Wlancards.ru

ПК техника, WI FI Адаптеры
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Делаем ИБП на 12В своими руками

Делаем ИБП на 12В своими руками

Оглавление статьи: Делаем ИБП на 12В своими руками

Суровая действительность такова, что нет абсолютной уверенности в постоянном источнике электричества из обычной розетки. Электричество могут внезапно отключить. Вспомните словосочетание — «веерное отключение». Мало того, нередко так случается, напряжение в сети есть, но оно крайне нестабильно. Во втором случае помогут автотрансформаторы. А с первой проблемой помогают источники бесперебойного питания ИБП. Ниже мы вместе сделаем бесперебойник своими руками.

Неисправности Back-UPS и устранение

Рассмотрим типичные поломки Back UPS.

Не включается Back UPS. Возможные неисправности:

  • плохая батарея;
  • неисправна схема заряда;
  • фильтры;
  • предохранитель;
  • контроллер;
  • инвертор.

Действия: проверить батарею, предохранитель, схему заряда.

Не заряжается батарея Back UPS. Типичные неисправности: плохая батарея, схема заряда, контроллер.

Ваши действия: проверить батарею, схему заряда.

Выключается под нагрузкой. Возможные неисправности: плохая батарея, контроллер, инвертор. Действия: проверить батарею, инвертор.

Проверять и ремонтировать контроллер бесполезно. Работы много, но выгоды никакой.

I. Включение резервного питания

Генераторы

При пропадании питания на вводе, автоматика даёт команду на старт двигателя генератора. Если старт произошел успешно, идет прогрев, а затем напряжение с электростанции подается в дом. Всё это занимает от 10 до 120 секунд в зависимости от типа генератора и настроек АВР. За это время домашний сервер уйдет в перезагрузку, система видео наблюдения работать не будет, у современного газового котла может нарушится программа или возникнуть ошибка, лифт в доме застрянет. Кстати, часто для решения этих проблем используют ИБП с минимальным временем автономной работы. Какие бывают сложности с запуском?

  1. У генератора разрядился пусковой аккумулятор – стартер не крутит.
  2. Генератор давно не заводился и поэтому возникли проблемы с подачей топлива: заливает свечи, карбюратор “закис” или завоздушился.
  3. Недостаточный уровень масла в двигателе.
  4. Забыли заправить бак после прошлого срабатывания.
  5. Возникла проблема с приводом заслонок
  6. Электростанция заработала, но возникли проблемы с охлаждением, и по перегреву она аварийно отключилась.
  7. Выработан моторесурс и т.п.


ИБП

Инвертор переходит на работу от АКБ за один полупериод синусоиды, т.е. максимальное время – 20мс. Иными словами, оборудование “не почувствует” момента переключения: персональный компьютер не перезагрузится, газовый котел продолжит работу без остановок. ИБП типа On-line переключается на работу от аккумуляторов за 0 сек. – даже лампочки не моргнут. Вероятность перехода на питание от АКБ стремится к 100%, так как в отличие от сложной системы пуска генератора, в инверторе за переключение отвечает быстродействующее силовое или твердотельное реле, которое рассчитано с большим запасом прочности.

Вывод №1. При отключениях бесперебойники имеют преимущество: время переключения минимально, практически исключена вероятность несрабатывания.

Читайте так же:
Жесткий диск шумит при запуске

Конструкция ИБП

Аккумулятор (АКБ) LiFePO4 48 Вольт 100 Ампер-час для ИБП фото

UPS работает от находящейся в его корпусе аккумуляторной батареи, под управлением электросхемы. Заряжается АКБ при помощи зарядного устройства, при наличии сетевого напряжения. Так аккумуляторная батарея для ИБП обеспечивает его постоянную готовность к использованию. Для продления времени автономной работы UPS дополнительно оснащается внешней АКБ.

По назначению батареи бывают аварийные и буферные. Аварийные АКБ подают необходимую электроэнергию в цепь при перебоях в работе основного источника энергии. Буферные АКБ подключаются параллельно к основному источнику тока, чтобы снизить влияние колебаний электроэнергии на источник.

Зарядное устройство для аккумуляторов UPS

зарядное устройство для аккумуляторов

Вы пользуетесь источниками бесперебойного питания, и у вас проблемы с их аккумуляторами?

И мне в ремонт попадают бесперебойники с севшими аккумуляторными батареями.

При севшей батарее источник бесперебойного питания (ИБП) включить в большинстве случаев невозможно. Ситуация усугубляется тем, что зарядить ее штатным зарядным устройством ИБП чаще всего нельзя.

Приходится использовать отдельные зарядные устройства. Одно из таких устройств предлагается вашему вниманию. Оно сделано из того, что было под рукой.

Работа схемы зарядного устройства

Зарядное устройство для аккумуляторов UPS

Переменное сетевое напряжение понижается трансформатором Т1, выпрямляются диодным мостом на диодах VD1 – VD4 и фильтруется электролитическим конденсатором C1.

Полученное постоянное напряжение подается на резистивный делитель с резисторами R1, R2 и R4. В верхнее плечо делителя включен переменный резистор R1. C его движка можно снимать постоянное напряжение в пределах примерно от 13 до 35 В.

С движка переменного резистора напряжение подается на эмиттерный повторитель, образованный транзистором VT1, нагрузкой которого служит резистор R3. Постоянное напряжение с резистора R3 служит входным сигналом для второго эмиттерного повторителя на составном транзисторе VT2 — VT3.

C выхода этого эмиттерного повторителя постоянное напряжение через резистор R5 подается на заряжаемый аккумулятор. Резистор R5 служит ограничителем тока при случайном замыкании выходных выводов зарядного устройства.

В качестве R1 используется многооборотный резистор, что позволяет точнее устанавливали величину зарядного напряжения. Величину зарядного напряжения можно регулировать в пределах примерно от 10 до 33 В. Это позволяет заряжать сразу два 12 В аккумулятора.

document-propertiesЭто устройство использовалось для зарядки 12 В кислотных и VRLA аккумуляторов емкостью 5, 7, 9 и 12 А*ч.

Зачем нужны эмиттерные повторители?

Внутреннее сопротивление аккумулятора

Нам нужен регулируемый источник постоянного напряжения, которые должен обладать низким внутренним сопротивлением. Для справки: аккумулятор GP 1272 12 В 7,2 А*ч, широко используемый в ИБП, обладает внутренним сопротивлением около 0,023 Ом.

Наше зарядное устройство должно обладать хотя бы на порядок меньшим выходным сопротивлением. В противном случае величина зарядного напряжения будет заметно снижаться при подключении аккумулятора. Это будет из-за того, что часть напряжения, в соответствии с законом Ома, будет падать на выходном сопротивлении зарядного устройства.

document-propertiesЭмиттерный повторитель называется еще согласователем сопротивления.

Читайте так же:
Материнская плата asus rog strix b250h gaming

эмиттерный повторительВыходное сопротивление эмиттерного повторителя, подключенное параллельно нагрузке Rн, определяется внутренним сопротивлением источника сигнала Ri (см рис) и коэффициентом передачи h21e транзистора по току.

Чем этот коэффициент больше, тем меньше выходное сопротивление.

Источником сигнала для первого эмиттерного повторителя служит резистивный делитель R1, R2, R4.

Источником сигнала для второго эмиттерного повторителя служит резистор R3.

Составной транзистор TIP122В качестве первого эмиттерного повторителя используется составной транзистор типа TIP122.

Составным он называется потому, что образован двумя транзисторами, смонтированными в общем корпусе.

Общий коэффициент передачи по току определяется произведением коэффициентов отдельных транзисторов.

В качестве второго эмиттерного повторителя используется составной транзистор, образованный из двух отдельных мощных транзисторов типа D209.

Конструктивное исполнение зарядного устройства

Силовые элементы зарядного устройства

Из-за недостатка времени зарядное устройство не было смонтировано «по всем правилам». Активные элементы VD1 – VD4, VT2, VT3, VT4 установлены на общий радиатор, выдранный из неисправного компьютерного блока питания. Диодные сборки и мощные транзисторы D209 были взяты оттуда же.

Все остальное было смонтировано на куске картона. Радиатор имеет небольшие размеры, на нем установлены диоды и транзисторы, на которых рассеивается значительная мощность, поэтому он нуждается в обдуве вентилятором.

трансформатор заярдного устройства

Вентилятор обдува питается напряжением, снимаемым с резистора R4 резистивного делителя через эмиттерный повторитель на составном транзисторе VT4 типа TIP122.

Используется небольшой 12 В компьютерный вентилятор. Подаваемое на него постоянное напряжение примерно равно 6 В.

При пониженном напряжении питании скорость вращения вентилятора и шум от него меньше.

В качестве диодов VD1 – VD4 используются две параллельно соединенные диодные сборки GBU605 от того же компьютерного блока питания.

В принципе, можно использовать и одну. Но запас по току не помешает…

Трансформатор Т1 – стержневой, имеет две катушки с первичными и вторичными обмотками. Первичные и вторичные обмотки катушек соединены последовательно каждая согласно схеме.

Рекомендации по применению зарядного устройства

ResumeПри зарядке одиночных 12 В аккумуляторов напряжение на клеммах не должны превышать 15 вольт. При зарядке сдвоенных 12 В аккумуляторов напряжение на клеммах не должно превышать 30 вольт.

ResumeПри зарядке надо контролировать ток заряда. Производители аккумуляторов рекомендуют заряжать батареи в щадящем режиме – током в 0,1 ее емкости. Таким образом, для батарей 7 А*ч ток заряда должен быть 0,7 А, для батарей 12 А*ч – 1,2 А.

ResumeПроизводители могут приводить и максимальные токи заряда. Так, например, для той же батареи GP1272 максимальный ток заряда не должен превышать 2,16 А.

Читайте так же:
Из 500 мониторов поступивших в продажу

ResumeПревышать максимальный ток заряда и напряжение не клеммах не рекомендуется во избежание сокращения срока службы аккумулятора.

Можно еще почитать:

До встречи на блоге!

Обсуждение: 7 комментариев

«обладает внутренним сопротивлением около 0,023 Ом»
Это точно? Не МегаОмы?

В даташите сказано — 23 мОм, т.е 23 миллиОм, первая буква — маленькая. Если бы было 23 МегаОм, то писали бы 23 МОм. Но аккумулятор с таким внутренним сопротивлением никому не нужен!

Самый правильный зарядный это с режимом CC/CV. Лучший вариант на микросхеме L200C, пару резисторов, диод, микруха и БП. Ток заряда в 0,1С установить, напругу же в районе от 2,23В/банку для струйной подзарядки и до 2,27В/банку для цикличной зарядки (можно и 2,3-2,35В/б и 0,3С чтоб скорей набрал емкость но тогда надо контролить время заряда с авто переключением режимов заряда и схема будет не для дилетантов). А так в режиме струйной подзарядки может месяцами болтаться и аку не поплохеет. (точное напряжение указано в даташитах либо на корпусе ака для температуры 20-25С и в зависимости от его типа)
PS/ Насчет схемы в статье.
1) Ограничения тока заряда примитивное. Либо постоянно крутить резистор либо смерится, что в начале будет ток более 1-1,2А если аккумулятор посажен в ноль.
2) Если два последовательно заряжать то не факт, что они не подгулявшие и тогда один будет в недозаряде, а второй будет уже «кипеть». Поэтому лучше только по одному заряжать.
Учитывая 1) и 2) придется сидеть над зарядным целый день и контролить…то еще занятие.
3) Выходное напряжение очень большое, по ходу в районе 35В (с транса идет 25В переменки). Стабилизатор же линейный и вся лишняя мощь уходит в тепло если заряжать только 1 аккумулятор. Поэтому в начале зарядник генерирует более 20Вт тепла и имеет КПД в районе 40%.
4) Не вижу смысла ставить высоко -вольтные и -токовые транзисторы (D209 Uke=700V, Ik=12A) когда нагрузка не более 50В и 1А WTF O_o или на вентилятор (TIP122) с током в 5А =) что это за колхоз? Вместо D209 вполне пойдут те же TIP122 (они тоже составные) а на вентилятор BD139.
И на последок, данное зарядное не имеет в себе ни одного ИОН и не является стабилизатором напряжения поэтому если сетевое напряжение будет плясать то и выходное тоже, ах да сопротивление ака в 23 мОм дано на частоте в 1кГц.

Читайте так же:
Материнская плата asus p5gc mx gbl

SK313T — DC ИБП с выходами 5V/9V/12V/15V/24V

Черный пакет

Фирменная упаковка красочная

Из информации на задней части можно сделать вывод, что существует три модификации

Упаковано плотненько

В комплекте сам ИБП(источник бесперебойного питания), блок питания для зарядки, шнур для подключения потребителей(5.5 мм) и два переходника с выходным диаметром 3.5 мм и 5.5 мм с увеличенным внутренним диаметром.

Инструкция

Еще

На передней грани модуля расположены 5 выходных 5.5 мм разъемов от 5 до 24В и один USB

Сбоку такой же 5.5 мм разъем для зарядки

Кстати, блок питания на 12.7 Вольт 1 Ампер, чтобы хватала для зарядки 3S сборки лития.

На верхней панели модуля расположена кнопка включения и два индикатора работы / заряда

Снизу на наклейке немного характеристик

Функционал.

Установка производится довольно просто:
1. Убираем блок питания роутера
2. Вместо него подключаем модуль
3. Запитываем модуль комплектным блоком

В моем случае на шильдике роутера указано потребление 1А. По факту малость меньше, но переживал, что устройство будет разряжаться быстрее, чем заряжается.

Блок питания имеет двухцветный индикатор, который светится зеленым без нагрузки

И красным под нагрузкой, например при первоначальной зарядке.

После окончания процесса заряда включается вот такая «светомузыка»

На самом ИБП картина похожа, поначалу индикатор заряда часто мигает красным

Спустя несколько часов остается только зеленый свет. Кстати, блок питания поначалу грелся градусов до 50, но со временем начал остывать и в данный момент температура не превышает 40 градусов.
Модуль имеет защиту от перегрузки. Для диапазона 15-24 Вольта заявлен максимальный ток 1А, по факту после 1.5А резко просаживается напряжение до 9 Вольт, а при 2.3А срабатывает защита, индикатор работы загорается красным, а выходы выключаются. Сброс защиты происходит через 10 секунд.

Проверка нагрузкой.

Для начала выход 5 Вольт, нагрузка 2 Ампера

9 Вольт, 1 Ампер. Выходное напряжение превышает указанное на 0.5 Вольта

9 Вольт, 2 Ампера

12 Вольт 1 Ампер, потерялся 1 Вольт, осциллограмма странная, частота на глаз выше 500 кГц

Далее 15 Вольт, 1 Ампер — включается «повышайка»

Ну и 24 Вольта 1 Ампер

Чуть не забыл за USB. При 1 Ампере напряжение просело до 4.8В, думал совсем всё грустно будет, но поднял до 2А, напряжение на месте, 3 А, аналогично, в итоге на максимуме что выдала нагрузка получил 4.8В, 4.36А. Занятно.

Расчлененка.

Разбирается устройство легко — шурупы спрятаны под резиновыми ножками. Аккумулятор и выключатель подключены к плате коннекторами, вроде мелочь, а приятно. В данной модели 3S сборка, емкостью 2600 мАч

Общий вид платы с обратной стороны

В муське ограничение на размер изображения, так чт окропнул оригинал, думаю так лучше видно будет элементы

Для проверки аккумуляторов использовал аймакс.
После разряда до 9 Вольт(3 В на элемент) и заряда до 12.6, залилось 2250, так что емкость похожа на заявленную.

Читайте так же:
Материнская плата asus p5p43td pro

Итоги.

В промо обзорах свое мнение не навязываю, лишь подробно тестирую функционал, а насколько полезно устройство решать Вам =)
Единственное, подведу общий итог, т.к. в комментариях не все сделали правильные выводы по обзору:
К модулю можно подключать другие источники питания(блоки, солнечную панель), но я рассматривал текущий комплект и учитывая мощность комплектного блока питания, данное устройство можно считать источником бесперебойного питания только при нагрузке ниже 12Вт: 24В — 0,5А, 15В — 0.8А, 5В — 2А, 9В — 1.3 А, 12В — 1А.
Если нагрузка будет больше, аккумулятор будет быстрее разряжаться, чем заряжаться. Но можно использовать модуль вручную при отключениях электричества как «павербанк», которого должно хватать от 30 до 120 минут в зависимости от нагрузки.

Традиционного купона не будет, т.к. в томтопе сейчас промо на данный лот.

Как всегда, приветствуется конструктивная критика в комментариях. Всем добра =)

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Как выбрать стабилизатор напряжения для фермы?

Стабилизаторы бывают двух видов, стационарный и магистральный. Первый устанавливается на определенное оборудование, в нашем случае ферму. Магистральный — монтируется на весь дом или квартиру, чтобы защитить все оборудование.

По принципу работы:

Самые популярные симисторные, за счет начинки без механических элементов, считаются самыми надежными и долговечными, но имеют немаленькую цену. Работаю с помощью микропроцессора, который переключает обмотки автотрансформатора с помощью симисторных ключей. Имеют небольшую погрешность на выходе. Практически бесшумные. Подключение происходит с помощью клеммника.

Релейные — ставятся на отдельное оборудование. Работают за счет переключения обмоток трансформатора с помощью реле, которое с годами изнашивается. Создают шум при работе. Включаются напрямую в розетку с помощью обычной вилки.

Сервоприводные — имеют высокую точность, но не очень надежные, так как все производятся в Китае.

Инверторные (двойного преобразования) — считаются самыми надежными, так как выдают максимально чистое напряжения и синусоидальный тип сигнала, который подходит для любого вида оборудования.

Перед покупкой нормализатора, нужно рассчитать максимальную нагрузку подключаемого оборудования и прибавить к нему 20 % запаса, так как производители не рекомендуют использовать оборудование на пиковых возможностях. Обычно характеристики мощности указаны на корпусе оборудования или в техническом паспорте.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector