oder Modems usw. mit einer sicheren unterbrechungsfreien Stromversorgung zu versorgen. Die Idee wurde von Herrn Shayan Firoozi angefordert.

Schaltungsziele und -anforderungen

1. Es gibt viele Produkte mit 2 Eingängen für unterschiedliche Stromversorgungen, zum Beispiel einen für normales Netz, einen für Generator oder andere Netzteile, wie Server, Router und einige kritische Geräte. Wir nennen es redundante Netzteile
2. Ich habe ein Gerät, das 3 Ampere in 12 Volt Gleichstrom verbraucht. Wenn ich 2 Übertragungen mit 12 Volt, 3 Ampere Ausgang verwende, welche übernehmen die Verantwortung und welche warten auf den ersten Verlust? Beide sind in Bezug auf Spannung und Stromstärke gleich. Ich möchte nicht, dass sie zusammenarbeiten.
3. Ich möchte, dass das zweite Netzteil in Bereitschaft ist
4. Nur eine einfache Frage: Was würde passieren, wenn ich die Batterie durch ein anderes 12-Volt-Netzteil ersetzen würde? Funktioniert es als redundantes oder Standby-Netzteil?
5. Vielen Dank für Ihre Antwort im Voraus. Wenn es möglich ist, teilen Sie uns das Modell der Diode und anderer Komponenten für 12 Volt 3 Ampere mit

Das Design

Gemäß der Anforderung kann die in der obigen Verbindung diskutierte Schaltung modifiziert werden, um mit einer anderen Gleichstromversorgung zu arbeiten, indem die Batterie und die zugehörigen Stufen entfernt werden, wie in der folgenden Form einer redundanten USV-Schaltung gezeigt:

Verwenden von zwei Netzteileingängen

Wie wir sehen können, soll die Schaltung mit einigen Stromversorgungen mit identischen Spezifikationen arbeiten, so dass das Relais bei einem Ausfall der Primärstromversorgung sofort auf die Sekundärstromversorgungsquelle umschaltet, um eine unterbrechungsfreie Stromversorgung der angeschlossenen Last sicherzustellen .

Die Diode D1 stellt sicher, dass die Primärstromquelle aktiv ist und sich das Relais in der deaktivierten Position befindet. Sie ist jedoch in Reihe mit D3 geschaltet und erzeugt einen größeren Durchlassabfall als die Primärversorgungsdiode D4 ... wodurch die Primärspannung gesteuert werden kann und die Last mit Strom versorgen.

Sobald jedoch die Primärquelle einen Ausfall durchläuft, ist D4 deaktiviert, und für diesen Sekundenbruchteil übernehmen D1 und D4 die Stromversorgung der Last, bis das Relais die Umgehung von D1 umgeschaltet hat und die volle Nennleistung für die Last aktiviert.

Das nächste Diagramm zeigt ein Verfahren, mit dem eine Batterie in den vorgeschlagenen redundanten USV-Stromkreis aufgenommen und die primäre Stromquelle durch ein Solarpanel ersetzt werden kann, wodurch das System zu einem 3-Wege-geschützten USV-Stromkreis wird

Verwenden des Netzteils mit Batterie

In Bezug auf das Diagramm bleibt das Relais aktiviert, solange die Sonnenenergie verfügbar ist, und hält die vom Netz abgeleitete 14-V-Versorgung vom System getrennt.

Die Solarenergie lädt in der Zwischenzeit die Batterie und auch die angeschlossene Last über D1 auf.

Die Batterieleistung, die etwas gedämpfter ist als die Leistung des Solarpanels, hält D2 deaktiviert, so dass nur D1 die Sonnenenergie zur angeschlossenen Last am Ausgang transportieren darf.

Verwenden von TIP122 zum Laden des CV-Akkus

Der TIP122 gewährleistet eine geregelte und sichere, überladeschützte Versorgung des Akkus, die tagsüber ausschließlich über die Panel-Spannung aufgeladen wird.

Wenn die Nacht hereinbricht, wird das Relais zu einem bestimmten Zeitpunkt deaktiviert, wenn die Solarversorgung zu schwach wird, um das Relais aktiviert zu halten.

Die obige Umschaltung schaltet sofort die netzbetriebenen 14 V in das System ein, so dass die Last ohne Unterbrechung auf die vom Netz abgeleitete Spannung umschalten kann.

Die Batterieleistung stellt sicher, dass das Relais während der Übertragung von der Solar- auf die Netzadapterversorgung den Stromausfall in Sekundenbruchteilen kompensiert, indem es die Last mit eigener Energie versorgt und sogar eine Unterbrechung der Versorgung der Last in Mikrosekunden verhindert .

Die Batterie bildet auch die dritte 'Verteidigungslinie' für den Fall, dass sowohl die Primär- als auch die Sekundärstromversorgung zusammen ausfallen, und befindet sich für den empfohlenen redundanten unterbrechungsfreien Betrieb des Stromversorgungskreises immer im Standby-Modus.

Die erste redundante USV-Schaltung mit zwei Stromquellen kann auf die unten gezeigte Weise besser modifiziert werden. Hier ist das Relais N / C direkt mit der Last verbunden zu sehen, wodurch ein Nullabfall in der Versorgungsleitung ermöglicht wird:

Modem-USV mit Li-IOn-Ladegerät TP4056

Wenn Sie daran interessiert sind, eine 5-V-DC-USV für Ihren Router mit High-End herzustellen Ladegeräte wie TP4056 und Boost-Converter-Module könnte das folgende Design helfen:

Das obige Design könnte auch ohne Relais gebaut werden, wie unten angegeben: