Схема джерела безперебійного живлення
Опис
Це схема простого джерела безперебійного живлення. Вона видає стабілізовану напругу 5 і нестабілізована 12 В. При відключенні електроенергії джерелом живлення стає акумулятор, і цей перехід відбувається плавно, без стрибків вихідних напруг.
Зауваження
Цю схему можна адаптувати і для інших значень стабілізованої та нестабілізованої вихідної напруги, застосовуючи різні стабілізатори та акумулятори. Наприклад, щоб отримати стабілізовані 15 В, необхідні послідовно з'єднані два 12-вольтових акумулятора і інтегральний стабілізатор 7815. Тому, дане схемне рішення має досить широке застосування.
Первинна обмотка трансформатора TR1 розраховується на номінальне значення напруги електромережі, наприклад, у Великобританії воно становить 240 В. Вторинна обмотка повинна, при цьому, видавати напругу не менше 12 В зі струмом 2 А, але може бути розрахована і на більшу напругу, наприклад, 15 В. Запобіжник F1 із сповільненим спрацюванням захищає трансформатор від короткого замикання у схемі або несправності акумулятора. Світлодіод LED1 буде світитися, коли подається напруга живлення. При вимкненні енергопостачання індикатор гасне, а вихідна напруга підтримується акумулятором. Нижче наведено результат моделювання роботи пристрою при підключенні до електромережі.
Між клемами VP1 та VP3 – номінальна нестабілізована напруга живлення. На клемах VP1 і VP2 є стабілізована напруга 5 В. Через резистор R1 і діод D1 відбувається заряд акумулятора B1. Діоди D1 та D3 запобігають свіченню LED1 при відключенні напруги мережі. Акумулятор заряджається в крапельному режимі, струм якого визначається таким чином:
(VP5 – UB1 – 0.6) / R1,
VP5 – напруга після випрямного моста BR1, згладжена конденсатором С1, UB1 – напруга на акумуляторі B1.
Діод D2 повинен бути включений до схеми обов'язково, без нього на акумулятор потрапить повна напруга VP5, без обмеження струму, що призведе до перегріву батареї та виходу її з ладу. На малюнку нижче показано результат моделювання схеми при відключенні електроенергії.
Зверніть увагу, що напруга 5 В стабільна за будь-якого режиму роботи схеми, і, водночас, нестабілізована напруга живлення VP3 може змінюватися в межах кількох вольт.
Час роботи в резервному режимі
Час роботи в резервному режимі залежить від навантажень, підключених до пристрою, а також від ємності акумулятора. Якщо Ви використовуєте 12-вольтовий акумулятор ємністю 7 А·год і підключили 5-вольтове навантаження зі струмом 0.5 А (при цьому до виходу нестабілізованої напруги навантаження не підключено), то стабільна напруга 5 буде підтримуватися приблизно протягом 14 годин. Збільшивши ємність батареї, отримайте більший час резервного режиму.
Переклад: Андрій Гаврилюк на замовлення РадіоЛоцман