Mini UPS System

Sirkuit ini menyediakan catu daya tak terputus (UPS) untuk mengoperasikan instrumen bertenaga DC 12V, 9V, dan 5V DC hingga arus 1A. Baterai cadangan mengambil beban tanpa lonjakan atau penundaan saat daya listrik terganggu. Itu juga dapat digunakan sebagai catu daya meja kerja yang menyediakan tegangan operasi 12V, 9V dan 5V.

Sirkuit segera memutus beban ketika tegangan baterai berkurang menjadi 10,5V untuk mencegah pengosongan baterai yang dalam. Indikasi LED1 disediakan untuk menunjukkan level voltase muatan penuh baterai. LED putih mini (LED2 dan LED3) digunakan sebagai lampu darurat saat listrik padam di malam hari.

Transformator step-down standar menyediakan 12V AC, yang diperbaiki oleh dioda D1 dan D2. Kapasitor C1 menyediakan DC bebas riak untuk mengisi daya baterai dan ke sirkuit yang tersisa. Saat catu daya menyala, dioda D3 dibias maju untuk mengisi baterai. Resistor R1 membatasi arus pengisian.

Potensiometer VR1 (10k) dengan transistor T1 bertindak sebagai pembanding tegangan untuk menunjukkan level tegangan. VR1 sangat disesuaikan sehingga LED1 dalam mode 'mati'. Saat baterai terisi penuh, LED1 menyala menunjukkan tingkat tegangan penuh 12V.

Ketika daya listrik mati, dioda D3 mendapat bias mundur dan D4 mendapat bias maju sehingga baterai dapat secara otomatis mengambil beban tanpa penundaan. Ketika tegangan baterai atau tegangan input turun di bawah 10,5V, sirkuit pemutus digunakan untuk mencegah pengosongan baterai yang dalam. Resistor R3, dioda zener ZD1 (10.5V) dan transistor T2 membentuk rangkaian pemutus.

Ketika tingkat tegangan di atas 10.5V, transistor T2 berjalan dan basisnya menjadi negatif (sebagaimana diatur oleh R3, VR2 dan ZD1). Tetapi ketika tegangan berkurang di bawah 10.5V, dioda zener menghentikan konduksi dan tegangan basis transistor T2 menjadi positif. Ini masuk ke mode 'cut-off' dan mencegah arus di tahap output. Preset VR2 (22k) menyesuaikan voltase di bawah 0,6V agar T2 bekerja jika voltase di atas 10,5V.

Ketika daya dari listrik tersedia, semua tegangan keluaran 12V, 9V dan 5V siap untuk menjalankan beban. Di sisi lain, ketika daya listrik padam, tegangan output dapat mengalirkan beban hanya ketika baterai terisi penuh (seperti yang ditunjukkan oleh LED1).

Untuk baterai yang terisi sebagian, hanya tersedia 9V dan 5V. Juga, tidak ada output yang tersedia saat voltase di bawah 10,5V. Jika voltase baterai bervariasi antara 10,5V dan 13V, keluaran pada terminal A juga dapat bervariasi antara 10,5V dan 12V, saat sistem UPS dalam mode baterai.

Output pada titik B dan C masing-masing menyediakan 9V dan 5V, melalui IC regulator (IC1 dan IC2), sedangkan output A menyediakan 12V melalui dioda zener. Lampu darurat menggunakan dua LED putih ultra-terang (LED2 dan LED3) dengan resistor pembatas arus R5 dan R6. Lampu dapat dinyalakan secara manual 'on' dan 'off' oleh S1.

Sirkuit dirakit pada PCB tujuan umum. Ada ruang yang cukup antara komponen untuk menghindari tumpang tindih. Heat sink untuk transistor T2 dan IC regulator (7809 dan 7805) untuk menghilangkan panas digunakan.

Jalur positif dan negatif harus cukup kuat untuk menangani arus tinggi. Sebelum menghubungkan sirkuit ke baterai dan transformator, sambungkan ke catu daya variabel. Sediakan 12V DC dan sesuaikan VR1 hingga LED1 menyala. Setelah mengatur level voltase tinggi, kurangi voltase menjadi 10,5V dan sesuaikan VR2 hingga output mati.

Setelah pengaturan selesai, cabut catu daya variabel dan sambungkan baterai yang terisi penuh ke terminal dan lihat apakah LED1 menyala. Setelah melakukan semua penyesuaian, sambungkan sirkuit ke baterai dan transformator. Baterai yang digunakan dalam rangkaian adalah baterai UPS 12V, 4,5Ah.

Oleh : D. MOHAN KUMAR