Простой инвертор из бесперебойника своими руками

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:

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

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

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

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

Соединить клеммы диодного моста с соответствующими полюсами аккумулятора.

Уровень заряда аккумулятора контролируется по его индикатору или вольтметром.

Правила размещения ИБП

Согласно статистике сервисной службы ГК «Штиль», более половины преждевременных выходов ИБП из строя связаны либо с размещением устройства в зоне с неподходящими для него условиями, либо с ошибками, допущенными при подсоединении питающей сети или нагрузки.

Обратите внимание!

Поломки, появившиеся вследствие указанных причин, не являются гарантийными случаями!

С помещением, в котором будет эксплуатироваться ИБП, рекомендуется определиться заранее, до покупки изделия. В общем случае оно должно:

• обеспечивать нахождение температуры и влажности в рамках допустимых для прибора пределов. Большинство бытовых «бесперебойников» рассчитаны на работу в условиях положительных температур, не превышающих значения в 40 С°, и при относительной влажности до 80%;
• гарантировать достаточную вентиляцию – выделяемое в процессе работы любого ИБП тепло должно своевременно отводится либо за счет естественной циркуляции воздуха вокруг и через корпус прибора, либо с помощью принудительного обдува;
• исключать контакт прибора с химически активными или легковоспламеняющимися предметами и веществами (в любой форме), а также с водой, в том числе и в виде конденсата;
• не иметь источников повышенной вибрации и не характеризоваться наличием большого количества мелких летучих частиц, таких как бытовая и строительная пыль, опилки, уголь, мука и т.п.

На каждом конкретном объекте жилой недвижимости вышеприведённым критериям могут соответствовать различные помещения: где-то это будет коридор или кухня, где-то теплая терраса, где-то непыльная и проветриваемая подсобка или цокольный этаж с достаточным воздухообменом.

Если вы не можете самостоятельно определить оптимальное место для установки ИБП, то настоятельно рекомендуем проконсультироваться со специалистом!

В любом случае, не размещайте изделие в районе прямого падения солнечных лучей, в зоне ремонтных работ, рядом с нагревательными приборами и стыками элементов водопроводной сети, а кроме того, в захламлённых помещениях и в помещениях, где важен пониженный уровень шума (спальни, детские комнаты).

Стоит отметить, что дополнительным фактором риска для ИБП является доступ грызунов, домашних животных и маленьких детей.

Располагать ИБП необходимо только на жёстких поверхностях, способных выдержать вес прибора и обеспечить его постоянное нахождение в указанном производителем эксплуатационном положении.

Важно!

Перед монтажом «бесперебойника» навесного исполнения обязательно проверьте нагрузочную способность выбранной стены (особенно в случае гипсокартонной конструкции).

После установки ИБП убедитесь, что, во-первых, ничего не мешает свободному доступу воздуха к вентиляционным отверстиям (обязателен зазор минимум в 20 см до ближайшей поверхности), а во-вторых, что органы управления и индикации находятся в зоне быстрого и легкого доступа (как зрительного, так и ручного).

Как выбрать бесперебойник

Устройства для обеспечения непрерывного видеонаблюдения классифицируются по нескольким особенностям:

Тип

Производители предлагают источники бесперебойного питания нескольких видов:

Резервный ИБП

Блоки с простейшей конструкцией, что положительно сказывается на цене. Резервный ИБП состоит из зарядного устройства, аккумулятора, реле и инвертора. Модуль управления автоматически перебросит питание на аккумулятор, если в электросети будет зафиксировано отклонение от нормальных показателей.

Линейно-интерактивный ИБП или Smart-UPS

Принцип работы линейно-интерактивного ИБП.

Smart-UPS работает по принципу, аналогичному резервному блоку бесперебойного питания. НО в линейно-интерактивном модуле дополнительно установлен ступенчатый стабилизатор напряжения. Он позволяет Smart-UPS функционировать в расширенном диапазоне входящих напряжений.

Линейно-интерактивный ИБП обладает сниженным временем переключения, что позволяет использовать оборудование для резервного питания серверов, других систем, чувствительных к незначительным колебаниям электроэнергии. Блоки типа Smart-UPS имеют большую мощность, чем Back-UPS, но и дороже, что не позволяет их полноценно использовать дома, в небольших офисах. Резервное питание обеспечивает несколько батарей с характеристиками 12В, 7 А/ч. Как правило, их от 4 до 8 штук. Особенность – при необходимости источник резервного питания можно доукомплектовать дополнительными аккумуляторами, продлив время автономной работы до нескольких часов. Smart-UPS бывают напольного и стоечного исполнения.

Online-UPS

В ИБП входное напряжение сначала инвертируется в постоянное, затем в переменное, которое и подаётся на выходе. Такая схема позволила отказаться от реле переключения, что и снизило скорость подачи питания, которое стремится к 0 секунд

Online-UPS подключаются к технике, для которой постоянное питание критически важно. Дополнительно онлайн-ИБП способны регулировать частоту напряжения, выдавая на выходе заданные параметры, сохраняющие настройки, продлевающие срок службы электроники

Схемотехника Online-блоков намного сложнее Smart ИБП, что негативно сказывается на цене.

Расчет мощности

Мощность источника бесперебойного питания рассчитывается индивидуально, исходя из особенностей видеонаблюдения, установленного на объекте. Для определения параметра необходимо знать не только энергопотребности оборудования, но и коэффициент коррекции мощности для пересчёта VA. Универсальная формула выглядит так:

Мощность UPS= (W1/K1 + W2/K2 + W3/K3 + …)/0,8,

Где Wn – реальная мощность каждой точки наблюдения, дополнительного оборудования, Kn – коэффициент коррекции, 0,8 – запас мощности источника бесперебойного питания, рекомендуемый производителем.

Время автономной работы

Параметр, влияющий на выбор ИБП – на сколько хватит аккумулятора при отключении электроэнергии. Общий срок автономной работы зависит от двух параметров: мощность полезной нагрузки и общая ёмкость подключённых аккумуляторов. При этом зависимость нелинейная, для расчёта ёмкости АКБ, применяется формула:

Время автономной работы= ёмкость аккумуляторов*напряжение/мощность нагрузки всех потребителей, подключённых в сеть.

Данная формула не учитывает дополнительные факторы, такие как: коэффициент полезного действия инвертора, остаточную ёмкость батарей и т.д.

Время автономной работы ИБП.

Особенности ИБП для газовых котлов

Есть два типа устройств бесперебойного питания:

1. Устройство по умолчанию работает в режиме пропуска энергии, не изменяя её параметров, а если сигнал пропадает, то автоматически происходит переключение на питание от аккумуляторов.
2. Второй тип ИБП изначально преобразует электроэнергию, приводя её к оптимальному виду, то есть «выравнивает» характеристики. В аварийной ситуации также переходит в режим питания от встроенных батарей.

Напряжение изменяется в 2 этапа:

• сначала трансформация из переменного 220В в постоянный 12В;
• второй шаг: постоянный ток снова превращают в переменный 220В и 50 Гц.

Это необходимо для получения максимально «сглаженных» параметров тока, которые позволяют продлить срок службы электрическим элементам котельного оборудования. Причём аккумуляторы должны постоянно подзаряжаться.

Устанавливать ИБП первого типа следует, если только владелец уверен в том, что параметры сети в пределах нормы, или когда на входе в дом уже стоит общий стабилизатор.

В остальных случаях рекомендуется использовать ИБП со «сглаживающей» схемой. Как свидетельствуют сервисные фирмы, высок процент поломок именно из-за проблем с качеством подаваемой электроэнергии.

Можно ли использовать бесперебойники для компьютеров

Имеют значения параметры напряжения, подаваемого потребителю в газовый котёл. Нужна правильная синусоидальная форма входящего сигнала и совпадение по фазе.

Именно поэтому использовать бытовой (компьютерный) ИБП не рекомендуется, только в крайнем случае на непродолжительное время.

Как рассчитать ИБП

Большинство котлов и насосов не потребуют большой мощности ИБП. В среднем понадобится 300—350 Вт если насос один, на два — 450—550 Вт

А также следует обратить внимание на ёмкость аккумуляторов и мощность зарядного устройства для ИБП. Если ток заряда умножить на 10, получим максимально возможную ёмкость батареи, которую «потянет» зарядка в ампер-часах

Аккумуляторы допустимо использовать или гелиевые, или обычные. Первый тип хотя и безопасен, но стоимость в 2—3 раза выше, чем на обычные автомобильные аккумуляторы. Но здесь лучше не экономить: ёмкие автобатареи не могут стоить слишком дёшево. При ёмкости аккумуляторов около 50А/ч длительность автономной работы будет около 8 часов, а при 95—100А/ч около 24 часов.

Внимание! Мощность зарядного устройства должна примерно соответствовать ёмкости батарей

Тестирование заряда батареи

Теперь переходим к самому интересному – к измерениям и испытаниям.

Сначала я пошел по неверному пути – решил оценивать заряд АКБ путем измерения тока на входе ИБП. Для этого использовал токоизмерительные клещи IEK 266C. Ток в процессе заряда держался на уровне 0,2 А, под конец упав до 0,1 А. Результат мне показался очень неточным, поскольку большая погрешность возникала из-за тока собственного потребления ИБП и низкой чувствительности клещей. Кроме того, неизвестен КПД зарядного устройства.

Измерение входного тока и напряжения АКБ

Поэтому было решено измерения проводить самым правильным и точным способом –  амперметром, включенным в разрыв подключения АКБ. Для этого использовал мультиметр IEK MY64 в режиме измерения постоянного тока на пределе 10 А.

Затем выяснилось, что зарядный ток батареи зависит от нескольких факторов. Схемотехнически реализовано так, что если заряд батареи происходит с выключенным вентилятором и инвертором, то ток заряда на определенном этапе будет равен 0,65 А. Если в тот же момент включить нагрузку через байпас, ток заряда будет 0,52 А. Ну а если включить двойное преобразование и вентилятор, ток заряда при тех же условиях понизится до 0,48 А. Разница в долях ампера означает разницу в часах времени заряда. Поэтому заряд я проводил на максимальном токе.

Процесс измерения параметров заряда: слева – ток, справа – напряжение батареи

Ещё нюанс – не знаю, с умыслом или без умысла это сделано, но показания напряжения на АКБ отличаются на 0,2 В в зависимости от способа измерения. Например, если внутренний вольтметр ИБП «INPUT VDC» показывает 26,5 В, то внешний вольтметр покажет 26,3. На двух моих мультиметрах результат был один, поэтому для измерения напряжения использовал только их.

Экран напряжения батареи в меню ИБП

Для чистоты эксперимента я провёл пару циклов полного разряда-заряда. Затем снял данные заряда, начиная с состояния полного разряда, и заканчивая 100% зарядом. При этом снимал показания тока и напряжения АКБ в зависимости от времени.

Если коротко, в процессе заряда полностью разряженной АКБ контроллер заряда плавно повышает напряжение с 23,8 В до 27,4 В. Ток заряда при этом в течении двух часов можно назвать стабильным – около 0,7 А. После этого ток падает. Падение тока прекращается примерно через 10 часов. Это время можно считать временем полного заряда, после него ток поддерживающего заряда стабилизируется на уровне 15…20 мА. Кстати, в инструкции производителя говорится как раз о таком времени заряда – не менее 10 часов.

Подробнее процесс заряда показан на графике:

Заряд батареи ИБП на трех временных интервалах: графики напряжения (желтые точки) и тока (красные точки)

На графике приведены значения напряжения (желтые точки) и тока (красные точки). Поскольку за 10 часов наблюдений можно насобирать гигантский массив данных, я решил, что главное – понять тенденции. Поэтому всё время заряда было разбито на 3 характерных участка:

1. от 10 до 60 секунд – тут ток стабилен за счет повышения напряжения;
2. от 10 до 60 минут – тенденция продолжается, повышение напряжения при стабильном токе выражено ещё ярче;
3. от 2 до 10 часов – напряжение повышается и упирается в максимум (27,4 В), а ток понижается до минимума (15…20 мА), на графике этому значению места не нашлось.

Табличные данные, по которым построены графики заряда (таблица имеет горизонтальную прокрутку):

Время,с, мин, ч	10	20	30	40	50	60	5	10	15	20	25	30	35	40	50	60	70	80	90	100	110	120	3	4	5	6	7	8	9	10
Ток, А	0,7	0,71	0,71	0,71	0,71	0,71	0,71	0,71	0,71	0,71	0,71	0,71	0,71	0,71	0,71	0,7	0,7	0,7	0,7	0,7	0,69	0,68	0,67	0,66	0,66	0,44	0,22	0,12	0,07	0,02
Напр., В	23,8	24	24,1	24,1	24,2	24,2	24,2	24,4	24,6	24,7	24,7	24,8	24,8	24,9	25	25,1	25,2	25,3	25,4	25,5	25,6	25,7	25,8	26,1	26,6	27	27,3	27,3	27,3	27,3	27,4

Ещё парочка фактов, которые я выяснил.

1. Ток разряда батареи при полностью выключенном ИБП и отсутствии электросети – около 12 мА. Этот ток тратится на собственные нужды – нужно же контролировать, например, нажатие кнопки «ON» для «холодного» запуска. При включенном ИБП и выключенной нагрузке и вентиляторе ток батареи поднимается до 25 мА.
2. Индикация заряда пропадает при напряжении на АКБ более 27,2 В. Не смотря на то, что до полного заряда нужно подождать ещё около 5 часов, АКБ при этом напряжении набирает уже более 90% емкости.
3. Напряжение покоя заряженной АКБ, когда зарядное устройство не работает (ИБП выключен, батарея полностью заряжена) – 26,4-26,5 В (13,20-13,22 В на одну батарею 12 В).
4. Стабильный ток заряда на уровне 0,7 А укладывается в теорию “ток заряда должен быть не более 1/10 от емкости АКБ”, в данном случае – не более 0,9 А. Ток 0,7 А – оптимальный с точки зрения ресурса (срока службы) АКБ.

Некоторые модели ИБП

Инверторный источник аварийного питания ПН-1000 производства компании «Энергия» представляет собой настенную конструкцию, обеспечивающую высокую точность напряжения на выходе с нагрузкой до 1 кВт.

В качестве предварительного стабилизатора применён автотрансформаторный релейный коммутатор, который обеспечивает нормальную работу инвертора при напряжении на входе устройства от 120 до 270 В.

Управление работой преобразователя осуществляется микропроцессором по принципу широтно-импульсной модуляции. Устройство комплектуется аккумулятором 12 В на 100 А/ч.

Схема прибора обеспечивает максимальный зарядный ток 15 А. Блок имеет защиту от перегрузки и от напряжения, выходящего за указанные пределы. Батарея защищена от критического разряда и неправильной полярности при подключении.

Теплоком STT 222/500 – это компактный стабилизатор специально адаптированный для работы с газовыми котлами. Он обеспечивает номинальную нагрузку 222 ВА и максимально допустимую в течение 3-х минут 500 ВА. Устройство обеспечивает нормальное выходное напряжение при входных уровнях от 170 до 242 вольт.

СКАТ ST 1515 обеспечивает номинальным напряжением бытовые устройства мощностью до 1515 ВА. Устройство работает при напряжениях сети от 140 до 260 В. и имеет автомат защиты и светодиодную индикацию входного напряжения.

После сравнения технических характеристик различных моделей можно сделать вывод, что бесперебойное питание для насоса отопления может обеспечить только аварийный источник двойного преобразования с аккумулятором 12 В на 100 А/ч.

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

comments powered by HyperComments

Правила подбора ИБП

ИБП подбираются по нескольким параметрам. Это:

• Время работы;
• Характеристики нагрузки;
• По рекомендациям производителей;
• По специальным формулам.

Бесперебойник должен дать пользователю время для корректного закрытия приложений открытых на его компьютере. Это время зависит от мощности потребляемой нагрузки, от вида нагрузки. Ведь в качестве нагрузки может быть не только бытовой компьютер, но и сервер, на котором хранятся очень важные данные, или газовый котел, электроника которого должна быть защищена, но не так критична по требованиям.

5.1. Как рассчитать время работы ИБП

На каждом ИБП имеется маркировка, сообщающая о параметрах устройства. Простой расчет возможен по мощности, которую обеспечивает бесперебойник и мощности потребителя. Мощность нагрузки (самое простое: можно увидеть мощность блока питания компьютера на маркировке) не должна быть выше мощности объявленной производителем источника бесперебойного питания. Тогда у Вас гарантировано будет время (приблизительно 15-20 минут) для корректного выключения компьютера.

5.2. Факторы, влияющие на время работы

Как уже было сказано это:

• Потребляемая мощность и характер потребления;
• Емкость батарей и их техническое состояние;
• Сила тока зарядного устройства ИБП.

Нагрузка может иметь различный характер. Соответственно учитываются потери при передаче энергии от АКБ до нагрузки. Для этого используют различные коэффициенты. Для компьютера обычно выбирают коэффициент 0,85.

Аккумуляторы имеют емкость (измеряются в ампер-часах), и напряжение заряда. Со временем их емкость снижается. На скорость выхода из строя влияют:

• Потребляемая мощность – должен быть запас по мощности;
• Условия и частота включения – количество циклов заряда/разряда ограничены;
• Глубина разряда – нельзя чтобы АКБ разряжалась до 0%;
• Рабочая температура АКБ – при температуре выше 40 градусов батарея разряжается быстрее.

5.3. По рекомендации производителя

Как выбрать ИПБ

Производитель ИБП с большой точностью может прогнозировать время автономной работы так как перед началом выпуска в продажу тщательно тестирует свою продукцию. Поэтому на его рекомендации всегда можно опереться при подборе бесперебойника.

5.4. По формулам

Для расчета времени работы есть усредненный расчет времени автономной работы:

Емкость аккумулятора (Ампер-час) * напряжение аккумуляторов (вольт)/ постоянную нагрузку (Ватт)

То есть если емкость АКБ – 50 Ампер-часов, напряжение – 12 В, мощность нагрузки -600 Вт, то 50*12/600 = 1 час. Это и будет время автономной нагрузки.

Есть уточненная формула:

tибп = Uакб * Сакб * N * K * Кгр * Кде/ Рнагр

tибп — время автономной работы ИБП при отключении сети, ч;Uакб — напряжение одной аккумуляторной батареи, В;Сакб емкость аккумуляторной батареи, А* ч;N — количество аккумуляторов в батарее;K — КПД преобразователя (h=0,75-0,8);Кгр — коэффициент глубины разряда 0,8 –0,9 (80%-90%);Кде — коэффициент доступной емкости 0,7 – 1,0 (зависит от режима разряда и температуры);Рнагр — мощность нагрузки.

6. Дополнительные функции

Кроме основной функции ИБП – обеспечение питания аппаратуры электроэнергией при сбоях в подаче электроэнергии все источники бесперебойного питания имеют в своем составе фильтры ограничивающие импульсные помехи. Более серьезные еще регулируют напряжение на входе. Бесперебойник с двойным преобразованием обеспечивают гальваническую развязку входа и выхода надежно защищая от всяких «энергетических катаклизмов».

6.1. Синхронизация с ПК

В комплект поставки входит специальная программа, позволяющая подключить ИБП к компьютеру и контролировать ситуацию с электропитанием. Подключение производится через USB-, RS-232- или RJ-45 разъем.

6.2. Холодный старт

Это возможность включить компьютер с ИБП при отсутствии внешнего электропитания и последующей работы. Например, срочная отправка или прием почты.

6.3. Розетка

Выход ИБП может оборудован несколькими розетками различного типа.

Это:

• Обычная евророзетка (CEE 7/4);
• Компьютерная (IEC 320 C13 или IEC 320 C19);

Как зарядить и подключить бесперебойник

Итак, чтобы начать работу, зарядите источник бесперебойного питания (ИБП).

1. Для этого подключите его к сети и оставьте заряжаться на 6 часов до 95%. Подключать компьютер в это время не следует, как и другие внешние источники питания, например, принтер или сканер.
2. Спустя установленное время, подключите к ИБП компьютер, следуя дальнейшим советам.
3. Подключите источник бесперебойного питания к компьютеру с помощью специальных проводов, которые идут в комплекте. Включите компьютер в сетевой фильтр (тройник).
4. Попробуйте включить ПК без подачи электричества. Таким образом вы удостоверитесь, что источник бесперебойного питания работает.

Также вам будет необходимо привыкнуть к правильному включению ПК.

Сначала нужно включить источник бесперебойного питания. Нажмите на кнопку включить и дождитесь, пока он включится.
После чего можно включить компьютер

Очень важно: нельзя включать ИБП и компьютер одновременно.

Если требуется и мощность бесперебойника позволяет, то можно подключить еще и монитор,и сканер, и принтер. Но учтите, что чем больше подключено устройств и ИБП, тем меньше он будет работать без источника питания.

Также вам могут быть интересны статьи из раздела Компьютеры.

По статистике, 45% причин выхода из строя электрической техники — это проблемы с питанием, так что ни в коем случае не стоит пренебрегать их решением.

В случае, если вами был наконец-то приобретён источник бесперебойного питания (или, как его ещё называют, UPS), кажется, что теперь все проблемы с перепадами напряжения и отключением электроэнергии для компьютера, который будет присоединён к устройству, точно окажутся решены. Основной задачей, решаемой этим небольшим, но крайне важным электронным прибором, является устранение колебаний мощности напряжения в сети и возможность поддерживать функционирование ПК или периферийных устройств, входящих в сеть через него, в течение недолгого времени после даже полного и внезапного отключения света в доме. Возможность работать на устройстве полноценно в течение определённого времени (у некоторых моделей — до часа) позволит вам сохранить важные изменения в рабочих документах или закончить прохождение уровня в любимой игре.

Все проблемы будут решены, впрочем, только после правильного подключения блока бесперебойного питания — именно этот момент отчего-то вызывает большие трудности у многих людей, которые его используют. Часто даже из переведённой на русский язык инструкции, которая идёт в комплекте с устройством, трудно понять, как подключить компьютер, не обладая должным уровнем подготовки.

Поэтому в своём коротком обзоре мы расскажем о том, как правильно подключить источник бесперебойного питания, чтобы обезопасить программное обеспечение и аппаратный компонент ПК от отключения света. Он ему в этом очень поможет.

Возможные проблемы и нюансы

Работа блока питания сопровождается сильным нагревом деталей и требует качественного охлаждения. Для этого обычно используется вентилятор соответствующего размера (иногда подходит компьютерный кулер, реже приходится устанавливать более крупные образцы). Распространенной ошибкой является присоединение питания вентиляторов к аккумуляторам (выходным клеммам). При переходе комплекта на автономный режим вентиляторы продолжают работать, способствуя разрядке АКБ, хотя в этом режиме они не нужны. За состоянием вентиляторов необходимо постоянно следить, они являются наиболее слабым звеном всей системы и часто выходят из строя, оставляя блок питания без охлаждения, чего допускать нельзя.

Необходимо следить за правильным соединением аккумуляторов. Последовательное соединение обеспечивает равномерную нагрузку и одинаковый расход заряда, тогда как при параллельном работает только один аккумулятор, что способствует его скорейшему выходу из строя.

Источник бесперебойного питания, созданный своими руками, проще поддается ремонту или модернизации.

Кроме того, подобный комплект можно использовать в связке с солнечными батареями или ветрогенератором, что существенно расширяет возможности ИБП и выводит его на автономный уровень функционирования.

Однотактный автогенератор — ИБП

Схема простейшего обратноходового преобразователя:

Такой однотактный конвертер находит применение в небольших по мощности источниках питания, таких как зарядник для телефона.

Схема простейшего понижающего трансформатора. Применяется в грузовиках для прикуривателей с напряжением в 12 Вольт. То есть там, где необходимо понизить напряжение с 24 В до 12 В. Второе название однотактная схема преобразователя получила следующее — стабилизатор с ШИМ-модуляцией.

Также такую схему можно обнаружить в ресурсоёмких платах расширения, например, таких как видеокарты. При максимуме тока — минимум потерь.

Основной недостаток данной схемы — нет защиты от перегрузок, как по току, так и по напряжению.

Изменение схемы подключения

По конструкции бесперебойники отличаются, но принцип действия у них один и тот же — преобразовывать напряжение 12 в в 220 в. То есть в каждой модели присутствует плата с электронным преобразователем напряжения. Он-то нам и нужен. Но есть одно условие, он должен быть рабочим.

Так как приборы, которые будут подключаться к этому устройству имеют стандартную вилку на 220 в, необходимо на боковой или задней панели, установить обычную бытовую розетку для скрытой проводки. К ней-то и припаиваем провода выхода с преобразователя 220 в, которые ранее подходили к специальным трехрожковым вилкам на задней панели ИБП.

Далее необходимо сделать вход для 12 в. Для этого есть два варианта: припаять шнур с разъемом для прикуривателя или подпаять провода с крокодильчиками для подключения прямо на аккумулятор.

В первом и во втором случае, провода припаивают к тем, что шли на батарею ИБП

Очень важно соблюсти полярность подключения. Красный провод — это плюс, а черный — минус

Как и в сети авто, так и в ИБП эти цвета должны совпадать. Лучше всего, конечно, проверить полярность мультиметром, чтобы наверняка.

Такая схема подключения предусматривает моментальную работу устройства при его подключении. Если вы хотите сделать включение через тумблер или автомат, то просто в проводе, идущем от АКБ автомобиля разрываем «плюс» и присоединяем один провод на вход, а другой на выход автомата, закрепленного на корпусе ИБП. Таким образом разрывается питание инвертора, когда это необходимо.

Как это будет работать

У роутеров есть свои штатные блоки питания. В этой схеме мы его убрали и заменили на 9 вольтовый. От такого напряжения работает новое устройство.

Или более подробно. Новым 9-ти вольтовым блоком питания подается напряжение на повышающий преобразователь, который работает в паре с балансным контроллером заряда. Напряжение 12 Вольт в штатном режиме идет для питания роутера.

Но если произойдет отключение тока, наш контроллер заряда переключит работу ИБП от встроенных батарей. По мере использования аккумуляторов, их выходное напряжение будет падать. Чтобы избежать их полного разряда, контроллер отключит работу в тот момент, когда выходное напряжение достигнет 2.7 В.

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 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.

Окончательная сборка

Осталось заключить работающую схему в прибор, попутно изменяя и дополняя конструкцию.

Прежде всего демонтируем лишние разъемы, кнопки с соответствующими проводами, сигнальный динамик. Освобождается пространство под установку одного или двух кулеров. Их установка защитит устройство от перегрева. Логично соорудить сквозную вентиляцию. Для поступления воздуха в корпус придется высверлить отверстия или вырезать окошки. Вырезанные отверстия следует прикрыть защитной сеткой во избежание попадания пыли и грязи. Подсоединяются кулеры к 12-вольтовой ветке.

Все соединения проверяются, провода укладываются внутри корпуса, при необходимости крепятся. Нужно убедиться, что вентиляторы плотно заняли свои места. Иногда после изъятия оригинальных аккумуляторов трансформатор оказывается слабо зафиксированным, поэтому нужно дополнительно укрепить его, например, удерживающей пластиной (не металлической).

Предусмотреть крепление розетки на корпусе или просверлить дополнительное отверстие для вывода проводов.

Неплохо установить отдельный выключатель: скорее, для защиты автомобильного аккумулятора от полного разряда, в случае если забудете отключиться. Также можно разработать электронную схему, срабатывающую при заданном уровне заряда.

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.