Diseño de UPS con Batería
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Aquí tienes la propuesta de diseño de UPS en línea según tus especificaciones. La idea es que el UPS opere sin interrupciones, utilizando la alimentación de 19 V tanto para la carga como para cargar la batería “Canaima ultra plana”. Se generan dos salidas reguladas de 5 V/2 A y 12 V/3 A, y se dimensiona la batería para proporcionar aproximadamente 4 horas de autonomía (se estima una capacidad en el orden de 13 Ah, teniendo en cuenta pérdidas y márgenes de eficiencia).
A continuación, se describe el circuito recomendado en bloques:
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Entrada y Protección:
- Conector de entrada 19 V: Recibe la alimentación externa.
- Fusible/protección: Se incorpora un fusible para proteger la entrada contra sobrecorrientes.
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Gestión de Potencia y Conmutación UPS en Línea:
- Circuito de conmutación ideal: Se utiliza una topología de UPS en línea de modo que, en condiciones normales, la alimentación de 19 V se suministre directamente a la carga mientras que, en caso de fallo, la batería asume el suministro sin interrupción.
- Bloque de gestión de carga y protección de la batería: Este circuito se encarga de cargar la batería a partir de la fuente de 19 V, protegiéndola de sobrecargas y descargas profundas.
- En esta sección se debe incluir una referencia al controlador de UPS y al circuito de conmutación que garantice la transición sin interrupciones.
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Batería – “Canaima ultra plana”:
- Batería de 19 V: Se utiliza la batería especificada, dimensionada (aproximadamente 13 Ah) para lograr los 4 horas de autonomía considerando la carga combinada de las salidas.
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Conversión DC-DC para Salidas:
- Convertidor Buck para 5 V/2 A: Se usa un módulo reductor (buck converter) que entregue 5 V regulados para alimentar dispositivos que consumen hasta 2 A.
- Convertidor Buck para 12 V/3 A: Se usa otro módulo buck que entregue 12 V regulados para cargas de hasta 3 A.
- En ambos casos, se deben incluir filtros y protección contra sobrecorriente/sobretensión. Se recomienda agregar capacitores de desacoplo en las entradas y salidas de los convertidores.
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Integración de Tierra y Protecciones Adicionales:
- Todos los bloques, incluida la fuente, la batería y los convertidores buck, deben compartir un nodo de tierra común, interconectado a través del componente Ground.
- Se pueden incluir diodos de bloqueo para evitar retroalimentaciones indeseadas entre las distintas fuentes de energía.
Resumen del Esquema Propuesto:
Table
| Bloque | Función Principal | Comentarios/Recomendaciones |
|---|---|---|
| Entrada 19 V | Conexión de alimentación externa | Añadir fusible y protección contra sobrecorriente |
| Gestión de UPS en línea | Permitir la transición sin interrupciones entre la fuente y la batería | Circuitos de conmutación y supervisión de voltaje |
| Circuito de carga y protección | Controlar la carga de la batería a partir de la fuente de 19 V y protegerla de sobrecargas/descarga profunda | Utilizar controlador de carga específico |
| Batería “Canaima ultra plana” | Suministrar energía durante fallos; capacidad estimada ~13 Ah para 4 horas de autonomía | Verificar especificaciones de la batería |
| Buck Converter 5 V/2 A | Convertir 19 V a 5 V regulados para salida | Incluir filtros y protecciones correspondientes |
| Buck Converter 12 V/3 A | Convertir 19 V a 12 V regulados para salida | Incluir filtros y protecciones correspondientes |
| Conexión a Tierra | Unificar todos los potenciales a un nodo común | Utilizar el componente Ground |
Esta recomendación abarca tanto la arquitectura de control y conmutación UPS en línea como la generación de los voltajes de salida requeridos, considerando tus especificaciones de operación y autonomía.
Si deseas implementar este circuito en Flux, puedo sugerirte cambios en el esquema agregando los bloques anteriormente descritos. ¿Te gustaría proceder con sugerencias para agregar estos bloques y componentes en tu proyecto?
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