Загрузка...Инвертор из бесперебойника своими руками
Инвертор из бесперебойника своими руками
В последнее время все больше людей увлекается сборкой инвертеров (преобразователей) своими руками. Предложенная сборка способна выдать мощность до 300Вт.
В качестве задающего генератора задействован старый и добрый мультивибратор. Разумеется, такое решение многим уступает современным высокоточным генераторам на микросхемах, но давайте не забудем, что я стремился максимально упростить схему так, чтобы в итоге получился инвертор, который будет доступен широкой публике. Мультивибратор — не есть плохо, он работает более надежно, чем некоторые микросхемы, не так критичен к входным напряжениям, работает при суровых погодных условиях (вспомним TL494, которую нужно подогревать, при минусовых температурах).
Трансформатор использован готовый, от UPS, габариты сердечника позволяют снять 300 ватт выходной мощности. Трансформатор имеет две первичные обмотки на 7 Вольт (каждое плечо) и сетевую обмотку на 220 Вольт. По идее, подойдут любые трансформаторы от бесперебойников.
Диаметр провода первичной обмотки где-то 2,5мм, как раз то, что нужно.
Схема устройства:
Основные характеристики схемы
Номинал входного напряжения — 3,5-18 Вольт
Выходное напряжение 220Вольт +/-10%
Частота на выходе — 57 Гц
Форма выходных импульсов — Прямоугольная
Максимальная мощность — 250-300 Ватт.
Долго думал какие у схемы недостатки, на счет КПД, оно на 5-10% ниже аналогичных промышленных устройств.
Схема не имеет никаких защит на входе и на выходе, при КЗ и перегрузке полевые ключи будут перегреваться до тех пор, пока не выйдут из строя.
Из за формы импульсов, трансформатор издает некий шум, но это вполне нормально для таких схем.
Простота, доступность, затраты, 50 Гц на выходе, компактные размеры платы, легкий ремонт, возможность работы в суровых погодных условиях, широкий допуск используемых компонентов — все эти достоинства делают схему универсальной и доступной для самостоятельного повторения.
Китайский инвертор на 250-300 ватт, можно купить где-то за 30-40$, на этот инвертор я потратил 5$ — купил только полевые транзисторы, все остальное найдется на чердаке думаю у каждого.
Элементная база
В обвязке минимальное количество компонентов. Транзисторы IRFZ44 можно с успехом заменить на IRFZ40/46/48 или на более мощные — IRF3205/IRL3705, они не критичны.
Транзисторы мультивибратора TIP41 (КТ819) можно заменить на КТ805, КТ815, КТ817 и т.п.
С успехом подключал к этому инвертору телевизор, пылесос и другие бытовые устройства, работает неплохо, если устройство имеет встроенный импульсный БП, то вы не заметите разницы в работе от сети и от преобразователя, в случае запитки дрели — запускается с неким звуком, но работает довольно хорошо.
Плата была нарисована вручную обыкновенным маникюрным лаком.
В итоге инвертор понравился на столько, что решил поместить в корпус от компьютерного блока питания.
Реализована также функция REM, для включения схемы нужно всего лишь подключить провод REM на плюсовую шину, тогда поступит питание на генератор и схема начнет работать.
Инвертор из UPS (бесперебойника) своими руками
Чт 27 Ноя Просмотров: 20 101 Рубрика: Инверторы
Автомобильный преобразователь (12-220) очень нужная вещь, особенно если собираетесь в дальнюю дорогу. Мощные преобразователи в магазинах стоят довольно дорого, и не каждый сможет их купить, а вот сделать сам, смогут многие. Инвертор можно сделать из источника бесперебойна питания, иными словами из UPS.
ИБП из себя представляет автоматическое электронное устройство с аккумуляторной батареей. Для переделки бесперебойника в преобразователь, нам понадобится всего несколько деталей- самая простая розетка, крокодилы или же папу от прикуривателя, купил я все это всего за 50 руб.
Имейте ввиду, что преобразователь должен иметь самостоятельный запуск без 220 вольт, это нужно для запуска инвертора от аккумулятора.
Перейдем к изготовлению, для этого сначала нужно подключяем розетку к заднему выходу на UPS.
Для этого приготовляем начинку розетки, на корпусе сверлим специальные отверстия для проводов и розетки, и устанавливаем розетку.
Далее отпаиваем контакты старого аккумулятора, и вместо них подключаем провода прикуривателя. Бесперебойники рассчитаны для работы от аккумулятора от 15 до 20 минут, а мы намерены его использовать более длительное время, для этого нужна система охлаждения.
На корпусе сверлим отверстия для кулера и для декоративной решетки. Кулер вставим так, как в компьютерных БП, т.е чтобы горячий воздух выдувал из корпуса наружу.
Перед закрытием корпуса не забудьте от платы снять пьезо-спикер, для этого используем паяльник или кусачки.
Простой инвертор из бесперебойника своими руками
Все мы знаем как неприятно, когда внезапно отключают свет. Это может случиться в любой момент — дома или на даче. Жителям сельской местности не позавидуешь вдвойне, тем более, если в такие моменты работает инкубатор или циркуляционный насос. Внезапное выключение света может привести к гибели будущего выводка или остановке насоса для отопления.
Есть отличное решение этой проблемы – нужно всего-навсего купить автомобильный инвертор с 12-на 220 в. Однако цены на них очень велики, не каждый сельский житель сможет позволить себе купить такую дорогую вещь.
Что же делать – где можно недорого приобрести источник бесперебойного питания для освещения дома, теплицы, дачи т. д. Конечно же, попробовать сделать его своими руками! А интернет нам в этом поможет.
Оказывается, есть более простое и дешевое решение – нужно всего лишь навсего, переделать бесперебойник в инвертор.
Для этой цели нам понадобится рабочий источник бесперебойного питания от компьютера, который можно купить буквально за копейки на блошиных рынках или через объявления местных газетах по продаже б/у компьютерной техники. Однако для наших задач бесперебойник не совсем подходит и требует небольшой переделки. Все, кто умеет работать с паяльником, без особого труда справятся с такой работой.
Переделав бесперебойник на инвертор, на выходе мы получим:
- стабилизатор напряжения зарядное устройство и конечно инвертор.
После нашей переделки, если бесперебойник на 300 Вт, то на него можно нагрузить Вт 200. Конечно, чем мощней бесперебойник, тем больше можно увеличить на него нагрузку.
В некоторых бесперебойниках попадаются места, где можно дополнительно усилить мощность. Эти места называются транзисторными ключами. Стоит их допаять, как мощность бесперебойника увеличится.
Производители порой не допаивают такие транзисторы, чтобы удешевить изделие. Транзисторы нужно такого же номинала, как и установлены.
Так же следует увеличить сечение проводов от разъёма платы до АКБ на крокодилы.
От трансформатора вторичной обмотки до клем платы,
нужно добавить в параллель ещё по одному проводу для увеличения сечения.
Трансформатор пришлось немного расковырять, чтобы добраться до выхода вторичной обмотки. Этих проводов выходит три штуки.
Чтобы бесперебойник не пищал каждую минуту, мы должны выпаять круглую пищалку.
Далее в корпусе я коронкой по гипсу или по дереву высверлил отверстие для вентилятора и расположил его так, чтобы он дул на ключи транзисторов и радиаторов.
На задней стенке удалил ненужные разъёмы и оставил отверстие от них для выхода воздуха.
От этих клем находим два провода питания 220 вольт – выход с платы после преобразователя и эти провода выводим наружу, закрепляем свою розетку.
Наш инвертор из бесперебойника почти готов. Для контроля разряда батареи автомобильного аккумулятора можно встроить цифровой вольтметр. Я на всякий случай ещё подключил термодатчик для контроля температуры на транзисторных ключах. Термопару от мультиметра закрепил на радиаторе транзистора полевика.
Немаловажный момент: инвертор из бесперебойника должен иметь запуск холодного включения – это функция, когда он может включаться без внешнего питания от бытовой розетки 220 вольт. В некоторых моделях кнопка включения холодного пуска имеет двойное нажатие с разным интервалом времени.
Вот и все переделки. Такой инвертор можно брать с собой в поездку – на пикник, рыбалку, дома – через него можно подключать лампы, ноутбук, заряжать телефоны, фонарики, на даче и в сельской местности – подключать инкубатор, освещение теплицы и т. д. но не более 70% мощности от нашего изделия.
Для освещения лучше использовать диодные лампы, они мало тянут и ярко горят. Так же я подключал паяльник на 80 Вт, даже телевизор работает без проблем.
Автор: Алекс Олейник
© Копирование любых материалов сайта возможно ЧАСТИЧНО (1-2 абзаца) только при условии установки обратной активной ссылки на www.krasotizemli.ru. Уважайте авторское право.
Будем благодарны, если Вы поделитесь этой статьей:
Простые полезные советы
Точим ножи остро!: Для легкой и лучшей заточки ножей, необходимо предварительное выдерживание ножей в растворе с поваренной солью. Хватает тридцати минут, после чего можно приступать к заточке.
Удалить нагар со сковороды: Для удаления нагара со сковороды, кастрюли или другой посуды нужно залить водой, добавить соду и силикатный клей. Нужно кипятить час-два, после чего нагар будет или слазить сам или будет очень легко удаляться.
Бензогенератор и бесперебойник APC. Всё не так просто, как кажется.
На прошлой неделе всемогущие повелители электричества вырубили свет в офисе на целый день. Народ было обрадовался, что рабочий день закончился не успев начаться, однако ликование прекратилось после появления бензогенератора.
Суровые мужчины завели это хозяйство и электричество вновь посетило стены офиса. Но счастье было не долгим, вернее не полным, а еще точнее избирательным. Бесперебойник в серверной упорно пищал, явно давай понять, что подсунутое «нечто» под видом электричества, ему совсем не нравится и работать на этом он не согласен.
Почему бесперебойник не хочет работать от бензогенератора
Другими словами, при включении генератора, электричество в сети присутствует, вся «бытовуха» работает отлично, а UPS продолжают жалобно пищать, жалуясь на отсутствие этого самого напряжения (в конечном счёте, выключились).
Суровые мужчины полезли искать инструкцию к генератору, а я в интернет. Пока они настраивали какой-то там «синус» (вообще неведомая хрень, как оказалось не только для меня), на одном из форумов наткнулся на банальнейшую вещь — генератор должен быть заземлен. Собственно, эта идея пришла и в головы суровых мужчин, после чего свершилось чудо и мой бесперебойник благополучно согласился работать.
Вообще, пока копался в сети, удалось выяснить что существует три типа ИБП (источников бесперебойного питания): офф-лайн, интерактив и он-лайн. Самым продвинутым считается он-лайн, но и стоят они существенно дороже. В таких бесперебойниках реализована схема с двойным преобразованием напряжения.
На первом этапе выпрямляется входное напряжение. После этого выпрямленное напряжение питает батарею и одновременно подается на инвертор, который выполняет преобразование постоянного тока в переменный. Этот преобразованный ток идет на выход ИБП.
Век живи — век учись.
Если считаете статью полезной,
не ленитесь ставить лайки и делиться с друзьями.
Ctrl+Alt+Del в терминале 
[Решено] Не печатает принтер Kyocera. Кассета 1 не загружена. 
Делюсь личным опытом. Не все usb-c переходники одинаково полезны. 
И снова по-тихому подросли тарифы на связь. Проблема флэшек Kingston 
Алюминиевая проводка: теперь можно то, что раньше было нельзя
Комментариев: 12
это свезло что не спалили бесперебойник, вроде нейтраль да нейтраль(ноль, нуль) а с разных веток приходящая может иметь разность потенциалов порядка киловольтов.
Про генераторы тоже справедлива фраза чем дороже тем лучше, либо дешевый китай, который за пол часа спалит обмотки генератора, да еще и импульсной помехой сожжет все на чем высохли блокировочные конденсаторы. Либо нечто путевое по цене отечественного автопрома, но с гладким синусом и 24-7 бесперебойной работой(ток горючку подливай).
Вот у нас тоже включили генератор и бесперебойник орал что нет питания, еще ошибку F06 выкинул. Хорошо что наткнулся на вашу статью. Проблема решилась заземлением
не факт, что проблема была в заземлении, недавно был точно такой же мозговой штурм «почему ИБП не хочет работать от генератора», проблема оказалась в оборотах двигателя, подрегулировали и выставили частоту 50гц и всё заработало. Потом несколько раз проэкспериментировали: чуть больше 51,5гц и ИБП отключает входное напряжение. В нашем случае земля была изначально и не отключалась в процессе.
Нет достаточной стабилизации напряжения и частоты. Сделай мощный мост Чебышева и все заработает. В мостике не забудь катушку намотать на любой ферромагнетик (хотя-бы с М200-1000)
Борис, думаю, мотанием различных «прибамбасов» для исходно готового (в смысле изготовленного заводом и «пригодного» для эксплуатации аппарата — ведь продали они его именно с такой характеристикой) это какое-то извращение, проще вернуть производителям неработающее или не отрегулированное оборудование с описанием проблемы и пусть они уже вносят в него свои научно-обоснованные и математически выверенные коррективы, причём делать они это должны бесплатно.
Очень долго мучался с подобной проблемой. В соседнем здании был пожар и офис обесточили на неделю с лишним. Подключили генератор. Упсы с ним не работали, что в серверной, что клиентские. Долго мучался, пробовали разные генераторы — результат один. Пришлось все напрямую включить, в том числе и сервера. Очень переживал за них, но обошлось. Все работало нормально напрямую от генератора. Сам в электричестве не разбираюсь, электрики тоже не помогли. Никто не понимал, почему не работают упсы. Я лично считал, что нужен стабилизатор, но проверить это не было возможности.
Владимир, дело в нестабильности частоты. Стабы тут не помогли. Разве что инверторные, но их цена взлетела бы в космос
Взял первый попавшийся ИБП и смотрю характеристики:
-Входное напряжение 170 — 300 В
-Частота входного напряжения 47 — 63 Гц
-Частота входного напряжения автоопределение
Так что плавание напряжения и частоты генератора (в разумных пределах) вряд ли могут быть причиной плохой работы ИБП. А вот заземление может, я верю автору, и проблема может быть вызвана банальными помехами, наводками так называемым электрическим шумом. Ведь кругом электроника, а она очень не любит электрических наводок.
бесперебойнику плевать на заземление генератора. А вот то, что обороты чуток плавают, и плавает частота, уже запросто может не нравиться бесперебойнику.
Редкостный бред! Нормальный ИБП не работает с корявым входным напряжением (ему нужна синусоида в 50Гц и амплитудой 220-240в), а остальное отсекает, что бы не испортить технику. А генератор имеет на выходе прямоугольный сигнал с той-же частотой.
Денис, Вот то что генератор имеет прямоугольный сигнал это точно БРЕД.
Кому пишет афтар? Дилетант совершенный, почитал бы перед написанием сего бреда! ИБП очень чувствительны к частоте и к напряжению, поэтому мощность генератора должна быть выше мощности ИБП, что бы исключить просадки связанные с нагрузкой .И заземление никакой рояли не играет! Очень чувствительны они так же к перекосу фаз и потому обеспечение обьекта бесперебойным питанием это целая наука, а не просто подключил генератор и работай!
Инвертор из бесперебойника apc
Источники бесперебойного питания представляют собой сложные технические устройства имеющие высокую надежность, но в силу ряда причин , как и все технические устройства, они могут выйти из строя.
Неисправности источника бесперебойного питания могут быть самыми разными, начиная проблемами с аккумуляторами и заканчивая неполадками в работе электронных схем и инвертора. Статистика отказов ИБП говорит о том, что около 2% всех отказов связано с электроникой и неправильной настройкой; 98% отказов ИБП — это выход из строя аккумуляторных батарей.
Пользователям ИБП необходимо тщательно изучить заводскую инструкцию по эксплуатации источника, где обычно изложены признаки неисправностей конкретной модели ИБП и методы их устранения
Источники бесперебойного питания по своим структурным схемам делятся на три основных класса: Off-line (или stand-by), Line-interactive и On-line. Эти устройства имеют различные конструкции и характеристики.
На рисунке приведена блок-схема ИБП класса Off-lin. При работе в нормальном режиме электропотребители запитаны отфильтрованным от помех напряжением электросети. При
ненормативном повышении или понижении напряжения сети или же его пропадании включается инвертор, который в нормальном режиме не работает. Инвертор преобразует постоянное напряжение аккумуляторных батарей в переменное, и снабжает электроэнергией нагрузку.
ИБП класса Line-interactive так же, как и ИБП класса Off-line, снабжают питающим напряжением электросети нагрузку, не допуская сбоев напряжения и сглаживая помехи. Если в электросети произошла авария ИБП синхронно подключает инвертор для питания нагрузки от батарей, при этом синусоидальная форма выходного напряжения достигается дополнительной фильтрацией . ИБП переключается на работу от батареи, когда отклонение напряжения электросети выходит за границы допустимого диапазона.
ИБП класса On-line преобразуют переменное напряжение сети в постоянное, которое затем посредством инвертора опять преобразуется в переменное с параметрами соответствующими нормативным требованиям к качеству электроэнергии. Нагрузку в этом случае всегда питает инвертор, так как нет необходимости в переключении с внешней сети на инвертор, время переключения равно нулю. ИБП данной структуры полностью изолирует нагрузки от сбоев в электросетях и формирует высокостабильное выходное напряжение. Даже при больших отклонениях и перегрузках в электросети такой источник снабжает нагрузку качественным синусоидальным напряжением.
Типичные неисправности источников бесперебойного питания всех классов с их возможными причинами и способами устранения представлены в следующей таблице:
Краткое описание дефекта
Возможная причина
Способ отыскания и устранения неисправности
ИБП не включается
Не подключена батарея.
Неисправна аккумуляторная батарея, ее емкость недостаточна.
Заменить аккумуляторную батарею
Неисправны силовые транзисторы инвертора
Проверить прибором и заменить транзисторы.
Обрыв гибкого кабеля подключения дисплея
Заменить гибкий кабель, соединяющий дисплей с основной платой ИБП.
Неисправность пусковой кнопки.
ИБП отключился, запах горелой изоляции.
Неисправен сетевой фильтр
Проверить компоненты сетевого фильтра.
От перегрузки сработал автоматический выключатель на входе ИБП.
Снизить нагрузку на ИБП, включить автоматический выключатель.
Неправильно подключены аккумуляторы батареи.
Проверить подключение аккумуляторов батареи.
ИБП включается только от батареи
Сгорел сетевой предохранитель
ИБП не стартует. Светится индикатор замены батареи
Если батарея исправна, сбой программы ИБП.
Сделать калибровку напряжения батареи в техническом центре.
ИБП не включается в линию
Нарушено соединение сетевого кабеля.
Подключить сетевой кабель.
Холодная пайка элементов платы
Проверить исправность и качество паек элементов плат
При включении ИБП происходит сброс нагрузки
Неисправен датчик напряжения
Заменить датчик напряжения
ИБП работает от аккумуляторов при наличии напряжение в сети
Напряжение сети завышено, занижено больше норматива, или искажено помехами.
Дождаться нормализации сетевого напряжения.
Мигают индикаторы дисплея
Уменьшилась емкость конденсаторов
Заменить неисправные конденсаторы
Неисправны реле или элементы платы
Заменить реле или неисправные элементы платы.
Мощность подключенного оборудования превышает номинальную
Неисправен силовой трансформатор
Неисправен датчик тока
Отсутствует зарядка аккумуляторной батареи
Неверно работает программа ИБП
Откалибровать напряжение батареи в техническом центре
Вышла из строя схема заряда батареи
Заменить аккумуляторную батарею.
При включении ИБП не запускается, слышен щелчок
Неисправна схема сброса
Проверить исправность и заменить неисправные элементы
Не горят индикаторы
Неисправна схема индикации
Проверить и заменить неисправные элементы на плате индикаторов
ИБП не работает в режиме On-line
Дефект элементов платы
Проверить исправность элементов платы, при необходимости заменить.
При переходе на работу от батареи ИБП выключается и включается самопроизвольно
Неисправны элементы платы.
ИБП не обеспечивает требуемого времени автономной работы.
Неисправны или потеряли емкость аккумуляторные батареи.
Заменить аккумуляторные батареи.
После установки новых аккумуляторных батарей ИБП не включается
Неправильное подключение аккумуляторов при их замене
Правильно подключить аккумуляторные батареи.
Аккумуляторные батареи не заряжаются
Напряжение заряда ниже нормы
Проверить исправность элементов схемы зарядки аккумуляторов.
Выполнять сложные виды ремонта ИБП следует только в специализированных технических центрах, имеющих штат профессиональных специалистов с опытом работы в данной сфере, которые быстро выявят неисправность и оперативно ее устранят.
Доработка источников бесперебойного питания Ippon и аналогичных
Отключения электроэнергии всегда случаются в самый неподходящий момент. Критичную к перебоям электроаппаратуру, например персональные компьютеры (ПК), подключают через источники бесперебойного питания (ИБП). В основной массе ИБП рассчитаны на относительно непродолжительную работу, что позволяет сохранить рабочие данные и корректно выключить ПК.
Более сложные модели ИБП позволяют работать оборудованию продолжительное время, имеют разъём для подключения внешних аккумуляторов, воздушное охлаждение, но стоят значительно дороже. Простые линейно-интерактивные (Line-Interactive) ИБП стоят дешевле, а бывший в употреблении, да ещё и без аккумуляторной батареи, можно приобрести за совсем небольшие деньги.
В связи с покупкой 3D-принтера возникла острая необходимость в обеспечении его бесперебойного питания. Из-за пропадания сетевого напряжения можно лишиться результатов многочасовой печати. Цена хорошего ИБП вполне соизмерима с ценой 3D-принтера, поэтому возникла идея доработать имеющийся в наличии Ippon Back Power Pro 500 (рис. 1). Выходная мощность этого ИБП — 300 Вт, что соответствует максимальной мощности блока питания принтера. По аналогичной схеме собрано много моделей ИБП под различными названиями и для питания нагрузки разной мощности, поэтому предлагаемая доработка может быть рекомендована для широкого круга ИБП.
Рис. 1. Ippon Back Power Pro 500
Цели доработки ИБП Ippon Back Power Pro 500 следующие:
— сделать возможной работу ИБП при изменении мощности нагрузки от нуля до максимальной;
— увеличить продолжительность работы ИБП при пропадании сетевого напряжения и возможность работы от внешнего аккумулятора;
— облегчить температурный режим, применив воздушное охлаждение;
— обеспечить зарядку внешнего аккумулятора;
— для оперативного контроля уровня зарядки ввести на передней панели индикацию напряжения на аккумуляторах.
Внимание! ИБП Ippon и аналогичные не имеют гальванической развязки от сети. Поэтому при измерении параметров, налаживании и монтаже необходимо соблюдать меры электробезопасности, использовав развязывающий трансформатор. Соединение клемм внешнего аккумулятора производить только при отключённой сети.
Для исключения поражения электрическим током при эксплуатации прибора необходимо надёжно изолировать клеммы аккумулятора и разъёмы для подсоединения к ним.
В целях экономии энергии в этом ИБП имеется так называемая функция Green Mode (Green Power), которая при пропадании напряжения в сети и отсутствии нагрузки автоматически выключит источник через 5 мин. Поскольку 3D-принтер в течение времени потребляет энергию неравномерно, это может привести к выключению ИБП в неподходящий момент, поэтому эту функцию необходимо отключить. Для отключения режима "Green Mode" достаточно перекусить один вывод резистора R15A или выпаять (выкусить) этот резистор (рис. 2). Для похожих моделей ИБП способ отключения режима Green Mode может отличаться, но обычно на плате есть таблица, по которой можно определить, как активировать или выключить тот или иной режим.
Рис. 2. Резистора R15A
Рис. 3. Схема узла зарядки аккумулятора
Схема узла зарядки аккумулятора изображена на рис. 3. Нумерация элементов соответствует оригинальной схеме и печатной плате. Зарядка встроенной аккумуляторной батареи обеспечивается стабилизатором напряжения на микросхеме U02 и устройством ограничения тока, собранного на элементах Q09, R30-R32. Номинальный ток зарядки — около 700 мА, максимальное напряжение на аккумуляторе, поддерживаемое микросхемой U02, — 14,4 В. За вычетом 0,7 В (падение напряжения на диоде D13) получается 13,8 В. Это напряжение зависит от элементов R27, R28, R28A, R29, R29A, R62 и не всегда соответствует номинальному, что может привести как к недозарядке аккумуляторной батареи при пониженном напряжении, так и к перегреву при повышенном, что сокращает срок его службы.
Зарядного тока 0,7 А недостаточно для одновременной зарядки внешней и встроенной батареи, поэтому его необходимо увеличить до 2 А, что соответствует максимальному току зарядки внутреннего аккумулятора, если внешний аккумулятор не будет подключён. При одновременной зарядке встроенной и внешней батарей ток будет распределяться между ними. Максимальное напряжение на батареях лучше стабилизировать на уровне 13,8. 14 В. Это облегчит температурный режим зарядки и хранения аккумуляторов, снизит количество выделяющихся газов из внешнего аккумулятора. Узел зарядки питается от отдельной обмотки трансформатора, диаметр провода которой выбран производителем с некоторым запасом. При напряжении сети 220 В на входе микросхемы U02 напряжение составляет 16 В. Заменив микросхему U02 (LM317) импульсным стабилизатором, можно снизить потери, увеличить КПД и тем самым обеспечить необходимый зарядный ток без перегрузки трансформатора. Также уменьшить потери можно, заменив в диодном мосту выпрямительные диоды диодами с барьером Шоттки, у которых максимальное прямое падение напряжения около 0,5 В.
В качестве стабилизатора напряжения 13,8 В отлично подойдёт модуль импульсного преобразователя напряжения на микросхеме MP1584 или аналогичной (рис. 4). Такой модуль можно приобрести в собранном виде, он имеет высокий КПД, обеспечивает ток нагрузки до 3 А при малых габаритах и имеет возможность регулировки, позволяющей точно установить напряжение на выходе, а также имеет вход выключения модуля подачей напряжения низкого логического уровня.
Рис. 4. Микросхеме 4R7
Можно использовать любые похожие модули понижающих импульсных преобразователей, обеспечивающих ток не менее 2 А, возможность выключения модуля и регулировку выходного напряжения в интервале 8. 14 В.
С целью облегчения температурного режима работы необходимо ввести воздушное охлаждение. Для этого удобно применить вентилятор размерами 80×80 мм и разместить его на задней крышке ИБП вместо разъёмов для подключения сети и нагрузки. Для подключения к сети следует применить гибкий кабель с вилкой на конце, подключённый через плавкую вставку к входному разъёму CN04 платы ИБП, а для подключения нагрузки — внешний блок розеток, подключённый таким же гибким кабелем к разъёму CN01 ИБП. Провода заземления этих кабелей надо соединить между собой.
Рис. 5. Готовый модуль вольтметра
В качестве индикатора напряжения на аккумуляторных батареях использован готовый модуль вольтметра (рис. 5), работающий в интервале напряжений 3. 18 В. Для переделки ИБП с его платы необходимо удалить элементы LM317, R27, R28, R28A, R29, R29A, R30, R62 согласно принципиальной схеме. Удаляемые элементы на схеме (см. рис. 3) выделены красным цветом. В освободившиеся от элементов отверстия устанавливают модуль MP1584, использовав в качестве стоек одножильный медный провод с сечением 0,75 мм 2 .
Рис. 6. Доработанная схема
Доработанная схема показана на рис. 6. Рядом с выводом коллектора транзистора Q09 сверлят отверстие диаметром 1,5 мм. Проводом МГТФ 0,07 минимальной длины, пропустив его в просверленное отверстие, соединяют коллектор транзистора Q09 с входом Fb модуля MP1584 (вывод 4 микросхемы MP1584). Затем проводом соединяют коллектор транзистора Q08 с входом En платы (вывод 2 микросхемы MP1584). Между базой и эмиттером транзистора Q09 надо установить керамический конденсатор С15 ёмкостью 100 нФ типоразмера 0805 для исключения самовозбуждения каскада. На место резистора R31 устанавливают резистор сопротивлением 0,39 Ом и мощностью 2 Вт.
Диоды D06, D13, D33, D34, D35, D36 следует заменить диодами с барьером Шоттки с допустимым прямым током не менее 3 А, например, 1N5822, MBR350 или аналогичные. Заменяемые элементы выделены на схеме на рис. 3 синим цветом. Зелёным цветом отмечены вновь вводимые элементы, их нумерация начинается сначала.
Для подключения внешнего аккумулятора необходимо использовать провод сечением 4. 6 мм 2 минимально возможной длины, так как при работе от аккумуляторной батареи ИБП может потреблять ток до 30 А при максимальной нагрузке. Можно применить провод AWG-10, площадь поперечного сечения составляет 5,26 мм 2 , или несколько проводов меньшей площади, свитых в жгут. В качестве клемм для подключения батареи можно использовать любые клеммы, в том числе и так называемые "ремонтные".
Для того чтобы случайное замыкание клемм внешней аккумуляторной батареи или неправильное их подключение не привело к печальным последствиям, используется развязка на диодах VD4, VD5 с барьером Шоттки. В качестве этих элементов можно использовать две включённые параллельно диодные сборки от пятивольтовых выпрямителей из компьютерных блоков питания, например, SBL3040PT, ESAD83-004 или аналогичных с барьером Шоттки и прямым током не менее 30 А. Максимальная мощность рассеивания на диодах при таком токе и напряжении 0,55 В — 16,5 Вт, поэтому эти сборки следует установить на небольшой алюминиевый теплоотвод (рис. 7).
Рис. 7. Алюминиевый теплоотвод
Для обеспечения функции зарядки использован диод VD3, он же защищает узел зарядки от напряжения при отключённой сети или работе ИБП от батареи. На задней стенке ИБП необходимо демонтировать входные и выходные разъёмы питания, а также плату защиты сетевого подключения LAN. Затем на этой стенке делают отверстие для вентилятора. Лопасти вентилятора нужно защитить металлической решёткой, взятой из блока питания от компьютера или изготовленной самостоятельно. Вентилятор подключается согласно приведённой на рис. 6 схеме. При таком подключении вентилятор будет вращаться на максимальных оборотах, когда ИБП находится в рабочем режиме, и на малых оборотах, когда ИБП подключён в сеть и находится в режиме зарядки или хранения аккумулятора. При выключении ИБП из сети вентилятор останавливается. У моего вентилятора ток при напряжении 12 В — 180 мА. Для работы на малых оборотах я выбрал ток 80 мА, что обеспечивает включение вентилятора и малый уро-вень шума. Для другого экземпляра вентилятора необходимо подобрать резистор R1. Элементы R1, VD1 и VD2 после монтажа размещены в термоусаживаемой трубке. Анод диода VD1 подключают к контакту 8 разъёма подключения передней панели CN00912, напряжение +12 В появляется там после нажатия на кнопку включения ИБП. Внешний вид доработанного ИБП со снятой крышкой показан на рис. 8.
Рис.8. Внешний вид доработанного ИБП со снятой крышкой
Вольтметр подключают к разъёму платы передней панели CN03, плюсовой контакт — к контакту 8, минусовый — к контакту 5 разъёма. В передней части корпуса вырезают квадратное отверстие по размеру индикаторов вольтметра и для повышения контрастности закрывают его светофильтром, соответствующим цвету свечения индикаторов.
Для регулировки напряжения зарядки необходимо подключить полностью заряженную аккумуляторную батарею, подсоединив к её выводам вольтметр, соблюдая при этом меры электробезопасности (используя развязывающий трансформатор и отвёртку с изолированной ручкой), подать сетевое напряжение и, вращая подстроечный резистор на модуле импульсного преобразователя D1, установить напряжение 13,8. 14 В.
Рис. 9. Собранный ИБП с подключённым аккумулятором
После указанной доработки выходное напряжение на выходе выпрямителя ИБП увеличилось до 20 В. Максимальный ток зарядки аккумулятора — 2 А. За счёт установки вентилятора температура внутри корпуса ИБП значительно снизилась, что позволило эксплуатировать прибор более длительное время и продлить срок службы встроенного аккумулятора. Подключение внешнего аккумулятора значительно увеличивает время работы нагрузки при перебоях электроснабжения. На рис. 9 показан собранный ИБП с подключённым аккумулятором.
Автор: В. Андрюшкевич, г. Тула
Мнения читателей
Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.
Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:
Как увеличить мощность ИБП
Для многих из нас персональный компьютер — способ заработать свой хлеб. Люди, у которых бизнес тесно связан с компьютером, нуждаются в бесперебойном энергоснабжении. Иначе даже секундное отключение электроэнергии может стать причиной серьезного краха. Очень некомфортно, когда вдруг вырубают свет. Чтобы избежать таких неприятных сюрпризов, мастер приобрел не только мощный бесперебойник, но и отдельный инвертор, так как время работы ИБП относительно небольшое. Инвертор купить можно этом китайском магазине (в поиске укажите New Car Charger 1500W WATT DC 12V to AC 220v)В своем видеоролике мастер поможет разобраться в этом вопросе тем, у кого эта проблема часто возникает и расскажет, как увеличить мощность ИБП.
Смотрите видео с канала блогера Ака Касьяна.
Бюджетные источники бесперебойного питания не могут работать в автономном режиме не только из за малой емкости аккумулятора, но и по причине отсутствия нормального охлаждения силовых частей. Мы сегодня научим работать ИБП работать часами напролёт в автономном режиме. За счет небольшой доработки будет также возможность увеличить мощность ИБП почти в 2 раза. Но все зависит от конкретной марки бесперебойника. После переделок ИБП сможет работать в автономном режиме около 1,5-2 часов. Также увеличится его мощность.
Начнем с того, что переделка будет производиться на запасном бесперебойнике. Его реальная мощность не более 150 Ватт.
В самом начале нужно разобрать устройство, чтобы убедиться в том, что он годится для переделки. Как правило, эти устройства пользовательской категории имеют запас по мощности. Если внимательно смотреть на силовые транзисторы, которые легко найти на схеме, то можно увидеть посадочные места для дополнительной пары транзисторов. Полевые транзисторы раскачивает трансформатор с частотой 50 Герц. Обычная схема двухтактного повышающего преобразователя. Как правило в ИБП используют n канальные полевые транзисторы с напряжением от 40 до 60 Вольт из линейки IRF или IRFZ.
Как ранее было сказано, рядом с каждым ключом есть место для второго такого же ключа. Поэтому первым делом освободим плату и запаяем вторую пару ключей, которые приобретены заранее.
Вначале устанавливается транзистор, затем прикручивается к радиатору. Лишь после этого припаиваются выводы к плате. платье. Ту же операцию проводим и со вторым транзистором. Нужно заметить то, что в данном случае радиаторы раздельные. Транзисторы от теплоотвода в данном примере нет нужды изолировать. В случае общего теплоотвода обязательно нужно изолировать корпуса транзисторов от радиаторов.
Что нам дает такая переделка с увеличением силы? Параллельно подключая резистор, сопротивление открытого канала уменьшается в 2 раза. Чем меньше сопротивление, тем меньше нагрев ключей. То есть мы равномерно распределили мощности между двумя ключами и снизили их нагрев, что позволит работать долгое время ИБП без перегрева.
Естественно, увеличивая количество ключей, мы поднимаем мощность бесперебойника в целом, почти в два раза. Но мощность зависит далеко не от транзисторов. Как дела выше сказано, у имеющегося ИБП есть небольшая проблема и связана она с силовым трансформатором, который имеет мощность 200-250 ватт. Поэтому снять большую мощность не получится. Но разумеется, мощность теперь однозначно чуть больше, чем было до переделки.
Увеличение времени работы ИБП
Второй этап переделки — увеличение времени работы ИБП. Можно ли подключить к нему автомобильный аккумулятор вместо родного? Родной аккумулятор тоже свинцовый, но герметичного типа. Напряжение 12 вольт при емкости 7-9 ампер. Речь о бюджетных устройствах с одним аккумулятором. Бесперебойник можно без проблем питать от автомобильного АКБ но в том случае, если организовать дополнительное охлаждение и отдувать отработанный воздух из под корпуса. Дело в том, что в ИБП нагреваются не только силовые транзисторы, но и трансформатор, который буквально работает на пределе возможностей. Поэтому очень желательно взять кулер от компьютерного блока питания, в корпусе сделать соответствующие окошко и приспособить кулер. Последний будет обдувать теплый отработанный воздух из под корпуса.
Не нужно также забывать, что источник бесперебойного питания должен еще и заряжать автомобильный аккумулятор. В них имеются для этих целей отдельный узел зарядки с током около 1 Ампера. Этого мало для зарядки автомобильного аккумулятора, но с учетом того, что акб будет почти всегда подзаряжаться, то указанного тока сполна хватит. При желании можно в корпусе бесперебойника сделать отдельное зарядное устройство.
