Skip to content

Что можно сделать из бесперебойника: Доработка и переделка бесперебойника

Содержание

Доработка и переделка бесперебойника

ИБП – это очень выгодный прибор. Пока он работает, у пользователя нет проблем с электроснабжением. Но на этом функциональность данного прибора не заканчивается. Простейшая доработка бесперебойника дает возможность создать на его базе такие устройства как преобразователь, блок питания и зарядка.



Как бесперебойник переделать в преобразователь напряжения 12/220 В

Преобразователь напряжения (инвертор) превращает постоянный 12-вольтовый ток в переменный, попутно повышая напряжение до 220 вольт. Средняя стоимость такого устройства – 60-70 долларов США. Однако даже у владельцев изношенных бесперебойников с функцией старта от батареи есть вполне реальный шанс получить работоспособный преобразователь фактически даром. Для этого нужно сделать следующее:

  1. Вскрыть корпус ИБП.

  2. Демонтировать аккумулятор, сняв с клемм накопителя два провода – красный (на плюс) и черный (на минус).

  3. Демонтировать  спикер – устройство звуковой сигнализации, похожее на сантиметровую шайбу. 

  4. Припаять к красному проводу предохранитель. Большинство конструкторов советуют использовать предохранители на 5 ампер.

  5. Соединить предохранитель с контактом «входа» ИБП – гнезда, куда вставлялся кабель, соединяющий бесперебойник с розеткой.

  6. Соединить черный провод со свободным контактом гнезда «входа».

  7. Взять штатный кабель для подключения ИБП к розетке, срезать вилку. Подключить разъем в гнездо входа и определить цвета проводов, соответствующие красному и черному контактам.

  8. Подсоединить провод от красного контакта к плюсу аккумулятора, а от черного – к минусу.

  9. Включить ИБП.

Внутреннее устройство ИБП Eaton.jpg

Внутреннее устройство ИБП Eaton 5P 1150i

Такую трансформацию допускают только бесперебойники с функцией старта от батареи. То есть ИБП должен изначально уметь включаться от аккумулятора, без подключения к розетке.

Если у ИБП есть штатная розетка – 220 вольт можно снимать с ее контактов. Если таковой розетки нет – ее заменит  удлинитель, подключенный к гнезду  «выхода» бесперебойника. Вилка удлинителя удаляется, после чего провода припаиваются к контактам гнезда «выхода».

Основные недостатки подобных преобразователей:

  • Рекомендуемое время работы такого инвертора – до 20 минут, поскольку ИБП не рассчитаны на длительную работу от аккумуляторов. Однако этот недостаток можно устранить, врезав в корпус ИБП компьютерный вентилятор, работающий от 12 В.
  • Отсутствие контроллера заряда аккумулятора. Пользователю придется периодически проверять напряжение на клеммах накопителя. Для устранения этого недостатка в конструкцию преобразователя можно врезать обычное автомобильное реле, припаяв красный провод за предохранителем к 87 контакту. При правильном подключении такое реле разомкнет подачу энергии при падении напряжения на аккумуляторе ниже 12 вольт.     

Как из бесперебойника сделать блок питания

В этом случае из всей конструкции бесперебойника понадобится только трансформатор. Поэтому решившемуся на подобную переделку ИБП пользователю придется либо распотрошить весь ИБП, оставив только корпус и трансформатор, либо снять эту деталь, заготовив для нее отдельный корпус. Далее действуют по следующему плану:

  1. С помощью омметра определяют обмотку с самым большим сопротивлением.Типовые цвета – черный и белый. Эти провода будут входом в блок питания. Если трансформатор остался в ИБП, то этот шаг можно пропустить – входом в самодельный блок питания в этом случае будет «входное» гнездо на торце ИБП, связующее прибор с розеткой. 

  2. Далее на трансформатор  подают переменный ток на 220 вольт. После этого с оставшихся контактов снимают напряжение, подыскивая пару с разностью потенциалов до 15 вольт. Типовые цвета – белый и желтый. Эти провода будут выходом из блока питания.

  3. Вход в блок питания формируют из проводов, по одну сторону от сердечника. Выход из блока формируют из проводов, расположенных с противоположной стороны.   

  4. На выходе из блока питания ставят диодный мост.

  5. Потребители подключаются к контактам диодного моста.

трансформатор из ИБП.jpeg

Трансформатор 

Типовое напряжение на выходе из трансформатора – до 15 В, однако оно просядет после подключения к самодельному блоку питания нагрузки. Вольтаж на выходе конструктору такого устройства придется подбирать путем экспериментов. Поэтому практика  использования трансформатора ИБП как основы блока питания для компьютера – это далеко не самая лучшая идея.

Переделка бесперебойника под зарядку

В этом случае не нужна минимальная трансформация, похожая на описанную абзацем выше. Ведь у бесперебойника есть своя батарея, которая заряжается по мере надобности. В итоге для превращения ИБП в зарядное устройство нужно сделать следующее:

  1. Обнаружить первичный и вторичный контур трансформатора. Этот процесс описан абзацем выше.

  2. Подать на первичный контур 220 вольт, врезав в цепь регулятор напряжения – в качестве такового можно использовать реостат для лампочек, заменяющий традиционный выключатель.

  3. Регулятор поможет откалибровать напряжение на обмотке выходе в пределах от 0 до 14-15 вольт. Место врезки регулятора – перед первичной обмоткой.

  4. Подключить к вторичной обмотке трансформатора диодный мост на 40-50 ампер.

  5. Соединить клеммы диодного моста с соответствующими полюсами аккумулятора.

  6. Уровень заряда аккумулятора контролируется по его индикатору или вольтметром.

 

Сварочный аппарат из бесперебойника


Приветствую, Самоделкины!
Не так давно AKA KASYAN, автор одноименного YouTube канала занимался ремонтом бесперебойника, который принадлежал его знакомому. Повреждение были довольно серьезными, а все из-за неправильной установки аккумуляторов.

Данный бесперебойник был успешно восстановлен, но долго пылился без дела, пока автору не пришла в голову мысль сделать из него совсем другой прибор, а точнее сварочный аппарат.


Да, мы будем ломать рабочий бесперебойник. Вандализм? Возможно, но бесперебойники такого класса без всяких наворотов сейчас можно купить буквально за копейки, особенно без аккумуляторной батареи.
Автор же будет делать из внутренностей этого прибора довольно недешевое устройство, аппарат специфический, предназначенный для сварки скруток угольным электродом. Как известно самым распространенным способом соединения проводников является пайка при помощи припоя.


Но припой не славится своей долговечностью, и если речь идет о качественном монтаже «на века», то сварка проводов естественно в приоритете.


Дополнительным плюсом является то, что на месте сварки не будут образовываться дополнительные потери, а, следовательно, не будет и нагрева, получится буквально цельный проводник. Если же речь идет о пайки с помощью припоя, то под токами большой величины припой может даже расплавится.

Перед сваркой необходимо выполнить скрутку. Затем провода свариваются вместе, а на месте сварки образуется характерная для этого способа капелька.


Стоит сказать, что данный бесперебойник 24-вольтовый, то есть, он работает от 2-ух последовательно соединенных аккумуляторов с напряжением 12В.

Очень важно чтобы сварочный аппарат, а точнее трансформатор, обеспечивал необходимое напряжение холостого хода, которого было бы достаточно для образования дуги. Поэтому в данном случае трансформатор от 12-вольтового бесперебойника не подойдет. Он не обеспечит нужного напряжения, в результате чего мы получим максимум плавление провода за счет короткого замыкания. А качественно выполненной сварки с красивой капелькой с таким трансформатором получить не удастся.

В данном примере напряжение на вторичной обмотке трансформатора составляет около 26В. Этого будет вполне достаточно для образования дуги. Конечно под нагрузкой напряжение просядет, но значения не будут критическими.


Если же вы захотите использовать трансформатор с более низким выходным напряжением, например, от 12-вольтового бесперебойника, то придется искать второй такой же аналогичной трансформатор подключить вторичные обмотки последовательно, чтобы увеличить общее напряжение.


Мощность данного бесперебойника составляет порядка 400Вт. Приступим к его разборке.

На кадрах ниже отчётливо видны следы мини пожара.

Из этого бесперебойника нам нужен только трансформатор. Как видим он довольно неплохой, как по железу, так и по обмоткам, да и вес говорит о соответствующем качестве.

Обмотки, кстати, тут медные, что, согласитесь, не может не радовать. Видно, что бесперебойник довольно старый, а меди в те времена не жалели.

Данный трансформатор имеет низковольтную силовую обмотку на 24В с отводом от середины, сетевую обмотку с отводами и дополнительную маломощную обмотку.

Сейчас нам нужна сетевая обмотка, займемся ее поиском. Для этого нам понадобится мультиметр в режиме Ом-метра. Необходимо отыскать те отводы, между которыми будет самое большое сопротивление. В данном случае это около 8Ом.

Далее берем обыкновенную лампу накаливания с мощностью от 40 до 100Вт. Ее необходимо подключить последовательно с ранее проверенной обмоткой в сеть. Не забывайте о технике безопасности, все оголенные провода обязательно изолируем.

Лампа накаливания включенная таким образом в цепь, будет выполнять роль страховки. В случае чего, она ограничит ток и не даст обмотке сгореть. Если лампа не горит, значит все сделано правильно.

Затем переключаем мультиметр в режим измерения переменного напряжения и проверяем напряжение на силовой обмотке трансформатора.

Как видим, напряжение на концах обмотки составляет около 26В. Теперь трансформатор пока отложим в сторону. Далее нам необходим угольный электрод. В строительных магазинах порой можно встретить угольные электроды с медным напылением, но намного проще за сущие копейки купить батарейку формата D, у них внутри имеется угольный стержень, который отлично подойдет для данной самоделки.


Только стоит отметить, что такой электрод имеется только в обычных солевых батарейках, не алкалиновых, а именно в солевых.
Итак, батарейку необходимо разобрать и извлечь угольный стержень (электрод). Испорченную батарейку необходимо утилизировать соответствующим образом сдав в специализированный пункт приема химических источников тока, берегите природу!


Опытным путем было установлено, что система ограничения тока сварки в данном случае не нужна. Сварка будет происходить на максимальных значениях тока, но это не мешает варить провода небольшого сечения. Ток в режиме короткого замыкания у данного трансформатора составляет более 100А. Конечно в таком режиме трансформатор быстро выйдет из строя и попросту сгорит, но такое возможно только из-за залипания электрода, а в нашем случае он угольный и залипнуть к медному проводу просто никак не сможет, так что с этим тоже все хорошо. К тому же ток частично будет ограничен сопротивлением самого электрода и проводов.
За счет образования высокотемпературной дуги у нас есть возможность варить провода, сечение которых в разы больше, чем сечение обмоток самого трансформатора. Трансформаторы от бесперебойника не рассчитаны на долговременную работу под большой нагрузкой, поэтому не исключен перегрев. Но в данном случае мы же не собираемся пользоваться аппаратом часами на пролет, не давая ему отдохнуть. Включил, поварил, выключил. За этот временной промежуток даже обмотки не успеют нагреться.
Теперь займемся изготовлением держателя для электрода и массы. Масса - это образно, тут можно особо не заморачиваться, взять плоскогубцы, присобачить к ним провода и все.

Автор решил изготовить более удобный держатель для электрода. Для этого ему понадобилась монтажная клемма соответствующего диаметра, в которую свободно входит наш угольный электрод. Также понадобится медная трубка. Ее необходимо расплющить и все запаять вместе. Получилась вот такая штука.


Во время работы места паек будут нагреваться, но припой не расплавится, так как соединения обладают довольно большой теплопроводностью, и нагрев достаточно быстро передается рукоятке. Рукоятку необходимо изолировать термостойким каптоновым скотчем.
Затем берем плоскогубцы, снимаем изоляцию и припаиваем к ним провод. Такие массивные участки автор паял мощным паяльником мощностью 300Вт.

Далее необходимо подобрать корпус. Для этого автор использовал корпус от старого компьютерного блока питания.

Аппарат не содержит ни единого полупроводника, подключение проще простого, так что справится любой человек с базовыми знаниями по электронике.

Ну а в конце попробуем сварить вместе провода самого разного сечения и посмотрим, на что способен этот малыш.

Для такого простого и бюджетного аппарата вполне неплохой результат. Основные достоинства аппарата: малая себестоимость, высокая надежность (так как тут нечему ломаться), сравнительно небольшой вес и скромные размеры. Ему поддаются провода большого диаметра, что позволит применить аппарат не только для любительских, но и для профессиональных работ.

Ну а на этом все. Благодарю за внимание. До новых встреч!

Видеоролик автора:


Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Лабораторный блок питания из бесперебойника своими руками, переделка UPS под автомобильный аккумулятор

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.

Алекс Олейник

В быту иногда возникает острая необходимость в бесперебойном питании различных устройств. Это могут быть аварийное освещение, инкубаторы, аквариумное оборудования или простой усилитель, с которым компания вырвалась на природу. Современные бюджетные компьютерные источники бесперебойного питания способны проработать не более получаса от автономного питания, а те которые могут и специально для этого предназначены, стоят совсем других денег. Автомобильные инверторы на выходе не всегда выдают частоту в 50 Гц. Если нужна автономность на несколько часов, тогда в голову сразу приходит мысль, можно ли запитать UPS от обыкновенного автомобильного аккумулятора. На этот вопрос мы и постараемся сегодня дать ответ, сделаем инвертор из ИБП своими руками.

Инвертор из бесперебойника

Для переделки в инвертор мы выбрали UPS Mustek Power Must 800 USB (номер платы 098-17615-00-S1), этот UPS как будто создан для того, что бы его переделали, тем более нагрузка в 500 Вт для бытовых целей не такая уж и малая.

Переделка ИБП под автомобильный аккумулятор будет разбита на несколько этапов:

  • Отключение функции Green Power
  • Установка активной системы охлаждения
  • Реальные тесты

Green Power в UPS – некая хитрая фишка, которая не дает бесперебойнику достаточно долго работать от АКБ. В разных аппаратах проявляется и реализуется по-разному, в одних она отключает UPS, который работает без нагрузки через 5-10 мин, в других аппаратах Green Power не дает работать UPS более 25-30 мин в независимости от его нагрузки. Иногда эту функцию можно отключить с помощью специального резистора, но бывает, что процесс отключения зашит в микроконтроллер UPS, и тут уже ничем ему особо не поможешь.

Первым делом открываем корпус и для себя делаем фотографию его внутренностей, это нужно сделать для того, что бы в дальнейшем не возникало вопросов, что и куда подключать при обратной сборке.

Поле чего отключаем все провода и достаем плату управления, номер платы 098-17615-00-S1.

Если рассмотреть плату поближе можно увидеть, что на ней нанесены таблицы меняющие режимы работы бесперебойника.

Нас интересует резистор R15A, который отвечает за функцию Green Power. Аккуратно выпаиваем резистор с платы, а для любителей тишины еще можно произвести небольшие манипуляции с бузером. Если хочется полностью избавиться от писков, которые издает ИБП можно отпаять перемычку JP82 или выпаять сам бузер, а для тех, кто хочет приглушить звук достаточно впаять небольшой резистор на 100-300 Ом, вместо этой перемычки.

Следующим шагом станет установка 80мм вентилятора и небольшая доработка корпуса UPS.


Вентилятор отлично крепится к пластиковым перемычкам, которые уже есть внутри корпуса.

Как видим вентилятор размещается по центру корпуса, что дает возможность обдувать воздухом не только трансформатор, но и радиаторы транзисторов, расположенные в верхней части корпуса.

Можно придумать массу способов, как запитать вентилятор в UPS. Но мы выбрали самый простой и доступный для повторения. Питание вентилятора можно взять с платы лицевой панели, на которой размещена кнопка питания и светодиоды. Кнопку включения ставим на положение выкл. и тестером прозваниваем выводы разъема, находим, куда приходит плюс и минус от АКБ (у нас это вывод: вывод 7 — плюс, 5 – минус). Уже по дорожке или с помощью тестера отслеживаем плюс АКБ к кнопке питания и после кнопки (он возвращается через вывод 8 на плату). Значит, питание вентилятора можно взять с выводов: 5 – минус; 8 – плюс. При таком включении вентилятор у нас будет работать на полную мощность, когда кнопка питания будет включена, т.е. и при работе от сети (зарядке) и при работе от АКБ.

Дальнейшим этапом станет незначительная доработка корпуса. Первым делом делаем отверстия для притока свежего воздуха к вентилятору. Если портить лицевую панель жалко, можно наделать отверстий в днище, высота ножек позволит спокойно проходить небольшому потоку воздуха.

Также немного удивили декоративные пластиковые накладки, которые имеют перфорацию для вентиляции, но в самом корпусе в этих местах отверстий нет. Это все решается с помощью небольшого сверла и дрели.

Последним этапом перед сборкой станет фиксация трансформатора. При переноске UPS без штатного АКБ трансформатор буквально гуляет в своих посадочных местах, он с легкостью может из них выскочить и повредить основную плату.

Подключаем теперь провода с клеммами, вместо штатной батареи. Для дополнительной изоляции лучше надеть специальные силиконовые колпачки. Провод для подключения к UPS автомобильного аккумулятора нужно брать с сечением как можно больше, а сам провод должен быть максимально коротким.

И так, немного погоняем и протестируем наш инвертор из бесперебойника.

Как видим сделать инвертор из бесперебойника совсем не сложно, пришла пора реальных тестов. UPS на холостом ходу, ток потребления около 1 А.

Поставим на зарядку ноутбук, ток потребления поднялся до 5 А.

UPS нагружен лампочкой в 60 Вт, ток потребления почти 8 А.

К стати, ток зарядки не подымается выше 1 А, по мере заряда постепенно снижается.

Напряжение зарядки данного ИБП составляет 13,7 В.

Не трудно догадаться, что чем более емкая у Вас батарея, тем такой инвертор из бесперебойника проработает дольше, но и заряжаться от сети будет тоже весьма немалое время.

Данные фото и рекомендации даны для платы 098-17615-00-S1 от UPS Mustek Power Must 800 USB. При переделки других ИБП, вполне возможно данные рекомендации только частично останутся актуальными т.к. конструктив и схемы будут отличаться. Важно детально ознакомится с метками и таблицами, которые обозначены на плате, следовать рекомендациям производителя и не пытаться проводить эксперименты без знаний и навыков, т.к. можно вывести из строя не только сам UPS, но и аппаратуру, подключенную к нему. Главное помнить, что при работе UPS присутствует опасное для жизни напряжение.

Можно ли подключать автомобильный АКБ к UPS?

Мнения на этот счет двояки, но кардинально разные. Зачастую, по разным отзывам автомобильные аккумуляторы вполне справляются с данной задачей и работают стабильно. Основные проблема: газы, которые будут выделяться при зарядке АКБ и перегрев трансформатора, силовых ключей. От последней проблемы можно, хоть частично избавиться, используя дополнительные вентиляторы и т.п. А вот то от газов при зарядке никто никуда не денется. При зарядке выделяется не только взрывоопасный водород, но и другие газы, а это далеко не витамины. Если инвертор из бесперебойника используется в автомобиле, то и этот вопрос отпадает сам собой. Также важно помнить, что от сети зарядка АКБ происходит довольно небольшим током и процесс зарядки может растянуться на длительное время, от этого можно спокойно уйти если заряжать АКБ отдельно от UPS, например, для этих целей можно использовать самодельное зарядное устройство из блока питания компьютера. Использовать ли автомобильный АКБ в UPS решать нужно только Вам.

Делаем мощный инвертор из ИБП.

Часто в кулацком хозяйстве валяется без дела исправный источник бесперебойного питания (ИБП, UPS) с почившей аккумуляторной батареей. Предлагаю сделать из него источник напряжения 220 вольт в автомобиль. Конструкция ИБП может быть различной, но принцип одинаков.
1. Разбираем ИБП, выкидываем дохлый аккумулятор, откусываем клеммы от него, зачищаем концы.


2. Находим разъем, через который ИБП подключался к сети 220 в. В моем варианте правый нижний. Мы его используем для подключения к бортовой системе питания 12 в.


В моем варианте он подключается к плате через разъем, откусываем его. Если разъема нет, просто откусываем провода от платы, зачищаем концы.


3. Соединяем провода, шедшие к аккумулятору, с проводами от разъема на задней панели. Провода толстые, понадобится мощный паяльник. Не изолируем пока места пайки для последующего прозвона.


4. Находим гнездо прикуривателя и обычный компьютерный шнур (в моем варианте он уже без вилки). Если не предполагается использование инвертора на ходу в салоне авто - настоятельно рекомендую вместо гнезда прикуривателя использовать зажимы "крокодил" и подсоединять девайс прямо с аккумулятору.


Припаиваем гнездо прикуривателя (зажимы), соблюдая полярность ( красный "плюс", черный - "минус"), изолируем места пайки.

5. Важный момент - что бы устройство не вопило, как ограбленный еврей, необходимо исключить внутренний динамик.




Снимать ради этого плату и отпаивать мне стало лениво - просто оторвал динамик плоскогубцами)))
В моем варианте пришлось закрепить трансформатор в направляющих, для этого идеально подошла дисконтная карта сети Астор, безвременно погибшей в пучине рынка)))


6. Собираем корпус устройства. Осталось только приделать стандартные розетки. Есть ИБП, у которых они предусмотрены конструкцией. Мне не повезло, пришлось портить переноску и шнур для подключения к ИБП.





7. Конструкция в сборе.


Настоятельно не рекомендую использовать устройство для питания мощных потребителей на заглушенном авто, высосет аккумулятор - глазом не успеете моргнуть!)))

Делаем 220в в машине из старого ИБП

Этим постом я начинаю рассказ о серии модернизаций, которым подверглась моя «Волга» в последнее время. Сегодня речь пойдёт о том, как получить относительно мощный источник электричества 220В в машине, при том, фактически, с нулевыми вложениями.

Ситуации, когда требуется иметь в автомобиле напряжение городской электрической сети, возникают довольно часто. Мне, например, по работе надо эпизодически возить живую рыбу на большие расстояния, и нужно куда-то подключать кислородные компрессоры. Плюс, давно была идея организовать полноценное штурманское место для дальних перегонов, а это требует подключения ноутбука. Потом, в перспективе, планы собрать холодильную установку для перевозки рыбы в жару, донором для которой станет старый холодильник, питающейся от сети 220В. Ну и по мелочи – часто даже не ожидаешь, когда и для чего нужно квартирное электричество в машине, так что лучше, пусть оно будет всегда.

Конечно, сегодня можно купить различного рода инверторы, что называется, на любой вкус и кошелёк, но те приборы, с которыми приходилось сталкиваться мне, отличались двумя существенными недостатками. Прежде всего, это малая максимальная мощность. Скажем, самые распространённые инверторы, включаемые в прикуривать и не требующие специальной установки на автомобиль, имеют максимальную нагрузку порядка 150Вт. Чуть более продвинутые модули, требующие уже штатной установки, всё равно редко когда дотягиваются до отметки в 300Вт, да и стоят дороже. Второй важный недостаток, это качество электрической синусоиды, которую производит инвертор. Понятно, что при преобразовании из постоянного тока в переменный, синусоида модулируется искусственно, но вот качество этой модуляции у разных приборов разное. В том же инверторе, подключаемом в прикуриватель (который был у меня до настоящего времени), характер синусоиды далёк от оптимального, в результате, при подключении ноутбука, его адаптер очень сильно грелся, что, в теории, могло привести к поломке дорогого блока. Возможно, конечно, что инверторы высшей ценовой категории и лишены озвученных недостатков, но у них есть другой, не менее весомый, минус – цена. Лично я не готов отдавать стоимость комплекта зимней резины за инвертор.

Выход был найден в использовании платы от старого источника бесперебойного питания (далее сокращённо ИБП). Вообще, я уже писал о том, как успешно использовал автомобильный аккумулятор для ИБП в домашних условиях ( https://pivo-msu.livejournal.com/103428.html ), и вот теперь возникал обратная идея – использовать ИБП в автомобиле. К счастью, у меня как раз был сломанный ИБП – он не видел подключение к сети (т.е., не заряжал аккумулятор и не пропускал сетевой ток на потребители), но он прекрасно преобразовывал 12В постоянного тока в 220В переменного, при этом, имел пиковую мощность в 800Вт. То, что нужно!

Правда, если решите пойти по моим стопам и сделать автомобильный инвертор из ИБП, то не забудьте учесть один момент – многие современные бесперебойники имеют таймер отключения, который жёстко «вшит» в плату. Такие приборы, через определённое время работы (скажем, через 15 минут) отключаются, вне зависимости от уровня заряда АКБ. Для использования в качестве автомобильного инвертора они не подходят. Но мне повезло, у меня был ИБП не первой свежести, и когда его производили, то, вероятно, таймер отключения ещё не обрёл популярность (модель точно не помню, но фирма CyberPower).

И так, для начала следует выбросить корпус устройства – он не понадобится, ибо планируется ставить именно стационарную розетку, вмонтированную в салоне автомобиля. Прейдя в машину, надо решить две основные проблемы – откуда взять питание и где разместить инвертор. Расскажу о решении данных вопросов на примере моей «Волги».

Для начала я стал решать вопрос с питанием, даже на тематическом форуме спрашивал, но мнения там разделились – одни настаивали на подключении такой нагрузки непосредственно к АКБ, другие же допускали подключение к подрулевой колодке. Понятно, что к АКБ подключать надёжнее, но очень уж не хотелось сверлить дырку в моторный отсек. При этом, провод, фактически, напрямую от АКБ, подходит к замку зажигания, и это удобно, но минус заключается в том, что данный провод имеет недостаточный диаметр для обеспечения такой мощности. К тому же, я планировал повестить на эту же линию и обогрев сидений.

Но, в итоге, прикинул все варианты, и всё же решил подключаться к замку зажигания, только снабдив соединение предохранителем не на 70А, как положено по нагрузке, а на 40А, т.е., на ту нагрузку, на которую рассчитана бортовая сеть «Волги». Это решение немного снизит максимально допустимую мощность инвертора, но у меня и нет задачи использовать его на 100% (нагрузка, по крайней мере, по планам, не должна превышать 400Вт, и то это редко будет). В любом случаи, пожаром в машине я не рискую – на 40А боратовая сеть рассчитана, а большую нагрузку не пропустит предохранитель.

Подключение через предохранитель под рулевой колодкой (на фото, во время тестов, использовался предохранитель 20А).

Теперь, когда стало понятно, к чему подключать инвертор, осталось решить второй вопрос – куда его ставить. Плата там довольно внушительная, стоять она должна недалеко от управляющей панели (ибо заморачиваться с удлинением двух десятков мелких проводков мне не хотелось). При этом, разместить розетку надо было со стороны сиденья пассажира-штурмана.

Тут я вспомнил, что на «Волгах» с мотором ЗМЗ-406, справа от ноги пассажира, за дверью, под «пузатой» пластиковой накладкой, стоит ЭБУ. Но у меня машина с двигателем «Крайслер», и её «мозг» стоит под капотом, а вот та самая «пузатая» накладка всё равно присутствует. Логично было бы подумать, что под ней пусто, а места там вполне достаточно для расположения всего блока инвертора. Короче, открутил я эту накладку, а там и правда пустота – повезло!

Теперь прикинул, как будут расположены узлы инвертора (а их, собственно, три – розетка, плата управления и плата преобразования), наметил это расположение, и начал выплавлять отверстия раскалённым на горелке ножом.

Пластиковая накладка с установленными на неё розеткой и блоком управления.

Правда, погода оставляла желать лучшего, лил проливной дождь, так что пришлось натянуть армейскую ОЗК между дверью и крышей, и уже под таким укрытием включать горелку.

Вот такое импровизированное укрытие от дождя

После того, как розетка и управляющая плата заняли свои места, осталось установить саму плату инвертора с обратной стороны пластиковой панели. Но это уже не представляет особой сложности.

Инвертор в сборе на обратной стороне панели.

Теперь осталось подключить к питанию и поставить пластиковую крышку на место. Плюс использовал тот самый, о котором говорил выше, а минус взял от корпуса с ближайшего надёжного соединения. Собрал всё, проверил – работает!

Вид на розетку 220В на месте пассажира-штурмана

При этом, система, естественно, включена не постоянно (дабы не давать нагрузку на бортовую сеть, когда этого не надо). Я сохранил штатную систему управления ИБП, со всей индикацией – она не только информирует о состоянии инвертора, но и позволяет включать и выключать его по необходимости.

С близкого расстояния видна плата управления и розетка.

Но всякий случай, звуковой сигнал о работе инвертора я отключать не стал – негромкий писк раз в минуту или две (точно не помню) меня не особо напрягает, зато шансы случайно оставить прибор включённым и посадить аккумулятор резко снижется.

Ну, собственно, на сим всё – теперь у меня в машине всегда есть мощный и качественный источник переменного тока 220В. В следящем посте поговорим про то, как модернизировать и улучшить блок климат-контроля на «Волге».

Инвертор из бесперебойника - Diodnik

В быту иногда возникает острая необходимость в бесперебойном питании различных устройств. Это могут быть аварийное освещение, инкубаторы, аквариумное оборудования или простой усилитель, с которым компания вырвалась на природу. Современные бюджетные компьютерные источники бесперебойного питания способны проработать не более получаса от автономного питания, а те которые могут и специально для этого предназначены, стоят совсем других денег. Автомобильные инверторы на выходе не всегда выдают частоту в 50 Гц. Если нужна автономность на несколько часов, тогда в голову сразу приходит мысль, можно ли запитать UPS от обыкновенного автомобильного аккумулятора. На этот вопрос мы и постараемся сегодня дать ответ, сделаем инвертор из ИБП своими руками.

Инвертор из бесперебойника

Для переделки в инвертор мы выбрали UPS Mustek Power Must 800 USB (номер платы 098-17615-00-S1), этот UPS как будто создан для того, что бы его переделали, тем более нагрузка в 500 Вт для бытовых целей не такая уж и малая.

Переделка ИБП под автомобильный аккумулятор будет разбита на несколько этапов:

  • Отключение функции Green Power
  • Установка активной системы охлаждения
  • Реальные тесты

Green Power в UPS – некая хитрая фишка, которая не дает бесперебойнику достаточно долго работать от АКБ. В разных аппаратах проявляется и реализуется по-разному, в одних она отключает UPS, который работает без нагрузки через 5-10 мин, в других аппаратах Green Power не дает работать UPS более 25-30 мин в независимости от его нагрузки. Иногда эту функцию можно отключить с помощью специального резистора, но бывает, что процесс отключения зашит в микроконтроллер UPS, и тут уже ничем ему особо не поможешь.

Первым делом открываем корпус и для себя делаем фотографию его внутренностей, это нужно сделать для того, что бы в дальнейшем не возникало вопросов, что и куда подключать при обратной сборке.

Поле чего отключаем все провода и достаем плату управления, номер платы 098-17615-00-S1.

Если рассмотреть плату поближе можно увидеть, что на ней нанесены таблицы меняющие режимы работы бесперебойника.

Нас интересует резистор R15A, который отвечает за функцию Green Power. Аккуратно выпаиваем резистор с платы, а для любителей тишины еще можно произвести небольшие манипуляции с бузером. Если хочется полностью избавиться от писков, которые издает ИБП можно отпаять перемычку JP82 или выпаять сам бузер, а для тех, кто хочет приглушить звук достаточно впаять небольшой резистор на 100-300 Ом, вместо этой перемычки.

Следующим шагом станет установка 80мм вентилятора и небольшая доработка корпуса UPS.




Вентилятор отлично крепится к пластиковым перемычкам, которые уже есть внутри корпуса.

Как видим вентилятор размещается по центру корпуса, что дает возможность обдувать воздухом не только трансформатор, но и радиаторы транзисторов, расположенные в верхней части корпуса.

Можно придумать массу способов, как запитать вентилятор в UPS. Но мы выбрали самый простой и доступный для повторения. Питание вентилятора можно взять с платы лицевой панели, на которой размещена кнопка питания и светодиоды. Кнопку включения ставим на положение выкл. и тестером прозваниваем выводы разъема, находим, куда приходит плюс и минус от АКБ (у нас это вывод: вывод 7 — плюс, 5 – минус). Уже по дорожке или с помощью тестера отслеживаем плюс АКБ к кнопке питания и после кнопки (он возвращается через вывод 8 на плату). Значит, питание вентилятора можно взять с выводов: 5 – минус; 8 – плюс. При таком включении вентилятор у нас будет работать на полную мощность, когда кнопка питания будет включена, т.е. и при работе от сети (зарядке) и при работе от АКБ.

Дальнейшим этапом станет незначительная доработка корпуса. Первым делом делаем отверстия для притока свежего воздуха к вентилятору. Если портить лицевую панель жалко, можно наделать отверстий в днище, высота ножек позволит спокойно проходить небольшому потоку воздуха.

Также немного удивили декоративные пластиковые накладки, которые имеют перфорацию для вентиляции, но в самом корпусе в этих местах отверстий нет. Это все решается с помощью небольшого сверла и дрели.

Последним этапом перед сборкой станет фиксация трансформатора. При переноске UPS без штатного АКБ трансформатор буквально гуляет в своих посадочных местах, он с легкостью может из них выскочить и повредить основную плату.

Подключаем теперь провода с клеммами, вместо штатной батареи. Для дополнительной изоляции лучше надеть специальные силиконовые колпачки. Провод для подключения к UPS автомобильного аккумулятора нужно брать с сечением как можно больше, а сам провод должен быть максимально коротким.

И так, немного погоняем и протестируем наш инвертор из бесперебойника.

Как видим сделать инвертор из бесперебойника совсем не сложно, пришла пора реальных тестов. UPS на холостом ходу, ток потребления около 1 А.

Поставим на зарядку ноутбук, ток потребления поднялся до 5 А.

UPS нагружен лампочкой в 60 Вт, ток потребления почти 8 А.

К стати, ток зарядки не подымается выше 1 А, по мере заряда постепенно снижается.

Напряжение зарядки данного ИБП составляет 13,7 В.

Не трудно догадаться, что чем более емкая у Вас батарея, тем такой инвертор из бесперебойника проработает дольше, но и заряжаться от сети будет тоже весьма немалое время.

Данные фото и рекомендации даны для платы 098-17615-00-S1 от UPS Mustek Power Must 800 USB. При переделки других ИБП, вполне возможно данные рекомендации только частично останутся актуальными т.к. конструктив и схемы будут отличаться. Важно детально ознакомится с метками и таблицами, которые обозначены на плате, следовать рекомендациям производителя и не пытаться проводить эксперименты без знаний и навыков, т.к. можно вывести из строя не только сам UPS, но и аппаратуру, подключенную к нему. Главное помнить, что при работе UPS присутствует опасное для жизни напряжение.

Можно ли подключать автомобильный АКБ к UPS?

Мнения на этот счет двояки, но кардинально разные. Зачастую, по разным отзывам автомобильные аккумуляторы вполне справляются с данной задачей и работают стабильно. Основные проблема: газы, которые будут выделяться при зарядке АКБ и перегрев трансформатора, силовых ключей. От последней проблемы можно, хоть частично избавиться, используя дополнительные вентиляторы и т.п. А вот то от газов при зарядке никто никуда не денется. При зарядке выделяется не только взрывоопасный водород, но и другие газы, а это далеко не витамины. Если инвертор из бесперебойника используется в автомобиле, то и этот вопрос отпадает сам собой. Также важно помнить, что от сети зарядка АКБ происходит довольно небольшим током и процесс зарядки может растянуться на длительное время, от этого можно спокойно уйти если заряжать АКБ отдельно от UPS, например, для этих целей можно использовать самодельное зарядное устройство из блока питания компьютера. Использовать ли автомобильный АКБ в UPS решать нужно только Вам.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Одноклассники

comments powered by HyperComments

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

Как работает источник бесперебойного питания компьютера (ИБП)?

То, что ваш компьютер ожидает получить от электросети (в США), это 120-вольтовая переменная мощность с частотой 60 Гц (для получения дополнительной информации см. Как работают распределительные сети). Компьютер может допускать небольшие отличия от данной спецификации, но значительное отклонение приведет к отказу блока питания компьютера. Обычно ИБП защищает компьютер от четырех проблем с питанием:

  • Скачки и скачки напряжения - Время, когда напряжение в линии больше, чем должно быть
  • Падение напряжения - Время, когда напряжение в линии меньше, чем должно быть
  • Полный сбой питания - Времена, когда линия выходит из строя или перегорает предохранитель где-то на сетке или в здании.
  • Разница в частотах - Времена, когда мощность колеблется на уровне, отличном от 60 Герц

В настоящее время используются две распространенные системы: резервный ИБП и ИБП непрерывного действия.Резервный ИБП отключает компьютер от обычного энергоснабжения, пока не обнаружит проблему. В этот момент он очень быстро (за пять или менее миллисекунд) включает инвертор питания и отключает компьютер от батареи ИБП (см. «Как работают батареи» для получения дополнительной информации). Инвертор просто превращает мощность постоянного тока, подаваемую аккумулятором, в переменный ток на 120 В, 60 Гц.

В ИБП с непрерывной работой компьютер всегда работает от батареи, а батарея непрерывно перезаряжается.Вы можете довольно легко создать непрерывный ИБП самостоятельно с большим зарядным устройством, батареей и инвертором. Зарядное устройство непрерывно вырабатывает постоянный ток, который инвертор непрерывно превращает обратно в 120-вольтовый источник переменного тока. В случае сбоя питания батарея подает питание на инвертор. В непрерывном ИБП нет времени переключения. Эта установка обеспечивает очень стабильный источник питания.

Резервные системы бесперебойного питания

гораздо чаще используются в домашних условиях или для малого бизнеса, поскольку они стоят примерно вдвое дешевле, чем непрерывная система.Непрерывные системы обеспечивают исключительно чистое и стабильное питание, поэтому они, как правило, используются в серверных комнатах и ​​критически важных приложениях.

Вот несколько интересных ссылок:

,
Пять вариантов использования источника бесперебойного питания (ИБП)

Многие люди покупают источник бесперебойного питания (ИБП) для защиты электроники. Прежде чем начать, я должен уточнить, что такое ИБП:

Источник бесперебойного питания (ИБП) обеспечивает непрерывную подачу питания на подключенные устройства. Если вам нужно простое объяснение, это похоже на линейку с подключенной батареей. Если питание отключается, аккумулятор подает необходимую мощность до тех пор, пока не будет восстановлено питание или не разрядится аккумулятор.

Традиционно, ИБП используется в основном для компьютеров, но есть и другие случаи, когда вы можете использовать ИБП. Проверьте список ниже для пяти применений (некоторые необычные) для ИБП.

Компьютеры

Как я уже говорил ранее, очень распространенным местом для поиска ИБП является компьютер. Он защищает данные на компьютере от потери при отключении питания. Если у вас есть ИБП с регулированием напряжения (очистка питания), он также гарантирует, что на компьютер подается постоянное напряжение, что продлевает срок службы компьютера.

Плазменные и ЖК-телевизоры

Новые плазменные и ЖК-телевизоры чувствительны к напряжению, подаваемому на них. Рекомендуется использовать ИБП с регулированием напряжения для защиты чувствительной электроники от колебаний напряжения, подаваемого на них. Они подвержены выгоранию (когда напряжение внезапно падает), и ИБП может защитить их от этого.

Fish Aquarium Pump

Теперь это может быть самая странная вещь в списке, но выслушайте меня. На большинстве аквариумных насосов, если отключается питание, они не могут фильтровать воду до тех пор, пока в них не нальется немного воды.Если вы не заметите, что насос не циркулирует в течение нескольких часов, вы можете ожидать, что ваш аквариум будет зеленым и грязным. Подключение ИБП к аквариумному рыбному насосу избавит вас от необходимости чистить аквариум.

будильников или что-то еще с Battery Backup

У вас дома, вероятно, есть будильник с резервным аккумулятором. Теперь я приветствую это как отличную идею, хотя есть одна проблема: каждый раз, когда у меня отключалось питание, батарея 9 В в будильнике разряжалась.Независимо от того, сколько раз я меняю батарею, результат всегда один и тот же. Итак, я подключил к своему будильнику ИБП - питание может быть отключено на несколько дней, и я до сих пор знаю правильное время.

Беспроводные телефоны

Многие люди сегодня имеют беспроводные телефоны в своем доме. Однако самая большая проблема с ними заключается в том, что когда питание отключается, они просто не работают. Им нужна сила для базы, чтобы работать. Если база подключена к ИБП, у вас будет достаточно времени, чтобы позвонить в случае чрезвычайной ситуации или заказать пиццу.

,
Изучено 4 схемы простых источников бесперебойного питания (ИБП)

В этом посте мы исследуем 4 простые конструкции источников бесперебойного питания (ИБП) на 220 В с использованием батареи 12 В, которые могут понять и сконструировать любой новый энтузиаст. Эти схемы можно использовать для управления соответствующим образом выбранным устройством или нагрузкой, давайте рассмотрим схемы.

Конструкция № 1: простые ИБП с использованием единой ИС

Представленная здесь простая идея может быть построена в домашних условиях с использованием большинства обычных компонентов для получения приемлемых результатов.Он может использоваться для питания не только обычных электроприборов, но и сложных устройств, таких как компьютеры. Его инверторная схема использует модифицированную синусоидальную конструкцию.

Источник бесперебойного питания со сложными функциями может не потребоваться для работы даже самых сложных гаджетов. Скомпрометированная конструкция системы ИБП, представленная здесь, вполне может удовлетворить потребности. Он также включает в себя встроенное универсальное интеллектуальное зарядное устройство.

Разница между ИБП и инвертором

В чем разница между источником бесперебойного питания (ИБП) и инвертором? Вообще говоря, оба предназначены для выполнения фундаментальной функции преобразования напряжения батареи в переменный ток, который может использоваться для работы различных электрических гаджетов в отсутствие нашего внутреннего источника переменного тока.

Тем не менее, в большинстве случаев инвертор может не оснащаться многими функциями автоматического переключения и мерами безопасности, обычно связанными с ИБП.

Более того, инверторы в основном не имеют встроенного зарядного устройства, в то время как все ИБП имеют встроенное автоматическое зарядное устройство с ними, чтобы упростить мгновенную зарядку соответствующей батареи при наличии сетевого переменного тока и восстановить мощность батареи в режиме инвертора в настоящий момент. входная мощность не работает.

Кроме того, все ИБП спроектированы для производства переменного тока, имеющего форму синусоидальной волны или, по крайней мере, модифицированной прямоугольной волны, очень похожей на синусоидальную.Это, возможно, становится самой важной особенностью с ИБП.

Имея в своем распоряжении так много функций, нет никаких сомнений в том, что эти удивительные устройства должны стать дорогими, и поэтому многие из нас в категории среднего класса не могут их достать.

Я попытался сделать конструкцию ИБП, хотя и не сравнимую с профессиональными, но однажды построенную, безусловно, сможет достаточно надежно заменить сбои сети, а также, поскольку выходной сигнал представляет собой модифицированную прямоугольную волну, подходит для работы со всеми сложными электронными гаджетами. даже компьютеры.

Общее представление о схеме

На рисунке показан простой модифицированный квадратный инвертор, который легко понять, но в то же время включает в себя важные функции.

IC SN74LVC1G132 имеет один вентиль NAND (триггер Шмитта), заключенный в небольшую упаковку. Это в основном формирует сердце каскада генератора и требует только одного конденсатора и резистора для требуемых колебаний. Значение этих двух пассивных компонентов определяет частоту генератора.Здесь он имеет размеры около 250 Гц.

Вышеуказанная частота применяется к следующему этапу, состоящему из одного счетчика / делителя IC 4017, рассчитанного на десятилетие Джонсона, который сконфигурирован так, что его выходы генерируют и повторяют набор из пяти последовательных логических выходов высокого уровня. Поскольку вход представляет собой прямоугольную волну, выходы также генерируются в виде прямоугольных волн.

Перечень запчастей для ИБП Инвертор

R1 = 20K
R2, R3 = 1K
R4, R5 = 220 Ом
C1 = 0.095Uf
C2, C3, C4 = 10 мкФ / 25 В
T0 = BC557B
T1, T2 = 8050
T3, T4 = BDY29
IC1 = SN74LVC1G132 или один вентиль от IC4093
IC2 = 4017
IC3 = 7805
ТРАНСФОРМАТОР = 12-0-12В / 10АМП / 230В

Зарядное устройство Раздел

Базовые выводы два комплекта парных транзисторов с высоким коэффициентом усиления Дарлингтона с высоким коэффициентом усиления настроены на ИС таким образом, чтобы она принимала и проводила к альтернативным выходам.

Транзисторы работают (в тандеме) в ответ на это переключение, и соответствующий большой переменный потенциал тока протягивается через две половины подключенных обмоток трансформатора.

Поскольку базовые напряжения на транзисторах от ИС поочередно пропускаются, результирующий квадратный импульс от трансформатора несет только половину среднего значения по сравнению с другими обычными инверторами. Это среднеквадратическое среднеквадратичное значение генерируемых прямоугольных волн очень напоминает среднее значение сетевого переменного тока, которое обычно доступно в наших домашних розетках, и, таким образом, становится подходящим и благоприятным для большинства сложных электронных гаджетов.

Существующая конструкция источника бесперебойного питания полностью автоматическая и вернется в режим инвертора в момент сбоя входной мощности. Это делается через пару реле RL1 и RL2; RL2 имеет двойной набор контактов для реверсирования обеих выходных линий.

Как объяснялось выше, ИБП должен также включать встроенное универсальное интеллектуальное зарядное устройство, которое также должно контролироваться напряжением и током.

На следующем рисунке, который является неотъемлемой частью системы, показана небольшая интеллектуальная схема автоматического зарядного устройства.Схема не только контролируется напряжением, но также имеет конфигурацию защиты от перегрузки по току.

Транзисторы T1 и T2 в основном образуют точный датчик напряжения и никогда не позволяют верхнему пределу зарядного напряжения превышать установленный предел. Этот предел фиксируется соответствующей настройкой предустановки P1.

Транзистор T3 и T4 вместе следят за ростом потребляемого тока аккумулятором и никогда не позволяют ему достичь уровней, которые могут считаться опасными для срока службы аккумулятора.В случае, если ток начинает дрейфовать выше установленного уровня, напряжение на R6 пересекает - 0,6 В, достаточно для запуска T3, который, в свою очередь, подавляет базовое напряжение T4, ограничивая тем самым дальнейшее повышение потребляемого тока. Значение R6 можно найти по формуле:

R = 0,6 / I, где I - скорость тока зарядки.

Транзистор T5 выполняет функцию контроля напряжения и переключает (деактивирует) реле в действие, когда происходит сбой питания переменного тока.

Перечень запасных частей для зарядного устройства

R1, R2, R3, R4, R7 = 1K
P1 = 4K7 PRESET, LINEAR
R6 = СМ. ТЕКСТ
T1, T2, = BC547
T3 = 8550
T4 = TIP32C
T5 = 8050
RL1 = 12 В / 400 Ом, SPDT
RL2 = 12 В / 400 Ом, SPDT, D1 — D4 = 1N5408
D5, D6 = 1N4007
TR1 = 0-12 В, ТОК 1/10 АКБ AH
C1 = 2200 мкФ / 25 В
C2 = 1 мкФ / 25 В

Конструкция № 2: однотрансформаторный ИБП для зарядки инвертора и аккумулятора

В следующей статье подробно описывается простая транзисторная схема ИБП со встроенной схемой зарядного устройства, которую можно использовать для бесперебойное получение бесперебойного питания от сети, дома, в офисе, в магазинах и т. д.Схема может быть модернизирована до любого желаемого более высокого уровня мощности. Идея была разработана г-ном Сайедом Хайди.

Основным преимуществом этой схемы является то, что она использует один трансформатор для зарядки аккумулятора, а также для управления инвертором. Это означает, что вам не нужно включать в эту схему отдельный трансформатор для зарядки аккумулятора.

Следующие данные были предоставлены г-ном Сайедом по электронной почте:

Я видел, что люди получают образование по вашей почте.Итак, я думаю, вы должны объяснить людям об этой схеме.

В этой схеме, как и у вас, есть нестабильный мутивибратор на основе транзисторов. Конденсаторы c1 и c2 - это 0,47 для получения выходной частоты около 51.xx Гц, как я измерил, но она не постоянна во всех случаях.

МОП-транзистор оснащен обратным диодом высокой мощности, который используется для зарядки аккумулятора, поэтому нет необходимости добавлять специальный диод в цепь. Я показал принцип переключения с реле на схеме. RL3 должен использоваться с контуром отключения.

Эта схема очень проста, и я уже проверил ее. Я собираюсь протестировать другой дизайн, которым я поделюсь с вами, как только тест будет завершен. Он контролирует выходное напряжение и стабилизирует его с помощью ШИМ. Также в этой конструкции я использую обмотку трансформатора 140 В для зарядки и ВТА16 для управления зарядными амперами. Надеемся на добро.

Вы делаете лучше всего. Никогда не сдавайся, хорошего дня

Конструкция № 3: Схема ИБП на базе IC 555

3-я конструкция, описанная ниже, представляет собой простую схему ИБП, использующую ШИМ, и поэтому она становится совершенно безопасной для работы со сложным электронным оборудованием, таким как компьютеры, музыка система и т. д.Весь блок обойдется вам примерно в 3 доллара. Встроенное зарядное устройство также включено в конструкцию для поддержания аккумулятора в полностью заряженном состоянии и в режиме ожидания. Давайте изучим всю концепцию и схему.

Принципиальная схема достаточно проста, она заключается в переключении выходных устройств в соответствии с применяемыми хорошо оптимизированными импульсами ШИМ, которые, в свою очередь, переключают трансформатор для генерации эквивалентного индуцированного напряжения сети переменного тока, имеющего параметры, идентичные стандартным синусоидальным переменным волнам сформироваться.

Схема работы

:

Принципиальная схема может быть понята с помощью следующих пунктов:

Схема ШИМ использует очень популярную IC 555 для требуемой генерации импульсов ШИМ.

Предварительные настройки P1 и P2 могут быть установлены точно так, как требуется для подачи на устройства вывода.

Устройства вывода будут точно реагировать на приложенные импульсы ШИМ из схемы 555, поэтому тщательная оптимизация предустановок должна привести к почти идеальному соотношению ШИМ, которое можно считать вполне эквивалентным стандартному сигналу переменного тока.

Однако, поскольку вышеупомянутые импульсы ШИМ, подаваемые на базы обоих транзисторов, расположенных для переключения двух отдельных каналов, означают полный беспорядок, так как мы никогда не захотим переключать обе обмотки трансформатора вместе.

Использование вентилей NOT для индуцирования переключения 50 Гц

Поэтому была введена еще одна ступень, состоящая из нескольких вентилей NOT от IC 4049, которая гарантирует, что устройства работают или переключаются поочередно и никогда не все одновременно.

Генератор сделан из N1 и N2; выполнить идеальные прямоугольные импульсы, которые дополнительно буферизуются N3 --- N6. Диоды D3 и D4 также играют важную роль, заставляя устройства реагировать только на отрицательные импульсы от ворот НЕ.

Эти импульсы попеременно отключают устройства, позволяя проводить только один канал в любой конкретный момент.

Предварительная установка, связанная с N1 и N2, используется для установки выходной частоты переменного тока ИБП. Для 220 вольт он должен быть установлен на 50 Гц, а для 120 вольт он должен быть установлен на 60 Гц.

Перечень запчастей для ИБП

R1, R2, R3 R4, R5 = 1K,
P1, P2 = по формуле,
P3 = 100K, предустановка
D1, D2 = 1N4148,
D3, D4 = 1N4007,
D5 , D6 = 1N5402,
D7, D8 = 3-вольтовый стабилитрон
C1 = 1 мкФ / 25 В
C2 = 10n,
C3 = 2200 мкФ / 25 В
T1, T2 = TIP31C,
T3, T4 = BDY29
IC1 = 555,
N1 … N6 = IC 4049, пожалуйста, сверьтесь с таблицей данных для номеров выводов.
Трансформатор = 12-0-12 В, 15 А

Цепь зарядного устройства аккумулятора:

Если это ИБП, включение цепи зарядного устройства становится обязательным.

Учитывая низкую стоимость и простоту конструкции, в эту цепь бесперебойного питания была включена очень простая, но достаточно точная конструкция зарядного устройства.

Глядя на рисунок, мы можем просто убедиться, насколько проста конфигурация.

Вы можете получить полное объяснение в этой статье схемы зарядного устройства. Два реле RL1 и RL2 расположены так, чтобы сделать цепь полностью автоматической. Когда доступно питание от сети, реле подаются на питание и переключают сеть переменного тока непосредственно на нагрузку через нее. N / O контакты.В то же время, аккумулятор также заряжается через цепь зарядного устройства. В момент сбоя питания переменного тока реле отключает и отключает сетевую линию и заменяет ее на преобразователь инвертора, так что теперь инвертор берет на себя ответственность за подачу сетевого напряжения на нагрузку. в течение миллисекунд.

Еще одно реле RL4 введено для переворота его контактов во время сбоя питания, так что батарея, которая находилась в режиме зарядки, переключается в режим инвертора для требуемой генерации резервного питания переменного тока.

Перечень запасных частей для зарядного устройства

R1 = 1K,
P1 = 10K
T1 = BC547B,
C1 = 100 мкФ / 25 В
D1 --- D4 = 1N5402
D5, 6, 7 = 1N4007,
Все реле = 12 Вольт, 400 Ом, SPDT

Трансформатор = 0-12 В, 3 А

Конструкция № 4: ИБП 1 кВА

В последней конструкции, но самой мощной, обсуждается цепь ИБП 1000 Вт, питаемая от входа +/- 220 В , используя 40 батарей 12V / 4 AH последовательно. Работа при высоком напряжении делает систему относительно менее сложной и без трансформатора.Идея была запрошена Водолеем.

Технические характеристики

Я ваш поклонник, с успехом создал много проектов для личного пользования и получил огромное удовольствие. Будьте здоровы. Теперь я собираюсь построить ИБП мощностью 1000 Вт с другой концепцией (инвертор с высоковольтным входом постоянного тока).

Я буду использовать батарею из 18–20 герметичных батарей последовательно каждые 12 вольт / 7 А-ч, чтобы в качестве входного сигнала для бестрансформаторного инвертора запоминалось напряжение 220 вольт.

Можете ли вы предложить простейшую возможную схему для этой концепции, которая должна включать зарядное устройство + защита и автоматическое переключение при сбое электросети. Позже я включу солнечную энергию тоже.

Конструкция

Предлагаемая цепь ИБП 1000 Вт может быть построена с использованием следующих двух цепей, где первая - это секция инвертора с необходимыми автоматическими переключающими реле. Второй дизайн предусматривает автоматическое зарядное устройство ступени.

Первая схема, которая изображает 1000-ваттный инвертор, состоит из трех основных ступеней.

T1, T2 вместе со связанными компонентами образуют входной каскад дифференциального усилителя, который усиливает входные ШИМ-сигналы от генератора ШИМ, который может быть генератором синуса.

R5 становится источником тока для обеспечения оптимального тока на дифференциальной ступени и на следующей ступени возбуждения.

Секция после дифференциальной ступени - это ступень возбуждения, которая эффективно поднимает усиленный ШИМ с дифференциальной ступени до уровней, достаточных для запуска следующей ступени мощности.

Мосфеты выровнены в двухтактном режиме между двумя банками аккумуляторных батарей 220 В и, следовательно, переключают напряжения на своих клеммах стока / источника для получения требуемого выхода 220 В переменного тока без использования трансформатора.

Вышеуказанный выход замыкается на нагрузку через ступень переключения реле, состоящую из 12-амперного реле DPDT, чей триггерный вход поступает от сети электропитания через адаптер переменного / постоянного тока 12 В. Это запускающее напряжение подается на катушки всех 12-вольтовых реле, которые используются в цепи для предполагаемых действий по переключению между сетью и инвертором.

Перечень запасных частей для указанной выше цепи ИБП 1000 Вт

Все резисторы CFR номиналом 2 Вт, если не указано иное.

R1, R3, R10, R11, R8 = 4к7
R2, R4, R5 = 68к
R6, R7 = 4к7
R9 = 10к
R13, R14 = 0,22 Ом 2 Вт
R12, R15 = 1 К, 5 Вт
C1 = 470 пФ
C2 = 47 мкФ / 100 В
C3 = 0,1 мкФ / 100 В
C4, C5 = 100 пФ
D1, D2 = 1N4148
T1, T2 = BC556
T5, T6 = MJE350
T3, T4 = MJE340
Q1 = IRF8
Q2 ​​= FQP3P50

Реле

= DPDT, контакты 12 В / 10 А, катушка 400 Ом

Цепь зарядного устройства для зарядки аккумуляторных батарей 220 В постоянного тока.

Хотя в идеале соответствующие 12-вольтовые батареи следует заряжать индивидуально через 14-вольтовое питание, с учетом простоты универсальное зарядное устройство на 220 В в конечном итоге оказалось более желательным и простым в сборке.

Как показано на приведенной ниже схеме, поскольку требуемое зарядное напряжение находится в пределах 260 В, можно увидеть, что выход 220 В сети напрямую используется для этой цели.

Однако прямое подключение к сети может быть опасным для батарей из-за огромного количества тока, которое в него входит, в конструкцию включено простое решение с использованием лампочки серии 200 Вт.

Сетевой вход подается через один диод 1N4007 и через лампочку накаливания мощностью 200 Вт, которая проходит через переключающие контакты реле.

Первоначально полуволновое выпрямленное напряжение не может достичь батарей из-за того, что реле находится в выключенном режиме.

При нажатии на PB1 источник питания мгновенно достигает батарей.

Это побуждает генерировать соответствующий уровень напряжения на лампе 200 Вт, который определяется опто-светодиодом.

Опто мгновенно реагирует и запускает сопровождающее реле, которое мгновенно активируется и фиксирует ВКЛ и поддерживает его даже после отпускания РВ1.

Видно, что лампочка 200 Вт слегка светится, интенсивность которой будет зависеть от заряженного состояния батареи.

Когда батареи начинают заряжаться, напряжение на 200-ваттной лампочке начинает падать, пока реле не будет выключено, как только уровень полной зарядки батареи будет достигнут. Это можно отрегулировать, установив предустановку 4k7.

Выход от вышеуказанного зарядного устройства подается на батарею через пару SPDT-реле, как показано на следующей диаграмме.

Реле гарантируют, что батареи переведены в режим зарядки, если сетевой вход доступен, и при сбое сетевого входа возвращается в режим инвертора.

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем сайта: https: // www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и учебными пособиями.
Если у вас есть запрос, связанный со схемой, вы можете общаться через комментарии, я буду рад помочь!

Факты о современных роторных и статических системах бесперебойного питания (ИБП)

Проблемы качества электроэнергии и ИБП…

В этой технической статье дается краткое объяснение проблем качества электроэнергии со ссылкой на прошлое, а также два основных типа современных систем бесперебойного питания - вращающиеся и статические источники бесперебойного питания, их характеристики, преимущества и недостатки.

The facts about modern rotary and static uninterruptible power systems (UPS) Факты о современных роторных и статических системах бесперебойного питания (ИБП)

Появление и развитие твердотельных полупроводников привело к распространению электронных вычислительных устройств, с которыми мы ежедневно контактируем.Все эти машины для правильной работы используют узкий диапазон номинальной мощности переменного тока. Действительно, многие другие типы оборудования также требуют, чтобы источник переменного тока находился на номинальном напряжении или частоте или близко к ним.

Нарушения питания приводят к сбоям процессов, потерям данных, снижению эффективности и потере прибыли.

Обычный источник питания, поставляемый местной коммунальной службой или поставщиком, как правило, недостаточно стабилен во времени, чтобы непрерывно обслуживать эти нагрузки без перерыва.Вполне возможно, что на объекте за пределами крупного мегаполиса, обслуживаемого энергосистемой, будет происходить отключений какой-либо природы 15–20 раз в год .

Некоторые перебои в работе вызваны погодными условиями, а другие - отказом системы электроснабжения из-за сбоев оборудования или перерывов в строительстве. Некоторые простои имеют продолжительность всего несколько циклов, в то время как другие могут длиться часами.

В более широком смысле существуют другие проблемы в области качества электроэнергии, и многие из этих проблем также способствуют сбоям в подаче питания, чтобы обеспечить узкий диапазон мощности для этих чувствительных нагрузок.

Проблемы качества электроэнергии принимают форму любого из следующего:

  1. Отказ питания,
  2. Мощность провала,
  3. Скачок напряжения,
  4. Пониженное напряжение,
  5. перенапряжения,
  6. Линейный шум,
  7. Вариации частоты,
  8. Переключение переходных процессов и
  9. Гармонические искажения.

Независимо от причины перебоев в работе и проблем с качеством электроэнергии, чувствительные нагрузки не могут нормально функционировать без резервного источника питания .Кроме того, во многих случаях нагрузки должны быть изолированы от нестабильности энергоснабжения и проблем с качеством электроэнергии и должны постоянно получать чистую надежную электроэнергию или быть в состоянии быстро переключаться на надежную чистую электроэнергию.

Системы бесперебойного электропитания (ИБП) развивались для удовлетворения потребностей чувствительного оборудования и могут поставлять стабильный источник электроэнергии или переключаться на резервное копирование, чтобы обеспечить упорядоченное отключение нагрузки без заметной потери данных или процесса.

Системы ИБП

развивались по типу вращающихся и статических систем, и они бывают разных конфигураций, включая гибридные конструкции, имеющие характеристики обоих типов.

Далее следует попытка описать, сравнить и сопоставить два типа систем ИБП и дать базовые рекомендации по критериям выбора. Это обсуждение будет сосредоточено на средних, больших и очень больших системах ИБП, которые требуются пользователям, которым требуется более 10 кВА чистой надежной мощности.

Содержание:

  1. Номинальная мощность систем ИБП
  2. роторных систем бесперебойного питания
    1. Типичные Поворотные Конфигурации
    2. Высокоскоростная роторная концепция работы
      1. Режим запуска
      2. Нормальный режим работы
      3. Режим разряда
      4. Режим перезарядки
  3. Статические ИБП
    1. Типичные статические конфигурации ИБП
      1. Концепция двойного преобразования
      2. Резервный ИБП
      3. Концепция работы
      4. Интерактивный ИБП Static Line Концепция работы

1.Номинальная мощность систем ИБП

  1. Малый ИБП: Обычно от 300 ВА до 10 кВА, а иногда и до 18 кВА
  2. средних ИБП: 10–60 кВА
  3. больших ИБП: единиц 100–200 кВА и выше при параллельной установке
  4. Очень большой ИБП: Единицы 200–2 МВт и выше при параллельной установке

Каждая из этих категорий является произвольной, поскольку у производителей есть много разных предложений ИБП для одного и того же применения.

Вопрос по выбору ИБП…

Выбор типа ИБП и конфигурации модулей ИБП для конкретного применения зависит от многих факторов, в том числе:

  1. Сколько проблем качества электроэнергии ИБП должен решить?
  2. Сколько будущих мощностей будет приобретено сейчас для будущих нагрузок?
  3. Характер чувствительных нагрузок и нагрузка проводки?
  4. Какой тип системы ИБП предпочтителен, ротационный или статический?
  5. Выбор аккумуляторной батареи или технологии хранения постоянного тока?
  6. Множество других проблем с приложениями?

Вернуться к таблице содержания ↑


2.Вращающиеся системы бесперебойного питания

Типичная мощность: максимум 300–3 МВт.


2.1 Типичные поворотные конфигурации

Вращающиеся ИБП

являются одними из старейших рабочих систем, разработанных для защиты чувствительных нагрузок. Многие из этих систем представляют собой сложные двигатели-генераторы в сочетании с высокоинерционными маховиками, работающими на относительно низких скоростях вращения. Эти устаревшие типы гибридных систем бесперебойного питания не являются предметом обсуждения, потому что только один или два поставщика продолжают предлагать их.

См. Рисунок 1 для современных высокоскоростных роторных ИБП, обсуждаемых в этом разделе. Эти типы современных роторных систем бесперебойного питания представляют собой усовершенствованные интегрированные конструкции, в которых используются масштабируемые конфигурации высокоскоростного маховика, двигателя и генератора в одном компактном корпусе ИБП.

Новые роторные технологии могут заменить системы резервного питания от аккумуляторов или, по крайней мере, уменьшить их содержание в определенных приложениях.

Привлекательность ротационных систем заключается в том, чтобы избежать затрат на покупку, обслуживание и обслуживание, которые требуются резервным системам на батарейках постоянного тока.

HiTec Dynamic UPS PowerPRO Series Diesel Rotary UPS HiTec Dynamic UPS PowerPRO Series Diesel Rotary UPS HiTec Динамический ИБП PowerPRO Серия Дизельный роторный ИБП

Вернуться к таблице содержания ↑


2.2 Высокоскоростной роторный принцип действия

Современный роторный тип работы ИБП можно понять, изучив четыре темы ниже:

  1. Режим запуска,
  2. Нормальный режим работы,
  3. Режим разряда и
  4. Режим перезарядки.

2.2.1 Режим запуска

Выход ИБП включается в режиме байпаса, как только питание подается от источника на системный вход.ИБП продолжает процедуру запуска автоматически, когда органы управления на передней панели переводятся в положение «Онлайн» .

Проводятся внутренние проверки системы ИБП, затем входной контактор замыкается. Выключатель статического электричества включен, и угол проводимости быстро увеличивается от нуля до угла, который приводит к тому, что напряжение шины постоянного тока между преобразователем частоты и преобразователем маховика достигает приблизительно 650 В за счет действия выпрямления диодов свободного хода в преобразователе частоты. ,

Как только достигается этот уровень напряжения постоянного тока, статический разъединитель полностью включается.

Следующий шаг включает в себя запуск IGBT сервисного преобразователя, который позволяет преобразователю действовать в качестве выпрямителя, источника регулирующего напряжения и фильтра активной гармоники. Когда IGBT начинают работать, шина постоянного тока увеличивается до нормального рабочего напряжения приблизительно 800 В, и выходная шина передается из байпаса на выход модуля силовой электроники.

Typical-High Speed Modern Rotary UPS Typical-High Speed Modern Rotary UPS Рисунок 1. Типичный высокоскоростной современный роторный ИБП (щелкните, чтобы развернуть схему)

Передача из байпаса завершается, когда выходной контактор замкнут, а байпасный контактор разомкнут в режиме «до отключения».

Включение кремниевых выпрямителей (SCR) в статическом разъединителе теперь изменено так, что каждый SCR в каждой фазе включается только в течение полупериода, что позволяет реальной мощности течь от источника питания к электросети. UPS. Этот режим зажигания на выключателе статического электричества предотвращает подачу энергии от маховика обратно в сеть электропитания и гарантирует, что вся энергия маховика доступна для поддержки нагрузки.

Сразу после того, как выходной сигнал переведен из байпаса в силовой электронный модуль, поле маховика возбуждается, что также обеспечивает магнитный подъем для разгрузки подшипников маховика.Инвертор маховика включается и постепенно увеличивает частоту с постоянной скоростью, чтобы разогнать маховик примерно до 60 об / мин.

Как только маховик достигает 60 об / мин, инвертор маховика управляет ускорением , чтобы поддерживать токи ниже максимальной зарядки и максимальных входных настроек .

Благодаря тому, что маховик достигает 4000 об / мин, ИБП полностью функционален и способен выдерживать нагрузку во время события качества электроэнергии. Ускорение маховика продолжается до тех пор, пока маховик не достигнет «полного заряда» при 7700 об / мин .Общее время для завершения запуска составляет менее 5 минут.

Вернуться к таблице содержания ↑


2.2.2 Нормальный режим работы

После того, как ИБП запущен и маховик работает на скорости более 4000 об / мин, ИБП находится в нормальном рабочем режиме, где он , регулирующий выходное напряжение и подающий реактивные и гармонические токи, требуемые нагрузкой . В то же время он отменяет влияние гармоник тока нагрузки на выходное напряжение ИБП.

Входной ток состоит из трех компонентов:

  1. Ток реальной нагрузки,
  2. Зарядный ток и
  3. Напряжение регулирования тока.

Реальный ток - это ток, который находится в фазе с напряжением питания и подает реальную мощность на нагрузку. Реальный ток, протекающий через линейный индуктор, вызывает небольшой фазовый сдвиг тока, отстающего напряжение на 10 градусов , и гарантирует, что ИБП может быстро перейти в байпас, не вызывая недопустимых переключающих переходных процессов .

Вторым компонентом является зарядный ток, необходимый маховику для поддержания полной зарядки вращающейся массы при номинальных оборотах или для зарядки вращающейся массы после разряда.

Мощность для поддержания полного заряда мала при 2 кВт и достигается с помощью IGBT затвора преобразователя маховика, чтобы выдавать небольшие импульсы тока двигателя на маховик. Этот ток может быть намного выше, если выбрано быстрое время перезарядки.

Конечной составляющей входного тока является ток регулирования напряжения , который обычно представляет собой реактивный ток, который циркулирует между входом и вспомогательным преобразователем для регулирования выходного напряжения.Опережающий реактивный ток вызывает повышение напряжения на линейном индукторе, а запаздывающий ток вызывает низкое напряжение.

Управляя вспомогательным преобразователем для поддержания номинального выходного напряжения, через линейный индуктор протекает достаточное количество реактивного тока, чтобы компенсировать разницу между входным напряжением и выходным напряжением.

Ток нагрузки состоит из трех компонентов:

  1. Гармонический ток, требуемый нагрузкой,
  2. Ток реактивной нагрузки и
  3. Реальный ток, который делает работу.

Сервисный преобразователь подает как гармонический, так и реактивный ток. Поскольку эти токи не дают полезной мощности для нагрузки, маховик не дает энергии для этих токов. Они циркулируют между сервисным преобразователем и нагрузкой.

Органы управления силовым каскадом анализируют требования к току гармоник нагрузки и устанавливают угол срабатывания IGBT инвертора, чтобы сделать универсальный преобразователь источником с очень низким импедансом для любых гармонических токов.

Таким образом, нелинейные токи нагрузки поступают практически полностью от сервисного преобразователя , мало влияя на качество формы волны выходного напряжения ИБП и почти не передавая токи гармоник нагрузки на вход ИБП .

Вернуться к таблице содержания ↑


2.2.3 Режим разряда

ИБП распознает отклонение напряжения или частоты за запрограммированными допусками и быстро отключает источник питания, отключая статический разъединитель и размыкая входной контактор. Отключение происходит в году менее чем за половину цикла . Затем вспомогательный преобразователь начинает подавать питание от шины постоянного тока к нагрузке, а преобразователь маховика изменяет точку срабатывания своих IGBT для подачи питания на шину постоянного тока.

ИБП поддерживает чистое выходное напряжение в пределах 3% или номинальное напряжение на нагрузке при потере входного питания.

Вернуться к таблице содержания ↑


2.2.4 Режим перезарядки

Когда входное питание восстанавливается до приемлемых пределов, ИБП синхронизирует выходное и входное напряжения, замыкает входной контактор и включает статический разъединитель. Затем вспомогательный преобразователь передает мощность от маховика на источник входного сигнала путем линейного увеличения реального входного тока.

Время передачи программируется от 1 до 15 секунд .

Как только мощность нагрузки полностью передается источнику входного сигнала , вспомогательный преобразователь и преобразователь маховика начинают заряжать маховик и возвращаются в нормальный режим работы. Мощность перезарядки маховика программируется между медленной и быстрой скоростью. Использование быстрой скорости приводит к увеличению входного тока ИБП по сравнению с номинальными уровнями.

Перезарядка маховика осуществляется путем управления утилитой и преобразователем маховика аналогичным образом, который используется для поддержания полного заряда в нормальном режиме работы, однако точки стробирования IGBT изменяются для увеличения тока в маховике.

Вернуться к таблице содержания ↑


Высокоскоростные поворотные преимущества
  1. Решает все проблемы качества электроэнергии.
  2. Батарейные системы не требуются и не используются.
  3. Не требуется обслуживание батареи.
  4. Неограниченные циклы разряда.
  5. Время перезарядки 150 секунд.
  6. Широкий диапазон рабочих температур (от -20 ° до 40 ° C).
  7. Небольшие компактные размеры и меньшая занимаемая площадь (для систем 500 кВт требуется 20 кв. Футов).
  8. N + 1 надежность доступна до 900 кВА максимум .
  9. Нет проблем утилизации.

Недостатки высокоскоростной роторной машины
    Маховик
  1. не имеет большого запаса хода - проезжает до 13 секунд при 100% нагрузке .
  2. Некоторые усовершенствованные системы маховика могут продлить поездку до 30 секунд при 100% нагрузке.
  3. Техническое обслуживание маховика требуется каждые 2–3 года, а замена масла - каждый год.
  4. Для быстрой зарядки требуется, чтобы вход был рассчитан на 125% от номинального тока.
  5. Отказы маховиков в поле не поняты.
  6. Требуются вакуумные насосы для высокоскоростных маховиков.
  7. Ограниченное количество продавцов и опыт.

Вернуться к таблице содержания ↑


3. Статические системы бесперебойного питания

Типичные номиналы: от 20 кВт до 1 МВА / 1 МВт и выше при параллельном подключении нескольких блоков.


3.1 Типичные статические конфигурации ИБП

Статические модули ИБП доступны в трех основных типах конфигураций, известных как:

  1. Двойное преобразование,
  2. в режиме ожидания и
  3. Линия интерактивная.

Более низкие номинальные мощности, вероятно, будут одним из первых двух типов конфигураций, например, в режиме ожидания или в интерактивном режиме. В большинстве установок ИБП со средним или большим статическим напряжением используется технология двойного преобразования в конфигурации с одним или несколькими модулями, то есть с несколькими параллельными ИБП.

Специальные высокоэффективные режимы работы ИБП, такие как Экономичный режим, могут обеспечить повышение эффективности до 99% и , что означает потери менее 1% от ИБП. Эти режимы зависят от системы, работающей с замкнутым статическим выключателем и приостановленными (не выключенными) секциями преобразования мощности.

Современные ИБП могут мгновенно вернуться к традиционной операции двойного преобразования в течение 2 мс при обнаружении любой аномалии мощности .

На рисунке 1 показана однолинейная схема простого модуля ИБП двойного преобразования . Краткие пояснения появляются для резервных и линейных интерактивных систем ИБП после текста, поясняющего тип системы статического ИБП двойного преобразования.

Typical Static UPS, Double Conversion Type with Battery Backup Typical Static UPS, Double Conversion Type with Battery Backup Рис. 1. Типичный статический ИБП с двойным преобразованием и резервным аккумулятором (щелкните, чтобы развернуть схему)

Вернуться к таблице содержания ↑


3.1.1 Концепция двойного преобразования операции

Основная операция ИБП с двойным преобразованием:


Шаг № 1

Нормальная мощность подключена к входу ИБП через систему электрораспределения объекта. Обычно это включает в себя две входные цепи, которые могут поступать либо из одного источника, либо из разных источников, таких как генерация коммунальных услуг и сайтов.


Шаг № 2

Функция выпрямителя / зарядного устройства преобразует обычную мощность переменного тока в мощность постоянного тока для зарядки аккумулятора и питания инвертора.Нагрузка изолирована от нормального входного источника.


Шаг № 3

Батарея накапливает энергию постоянного тока для использования при сбое питания ИБП. Количество энергии, доступной от системы батарей постоянного тока, и время, необходимое для разрядки напряжения, зависит от типа выбранной батареи и используемого размера ампер-часа.

Аккумуляторные системы

должны быть рассчитаны на не менее 5 минут чистого использования энергии от полностью заряженного состояния и во многих случаях рассчитаны на увеличение времени работы от аккумулятора.


Шаг № 4

Цепь постоянного тока соединяет выход выпрямителя / зарядного устройства со входом инвертора и с аккумулятором. Обычно выпрямитель / зарядное устройство имеет размер , немного превышающий 100% выходной мощности ИБП , поскольку он должен питать инвертор и подавать зарядное устройство на аккумулятор.


Шаг № 5

Схема байпаса обеспечивает путь для нерегулируемой нормальной мощности, которая должна быть направлена ​​вокруг основных электронных узлов ИБП к нагрузке, чтобы нагрузка могла продолжать работать во время технического обслуживания или в случае отказа электроники ИБП.

Статический переключатель байпаса может переключаться в проводящий режим с периодом менее 1 миллисекунды . Когда ИБП распознает требование для перехода в режим байпаса, он одновременно включает статический выключатель, выходной выключатель в положение ОТКРЫТО, а байпасный выключатель в положение ЗАКРЫТО. Выходной выключатель размыкается, а байпасный выключатель замыкается примерно за 50 миллисекунд.

Восстановление нормальных условий на ИБП приводит к автоматическому восстановлению модуля ИБП, питающего нагрузку через выпрямитель / зарядное устройство и инвертор с изоляцией нагрузки от проблем с качеством электроэнергии, и размыканию обходной цепи.


Преимущества статического двойного преобразования
  1. Решает все проблемы качества электроэнергии.
  2. Подходит для применений от 5 кВА до более 2500 кВА .
  3. Простые аккумуляторные системы рассчитаны на применение.
  4. Доступно длительное время автономной работы и длительный срок службы.
  5. Более высокая надежность возможна при использовании резервированных модулей ИБП.

Недостатки статического двойного преобразования
  1. Аккумуляторные системы, техническое обслуживание аккумуляторов и их замена.
  2. Потребность в большом пространстве для аккумуляторных систем (более длительный срок службы занимает больше места, например, 500 кВт занимает 80–200 кв. Футов в зависимости от типа используемой батареи, VRLA 10 лет, VRLA 20 лет или затопленных).
  3. Ограниченные циклы разряда аккумуляторной системы.
  4. Узкий температурный диапазон для применения.
  5. Эффективность в 90–97% .
  6. В режиме байпаса нагрузка подвергается риску, если в байпасе нет резервной копии ИБП.
  7. Резервирование модулей ИБП приводит к увеличению затрат.
  8. Отказы на выходе очищаются байпасной цепью.
  9. Выходная мощность ИБП составляет 150%.
  10. Существуют проблемы утилизации батареи и безопасности.

Вернуться к таблице содержания ↑


3.1.2 Резервный ИБП Концепция работы

Основная операция резервного ИБП:


Шаг № 1

Топология резервного ИБП аналогична типу двойного преобразования , но работа ИБП существенно отличается от .Нормальная мощность подключена к входу ИБП через систему электрораспределения объекта.

Это обычно включает в себя две входные цепи, которые могут поступать из одного или двух источников, таких как генерация коммунальных услуг и сайтов. Смотрите рисунок 2 для деталей.

Typical Static UPS, Standby Type with Battery Backup Typical Static UPS, Standby Type with Battery Backup Рисунок 2 - Типичный статический ИБП, резервный тип с резервной батареей (щелкните, чтобы развернуть схему)
Шаг № 1

Функция выпрямителя / зарядного устройства преобразует обычную мощность переменного тока в мощность постоянного тока для зарядки только батареи и не обеспечивает одновременное питание инвертора.Нагрузка подключена к источнику байпаса через статический переключатель байпаса.

Преобразователь находится в режиме ожидания и готов обслуживать нагрузку от батареи, если источник входного питания выходит из строя .


Шаг № 3

Батарея накапливает энергию постоянного тока для использования инвертором при сбое питания ИБП. Количество энергии, доступной от системы батарей постоянного тока, и время, необходимое для разрядки напряжения, зависит от типа выбранной батареи и используемого размера ампер-часа.

Аккумуляторные системы

должны быть рассчитаны на ожидаемое отключение.


Шаг № 4

Цепь постоянного тока соединяет выход выпрямителя / зарядного устройства со входом инвертора и с аккумулятором. Как правило, выпрямитель / зарядное устройство рассчитан только на питание зарядного устройства от батареи и имеет гораздо более низкую номинальную мощность, чем в ИБП с двойным преобразованием.


Шаг № 5

Схема байпаса обеспечивает прямое подключение источника байпаса к нагрузке .Нагрузка работает от нерегулируемой мощности.

Статический переключатель байпаса может переключиться в непроводящий режим менее чем за 8 миллисекунд. Когда ИБП распознает потерю нормальной входной мощности, он переходит в режим работы от батареи / инвертора, одновременно включая инвертор и статический выключатель.


Преимущества статического резервного ИБП
  1. Более низкие затраты, чем двойное преобразование.
  2. Выпрямитель и зарядное устройство экономичного размера.
  3. Эффективный дизайн.
  4. Батареи рассчитаны для применения.

Недостатки статического резервного ИБП
  1. Непрактично свыше 2 кВА .
  2. Мало или нет изоляции нагрузки от нарушений качества электроэнергии.
  3. В режиме ожидания от батареи.
  4. Аккумуляторные системы, техническое обслуживание аккумуляторов и их замена.
  5. Ограниченные циклы разряда аккумуляторной системы.
  6. Узкий температурный диапазон для применения.
  7. Отказы на выходе очищаются байпасной цепью.
  8. Существуют проблемы утилизации батареи и безопасности.

Вернуться к таблице содержания ↑


3.1.3 ИБП Static Line Interactive Концепция работы

Основная операция ИБП Line Interactive:


Шаг № 1

ИБП линейного интерактивного типа отличается от топологии статического двойного преобразования и резервных систем. Нормальная входная мощность подключается к нагрузке параллельно с аккумулятором и блоком двунаправленного инвертора / зарядного устройства .Источник входного сигнала обычно заканчивается на линейном индукторе, а выход индуктора подключается к нагрузке параллельно с цепью аккумулятора и инвертора / зарядного устройства.

См. Рисунок 3 для более подробной информации.

Typical Static UPS, Line Interactive Type with Battery Backup Typical Static UPS, Line Interactive Type with Battery Backup Рисунок 1.1-89. - Типичный статический ИБП линейного интерактивного типа с резервным аккумулятором (щелкните, чтобы развернуть схему)
Шаг № 2

Устранена традиционная схема выпрямителя, что приводит к уменьшению занимаемой площади и снижению веса. Тем не менее, линия кондиционирования скомпрометирована .


Шаг № 3

При сбое входного питания цепь зарядного устройства аккумулятора / инвертора инвертирует питание и снабжает нагрузку регулируемой мощностью.


Преимущества интерактивного ИБП
Преимущества
  1. Незначительное улучшение кондиционирования по сравнению с резервными системами ИБП.
  2. Небольшие следы и вес.
  3. Эффективный дизайн.
  4. Батареи рассчитаны для применения.

Интерактивный ИБП Static Line Недостатки
  1. Непрактично свыше 10 кВА.
  2. Не так хороша, как двойное преобразование.
  3. В режиме ожидания от батареи.
  4. Аккумуляторные системы, техническое обслуживание аккумуляторов и их замена.
  5. Ограниченные циклы разряда для аккумуляторной системы.
  6. Узкий температурный диапазон для применения.
  7. Существуют проблемы утилизации батареи и безопасности.

Вернуться к таблице содержания ↑

Источник: Основы проектирования энергосистем - Eaton

,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *