В работе представлены алгоритм и функциональная схема источника бесперебойного питания с функцией SMS-уведомления для обеспечения бесперебойной работы лаборатории. Разрабатываемый источник бесперебойного питания представляет собой систему из выпрямителя, аккумулятора, инвертора, управляемых ключей и блока выходных сигналов.
В результате сложившейся эпидемиологической ситуации в мире вызванной новой коронавирусной инфекцией COVID-19, научные лаборатории, осуществляющие непрерывную фиксацию результатов внешнего воздействия Солнца на электромагнитный фон Земли, нуждаются в контролируемых источниках бесперебойного питания (ИБП). В связи с этим появилась необходимость в разработке и создании источника бесперебойного питания с функцией уведомления посредствам SMS об отключении питания для непрерывной регистрации космических лучей и постоянного получения данных.
Устройство разрабатывается для филиала Долгопрудненской научной станции имени С.Н. Вернова лаборатории физики Солнца и космических лучей в городе Нур-Султан.
Рис. 1. Алгоритм работы источника бесперебойного питания
Из разработанного нами алгоритма (рис. 1) видно, что при включении ИБП в сеть должны происходить следующие действия:
1) Получение информации о напряжении питающей сети с датчика напряжения ДН.
– Если напряжение есть, то подавать напряжение в блок выходных сигналов ВЫХ.
2) Далее, в соответствии с полученной информацией о количестве заряда аккумулятора, совершаются следующие действия:
– Если аккумулятор разряжен, микроконтроллер включает режим параллельного заряда аккумулятора от сети,
– Если аккумулятор заряжен, продолжить опрос датчика напряжения ДН.
3) Если с датчика напряжения получена информация об отключении электроэнергии, то микроконтроллер дает команду на переключение питания от аккумулятора и отправляет сообщение об отключении.
4) Далее система ожидает сигнала с датчика напряжения о включении электроэнергии.
5) Если с датчика пришел сигнал о включении электроэнергии, система должна отправить соответствующее сообщение.
6) Далее вся программа должна повторяться.
В соответствии с алгоритмом работы устройства была разработана функциональная схема устройства (рис. 2).
Рис. 2. Функциональная схема источника бесперебойного питания: ДН – датчик напряжения, МК – Микроконтроллер, ДР1, ДР2 – Драйверы, БВС – Блок выходных сигналов, КЛ1, КЛ2 – Первый и второй управляемые ключи, Выпрямитель, Батарея – Аккумулятор, Инвертор, ВЫХ. – выходной блок
Входное напряжение подается на датчик напряжения ДН и на второй управляемый ключ КЛ2. Данные полученные с датчика напряжения ДН обрабатываются микроконтроллером, который открывает или замыкает управляемые ключи КЛ1 и КЛ2. Блок выходных сигналов БВС предназначен для отправки уведомлений работнику лаборатории. Драйверы ДР1 и ДР2 необходимы для повышения напряжения с микроконтроллера МК до соответствующего уровня, чтобы открыть КЛ1 и КЛ2. Выпрямитель предусмотрен для питания аккумулятора, инвертор служит для преобразования напряжения постоянного тока в напряжение переменного тока.
Разработанное устройство позволит обеспечивать бесперебойную работу в лаборатории Солнца в Евразийском Национальном университете им. Л.Н. Гумилёва в городе Нур-Султан.