Stromausfälle können in jeder Einstellung auftreten. Außerdem kann eine Batteriespannung unter die erforderlichen Werte fallen. In solchen Szenarien ist ein Batterie-Backup unerlässlich. Aber Sie können keinen Vorrat an zahlreichen Säurebatterien haben. Stattdessen benötigen Sie eine zuverlässige Backup-Stromquelle. Für ein solches Szenario ist eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) notwendig. Es stellt sicher, dass alle elektronischen Geräte, die eine konstante Eingangsspannung benötigen, weiterlaufen. Aber wie funktioniert eine USV-Schaltung? Wir werden dies erläutern. Wir werden weiter darauf eingehen, wie es die tatsächliche Netzenergie effektiv ersetzt. Lesen Sie also weiter, um weitere Einblicke zu erhalten.
1. Wie funktioniert die USV-Schaltung?
Abbildung 1: Eine USV
Eine USV-Schaltung sorgt für sofortige Stromversorgung, wenn das Stromnetz nicht verfügbar ist. Die Funktionsweise der Schaltung hängt in erster Linie von der USV-Schaltung ab, die Sie verwenden.
Im Idealfall unterscheidet sich die USV-Schaltung von einem Generator oder anderen Standby-Notstromsystemen, und die Systeme müssen manuell eingeschaltet werden.
Stattdessen liefert die USV-Schaltung sofortige Leistung. Es verfügt über angeschlossene Batterien für kleine Energieverbraucher und Generatoren für Hochleistungsverbraucher, und die Batterien sind für die Unterstützung einer sofortigen Stromversorgung von größter Bedeutung.
Normalerweise liefert die USV-Schaltung Strom für ungefähr 15 Minuten, und die Zeit reicht aus, um ein ordnungsgemäßes Schließen von elektrischen Geräten wie Computern zu ermöglichen. Daher ist eine USV unerlässlich, um elektrische Geräte und Systeme zu schützen, die abrupten Stromausfällen nicht standhalten können.
2. Art der USV-Schaltung
Abbildung 2: Ein Berater steuert eine USV
Es gibt drei Haupttypen von USV-Systemen. Wählen Sie also den Typ, der Ihren Stromanforderungen entspricht. Dazu gehören Standby, Doppelkonvertierung und Line-Interactive.
Offline-Standby
Der Offline-Standby ist das einfachste Backup-USV-Produkt. Wenn ein Stromproblem vorliegt, wechselt die USV zu einer Batterie-Backup-Stromversorgung. Typische Stromprobleme sind ein Blackout, ein Durchhang oder ein Spannungsstoß.
Wenn es Probleme in der Eingangsstromquelle gibt, wechselt die USV zuerst auf Gleichstrom. Die USV verfügt über einen Wechselrichter, der den Strom in Wechselstrom umwandelt. Eine solche USV gibt auch alltäglichen elektronischen Geräten ausreichend Strom.
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Die USV löst eine winzige Stromstörung, ohne in den Batteriemodus zu wechseln. Es verfügt über einen Autotransformator, der Spannungsänderungen regelt. Spannungsänderungen, falls, beinhalten Blowouts und Schwellungen.
Das Power-Kit kann unter anderem Low-End-Server, gewöhnliche Komponenten und Gaming-Systeme bedienen.
Abbildung 3: Eine USV-Einheit.
USV-Schaltung:Online-/Doppelkonvertierung
Die Leistungsbedingungen des eingehenden Eingangs spielen bei dieser USV keine Rolle. Unabhängig von ihrer Form wird die USV saubere elektrische Energie liefern.
Wie der Offline-Standby-Typ ändert dieser Typ zuerst die Eingangs-Wechselstromversorgung in Gleichstrom. Auch hier wandelt es die Gleichstromleistung in Wechselstrom um.
Alle USV-Systeme können durchgehend mit Gleichstrom versorgt werden. Daher verfügen die meisten über keine Übertragungszeit, da sie nicht auf Gleichstrom umgestellt werden müssen. Solche USV-Systeme sind ideal für High-End-Server und andere anspruchsvolle Gadgets.
3. 4 einfache unterbrechungsfreie Stromversorgungskreise (USV)
Abbildung 4: Eine 230V USV-Anlage
Wir werden vier zentrale USV-Stromkreise besprechen, die Sie mit 12-V-Blei-Säure-Batterien erstellen können.
USV-Schaltung:Einfache USV mit einem einzigen IC
Abbildung 5: Eine USV im Batteriemodus
Sie können diese Schaltung mit Standardkomponenten erstellen. Obwohl es einfach gebaut ist, kann es effektiv eine breite Palette von Ausgabegeräten ausführen. Es gibt zwei Hauptteile dieser Schaltung. Zuerst gibt es einen USV-Wechselrichterteil und den Batteriedesignteil.
In der Wechselrichterstufe gibt es mehrere Komponenten. Dazu gehören 20K-, zwei 1K- und zwei 20-Ohm-Widerstände. Andere sind Kondensatoren, IC SN74LVC1G132, IC 4017, IC 7085 und ein Transformator.
Beachten Sie, dass der Wert des Kondensators und des Widerstands die Betriebsrate des Oszillators bestimmt. Der Eingang ist eine Rechteckwelle in der Schaltung, und daher ist der Ausgang auch eine Rechteckwelle.
Der andere kritische Abschnitt ist die automatische Batterieladestufe. Für eine optimale Leistung des Ladegerätsystems ist ein genaues Batterieladegerät-Design unerlässlich.
USV-Schaltung:Einzeltransformator-USV zum Aufladen von Wechselrichtern und Batterien
Für diese Schaltung reicht ein Transformator aus, um die Batteriebänke ausreichend zu laden. Im Kurs ist eine der Hauptkomponenten der MOSFET, und er verfügt über eine umgekehrte Hochleistungsdiode zur Bereitstellung von Batteriestrom. Daher besteht keine Notwendigkeit, zusätzliche Dioden zu verwenden.
USV-Schaltung:IC 555-basierte USV-Schaltung
Abbildung 6: USV Batterien
Sie können auch eine einfache USV erstellen, die in der Lage ist, eine Vielzahl von Anwendungen mit Pulswellenmodulation (PWM) zu erfüllen. Beachten Sie, dass IC 555 bei der Erstellung von PWM-Impulsen kardinal ist.
Die Montage des Systems kostet Sie auch nicht viel, da einfache und billige Komponenten erforderlich sind.
Wie stellt man solche Stromkreise her? Es geht darum, die elektronischen Ausgangskomponenten in Abhängigkeit von den angelegten PWM-Impulsen zum Schalten aufzufordern. Die Aktion wird wiederum den Transformator antreiben, um einen AC-Ausgangsstrom zu erzeugen. Beachten Sie, dass dieser Strom einer typischen AC-Sinuswelle ähnelt.
Zu den kritischen Teilen dieser Schaltung gehören eine 3V-Zenerdiode und andere Dioden wie 1N4148, 1N4007 und 1N5402. Weitere kritische Komponenten sind Transistoren, Kondensatoren und ein IC 4049. Erwarten Sie auch, einen Transformator zu finden.
Die kritischste Komponente ist der IC 555. Daher ist es der Grund, warum wir den IC verwenden, um uns auf das Notstromsystem zu beziehen.
Das System verfügt auch über einen automatischen Batterieladekreisteil.
USV-Schaltung:1kva USV-Design
Abbildung 7: Universal-Wechselrichter
Die andere Standard-USV-Schaltung ist dieses Design, das eine konstante Spannung liefert, um ein 1000-W-Gerät zu betreiben. Typischerweise handelt es sich um ein Hochspannungssystem. Infolgedessen benötigt es keinen Transformator. Wie die anderen Systeme, die wir oben besprochen haben, hat dieses System zwei Abschnitte. Einer ist der Wechselrichterteil und der andere ist der Batterieladegerätabschnitt.
Auf der Batteriesektion befinden sich Relais. Sie sind dafür verantwortlich, die Batterien in den Lademodus zu versetzen, wenn ein Wechselstromeingang vorhanden ist. Wenn das Stromnetz ausfällt, schalten die Relais die Batterien in den Wechselrichtermodus.
Schlussfolgerung
Wie wir in dem Artikel hervorgehoben haben, ist eine USV-Schaltung unerlässlich. Wir haben mehrere USV-Schaltungsdesigns behandelt.
Wenn Sie sich für diejenige entscheiden, mit der Sie sich zufrieden geben möchten, ist ein professionelles Urteilsvermögen unerlässlich. Wenden Sie sich an einen Experten, um Rechtsberatung über die richtige USV für Ihren Strombedarf zu erhalten.
Sprechen Sie auch mit uns im Falle einer Frage, und wir werden Ihnen auf unserem Niveau am besten helfen.
