Una Fuente UPS Básica

Circuito de: A. Coll
Traducido por: V. García

Descripción
Este circuito es un modelo simple de UPS comercial, el circuito proporciona una salida regulada constante a 5 voltios y una fuente no regulada de 12 voltios. Al producirse el corte de la línea de red (fallo de CA) la batería B1 asume el control, sin introducir picos por la conmutación en la fuente regulada, el esquema es el siguiente:

Notas:
Este circuito se puede adaptar para otros voltajes tanto regulados, como no regulados usando diversos reguladores y baterías. Para 15 voltios regulados la fuente utilizará dos baterías de 12 voltios en serie y un regulador 7815. Este circuito tiene mucha flexibilidad. El transformador TR1 tiene su primario conectado a la fuente eléctrica, red local que es 220 voltios en España y toda Europa. El bobinado secundario se debe elegir por lo menos de 12 voltios y 2 amperios, pero puede ser más alto, por ejemplo 15 voltios.

F2 es un fusible de tipo lento y protege contra cortocircuitos en la salida o de hecho, una célula defectuosa en una batería recargable. El LED 1 se encenderá SOLAMENTE cuando la corriente de red eléctrica está presente, con un apagón el LED no lucirá y el voltaje de salida se mantendrá por la batería.

El circuito que sigue, simula un circuito trabajando con la alimentación principal C.A. aplicada, remarcado en trazo azul:

Entre los terminales VP1 y VP3 está disponible la fuente no regulada nominal y la fuente de 5 voltios regulados entre VP1 y VP2. La resistencia R1 y D1 es el camino de carga para la batería B1. D1 y D3 previenen que el LED1 se ilumine bajo condiciones de fallo de la red. El circuito de batería se diseña para cargarla por goteo, con una corriente de carga definida como:

(VP5 - 0.8 ) / R1

donde VP5 es el voltaje de potencia de la fuente CC no regulada y 0'8V corresponde al diodo D1.

D2 se debe incluir en el circuito, sin D2 la batería se cargaría directamente del voltaje de fuente sin el límite que le proporciona R1, lo que le causaría daño, incluso el recalentamiento en algunas baterías recargables. Abajo, se muestra el camino en una interrupción de la corriente eléctrica con trazado azul:

Observe que en todos los casos la fuente de 5 voltios regulados se mantienen constantemente, mientras que la fuente no regulada variará algunos voltios.

Capacidad de alerta (Standby)

La capacidad de mantener la fuente regulada sin red eléctrica, depende de la carga que toma la UPS y también de la capacidad en amperaje de la batería. Si utilizara una batería de 12 voltios 7A/h y la carga regulada de 5 voltios fuera 0.5 amperio (y sin carga en la rama no regulada), entonces la fuente regulada se mantendría alrededor de 14 horas. Con baterías de mayor capacidad en A/h, proporcionarían un mantenimiento más largo y viceversa.

Creado: 20 Mayo 2004
Revisado: 12 Marzo 2005