Fonte de alimentação DC ininterrupta de bancada com display

2. Conectores Banana Jack fêmea (2 pares cada) 3. Terminais de parafuso (1 par) 4. Chave SPST (classificações 5A ou mais) 5. Regulador de tensão ajustável LM317 x 2 6. Reguladores de tensão 7805,, 7809, 7812 7. GPCBs 8. Transformador abaixador 16-18V/3 Amps 9. Diodos 1N4007 x 4 10. Módulo de dois relés

11. Capacitores

12. Resistores 13. Placa de desenvolvimento ATmega16/8 14.LCD 16×2 15. Dissipadores de calor 16. Gabinete

Características:

– Entradas: 220-240 V, 50 Hz CA

– Saídas: 1 X 5V e 1 X 9V (disponível através do conector banana)

1 X Tensão ajustável (disponível através do terminal de parafuso)

– Faixa de tensão ajustável:1,25-14,5 V no modo de rede e 1,25-10,5 V no modo de bateria

– Modos: 1) Modo Bateria e 2) Modo Normal (através da rede elétrica)

– Comutação e desligamento automático por microcontrolador

– LCD com vários indicadores.

Diagrama de bloco

Fig. 1: Diagrama de blocos da fonte de alimentação CC ininterrupta de bancada

As linhas azuis indicam linhas de sinal e as linhas pretas indicam linhas de energia. Deixe-me explicar em que consiste cada bloco e sua função. Bloco de rede: Este consiste no transformador, circuito retificador de ponte (4 diodos) e um capacitor. Este bloco recebe energia de uma tomada de parede que fornece 220-230 V CA. O transformador abaixador reduz a amplitude da onda senoidal, seguido pela ponte retificadora que a converte em CC pulsante que, ao passar pelo capacitor, produz uma potência CC não regulada de 16-18V (a tensão depende do transformador)

Fig. 2: Diagrama do circuito do retificador CA usado como primeiro estágio da fonte de alimentação CC ininterrupta de bancada

Circuito do carregador: Este bloco consiste principalmente em um regulador de tensão ajustável LM317 que junto com outros componentes funciona como carregador de tensão constante e corrente limitada para nossa bateria. Assim que a bateria estiver totalmente carregada, o circuito fornece automaticamente baixa corrente para a bateria e entra no modo de carregamento lento.

Fig. 3: Diagrama do circuito do carregador usado como segundo estágio da fonte de alimentação CC ininterrupta de bancada

Indicador de carga: Isso nada mais é do que dois resistores dispostos na forma de um circuito divisor de tensão. Ele reduz o nível de tensão da bateria para que o microcontrolador possa lê-lo.

Relé 1: Este é um módulo de relé que alterna entre o circuito indicador de carga e o circuito do carregador dependendo do comando do microcontrolador.

O terminal +ve da bateria está conectado ao pino comum. O circuito de carga está conectado ao pino Normalmente Aberto e o circuito indicador de carga está conectado ao pino Normalmente Fechado. Quando a fonte de alimentação está desligada, o relé desconecta o carregador da bateria e o conecta ao indicador para que o microcontrolador possa ler o nível da bateria e exibi-lo no LCD. Quando a alimentação está LIGADA, o circuito indicador é desconectado e o circuito de carga é conectado à bateria.

Relé 2: Este módulo de relé alterna entre a alimentação da rede elétrica e a alimentação da bateria dependendo do comando do microcontrolador.

O terminal +ve da bateria está conectado ao pino Normalmente ABERTO enquanto a linha +ve do bloco da fonte de alimentação principal está conectada ao pino Normalmente FECHADO. O pino comum do relé está conectado ao bloco DC PSU. Quando a rede elétrica não está disponível, o controlador muda automaticamente o relé para o modo bateria.

Fig. 4: Diagrama do circuito do indicador de carga usado como terceiro estágio da fonte de alimentação CC ininterrupta de bancada

Observação: Os +12V para alimentar o relé são fornecidos diretamente da bateria. Isso permite que o relé funcione puramente com base no comando do microcontrolador, em vez da disponibilidade de energia.

Fonte de alimentação CC: Este bloco consiste em reguladores de tensão e vários capacitores. +5V, +9V e níveis de tensão ajustáveis ​​são fornecidos pelos ICs 7805, 7809 e LM317 respectivamente.

Fig. 5: Diagrama do circuito dos reguladores de tensão usados ​​como estágio final da fonte de alimentação CC ininterrupta de bancada

Exibição do painel: Este é o bloco do painel frontal e externo que consiste na chave principal, LCD exibindo o nível de tensão, botão do potenciômetro para ajustar a tensão, conectores banana e terminais de parafuso.

É assim que eu quero que fique:

Fig. 6: Imagem representando o display do painel da fonte de alimentação CC ininterrupta de bancada

Os ícones no LCD indicam o seguinte:

Fig. 7: Imagem mostrando ícones usados ​​no painel de exibição para mostrar diferentes status da bateria

Explicação do código

. Aqui, nosso quadro de desenvolvimento realiza as seguintes tarefas: – Calcule os níveis de tensão no terminal de tensão variável e no nível da bateria usando ADC – Detectando a presença/ausência de rede elétrica – Troca de fontes e indicador de carga/carregador controlando relés em eventos apropriados. – Exibindo todos os parâmetros acima em LCD

Portanto, nosso algoritmo de código é assim: -Inicializando as portas I/O, registros ADC e funções LCD. – Entre em loop infinito – Verifique a disponibilidade da fonte de alimentação usando o pino ADC – se houver rede elétrica disponível, exibir os ícones correspondentes na tela – se a rede não estiver disponível, mude para o modo bateria e ligue o indicador de carga – Verifique o nível da bateria usando o pino ADC – Se o nível da bateria for >50%, <50%, <10%, exiba os ícones correspondentes no LCD. – Se o nível da bateria estiver próximo de 0%, inicie a contagem da sequência de desligamento automático.

Fig. 8: Imagem representando o diagrama de pinos do LCD de caracteres

Como na última etapa a rede elétrica está indisponível de qualquer maneira, a alimentação da placa do microcontrolador, do LCD e da fonte de alimentação DC é cortada e, portanto, a unidade não pode ser ligada novamente sem fornecer a alimentação da rede elétrica.

Caso a rede elétrica fique disponível durante o processo de desligamento, os dados no LCD vão para o lixo e, portanto, usamos um temporizador de watchdog para reiniciar o controlador no final. A linha +5V também está conectada à placa do microcontrolador e ao LCD.

Diagramas de circuito

Ficha técnica do projeto