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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Indicador de voltaje de la batería del UPS. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes de alimentación El autor sugiere instalar un indicador de voltaje de la batería del microcontrolador en el sistema de alimentación ininterrumpida Masterguard A1000. En el sistema de alimentación ininterrumpida (UPS) modelo Masterguard A1000, una vez finalizado el período de garantía de la batería, se activa automáticamente una advertencia sobre la necesidad de reemplazarla: el indicador de voltaje umbral en la batería parpadea y suena periódicamente una señal sonora. . En este modo, el indicador de nivel de voltaje de la batería estándar no realiza sus funciones. Este fenómeno también se observa después de reemplazar las baterías por otras nuevas. Por supuesto, esto se puede solucionar contactando a un centro de servicio, donde reemplazarán las baterías y restablecerán las señales de advertencia, o si se dispone del software adecuado, el usuario puede hacer todo esto por sí mismo. Pero si por alguna razón no existen tales opciones, puede utilizar el método que se describe a continuación. Para solucionar este problema se propone un dispositivo que es un indicador de voltaje escalonado en la batería y un analizador lógico del modo de funcionamiento del UPS. El dispositivo le permite restaurar la función de indicación del voltaje de la batería y las señales sonoras con una mínima intervención en el diseño del UPS. El indicador de voltaje está ensamblado en el PIC12F675-I/P MK; contiene todo lo necesario para organizar dicho indicador: un ADC, salidas que permiten el control directo de los LED y la capacidad de operar desde un generador de reloj interno. El analizador del modo de funcionamiento del UPS está fabricado sobre los elementos lógicos del microcircuito K561LA7 y es responsable de emitir señales sonoras de advertencia. El diagrama del dispositivo se muestra en la Fig. 1. El dispositivo recibe alimentación de +5 V directamente desde el tablero de control del UPS. El chip DD2 contiene un indicador de nivel de voltaje en la batería. Las resistencias R1 y R3 se utilizan para dividir el voltaje de entrada tomado de la batería, que consta de tres baterías conectadas en serie con un voltaje nominal de 12 V y una capacidad de 7,2 Ah. Con este divisor, el voltaje de la batería (36 V) se alinea con los valores permitidos para el MK. El pin 5 del microcontrolador DD2 está configurado por software como entrada ADC y los pines 2, 3, 6 y 7 están configurados como salidas. Estos últimos están conectados a los LED indicadores de voltaje umbral que, junto con las resistencias de extinción, se instalan en el tablero de control del UPS y están dispuestos en forma de una columna de cinco indicadores en el panel de control frontal.
Debido a la falta de la cantidad requerida de pines en el MK usado, un LED no se usa, brilla constantemente: su cátodo está conectado a la línea negativa del dispositivo. Los LED restantes se encienden según el voltaje en el terminal superior de la resistencia R1 en el circuito. Así, el segundo LED se enciende cuando el voltaje de la batería alcanza los 33 V (valor mínimo), el tercero - 36 V, el cuarto - 37,8 V, el quinto - 41,4 V. El último valor corresponde al estado completamente cargado de cada batería ( 3x13,8 = 41,4V). Por lo tanto, una columna luminosa de cinco LED indicadores de voltaje le permite suponer que la batería del UPS está cargada. El cálculo de los coeficientes ingresados en la memoria MK se muestra en la tabla. Se supone que el voltaje de una batería completamente cargada es de 13,8 V, el de una batería completamente descargada es de 11 V y los valores intermedios se eligen arbitrariamente. Los coeficientes se calculan a partir de la condición de que el voltaje de entrada del MK ADC 5 V corresponda al valor 1024. Таблица
Como se mencionó anteriormente, el analizador de modo de funcionamiento del UPS está ensamblado sobre los elementos lógicos del chip DD1, es responsable de enviar señales de sonido. Las entradas del elemento DD1.1 están conectadas al cátodo del LED de “Alarma” del UPS, el cual se controla aplicando un nivel bajo al cátodo. En estado normal, el LED "Alarma" no se enciende, hay un nivel alto en su cátodo y en las entradas DD1.1. Si ocurre una situación de emergencia en el UPS, se enciende el LED de “Emergencia” y aparece un nivel bajo en las entradas del elemento DD1.1. En consecuencia, aparece una única señal en su salida, que va a la entrada GP3 DD2 y convierte los cuatro LED conectados a las salidas MK en modo intermitente. Los LED del voltímetro se encienden y apagan con un periodo de medio segundo. La misma señal única pasa a través del diodo abierto VD1 y la resistencia limitadora R2 hasta la base del transistor VT1 y lo abre, lo que hará que funcione el relé K1. Sus contactos cerrados suministran energía al emisor de sonido del UPS: se escucha una señal de sonido continua. Una vez eliminada la situación de emergencia, el LED "Emergencia" se apagará. El indicador de voltaje en MK DD2 volverá al modo de medición de voltaje en la batería del UPS, el relé K1 abrirá el circuito de alimentación del emisor de sonido. Si el UPS no abre este circuito en condiciones normales, el emisor de sonido producirá señales periódicas. La entrada inferior del elemento DD1.2 en el circuito está conectada al cátodo del LED Bypass; también está controlada por una fuente de bajo nivel. En estado normal, el LED Bypass tampoco se enciende, hay un nivel alto en su cátodo y en el pin 6 del elemento DD1.2. En la entrada superior de DD1.2 en el diagrama también hay una única señal, por lo tanto, su salida se establecerá en un nivel bajo. Si activa el modo "Bypass", en el pin 6 del elemento DD1.2 el nivel alto cambiará a bajo y aparecerá un nivel alto en su salida, que, como en el primer caso, activará el relé K1 y conectará el emisor de sonido del UPS. El emisor comenzará a emitir señales de sonido, el modo de funcionamiento del indicador de voltaje seguirá siendo el mismo: se medirá e indicará el voltaje en la batería. Después de desactivar el modo Bypass, el LED correspondiente se apagará y las señales sonoras se detendrán. Las entradas del elemento DD1.3 están conectadas al cátodo del LED “Red” del UPS. En estado normal, en presencia de tensión de entrada de la red, el LED se enciende y hay un nivel bajo en las entradas de este elemento. También hay una señal cero en la salida del elemento DD1.4: el relé K1 está desenergizado y el indicador de voltaje de la batería está funcionando. Si falla la tensión de red, el SAI cambiará a alimentación de batería, se apagará el LED “Red”, aparecerá una única señal en la salida del elemento DD1.4, que encenderá el relé K1 y, a través de los contactos cerrados, suministre energía al emisor de sonido: la señal de sonido se encenderá. El indicador mostrará el nivel de voltaje en la batería del UPS. Después de que aparezca el voltaje de la red, el UPS cambiará a la alimentación de la red, el modo de carga de la batería y el LED "Red" se encenderán. El relé K1 se apagará. El indicador de voltaje mostrará el nivel de voltaje de la batería en modo de carga. El indicador de voltaje de la batería con circuitos analizadores del modo de funcionamiento del UPS está montado en una placa de pruebas de 43x43 mm. El dispositivo utiliza el relé RES55A, pasaporte RS4.569.607. El microcontrolador PIC12F675-I/P opera bajo el control de un programa grabado en su memoria no volátil. El programa fue desarrollado y compilado en el entorno "MikroBasic PRO for PIC V3.2", cuya última versión se puede descargar desde mikroe.com y utilizar una licencia de demostración, ya que el código del programa no supera los 2 kbytes. Como desventaja del dispositivo propuesto, cabe señalar que no hay señal de sonido después de activar el modo de prueba del estado de la batería del UPS. Antes de realizar el trabajo, es necesario desconectar todos los cables externos adecuados del SAI, quitar la tapa en forma de U y retirar las baterías. El panel de control del UPS está unido a la cubierta frontal, para quitarlo es necesario desatornillar cuatro tornillos dentro de la caja. La placa con el dispositivo montado está conectada mediante conductores a los puntos del panel de control del UPS indicados en el diagrama. Las designaciones en el diagrama corresponden a las inscripciones en el panel de control del UPS desde el lado de las piezas. Todos los conductores que se muestran a la izquierda en el diagrama están soldados a los puntos indicados. Pero los conductores que se muestran en el diagrama de la derecha tienen características en los puntos de conexión. Después de conectar las salidas MK a los puntos del panel de control del SAI, es necesario cortar los conductores impresos que salen de estos puntos. También puedes conectar el cátodo del LED LD511 al pin 10 del chip U502. Si no se realiza esta conexión, el LED LD511 (inferior en el indicador de voltaje de la batería) parpadeará constantemente. Después de realizar las conexiones anteriores, se fija el panel de control en su lugar en la tapa frontal, y cerca, en una sección libre, se fija la placa del dispositivo mediante adhesivo termofusible. El aspecto de la estructura resultante se muestra en la Fig. 2.
Luego, los contactos del relé se conectan en serie con el emisor de sonido ubicado en la placa oblonga superior del UPS. Para hacer esto, corte con cuidado el conductor impreso en la parte superior de la placa entre el condensador C35 y el emisor de sonido BZ1, y suelde los cables del relé desde la parte inferior de la placa al terminal positivo del condensador C35 y a la salida del emisor de sonido. más cercano a la C35. Ya solo queda conectar el conductor proveniente del divisor R1R3 del dispositivo al terminal positivo de la batería del UPS. Esto se puede hacer en el punto donde el terminal positivo de la batería está conectado a la placa principal en el fusible de 30 A. Para hacer esto, se limpia el aislamiento del conductor del dispositivo a una distancia de 10 mm y se sujeta al conector. del cable positivo de la batería (cable rojo). Luego vuelva a colocar la cubierta frontal, instale y conecte las baterías, cierre la cubierta en forma de U: el UPS está listo para funcionar. El programa y el firmware del microcontrolador se pueden descargar de ftp://ftp.radio.ru/pub/2015/08/meter_bat.zip. Autor: M. Tkachuk
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