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无线电电子与电气工程百科全书 不间断电源供应。 无线电电子电气工程百科全书
无线电电子与电气工程百科全书 / 保护设备免受网络紧急运行、不间断电源的影响 在操作通信设备时，有时需要独立的电源（例如停电时）。 如果设备在不需要人工干预的情况下工作，那么充电器必须是自动的。 在这种情况下，需要使用不间断电源。 本文将讨论其中一个块。 所提出的不间断电源装置（UPS）旨在为没有固定维修人员（例如中继器）的远程站点的无线电设备提供自动电源备份。 也可用于其他12V直流设备。 BBP 提供两种操作模式：主要模式，当负载由 220 V AC 电源电压供电时；紧急模式，当没有电源电压时，负载由标称电压的备用电池供电12V。 从结构上来说，该装置是一个单一的外壳，里面装有一个电压为13V的稳压电源，能够向负载提供1…1,4A的电流； 充电器; 电池为负载供电 6...8 小时； 控制系统。 控制系统自动执行： - 工作模式指示（市电供电、充电、电池应急供电）； - 当电源出现电压时，将 BBP 纳入运行； - 以稳定的电流对电池进行充电（充电）； - 通过电池端子的电压控制电池的充电程度； - 当市电电压出现故障时，将负载切换至自主电池供电； - 电池因长期无电源电压超过 6 ... 8 小时而发生故障或深度放电时紧急关闭。 在手动模式下，可以强制使用电池供电。 作为 BBP 的备用电源，使用了各种国产和进口酸性电池。 YACHT BATTERY CO, LTD（型号 Y7-12）和 YUASA CORPORATION（NP7-12）制造的额定电压 12 V、容量 7 A==dot==h 的铅酸电池经证明运行可靠。 它们不需要定期补充电解质和经常维护，没有“极性反转”效应，可以在充电状态下长期保存（长达一年）。 根据护照数据，电池在待机模式下的充电电压为13,5 ... 13,8 V（温度20℃时），根据放电列线图，放电6小时，电流为1,4 A，阈值临界电压为 11 V，低于该电压会急剧下降 - 对应于完全放电的曲线部分。 有关电池参数的更多详细信息，可以参见《广泛使用的铅酸电池》一文（《无线电》，2000年，第12期，第43、44页）。 基于上述，选择自动控制操作的阈值：上限阈值（充电关闭）- 14 V（充电电压 13,8 V 加上电源线和电池端子触点的电压损失）和下阈值（电池紧急关闭以防止深度放电）- 11 V。 该装置的方案如图所示。 一。
当SA1拨动开关接通时，来自变压器T1次级绕组的电压提供给整流器VD1-VD4、VD5。 继电器K1吸合，其触点K1.1接通自动控制电路。 整流后的电压由DA1芯片上的稳压器稳定。 为了获得所需的输出电压值，DA1微电路的公共线电路中包含齐纳二极管VD6。 为了增加稳定器的负载能力，在晶体管VT1上使用射极跟随器。 LED HL2 绿色表示存在输出稳定电压。 设备每 12 小时自动开始为电池充电。 如果已充电，当电压达到 14V 时，充电过程将迅速停止。此模式可让您始终保持电池充电状态。 定时器由多谐振荡器元件DD1.1和计数器DD2组成。 装置开始工作12小时后，M计数器的输出端出现高电平，元件DD1.2的输出端出现低电平。 元件DD3.5、DD3.6上的触发器将切换到DD3.6的输出为高的状态。 同时，元件DD3.1的输出处将出现一个脉冲，这将重置计数器DD2。 来自元件DD3.6的输出的高电平打开晶体管VT3。 晶体管VT2上的充电电流稳定器导通。 当电流通过HL1 LED时，其上的电压下降，作为参考。 稳定的充电电流被提供给电池组GB1。 发光的黄色 LED HL1 同时充当充电过程的指示器。 比较器是在运算放大器 DA2.1 和 DA2.2 上制作的。 比较器的参考电压源安装在电阻器R8和齐纳二极管VD9上。 它不依赖于电池电压。 自动化操作的阈值由微调电阻器 R10 和 R13（分别为下阈值和上限阈值）设置。 当电池电压为14V时，运放DA2.2的输出出现低电平。 元件DD3.5、DD3.6上的触发复位，DD3.6的输出也出现低电平。 晶体管VT3截止，电池停止充电。 如果电源电压出现故障，K1.1 继电器触点打开的速度将快于稳定器输出电压消失的速度。 正电压降将进入微分电路C7R17，并且元件DD1.4的输出将出现低电平脉冲。 元件DD3.3、DD3.4上的触发器将切换，并且DD3.3的输出将出现高电平。 晶体管VT4打开，继电器K2工作，其触点K2.1将电池GB1连接至负载。 LED HL3 红色表示从电池过渡到应急电源。 当市电出现电压时，继电器K1.1触点再次闭合。 通过VD15二极管的低电平将切换触发器DD3.3、DD3.4，使得元件DD3.3的输出将为低电平。 晶体管VT4闭合，继电器K2切换到原来的状态，设备切换到主模式。 同时，微分电路C6R16将在元件DD1.3的输入端产生低电平脉冲。 该脉冲通过元件DD1.3和DD3.2，将切换触发器（DD3.5，DD3.6），元件DD3.6的输出将出现高电平。 VT3 晶体管将打开，电池充电过程将开始，直到达到 12 小时的周期。 在 UPS 运行的紧急模式下，当由于市电长时间没有电压而导致电池放电且其电压降至 11 V 时，控制系统会保护电池免于完全放电。此时，比较器被下阈值触发，运放DA2.1输出低电平，通过二极管VD16影响触发器DD3.3、DD3.4。 晶体管VT4闭合，继电器K2.1的触点恢复到原来的状态。 负载电源完全断电。 当市电电压出现时，负载将由稳压器供电。 二极管VD1-VD4可以替换为KD202系列中的任何一个，以及KD226、KD228系列等，电流为2...3A； 二极管 VD8-KD202A 或类似二极管。 二极管 VD11-VD17 - 任何通用型，例如 KD522、D220、D310 系列。 晶体管VT1可用于KT817、KT819系列，VT2可用于KT818系列。 DA2芯片将完全被两个通用运放取代，例如K140UD708。 可以使用 K3LN561 代替 DD2 微电路（六个具有更高负载能力和选通功能的逆变器），同时还考虑到引脚排列的差异。 继电器 K1 - 带一个常闭触点的簧片继电器 RES64A（通行证 RS4.569.724） 通过选择电阻器 R1 来抑制过电压，您可以使用几乎任何簧片继电器。 继电器K2为进口小型继电器，电压12V，跳闸电流30mA。 您可以使用电压为 9 ... 12 V、跳闸电流高达 50 mA、触点分断能力至少为 3 A 的继电器，例如 RES9（通行证 RS4.524.200、RS4.524.201） 、RES32（护照 RF4.500.341）、RES47（护照 RF4.500.409）。 变压器 T1 必须在足以满足负载的电流下在次级绕组上提供 13 V 电压。 BBP 安装在一个尺寸为 95x135x305 的塑料矩形外壳中，包括一个高 40 mm 的矩形盖（图 2）。 盖子侧面钻有通风孔。
机箱后端外侧固定有一块常见的肋状散热片，面积为100cm²。 晶体管 VT1、VT2 和集成稳定器 DA1 安装在散热器上由 PTFE 胶带制成的绝缘垫片上。 电池位于外壳前部，并通过弹性橡胶垫圈与相邻变压器隔开。 所有其他无线电元件，包括继电器，都安装在附在盖内部的 75x250 毫米箔玻璃纤维电路板上。 箔层被薄切割机分成 5x5 毫米的隔离区域，用于安装放射性元件（微电路区域的尺寸为 2,5x5 毫米）。 元件和平台之间的连接是通过导体进行的。 当建立BBP时，建议首先通过选择VD6齐纳二极管来设置输出电压值。 然后通过选择电阻R2设置充电器电流。 通过 HL1 LED 的电流不应超过允许的最大值（由电阻器 R4 选择）。 电池的运行经验表明，最佳充电电流是足以再充电的电流。 它在数值上等于电池容量的0,05，即0,35A。 使用数字万用表和示波器可以方便地设置比较器阈值。 为此，您需要暂时断开电阻器 R8、R9 和 R12 与设备的连接点，并将其连接到外部稳压电源。 然后我们打开BBP并将外部源电压设置为14V（根据数字万用表）。 通过用电压表或示波器控制运放DA2.2的输出，通过旋转调谐电阻R13的引擎，我们实现了低电平。 同样，通过将外部源的电压设置为11V（对应比较器的下阈值），我们通过调节电阻R2.1在运放DA10的输出上实现低电平。 设置阈值后，我们恢复原来的连接。 为了使干簧继电器K1可靠稳定工作，在其绕组上并联一个电容器C2（根据经验选择）。 作者：V.Lavrinenko、F.Rotar、Volzhsky、伏尔加格勒地区。
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