నిరంతరాయ విద్యుత్ సరఫరా (యుపిఎస్) సర్క్యూట్‌ను ఎలా డిజైన్ చేయాలి

ఈ సంక్షిప్త ట్యుటోరియల్‌లో ఎలా చేయాలో నేర్చుకుంటాము అనుకూలీకరించిన యుపిఎస్ సర్క్యూట్‌ను రూపొందించండి కొన్ని NAND IC లు మరియు కొన్ని రిలేలు వంటి సాధారణ భాగాలను ఉపయోగించి ఇంట్లో.

యుపిఎస్ అంటే ఏమిటి

అకస్మాత్తుగా విద్యుత్ వైఫల్యాలు లేదా హెచ్చుతగ్గులు లేదా బ్రౌన్-అవుట్ తో సంబంధం లేకుండా, కొంచెం అంతరాయం లేకుండా అనుసంధానించబడిన లోడ్కు అతుకులు లేని ఎసి మెయిన్స్ శక్తిని అందించడానికి రూపొందించిన ఇన్వర్టర్లు.

క్లిష్టమైన డేటా నిర్వహణతో కూడిన పిసిలు మరియు ఇతర పరికరాలకు యుపిఎస్ ఉపయోగపడుతుంది మరియు కీలకమైన డేటా ప్రాసెసింగ్ ఆపరేషన్ సమయంలో మెయిన్స్ శక్తి అంతరాయాన్ని భరించదు.

ఈ పరికరాల కోసం యుపిఎస్ దాని తక్షణ శక్తిని లోడ్ చేయడానికి బ్యాకప్ చేయడం వల్ల చాలా ఉపయోగకరంగా ఉంటుంది మరియు వాస్తవ మెయిన్స్ శక్తి పునరుద్ధరించబడే వరకు కంప్యూటర్ యొక్క కీలకమైన డేటాను ఆదా చేయడానికి వినియోగదారుకు తగినంత సమయాన్ని అందిస్తుంది.

దీని అర్థం, యుపిఎస్ మెయిన్స్ నుండి ఇన్వర్టర్ (బ్యాకప్ మోడ్) కు మారడంతో చాలా త్వరగా ఉండాలి మరియు దీనికి విరుద్ధంగా మెయిన్స్ పవర్ పనిచేయకపోయినా ఉండాలి.

ఈ వ్యాసంలో మేము అన్ని కనీస లక్షణాలతో సరళమైన యుపిఎస్‌ను ఎలా తయారు చేయాలో నేర్చుకుంటాము, ఇది పై ఫండమెంటల్స్‌కు అనుగుణంగా ఉందని మరియు దాని కార్యకలాపాల వ్యవధిలో వినియోగదారుకు మంచి నాణ్యమైన నిరంతరాయ శక్తిని అందిస్తుంది.

యుపిఎస్ దశలు

ప్రాథమిక యుపిఎస్ సర్క్యూట్ కింది ప్రాథమిక దశలను కలిగి ఉంటుంది:

1) ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్

2) ఒక బ్యాటరీ

3) బ్యాటరీ ఛార్జర్ సర్క్యూట్

4) రిలేలు లేదా ట్రయాక్స్ లేదా ఎస్ఎస్ఆర్ వంటి ఇతర పరికరాలను ఉపయోగించి చేంజోవర్ సర్క్యూట్ దశ.

సహేతుకమైన మంచిని అమలు చేయడానికి పై సర్క్యూట్ దశలు ఎలా నిర్మించబడతాయో మరియు కలిసిపోతాయో ఇప్పుడు తెలుసుకుందాం యుపిఎస్ వ్యవస్థ .

బ్లాక్ రేఖాచిత్రం

నిరంతరాయ విద్యుత్ సరఫరా యూనిట్ యొక్క పేర్కొన్న క్రియాత్మక దశలను ఈ క్రింది బ్లాక్ రేఖాచిత్రం ద్వారా వివరంగా అర్థం చేసుకోవచ్చు:

ప్రధాన యుపిఎస్ చేంజోవర్ ఫంక్షన్ రెండు డిపిడిటి రిలే దశల ద్వారా నిర్వహించబడుతుందని ఇక్కడ మనం చూడవచ్చు.

DPDT రిలేలు రెండూ 12 V AC నుండి DC విద్యుత్ సరఫరా లేదా అడాప్టర్ వరకు నడుస్తాయి.

ఎడమ వైపు DPDT రిలే బ్యాటరీ ఛార్జర్‌ను నియంత్రించడాన్ని చూడవచ్చు. ఎగువ రిలే పరిచయాల ద్వారా ఎసి మెయిన్స్ అందుబాటులో ఉన్నప్పుడు బ్యాటరీ ఛార్జర్ శక్తిని పొందుతుంది మరియు తక్కువ రిలే పరిచయాల ద్వారా బ్యాటరీకి ఛార్జింగ్ ఇన్‌పుట్‌ను సరఫరా చేస్తుంది. AC మెయిన్స్ విఫలమైనప్పుడు, రిలే పరిచయాలు N / C పరిచయాలకు మారుతాయి. ఎగువ రిలే పరిచయాలు బ్యాటరీ ఛార్జర్‌కు ఆఫ్ శక్తిని మారుస్తాయి, అయితే తక్కువ పరిచయాలు ఇప్పుడు ఇన్వర్టర్‌తో బ్యాటరీని ఇన్వర్టర్‌తో కలుపుతాయి.

గ్రిడ్ ఎసి మెయిన్స్ నుండి ఇన్వర్టర్ ఎసి మెయిన్స్‌కు మార్చడానికి కుడి వైపు రిలే పరిచయాలు ఉపయోగించబడతాయి మరియు దీనికి విరుద్ధంగా.

ప్రాక్టికల్ యుపిఎస్ డిజైన్

కింది చర్చలో మేము ఆచరణాత్మక యుపిఎస్ సర్క్యూట్‌ను అర్థం చేసుకోవడానికి మరియు రూపొందించడానికి ప్రయత్నిస్తాము.

1) ఇన్వర్టర్.

యుపిఎస్ కీలకమైన మరియు సున్నితమైన ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలతో వ్యవహరించాల్సిన అవసరం ఉన్నందున, పాల్గొన్న ఇన్వర్టర్ దశ దాని తరంగ రూపంతో సహేతుకంగా అభివృద్ధి చెందాలి, మరో మాటలో చెప్పాలంటే సాధారణ చదరపు వేవ్ ఇన్వర్టర్ యుపిఎస్ కోసం సిఫారసు చేయబడకపోవచ్చు మరియు అందువల్ల మా డిజైన్ కోసం మేము నిర్ధారించుకుంటాము ఈ పరిస్థితి సముచితంగా జాగ్రత్త తీసుకుంటుంది.

నేను పోస్ట్ చేసినప్పటికీ అనేక ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్లు ఈ వెబ్‌సైట్‌లో, అధునాతనంతో సహా పిడబ్ల్యుఎం సిన్‌వేవ్ రకాలు , ఇక్కడ మేము వ్యాసాన్ని మరింత ఆసక్తికరంగా మార్చడానికి పూర్తిగా క్రొత్త డిజైన్‌ను ఎంచుకుంటాము మరియు జాబితాలో కొత్త ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్‌ను జోడించాము

యుపిఎస్ డిజైన్ ఒక్కదాన్ని మాత్రమే ఉపయోగిస్తుంది IC 4093 మరియు ఇంకా మంచి PWM చివరి మార్పు చేసిన సైన్ వేవ్‌ను అమలు చేయగలదు అవుట్పుట్ వద్ద విధులు.

భాగాల జాబితా

• IC 4093 నుండి N1 --- N3 NAND గేట్లు
• మోస్ఫెట్స్ = IRF540
• ట్రాన్స్ఫార్మర్ = 9-0-9 వి / 10 ఆంప్స్ / 220 వి లేదా 120 వి
• R3 / R4 = 220k కుండ
• C1 / C2 = 0.1uF / 50V
• అన్ని రెసిస్టర్లు 1 కె 1/4 వాట్

ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్ ఆపరేషన్

ది IC 4093 లో 4 ష్మిత్ రకం NAND గేట్లు ఉన్నాయి , ఈ గేట్లు అవసరమైన స్పెసిఫికేషన్లను అమలు చేయడానికి పైన చూపిన ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్లో తగిన విధంగా కాన్ఫిగర్ చేయబడ్డాయి మరియు అమర్చబడి ఉంటాయి.

గేట్లలో ఒకటి N1 200 Hz ను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఓసిలేటర్‌గా రిగ్ చేయబడి ఉంటుంది, మరొక గేట్ N2 50Hz పప్పులను ఉత్పత్తి చేసే రెండవ ఓసిలేటర్‌గా వైర్ చేయబడింది.

జతచేయబడిన మోస్ఫెట్లను 200Hz రేటుతో నడపడానికి N1 నుండి అవుట్పుట్ ఉపయోగించబడుతుంది, అయితే గేట్ N2 తో పాటు అదనపు గేట్లు N3 / N4, మోస్ఫెట్లను 50Hz చొప్పున ప్రత్యామ్నాయంగా మారుస్తుంది.

N1 యొక్క అవుట్పుట్ నుండి మోస్ఫెట్లను ఒకేసారి నిర్వహించడానికి అనుమతించకుండా చూసుకోవడం ఇది.

N3, N4 నుండి వచ్చే ఉత్పాదనలు 200Hz ను N1 నుండి ప్రత్యామ్నాయ పప్పులుగా విచ్ఛిన్నం చేస్తాయి, ఇవి ట్రాన్స్ఫార్మర్ చేత ప్రాసెస్ చేయబడినవి, ఉద్దేశించిన 220V వద్ద PWM AC ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి.

ఇది మా యుపిఎస్ మేకింగ్ ట్యుటోరియల్ కోసం ఇన్వర్టర్ దశను ముగించింది.

తదుపరి దశ వివరిస్తుంది చేంజోవర్ రిలే సర్క్యూట్ , మరియు మెయిన్స్ వైఫల్యం సమయంలో ఆటోమేటిక్ ఇన్వర్టర్ బ్యాకప్ మరియు బ్యాటరీ ఛార్జింగ్ ఆపరేషన్లను సులభతరం చేయడానికి చేంజ్ఓవర్ రిలేలతో పై ఇన్వర్టర్ వైర్ ఎలా అవసరం, మరియు దీనికి విరుద్ధంగా.

రిలే చేంజోవర్ స్టేజ్ మరియు బ్యాటరీ ఛార్జర్ సర్క్యూట్

ప్రతిపాదిత యుపిఎస్ డిజైన్ కోసం ఆటోమేటిక్ చేంజోవర్‌ను అమలు చేయడానికి ఇన్వర్టర్ సర్క్యూట్ యొక్క ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ విభాగం కొన్ని రిలేలతో ఎలా కాన్ఫిగర్ చేయబడుతుందో ఈ క్రింది చిత్రం చూపిస్తుంది.

ఫిగర్ కూడా చూపిస్తుంది a సాధారణ ఆటోమేటిక్ బ్యాటరీ ఛార్జర్ సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం యొక్క ఎడమ వైపున IC 741 ను ఉపయోగించడం.

మొదట చేంజోవర్ రిలేలు ఎలా తీగలా ఉన్నాయో తెలుసుకుందాం, ఆపై బ్యాటరీ ఛార్జర్ వివరణతో కొనసాగవచ్చు.

ఈ దశలో 3 సెట్ల రిలేలు ఉపయోగించబడతాయి:

1) RL1 మరియు RL2 రూపంలో SPDT రిలేల యొక్క 2 సంఖ్యలు

2) RL3a మరియు RL3b గా ఒక DPDT రిలే.

RL1 బ్యాటరీ ఛార్జర్ సర్క్యూట్‌తో జతచేయబడింది మరియు ఇది బ్యాటరీ కోసం అధిక / తక్కువ కట్ ఛార్జ్ స్థాయి కట్-ఆఫ్‌ను నియంత్రిస్తుంది మరియు బ్యాటరీ అవసరాలు ఇన్వర్టర్ కోసం ఉపయోగించడానికి సిద్ధంగా ఉన్నప్పుడు మరియు దాన్ని తొలగించాల్సిన అవసరం ఉన్నప్పుడు నిర్ణయిస్తుంది.

SPDT RL2 మరియు DPDT (RL3a మరియు RL3b) విద్యుత్ వైఫల్యం మరియు పునరుద్ధరణ సమయంలో తక్షణ మార్పు చర్యల కోసం ఉపయోగించబడతాయి. మెయిన్స్ లభ్యత లేదా లేకపోవడాన్ని బట్టి ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ యొక్క సెంటర్ ట్యాప్‌ను బ్యాటరీతో కనెక్ట్ చేయడానికి లేదా డిస్‌కనెక్ట్ చేయడానికి RL2 పరిచయాలు ఉపయోగించబడతాయి.

DPDT రిలే యొక్క రెండు సెట్ల పరిచయాలైన RL3a మరియు RLb విద్యుత్తు అంతరాయాలు లేదా పునరుద్ధరణ వ్యవధిలో ఇన్వర్టర్ మెయిన్స్ లేదా గ్రిడ్ మెయిన్స్ అంతటా లోడ్ మారడానికి బాధ్యత వహిస్తాయి.

RL2 మరియు DPDT RL3a / RL3b యొక్క కాయిల్స్ 14V తో కలుపుతారు విద్యుత్ సరఫరా ఇన్పుట్ మెయిన్స్ స్థితిని బట్టి ఈ రిలేలు త్వరగా సక్రియం అవుతాయి మరియు క్రియారహితం అవుతాయి మరియు అవసరమైన మార్పు చర్యలను చేస్తాయి. ఈ 14 వి సరఫరా ఇన్వర్టర్ బ్యాటరీని ఛార్జ్ చేయడానికి మూలంగా ఉపయోగించబడుతుంది, అయితే మెయిన్స్ శక్తి లభిస్తుంది.

RL1 యొక్క కాయిల్ ఓపాంప్ సర్క్యూట్‌తో అనుసంధానించబడి ఉంటుంది, ఇది బ్యాటరీ యొక్క బ్యాటరీ ఛార్జింగ్‌ను నియంత్రిస్తుంది మరియు 14V మూలం నుండి బ్యాటరీకి సరఫరా అదే విలువను చేరుకున్న వెంటనే కత్తిరించబడిందని నిర్ధారిస్తుంది.

బ్యాటరీ ఇన్వర్టర్ మోడ్‌లో ఉన్నప్పుడు మరియు లోడ్‌తో వినియోగించబడుతున్నప్పుడు, దాని తక్కువ ఉత్సర్గ స్థాయి ఎప్పుడూ 11V కంటే తక్కువగా ఉండదని మరియు ఇది ఈ స్థాయికి చేరుకున్నప్పుడు ఇన్వర్టర్ నుండి బ్యాటరీని కత్తిరించుకుంటుందని కూడా ఇది నిర్ధారిస్తుంది. ఈ రెండు కార్యకలాపాలు ఓపాంప్ ఆదేశాలకు ప్రతిస్పందనగా రిలే RL1 చేత అమలు చేయబడతాయి.

పై యుపిఎస్ బ్యాటరీ ఛార్జర్ సర్క్యూట్ కోసం సెటప్-అప్ విధానాన్ని ఈ వ్యాసం నుండి తెలుసుకోవచ్చు IC 741 ఉపయోగించి తక్కువ అధిక కట్ ఆఫ్ బ్యాటరీ ఛార్జర్‌ను ఎలా తయారు చేయాలి

ఇప్పుడు మీ పిసికి లేదా ఇతర సారూప్య గాడ్జెట్‌లకు నిరంతరాయమైన శక్తిని అందించడానికి ఉపయోగపడే మంచి యుపిఎస్‌ను అమలు చేయడానికి పైన పేర్కొన్న అన్ని దశలను సమగ్రపరచడం అవసరం.

అంతే, ఇది వ్యక్తిగత యుపిఎస్ సర్క్యూట్ రూపకల్పన కోసం మా ట్యుటోరియల్‌ను ముగించింది, పైన పేర్కొన్న వివరణాత్మక మార్గదర్శిని అనుసరించడం ద్వారా ఏదైనా కొత్త అభిరుచి గలవారు సులభంగా చేయవచ్చు.