Circuito UPS - Muerte inesperada del inversor

Supongo que durante una transición de su relé DPDT, un arco (que dijo haber visto) puede haberse unido entre los dos contactos "vivos" (1 de la red eléctrica de CA, uno del inversor), causando un cortocircuito momentáneo entre la red eléctrica de CA línea y la salida del inversor. Si esto sucedió mientras las frecuencias de la red eléctrica y del inversor estaban compensadas entre 90 y 270 grados, existe una posibilidad muy real de que la red eléctrica haya causado una sobretensión lo suficientemente alta como para "apagar" su inversor.

Lo más probable es que el "retroceso" inductivo del motor de la bomba de agua haya causado el arco inicial, y el hecho de que el arco estuviera conectado tanto a la clavija de alimentación como al contacto de "carga" del relé móvil provocó un "cortocircuito" entre los dos suministros cuando el contacto de "carga" llegó al final de su recorrido y se puso en contacto con la terminal "Inversor" dentro del relé.

Si está dispuesto a "derretir un poco de soldadura", he diseñado el circuito a continuación como un "interruptor de alimentación de conmutación por error" para cambiar automáticamente de la red eléctrica a la alimentación del inversor durante un corte de red, luego vuelva a cambiar a la red eléctrica tan pronto como sea restaurado

• Una parte clave de este diseño son los 2 subcircuitos, cada uno de los cuales consta de 1 diodo, 2 resistencias, 1 condensador y 1 diodo zener. Cada uno de estos actúa como un "circuito de temporización" y un "circuito indicador" basado en la presencia de energía en la línea de entrada principal.

• Los dos comparadores encienden/apagan los dos relés de potencia cuando cada uno de los dos circuitos de temporización pasa un Vref de 8,2 V desde D7 (diodo Zener de 8,2 V).

• Debido a cómo diseñé los dos circuitos de temporización, el voltaje en C1 cae por debajo de 8,2 V antes que el voltaje en C2 durante una interrupción (desconectando así AC_Mains de la carga antes de conectar Inverter_Out), y el voltaje en C2 aumenta por encima de 8,2 V más rápido que el voltaje a través de C1 cuando se restaura la energía (desconectando así Inverter_Out de la carga antes de conectar AC_Mains).

• Los diodos Zener D8 y D9 son diodos zener de 200 V para "supresión de sobretensiones" para absorber la "energía de retorno" de su carga inductiva cada vez que falla la alimentación o se abre un relé. Esto debería reducir/prevenir daños a los componentes por los picos de voltaje y reducir/prevenir posibles arcos en sus relés durante la conmutación.

• Antes de recibir 9 votos negativos por no mencionarlo: IMPORTANTE : si bien puede parecer muy tentador usar BATT1 para suministrar la fuente de alimentación de 12 V para V3, esto puede ser bastante peligroso y también ilegal, ya que viola el "aislamiento eléctrico" entre el AC_Mains y su batería. La mejor manera de proporcionar la potencia de 12 V de V3 sería con un transformador de 12 V conectado al lado de "carga" de los 2 relés, seguido de un rectificador. De esta manera, tiene un suministro de 12 V completamente aislado para alimentar las bobinas de los relés y los comparadores, sin correr el riesgo de que un componente fallido provoque que su batería explote .

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

• Si abre el esquema, ejecute una simulación en el dominio del tiempo con los parámetros que ya están seleccionados, luego puede "deseleccionar" cada uno de AC_Mains e Inverter_Out en el gráfico de resultados para ver la forma de onda de "salida de carga" que vería su bomba/carga durante y después de una interrupción (en este caso, una interrupción de 0,25 segundos)

• Tenga en cuenta que configuré las formas de onda para AC_MAINS e Inverter_Out para que se opongan exactamente entre sí, en un "escenario en el peor de los casos" para la simulación. Ese es el escenario que más confiablemente causaría otra falla espectacular (como la que ya experimentó) en su circuito original, pero no causa daño en este circuito, debido al "tiempo de demora" entre los cambios de relé, cuando ninguno de los suministros está conectado a carga.

El inconveniente: dependiendo de la sensibilidad de su carga a los cortes (a la bomba no le importará mucho, pero a los componentes electrónicos sensibles sí), el "tiempo de retraso" en este circuito puede ser lo suficientemente largo para que un dispositivo conectado detecte el corte de energía y se apague. Si esto sucede, es posible que deba modificar los valores del capacitor y/o la resistencia en los circuitos de temporización para reducir la demora solo lo suficiente como para que su dispositivo permanezca encendido. Solo recuerda; cualquier superposición y puf ... más humo inversor.

Mientras la carga inductiva se enciende o apaga, el pico de voltaje que se produce es mucho mayor que el voltaje de la red. Dado que la brecha entre los contactos móviles y estáticos del relé es muy pequeña, este alto voltaje puede saltar esta brecha. Una vez que se establece el arco, incluso el voltaje de la red podrá sostenerlo. Es probable que esto ocurra cuando la conmutación ocurre en el momento en que el voltaje está en su punto máximo.