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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Indicador de voltagem da bateria do UPS. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Fontes de alimentação O autor sugere a instalação de um indicador de tensão da bateria do microcontrolador na fonte de alimentação ininterrupta Masterguard A1000. No no-break modelo Masterguard A1000, após o término do período de garantia da bateria, um aviso é automaticamente ativado sobre a necessidade de substituí-la - o indicador de tensão limite na bateria pisca e um sinal sonoro soa periodicamente . Neste modo, o indicador padrão do nível de tensão da bateria não executa suas funções. Este fenômeno também é observado após a substituição independente das baterias por novas. Claro, isso pode ser resolvido entrando em contato com um centro de serviço, onde substituirão as baterias e redefinirão os sinais de alerta, ou se o software apropriado estiver disponível, o usuário pode fazer tudo isso sozinho. Mas se por algum motivo não houver tais opções, você poderá usar o método descrito abaixo. Para resolver este problema, é proposto um dispositivo que é um indicador de tensão escalonada na bateria e um analisador lógico do modo de operação do UPS. O dispositivo permite restaurar a função de indicação da tensão da bateria e os sinais sonoros com intervenção mínima no design do UPS. O indicador de tensão é montado no PIC12F675-I/P MK; ele contém tudo o que é necessário para organizar tal indicador - um ADC, saídas que permitem o controle direto dos LEDs e a capacidade de operar a partir de um gerador de clock interno. O analisador do modo de operação do UPS é feito nos elementos lógicos do microcircuito K561LA7 e é responsável por emitir sinais sonoros de alerta. O diagrama do dispositivo é mostrado na Fig. 1. O dispositivo recebe alimentação de +5 V diretamente da placa de controle do UPS. O chip DD2 contém um indicador de nível de tensão na bateria. Os resistores R1 e R3 são utilizados para dividir a tensão de entrada retirada da bateria, que consiste em três baterias conectadas em série com tensão nominal de 12 V e capacidade de 7,2 Ah. Usando este divisor, a tensão da bateria (36 V) é alinhada com os valores permitidos para o MK. O pino 5 do microcontrolador DD2 é configurado por software como uma entrada ADC e os pinos 2, 3, 6 e 7 são configurados como saídas. Estes últimos são conectados aos LEDs indicadores de tensão limite, que, juntamente com os resistores de extinção, são instalados na placa de controle do UPS e estão dispostos em forma de uma coluna de cinco indicadores no painel de controle frontal.
Devido à falta do número necessário de pinos no MK utilizado, um LED não é utilizado, ele brilha constantemente - seu cátodo está conectado à linha negativa do dispositivo. Os LEDs restantes acendem dependendo da tensão no terminal superior do resistor R1 do circuito. Assim, o segundo LED acende quando a tensão da bateria atinge 33 V (valor mínimo), o terceiro - 36 V, o quarto - 37,8 V, o quinto - 41,4 V. O último valor corresponde ao estado totalmente carregado de cada bateria ( 3x13,8 = 41,4 V). Assim, uma coluna brilhante de cinco LEDs indicadores de tensão permite assumir que a bateria do UPS está carregada. O cálculo dos coeficientes inseridos na memória MK é apresentado na tabela. Supõe-se que a tensão de uma bateria totalmente carregada seja de 13,8 V, a de uma bateria completamente descarregada seja de 11 V e os valores intermediários sejam escolhidos arbitrariamente. Os coeficientes são calculados a partir da condição de que a tensão de entrada do MK ADC 5 V corresponda ao valor 1024. mesa
Conforme mencionado acima, o analisador do modo de operação do UPS é montado nos elementos lógicos do chip DD1, sendo responsável pelo envio dos sinais sonoros. As entradas do elemento DD1.1 são conectadas ao cátodo do LED “Alarm” do UPS, que é controlado aplicando um nível baixo ao cátodo. No estado normal, o LED “Alarme” não acende, há nível alto em seu cátodo e nas entradas DD1.1. Caso ocorra uma situação de emergência no UPS, o LED “Emergência” acende e aparece um nível baixo nas entradas do elemento DD1.1. Assim, um único sinal aparece em sua saída, que vai para a entrada GP3 DD2 e coloca todos os quatro LEDs conectados às saídas MK em modo intermitente. Os LEDs do medidor de tensão acendem e apagam com um período de meio segundo. O mesmo sinal único passa pelo diodo aberto VD1 e pelo resistor limitador R2 até a base do transistor VT1 e o abre, o que fará com que o relé K1 funcione. Seus contatos fechados fornecem energia ao emissor de som do UPS - um sinal sonoro contínuo é ouvido. Depois de eliminada a situação de emergência, o LED “Emergência” apagará. O indicador de tensão no MK DD2 retornará ao modo de medição de tensão na bateria do UPS, o relé K1 abrirá o circuito de alimentação do emissor de som. Se o UPS não abrir este circuito em condições normais, o emissor de som produzirá sinais periódicos. A entrada inferior do elemento DD1.2 no circuito é conectada ao cátodo do LED Bypass; também é controlada por uma fonte de baixo nível. No estado normal, o LED Bypass também não acende, há nível alto em seu cátodo e no pino 6 do elemento DD1.2. Na entrada superior de DD1.2 no diagrama também existe um único sinal, portanto, sua saída será ajustada para um nível baixo. Se você ligar o modo “Bypass”, no pino 6 do elemento DD1.2 o nível alto mudará para baixo, e um nível alto aparecerá em sua saída, que, como no primeiro caso, acionará o relé K1 e conectará o emissor de som do UPS. O emissor começará a emitir sinais sonoros, o modo de operação do indicador de tensão permanecerá o mesmo - a tensão da bateria será medida e indicada. Após desativar o modo Bypass, o LED correspondente apagará e os sinais sonoros serão interrompidos. As entradas do elemento DD1.3 estão conectadas ao cátodo do LED “Rede” do UPS. No estado normal, na presença de tensão de entrada da rede elétrica, o LED acende e há nível baixo nas entradas deste elemento. Há também um sinal zero na saída do elemento DD1.4 - o relé K1 está desenergizado, o indicador de tensão da bateria está funcionando. Se a tensão da rede falhar, o UPS passará para bateria, o LED “Rede” apagará. Um único sinal aparecerá na saída do elemento DD1.4, que ligará o relé K1 e, através dos contatos fechados, forneça energia ao emissor de som - o sinal sonoro será ativado. O indicador mostrará o nível de tensão na bateria do UPS. Depois que a tensão da rede elétrica aparecer, o UPS mudará para a alimentação da rede elétrica, o modo de carregamento da bateria e o LED “Rede” acenderão. O relé K1 será desligado. O indicador de tensão mostrará o nível de tensão da bateria no modo de carregamento. O indicador de tensão da bateria com circuitos analisadores do modo de operação do UPS é montado em uma placa de ensaio medindo 43x43 mm. O dispositivo utiliza o relé RES55A, passaporte RS4.569.607. O microcontrolador PIC12F675-I/P opera sob o controle de um programa gravado em sua memória não volátil. O programa foi desenvolvido e compilado no ambiente "MikroBasic PRO for PIC V3.2", cuja versão mais recente pode ser baixada em mikroe.com e utilizar uma licença demo, já que o código do programa não ultrapassa 2 kbytes. Como desvantagem do dispositivo proposto, deve-se observar que não há sinal sonoro após ligar o modo de teste da condição da bateria do UPS. Antes de realizar o trabalho, é necessário desconectar todos os cabos externos adequados do UPS, remover a tampa em forma de U e retirar as baterias. O painel de controle do UPS está preso à tampa frontal, para removê-lo é necessário desparafusar quatro parafusos dentro do gabinete. A placa de ensaio com o dispositivo montado é conectada por condutores aos pontos do painel de controle do UPS indicados no diagrama. As designações no diagrama correspondem às inscrições no painel de controle do UPS na lateral das peças. Todos os condutores mostrados à esquerda no diagrama são soldados nos pontos indicados. Mas os condutores mostrados no diagrama à direita possuem características nos pontos de conexão. Após conectar as saídas MK aos pontos do painel de controle do UPS, é necessário cortar os condutores impressos provenientes destes pontos. Você também pode conectar o cátodo do LED LD511 ao pino 10 do chip U502. Caso esta conexão não seja feita, o LED LD511 (inferior no indicador de tensão da bateria) piscará constantemente. Após feitas as conexões acima, o painel de controle é fixado em seu lugar na tampa frontal, e a placa do dispositivo é fixada próxima, em seção livre, com adesivo hot-melt. A aparência da estrutura resultante é mostrada na Fig. 2.
Em seguida, os contatos do relé são conectados em série com o emissor de som localizado na placa oblonga superior do UPS. Para fazer isso, corte cuidadosamente o condutor impresso na parte superior da placa entre o capacitor C35 e o emissor de som BZ1, e os fios do relé são soldados da parte inferior da placa ao terminal positivo do capacitor C35 e à saída do emissor de som mais próximo de C35. Resta conectar o condutor que vem do divisor R1R3 do dispositivo ao terminal positivo da bateria do UPS. Isso pode ser feito no ponto onde o terminal positivo da bateria está conectado à placa principal no fusível de 30 A. Para fazer isso, o condutor do dispositivo é limpo de isolamento a uma distância de 10 mm e preso no conector do cabo positivo da bateria (fio vermelho). Em seguida, recoloque a tampa frontal, instale e conecte as baterias, feche a tampa em forma de U - o UPS está pronto para operação. O programa e firmware do microcontrolador podem ser baixados de ftp://ftp.radio.ru/pub/2015/08/meter_bat.zip. Autor: M. Tkachuk
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