Budiž světlo! Záložní napájecí systém ve venkovském domě. Obvod spínače napájení Přepnutím na záložní zdroj napájení

Zdravím všechny čtenáře. Dnes tu máme další kus hardwaru v naší recenzi. Ano, ano, nejedná se o stabilizátor napětí. Už mě asi omrzely stabilizátory. Ale toto zařízení se stále týká výživy a je docela důležité. A rozebereme záložní vypínač PRP-1. Vyrábí jej ATS-CONVERS LLC, Pskov. Měl jsem recenzi na modul RBS 3K-220V od stejné společnosti, ale vůbec mi nevyhovoval. Také si o něm můžete přečíst na mém blogu. Špatná volba nastala kvůli skutečnosti, že na webu výrobce nebyla žádná dokumentace. Trochu odbočím. Dříve měla tato společnost takové nepříliš webové stránky a neměla žádnou dokumentaci ani všechny potřebné informace. Ale nyní má ATS-CONVERS LLC nové webové stránky, kde najdete vše, co potřebujete o jejich produktech. Dobrá práce pro aktualizaci. Níže je snímek obrazovky stránky z webu, kde jsou umístěny informace o modulu.




V životě jakékoli serverovny a v praxi jakéhokoli správce systému se objevuje berlička nazývaná „jeden zdroj napájení v zařízení“. Dlouho jsem se trápil hledáním takových modulů a našel jsem to. Opakuji, toto je jiný modul, ale jeho podstata je pro mě stejná. Často se stává, že v serverové místnosti jsou nainstalovány dvě dobré, výkonné UPS (samozřejmě vše závisí na rozpočtu organizace) a k těmto UPS jsou připojena zařízení. Většina moderních serverů a přepínačů má nainstalované dva napájecí zdroje. Pouze připojíme jeden zdroj ze zařízení k různým UPS. To zajistí odolnost systému proti poruchám a vždy umožní servis stejné UPS, když je horká, aniž by došlo k narušení funkčnosti systému. Souhlas, je to pohodlné. Co ale dělat, když je v přijímacím zařízení pouze jeden zdroj???!!! Tento nádherný modul PRP-1 nám s tím pomůže. Mnozí možná namítnou, proč nepoužít všemožné fázové spínače nebo podobná zařízení. Odpověď se zdá jednoduchá. Tato zařízení slouží ke spínání zátěže na vstupu a my spínáme zátěž na výstupu a to je třeba udělat rychle, aby nedošlo k dlouhodobému přerušení sítě. To neznamená, že síť může být narušena na vteřinu, mluvíme o milisekundách přerušení. Dost demagogie, pojďme k věci. Začněme jako obvykle charakteristikami. Také jsem si na webu výrobce všiml něčeho, že design je podobný tomu v mých článcích. Parametr je napsán jako prostý text, ale hodnota je tučně. Je to vlastně pohodlné. Nezapomeňte, že vlastnosti zařízení může výrobce kdykoli změnit. Proto se pro každý případ podívejte na specifikace na oficiálních stránkách výrobce https://www.atsconvers.ru/catalog/product/95/

Vstupní parametry:
Počet vstupů, ks: 3
Jmenovité vstupní napětí, V: 220 (230 )
Jmenovitá frekvence vstupního napětí, Hz: 50
Forma vstupního střídavého napětí: volný, uvolnit
Fázový rozdíl vstupního napětí: volný, uvolnit
Rozsah limitního napětí, V: 175 – 390
Rozsah nastavení spínání výstupů při zvýšení / snížení vstupního napětí, V: 176 – 269
Rozsah nastavení spínání výstupu při zvyšování / snižování frekvence vstupního napětí, Hz: 43 – 59
Spotřeba energie při vstupním napětí, VA: ne více než 10

Výstupní parametry:
Rozsah napětí (v rozsahu nastavení spínání), V: 176 – 269
Jmenovitý výstupní proud, A: 16
Jmenovitý výstupní výkon, VA/W: 3500 / 3500
Účiník zátěže: 0,5 – 1
Amplitudový faktor zátěžového proudu, ne více než: 3,5
Přetížení během jmenovitého časového intervalu, %: ne více než 120 – 2 min, 150 – 5 s, 175 – 2 s, 230 – 1 s, 400 – 0,05 s
Spínací čas, ms: 4 – 6
Účinnost při jmenovité zátěži: ne méně než 0,99

Prostředky dálkového monitorování a ovládání:
Izolované RS-232
Připojení k portu RS-232 PC
Software pro vzdálené monitorování a ovládání Power Agent TS
Suché kontakty reléového rozhraní
Připojení k PC pomocí diskrétní vstupní/výstupní karty
Web/SNMP adaptér typu WEBtel (volitelně)
Monitorování a správa v sítích Internet/Intranet
Monitorovací systém SNMP Power Net Agent (volitelně)
Sledování a správa PRP a dalších zařízení na internetu

Dodržování:
Bezpečnost GOST R IEC 60950 třída I
Odolnost proti rušení a šumu GOST R 50745 třída B

Pracovní podmínky:
Pracovní režim: Kontinuální
Provozní okolní teplota, 0 C: od + 1 do + 40
Chlazení: přírodní
Stupeň ochrany: podle GOST 14254 IP20
Provedení pro vnější mechanické faktory: podle GOST 17516.1 M1

Rozměry a hmotnost:
Celkové rozměry (VxŠxH), mm: 44(1U)x483x245
Hmotnost, kg: 4,5

Začněme vybalovat. Ach ano, málem bych zapomněl. Modul jsem si koupil pro svou práci. Opravdu ho potřebuji. Vezmu si další z těchto. Obecně platí, že tento modul přichází v dřevěné krabici, stejným způsobem, jakým byly zásilky zasílány poštou. Ale nedostal jsem to. Zprostředkovatelská organizace mi to nedoručila. Ale v tomto bodě jsme se shodli. Samotný modul je v silném plastovém sáčku, který je také pevně zabalen. Velmi pozitivní. Součástí dodávky je samostatný balíček. Vypadá to nějak takto:

Přední panel zařízení je poměrně jednoduchý. Disponuje LED panelem indikujícím, kterým vedením teče proud a kterým je rezerva, případně je dokonce zapnutý bypass. Uprostřed je nálepka upozorňující na otočení kliky a vypnutí zátěže. Napravo od středu je přepínač, který má tři polohy: vstup 1 a 2, vstup 3 a vypnuto. Poloha „vypnuto“ zcela vypne výstupní zátěž. Následuje port RS-232 pro připojení k počítači. A téměř v blízkosti „ucha“ je šroub pro připojení uzemnění. Obecně je uzemnění standardně připojeno ze vstupních napájecích konektorů, ale podle požadavků GOST musí být provedeno šroubové uzemnění. Kdokoli, komu na takovém spojení záleží, ho připojí. V mém případě je uzemnění vycházející ze vstupních konektorů dostatečné.

Tělo přístroje je vyrobeno ze silného plechu, lakovaného černě práškovým smaltem. Samotné zařízení je těžké. Ale nejen kvůli tloušťce pouzdra. Montážní „uši“ pro stojan jsou také vyrobeny ze silného kovu a jsou připevněny k tělu pomocí tří šroubů. Zvenčí vše vypadá velmi pozitivně

A plynule přecházíme na zadní stranu PRP-1. Zleva doprava: konektor dálkového ovládání (AS/400); tři jističe, jeden pro každý vstup; výstupní konektor IEC60320 C19, s maximálním proudem 16A; tři vstupní konektory typu IEC 60320 C20, s maximálním proudem 16A.

No, otevřeme zařízení. Nejsou na něm žádné plomby a nic nedávají. Téměř vždy je vidět rušení obvodu. Zařízení mě opravdu překvapilo kvalitou zpracování. Všechny dráty jsou podle potřeby zalisovány a také svázány do svazků. Nic není uvolněné. S tímto modulem jsem byl spokojen. Zde chci ale vyjádřit své mírné rozhořčení nad zemnícím kabelem uvnitř zařízení. Pokud vím, tak uzemnění není v žádném případě spojeno se smyčkou. Zde jsou tři vstupní konektory, které se propojují kabelem - na tom není nic špatného, ​​ale to, že je výstupní konektor připojen kabelem, není pravda. Musí být připojen samostatným kabelem ke společnému uzemňovacímu uzlu v zařízení.

Stejný mechanický vstupní spínač na předním panelu:

Základní deska je blíž. Později jej vyndám z pouzdra a ukazuje se, že hmotnost zařízení je dána nejen masivní skříní, ale také základní deskou, na které jsou osazeny čtyři nízkoprofilové transformátory. Dva z nich jsou zastoupeny značkou a další dva menší jsou zastoupeny značkou.

Na desce jsou instalována čtyři relé, jejichž model je od Song Chuan Precision. Relé jsou dimenzována na proud 16A, který je obecně bez rezervy. Ale nevím, jak se tento modul přepíná. Možná, že v okamžiku sepnutí není na kontaktech relé žádný proud, jako je tomu u stabilizátoru napětí. Bude tam nějaká záhada, nebo to vysvětlí sám vývojář.

Indikační deska. Nerozšrouboval jsem to úplně. To nedává smysl. Zevnitř to vypadá takto:

Deska obsahuje kondenzátory od různých firem. Existují také SAMWHA a Hitano. Nevím, jestli tomu prvnímu můžu věřit nebo ne.

Na desce byl nalezen tranzistor s efektem pole. Jakou funkci to plní - nebyl čas na to přijít. Na internetu je datový list pro zavěšení, ale tento tranzistor rozhodně nezavěšujte. Vypadá spíš jako Číňan. Obecně není známo, kdo je výrobcem.

Jako „mozky“ na desce je použit mikrokontrolér od Microchip Technology. Kolem MK je dostatečný počet dalších mikroobvodů. Z nich od Microchip Technology je to čip s časovačem a kalendářem. Vedle něj je mikroobvod - to je energeticky nezávislá paměť. Nedaleko jsou umístěny dva optočleny a zdá se, že jsou také čínského původu. Ano, obecně je to jedno. Hlavní je, že to funguje. Často také používám čínské díly. Pokračujme. Na desce vidíme integrovaný stabilizátor od STMicroelectronics. Vedle něj je nainstalován mikroobvod od stejné STMicroelectronics. Tento čip je sestava sedmi Darlingtonových tranzistorů.

Na desce je jeden zajímavý bod. Induktor je připájen na desku nejen jako obvykle, ale přes další malý šátek. Ukazuje se, že je to takový šátek v prkně. Zajímalo by mě, z jakých důvodů k tomu došlo.

Jak jsem řekl, odšrouboval jsem desku z pouzdra. Šrouby se utahují ze srdce. Aby se objevila prasklina nebo nějaká vada v důsledku mechanického namáhání nebo nesouososti pouzdra, musíte se velmi snažit. Deska je velmi dobře připevněna. Instaluje se odpovídajícím způsobem na stojany, aby se nedotýkal těla. Neexistuje žádný deskový substrát a obecně není potřeba. V rohu desky je nápis, kdo je výrobce, rok a datum provedení.

Vzhledem k tomu, že je zařízení chytré, je na desce instalován i proudový senzor, aby nedocházelo k přetěžování zařízení a z toho vyplývajícím problémům.

Instalace uvnitř modulu PRP-1 byla provedena pomocí kabelu PuGV Prysmian od ruského výrobce LLC "REK". Použil jsem PVS kabely různých sekcí od této firmy a celkově jsem spokojen a nic proti tomu nemám. Dobrý kabel. I když před několika lety si na něj spousta lidí stěžovala. Ale teď už je to v pořádku.

stejné tři jističe

Deska má poměrně velké množství nepájených sedel, včetně těch pro mikroobvody. Zajímalo by mě, k čemu slouží.

A to je vnitřek konektoru dálkového ovládání.

Nevím, jak se to stalo, ale můj set šel do konce. Tady toho moc k vidění není. Sada obsahuje konektory pro připojení zařízení. Mám tovární kabely C20-C19 pro připojení k UPS, ale nemám zásuvkový blok s konektorem, jako je ten na výstupu. Ale je součástí sady. Rozebral jsem jednu vidlici a vše je velmi dobré. Kov je silný, svorka je vyrobena pomocí šroubu. Konektory, co potřebujete.


závěry

Záložní vypínač PRP-1 je přesně to zařízení, které jsem hledal. Nezáleží na tom, ke kterým fázím nebo ke kterému UPS jsou vstupy připojeny. Vstupy tohoto zařízení jsou zcela oddělené a nezávislé. Přepnutí z elektrického vedení na záložní vedení probíhá rychle. Dokumentace říká, že 4-6 ms, ale od oka bych řekl, že je to stále asi 10 ms. Jedinou nevýhodou zařízení je jeho jeden výstupní konektor. Nebude to stačit. V ideálním případě by samozřejmě byly dva výstupní konektory nebo jeden přídavný konektor IEC 60320 C13 (F) samice. Jeho proud je sice 10 A, ale zátěž nemusí být velká. Pokud jde o výstup, okamžitě platí omezení. Buď musíte okamžitě vzít velký blok zásuvek s takovým konektorem, nebo vzít velký pilot s konektorem C14, odříznout ho a připojit zástrčku, která je součástí sady. Ale opět je zde berlička, drát by neměl být tenký. Ukazuje se, že je to takový začarovaný kruh. Můžete samozřejmě zapojit blok zásuvek do bloku zásuvek, ale já takové kabely nepraktikuji a bojím se jich.

Z tohoto zařízení mám jen pozitivní dojmy. Doporučuji k nákupu. Všem přeji stabilní síť a bezproblémový provoz. To je vše co mám. Děkuji všem.

POZORNOST! K vyzkoušení rád přijmu stabilizátor napětí jakékoliv značky, modelu a výkonu.

Poměrně často v radioamatérské praxi nastávají situace, kdy je požadováno, aby zařízení nadále fungovalo stabilně i po vypnutí hlavního napájení. Navrhuji pro zopakování několik jednoduchých schémat, která umožňují přepnout zátěž z běžného na nouzové napájení v případě možného přerušení dodávky energie, to platí zejména pro venkovské oblasti.

Zařízení je namontováno na jazýčkových relé K1 a K2. Když je síťové napětí normální, aktivují se obě relé a zátěž přijímá napětí ze standardního síťového zdroje. Pokud síťové napětí zmizí, napětí z baterie bude přiváděno do zátěže přes zadní kontakty.

Odpor R1 omezuje proud procházející vinutím relé. Jeho odpor a výkon se vypočítá na základě vstupního napětí U jáma, napětí odezvy relé pracuješ a na jmenovitém odporu vinutí relé R o, stejně jako provozní proud relé pracuji. V našem příkladu jsou použita jazýčková spínací relé typu RES55A s provozním napětím 3,75 V. Pro výkonnější zátěž je nutné vzít výkonnější jazýčkový spínač nebo elektromagnetická relé, jejichž kontakty snesou požadovaný proud, při volbě odporu R1.

Výkon této konstrukce je omezen pouze tranzistorem T3, v případě potřeby jej lze vyměnit za výkonnější.

Pokud je přítomno hlavní napětí, přes diodu VD3 jde na bázi T1 napětí rovné zdrojovému napětí a tranzistor je otevřený. Přes otevřenou T1 proudí kladné napětí do báze T2, ze které je uzamčen, což zase vede k tomu, že přes ni nejde napětí na T3, která je zablokována a napětí na jejím emitoru klesne na nulu. Když napětí hlavního zdroje zmizí, T1 se zablokuje, T2 se odblokuje a napětí přes něj protéká do báze T3, která ho po otevření pošle přes diodu do zátěže. Diody jsou nutné, aby se zabránilo interakci mezi hlavním a záložním napájením.

Tento design lze použít k automatickému přepínání zátěže mezi baterií a AC adaptérem. Čip pohání externí P-kanál MOSFET pro vytvoření typu Schottkyho diody, která funguje jako vypínač napájení pro rozložení zátěže.

Kromě toho má LT4412 také hromadu pozitivních vlastností, jako je ochrana baterie proti opačné polarizaci, manuální ovládání, ochrana hradla v tranzistoru s efektem pole a mnoho dalších. Proudový odběr obvodu je cca 11 μA. Dioda D1 zabraňuje zpětnému toku proudu do síťového zdroje, když není síťové napětí. Kondenzátor C1 je kapacita výstupního filtru. Čtvrtý pin integrovaného obvodu se nazývá stavový pin.

Mohl fungovat pouze tehdy, když zmizelo napětí hlavního zdroje, nedokázal ochránit zátěž před poklesem nebo zvýšením napětí. Tyto nedostatky byly opraveny v nové verzi zařízení, a to:

  1. Zařízení nepřepne zátěž na záložní zdroj ani v případě nízkého napětí hlavního zdroje.
  2. Zařízení není schopno pracovat při napětí nižším než 6 voltů.

    Zařízení nebude chránit zátěž, když napětí vzroste nad povolenou hodnotu.

Nová verze zařízení má výrazně vylepšené vlastnosti.

    Schopný pracovat se vstupním napětím hlavního zdroje od 6 do 15 V.

    Ochrana zátěže před podpětím nebo přepětím. K řízení napětí hlavního zdroje slouží dva komparátory. Po vypnutí hlavního zdroje napětí je provoz zařízení podobný jeho předchozí verzi.

    Proud spotřebovaný zátěží je omezen pouze maximálním proudem, který snesou kontakty použitého elektromagnetického relé.

Zařízení je napájeno ze záložního zdroje 12 V a odebírá proud cca 100 mA. Pokud je napětí hlavního zdroje menší než 12 V, je potřeba použít stabilizátor a připojit jej do mezery znázorněné na schématu, a také nastavit prahové hodnoty ochrany pomocí konstrukčních odporů.

Provoz zařízení

Napětí hlavního zdroje je přiváděno na rezistory R6 a R12, ze kterých je napětí přiváděno na vstupy komparátorů, kde je porovnáváno s napětím přicházejícím ze stabilizátoru VR1. Aby se při změně napětí záložního zdroje neměnily ochranné prahy, je použit samostatný stabilizátor VR1. Stručně popíšu, k čemu jsou tyto trimovací odpory určeny. Rezistor R12 je zodpovědný za spuštění ochrany, když napětí klesne pod minimální práh, který je nastaven tímto rezistorem. V mém případě je tato prahová hodnota 10,5 voltu a za účelem jejího nastavení se vstupním napětím 10,5 voltu pomocí tohoto rezistoru nastavte napětí na kolíku 7 komparátoru na 1,3 V, což je nižší než provozní práh komparátor, protože napětí na 6. větvi mikroobvodu je 1,65 voltu, ochrana bude fungovat okamžitě. Rezistor R6 je zodpovědný za vypnutí ochrany v případě kritického zvýšení napětí hlavního zdroje. V mém případě je maximální napětí nastaveno na 13 voltů. Při tomto napětí musí být rezistor R6 nastaven na 4 volty na 5. větvi mikroobvodu, což spustí ochranu a přepne zátěž na záložní zdroj. Díky těmto odporům se ochrana spustí, když napětí klesne na 10,5 V nebo se zvýší na 13.

Nejzajímavější částí obvodu je sestava sestavená na mikroobvodech DD1 a DD2. Je to vlastně ochranný obvod. Dva vstupy tohoto uzlu jsou připojeny ke komparátorům, ale aby se na pinu 8 mikroobvodu DD1 objevila logická úroveň 1 a fungovala ochrana, musí být vytvořeny určité podmínky. Tento uzel je zajímavý také tím, že logická jednička na výstupu 8 ​​DD1.1 se objeví, pokud jsou na vstupech shodné logické stavy, buď dvě 0 nebo dvě 1. Pokud je na jednom vstupu 1 a na druhém 0, ochrana nebude fungovat.

Ochranný obvod funguje následovně. Při normálním vstupním napětí hlavního zdroje funguje pouze komparátor DA1.2, protože napětí je nad minimálním vypínacím prahem a proto otevřený výstupní tranzistor komparátoru DA1.2 uzavírá piny 4 a 5 prvku DD2.4 k zemi, což je podobné stavu logické 0 a na vstupech 1 a 2 prvky DD2.3 mají napětí asi 4,5 - 5 voltů, což je podobné stavu logické 1, protože napětí nedosahuje 13 voltů a komparátor DA1.1 nefunguje. Za těchto podmínek nebude ochrana fungovat. Když se napětí hlavního zdroje zvýší na 13 voltů, začne pracovat komparátor DA1.1, výstupní tranzistor se otevře a zkratováním vstupů 1 a 2 DD2.3 k zemi násilně vytvoří logickou úroveň 0, čímž vynutí na obou vstupech se objeví logická úroveň 0 a ochrana se spustí. Pokud napětí klesne pod minimální práh, pak napětí dodávané do 7. větve komparátoru klesne na úroveň pod 1,65 voltu, výstupní tranzistor se sepne a přestane spojovat vstupy 4 a 5 prvku DD2.4 se zemí, což povede k nastavení napětí na vstupech 4 a 5 4,5 - 5 voltů (úroveň 1). Protože DA1.1 již nefunguje a DA1.2 se zastavil, je vytvořena podmínka, při které se na obou vstupech ochranné jednotky objeví logická jedna úroveň a bude fungovat. Činnost uzlu je blíže znázorněna v tabulce. Tabulka ukazuje logické stavy na všech pinech mikroobvodů.

Tabulka logických stavů prvků uzlů.

Nastavení zařízení

Správně sestavené zařízení vyžaduje minimální seřízení, jmenovitě nastavení ochranných prahů. K tomu je třeba místo hlavního zdroje napětí připojit k zařízení regulovaný zdroj a pomocí trimovacích odporů nastavit prahové hodnoty ochrany.

Vzhled zařízení

Umístění dílů na desce zařízení.

Seznam radioprvků

Označení Typ Označení Množství PoznámkaProdejnaMůj poznámkový blok
DD1, DD2 Logický IC

K155LA3

2 Do poznámkového bloku
DA1 Komparátor

LM339-N

1 Do poznámkového bloku
VR1, VR2 Lineární regulátor

LM7805

2 Do poznámkového bloku
VT1 Bipolární tranzistor

KT819A

1 Do poznámkového bloku
Rel 1 ReléRTE240121 Do poznámkového bloku
R1 Rezistor

3,3 kOhm

1 Do poznámkového bloku
R2, R3 Rezistor

1 kOhm

2

Poměrně často je potřeba zajistit záložní napájení vašeho zařízení; tento článek popisuje 4 způsoby, jak to zajistit.

Nejjednodušší

Nejjednodušší způsob přepnutí na záložní napájení jsou 2 diody

Pouze jedna z diod bude otevřená ze zdroje, jehož napětí je větší. Výhodou schématu je jednoduchost a nízká cena. Nevýhody obvodu jsou zřejmé: závislost zátěžového napětí na proudu, typu diody (Schottkyho nebo regulární) a teplotě. Napětí bude vždy nižší než napětí zdroje o velikost poklesu napětí na diodě.

Trochu složitější

Tento obvod je trochu složitější, funguje následovně: když je přítomno napětí VCC, a to je větší než napětí záložního zdroje (v tomto případě je to baterie BT2), pak je mosfet uzavřen, protože napětí na hradle je vyšší než na zdroji, průchod napětí do zátěže a zdroje zajišťuje rozepnutá dioda D3. Když VCC zmizí, napětí na bráně zmizí spolu s ním, ale dioda uvnitř mosfetu se otevře a poskytne napětí na zdroji, a protože je nyní napětí na zdroji, ale ne na bráně, tranzistor se otevře. zcela, zajišťující přepínání baterie bez ztráty napětí. Tento způsob je výborný pro spínání napájení pro GSM modul, zvolíme externí napětí 4,5V, poté na modul přijde 4,2-4,3V přes diodu D3 a napětí z baterie poteče beze ztrát.

Drahé, ale žádná ztráta

Bez ztráty napětí můžete přepínat zdroje pomocí speciálních mikroobvodů, zejména LTC4412 ke stažení datasheet Tento mikroobvod však může být vzácný a drahý.

Optimální bezztrátový

No, došli jsme k optimální metodě, bez jakýchkoli ztrát. Nejprve se podívejme na blokové schéma LTC4412

Hned je jasné, že v tom není nic složitého, tak proč to nezopakovat na diskrétních prvcích? Blok PowerSorceSelector je matice dvou diod, která napájí zbytek obvodu, A1 je komparátor, AnalogController není jasné co, ale můžeme předpokládat, že nedělá nic zvlášť důležitého, později se ukáže proč.

Zkusme to znázornit.

DA3 je srovnávač. Porovnává napětí na dvou zdrojích. Napájení diodou D4 nebo D5. Když je napětí na VCC větší než na baterii, výstup komparátoru se zvýší, to zavře VT2 a otevře VT3, protože je připojen k výstupu přes invertor. VCC tedy přechází do zátěže beze ztrát. V případě, že VCC je menší než baterie, nízká úroveň na výstupu komparátoru zavře VT3 a otevře VT2.

K výběru dílů musím říct pár slov. DA3, DD1 musí mít spotřebu přijatelnou v daném systému, výběr je velmi široký, od několika miliampérů až po stovky nanoampérů (například MCP6541UT-E/OT a 74LVC1G02). Diody jsou nutně Schottkyho, pokud je úbytek na diodě vyšší než prahová hodnota otevření tranzistoru (a u IRLML6402TR to může být -0,4V), pak se nebude moci úplně zavřít.

Výpadek napájení nejen způsobuje nepříjemnosti, ale může vést k významným škodám na majetku a ohrožení bezpečnosti lidí. Nepřerušitelné napájení zajišťují dva zdroje elektrické energie, z nichž jeden je obvykle síťový a druhý je baterie, dieselagregát a další.

Rezervní připojovací panel se dvěma nezávislými vstupy

Nepřerušitelné napájení lze vytvořit napájením ze dvou zdrojů najednou. Metoda má následující nevýhody:

  • vyšší zkratový proud;
  • zvýšené ztráty elektřiny;
  • komplikace ochranného systému.

Automatický přenos rezervy (ATS) umožňuje rychle obnovit dodávku elektřiny zapnutím spínacího zařízení, které odděluje elektrické vedení. Skutečná doba odezvy je desítky sekund, ale může dosáhnout 0,3 sekundy. V tomto případě je nutné vzít v úvahu výkon přídavného zdroje energie, aby si poradil s připojením spotřebního systému. Pokud toho nelze dosáhnout, je ochranný obvod uspořádán tak, že jsou připojeny pouze nejdůležitější zátěže.

Výše uvedená fotografie ukazuje štít ATS se dvěma nezávislými vstupy.

Typy a požadavky na automatické přepojovače

Existují 2 typy přepínačů ATS:

  • jednosměrné - jedno z elektrických vedení funguje a druhé je záložní;
  • obousměrný - libovolný vstup může být funkční nebo záložní.

Od ATS se vyžaduje vysoký výkon a povinné zapínání bez ohledu na důvody, pro které napětí zmizelo.

K automatickému sepnutí rezervy dochází na základě signálu z čidla, např. relé minimálního napětí. Řídí se napájení na vstupech a rotace fází.

Na AVR se vztahují následující požadavky:

  1. V kontrolovaném prostoru nedochází ke zkratu.
  2. ATS slouží k připojení rezervy vždy, když napětí na vstupu do spotřebiče zmizí. Výjimkou je zkrat, při kterém dojde k zablokování ATS.
  3. Jednorázový provoz. Spínač nelze zapnout více než jednou, dokud nebude zkrat odstraněn.
  4. Možnost nastavení prahu napětí pro snížení dopadu poklesu napětí při spouštění motorů zátěže.
  5. Spínač bude fungovat pouze v případě, že je v záložní části přítomno napětí.

Pokud jsou splněny uvedené podmínky, vyšle logický systém ATS příkaz k vypnutí vstupního spínače a zapnutí sekčního. V tomto případě je jejich současná aktivace elektricky blokována. Některé modely AVR jsou vybaveny i mechanickým zámkem.

Provoz ATS s generátorem

Dodavatelé elektřiny rozdělují spotřebitele do tří kategorií podle stupně spolehlivosti dodávek elektřiny. Soukromé domy a byty patří do třetí – nejnižší kategorie. V bytech se obvykle používají nepřerušitelné zdroje energie pomocí baterií.

Pro soukromý dům může být záložním zdrojem energie také benzínový nebo naftový generátor. Pokud byly dříve uváděny do provozu ručně, je nyní možné automatické spuštění. Vše záleží na tom, jakou cenu za to zaplatit.

Pro automatické zálohování je vhodnější použít zařízení řízené mikroprocesorem. Snadno programovatelné reléové ovladače jsou široce používány v každodenním životě a výrobě. Reléový vstup přijímá signály z napěťových snímačů. Po vypnutí napájení regulátor spustí motor generátoru. Po dosažení jmenovitých parametrů, což trvá určitou dobu, obvod ATS přepne zátěž na záložní napájení. V tomto případě dochází k dočasným zpožděním spojů. Pro domácí potřeby jsou přijatelné, ale pro výkonné a kritické zátěže se úkol stává složitějším.

Obrázek ukazuje schéma nepřerušitelného napájení pomocí přídavného dieselagregátu.

Schéma připojení záložního dieselagregátu k zátěži

Síť a generátor jsou připojeny ke vstupu ATS a výstup je připojen k zátěži. Hlavním zdrojem energie je obvykle síť. Po vypnutí síťového napětí se generátor spustí, načež k němu ATS připojí zátěž. Jakmile je elektrická síť obnovena, napájení se přepne do předchozího režimu a generátor se po určité době vypne. Obrázek níže ukazuje elektrický obvod zdroje nepřerušitelného napájení.

Provádění ATS na stykačích

Okruh se používá pro jednofázovou síť soukromého domu nebo malé průmyslové budovy.

Schéma ATS na jednom stykači pro jednofázovou síť

Pro uvedení obvodu do provozu se zapnou automaty SF1 a SF2. Napájení je napájeno stykačem KM1 - spínačem hlavního a záložního vstupu. Při aktivaci kontakt KM1.1 propojí obvod hlavního zdroje napájení a záložní obvod se otevře kontaktem KM1.2.

Je zapnutý dvoupólový spínač QF1, jehož kontakty uzavírají obvod hlavního zdroje energie.

V případě nouze, kdy je hlavní vstup bez napětí, se vypne stykač KM1 a odpojí se hlavní síť a rezerva se připojí na spínací kontakt KM1.2. Po obnovení napájení hlavního vstupu se zátěže opět sepnou pomocí stykače.

Pokud potřebujete manuálně zapojit rezervu, stačí vypnout jistič SF1.

Je třeba vzít v úvahu výkon záložního zdroje. Obvykle napájí nejnutnější zátěže, jako je osvětlení a topení.

Současné přepnutí fáze a neutrálu (kontakty KM1.1 a KM 1.2 na obrázku níže) umožňuje zcela vyřadit z provozu klidový vstup a využít autonomní rezervu.

Obvod ATS na jednom stykači s fázovým a nulovým odpojením

Zapnutí ATS se provádí jako v předchozím obvodu, pouze spínač KM1 přeruší nebo spojí fázi a nulu. Obvod je nejběžnější pro připojení autonomního zdroje napětí, například zdroje nepřerušitelného napájení nebo dieselového generátoru. Zde je podrobně znázorněno připojení zátěží přes dvoupólové jističe QF2, QF3, QF4 a také zemnící vodič PE, který není připojen k napájení zátěží. Připojuje se k pouzdrům elektrických spotřebičů a plní funkci ochrany před úrazem elektrickým proudem.

Obrázek ukazuje typické schéma zapojení modulu AVR-3/3 pro třífázové napájecí a rezervní obvody.

Typické schéma zapojení pro modul AVR-3/3

Fáze na modulu jsou označeny L1, L2, L3, nulový vodič – N. Na svorky 11, 12, 14 jsou připojeny spínací kontakty vestavěných relé. Zařízení je řízeno mikroprocesorem, který řídí napětí podél dvou třífázových vedení.

Video o vstupu do rezervy

Z tohoto videa se dozvíte, jak sestavit jednotku ATS pro generátor.

Přerušení dodávek elektřiny může způsobit různé negativní jevy mezi spotřebiteli. Zařízení ATS umožňuje zachovat funkčnost objektů, pro které je nezbytná stálá dodávka napájecího napětí.