Создание ибп своими руками

Варианты: глобально

Преобразователь напряжения 12-220 В для питания нагрузки до 1000 Вт и более в целом можно сделать самостоятельно такими способами (в порядке повышения затрат):

  1. Оформить в корпус с теплоотводом готовый блок с Avito, Ebay или AliExpress. Ищется по запросу «inverter 220» или «inverter 12/220»; можно сразу добавить требуемую мощность. Обойдется прим. вдвое дешевле такого же заводского. Электротехнических навыков не нужно, но – см. ниже;
  2. Собрать такой же из набора: печатная плата + «россыпь» компонент. Приобретается там же, но к запросу добавляется diy, что значит под самосборку. Цена еще прим. в 1,5 раза ниже. Нужны начальные навыки в радиоэлектронике: умение паять пользоваться мультиметром, знание разводок (распиновок) выводов активных элементов или умение их искать, правил включения в схему полярных компонент (диодов, электролитических конденсаторов) и умение определять, на какой ток какого сечения нужны провода;
  3. Приспособить под инвертор компьютерный источник бесперебойного питания (ИБП, UPS). Исправный ИБП б/у без штатной АКБ можно найти за 300-500 руб. Навыков не нужно никаких – к ИБП просто подключается авто АКБ. Но заряжать ее придется отдельно, также см. ниже;
  4. Выбрать способ преобразования, схему (см. далее) сообразно своим потребностям и наличию деталей, рассчитать и собрать полностью самостоятельно. Возможно совсем даром, но кроме начальных электронных навыков понадобится умение пользоваться некоторыми специальными измерительными приборами (тоже см. далее) и производить простейшие инженерные расчеты.

Из готового модуля

Способы сборки по пп. 1 и 2 на самом деле не такие уж простые. Корпуса готовых заводских инверторов служат одновременно и теплоотводами для мощных транзисторных ключей внутри. Если брать «полуфабрикат» или «россыпь», то корпуса к ним не будет: при теперешней себестоимости электроники, ручного труда и цветных металлов разница в ценах объясняется как раз отсутствием второго и, возможно, третьего. Т.е., радиатор для мощных ключей придется делать самому или искать готовый алюминиевый. Его толщина в месте установки ключей должна быть от 4 мм, а площади на каждый ключ должно приходиться от 50 кв. см. на каждый кВт отдаваемой мощности; с обдувом от компьютерного вентилятора-кулера на 12 В 110-130 мА – от 30 кв. см*кВт*ключ.

Готовые модули инверторов напряжения 12/220 В

Напр., в наборе (модуле) 2 ключа (их видно, они торчат из платы, см. слева на рис.); модули с ключами на радиаторе (справа на рис.) стоят дороже и рассчитаны на определенную, как правило, не очень большую мощность. Кулера нет, мощность нужна 1,5 кВт. Значит, нужен радиатор от 150 кв. см. Кроме него еще установочные комплекты для ключей: изолирующие теплопроводящие прокладки и фурнитура под крепежные винты – изолирующие чашечки и шайбы. Если модуль с теплозащитой (между ключами будет торчать еще какая-то фитюлька — термодатчик), то немного термопасты для приклеивания его к радиатору. Провода – само собой, см. далее.

Из ИБП (UPS)

Инвертор 12В DC/220 В AC 50 Гц, к которому можно подключать любые приборы в пределах допустимой мощности, делается из компьютерного ИБП совсем просто: штатные провода к «своей» АКБ заменяются длинными с зажимами под клеммы авто АКБ. Сечение проводов рассчитывается исходя из допустимой плотности тока 20-25 А/кв. мм, см. также далее. Но вот из-за нештатной батареи могут возникнуть проблемы – с нею же, а она дороже и нужнее преобразователя.

В ИБП применяются тоже свинцово-кислотные АКБ. Это на сегодня единственно широко доступный вторичный химический источник электропитания, способный регулярно отдавать большие токи (экстратоки), не «убиваясь» полностью за 10-15 циклов заряд-разряд. В авиации используются серебряно-цинковые АКБ, которые еще мощнее, но они чудовищно дороги, в широкий оборот не выпускаются, а их ресурс по бытовым меркам ничтожен – ок. 150 циклов.

Разряд кислотных АКБ четко отслеживается по напряжению на банку, и контроллер ИБП не даст «чужой» батарее разрядиться сверх меры. Но в штатных АКБ ИБП электролит гелевый, а в автоаккумуляторах жидкий. Режимы заряда в том и другом случае существенно отличаются: сквозь гель нельзя пропускать такие токи, как сквозь жидкость, а в жидком электролите при слишком малом токе заряда подвижность ионов будем мала и они не все вернутся на свои места в электродах. В результате ИБП будет хронически недозаряжать авто АКБ, она скоро засульфатируется и придет в полную негодность. Поэтому в комплект к инвертору на ИБП нужно зарядное устройство для аккумуляторов. Сделать его своими руками можно, но это уже другая тема.

Виды ИБП

Общий принцип работы бесперебойника довольно прост. Пока есть сетевое напряжение, нагрузка питается от него. Как только сетевое напряжение пропадет, нагрузка будет питаться от резервной АКБ. При появлении сетевого напряжения нагрузка снова переключится на него. На сегодняшний день существуют три типа источников бесперебойного питания, отличающихся принципом работы:

  1. Off-Line.
  2. Line-Interactive.
  3. On-Line.

Off-Line

Наиболее простой тип ИБП. Он состоит из сетевого фильтра помех, зарядного устройства, инвертора, модуля контроля и управления.

Упрощенная структурная схема бесперебойника типа Off-Line

Пока присутствует сетевое напряжение, оно проходит через фильтр и поступает в нагрузку. Одновременно зарядное устройство заряжает резервный аккумулятор. Как только величина питающего напряжения выйдет за установленные пределы или оно будет недопустимо зашумлено помехами, запустится инвертор и произойдет переключение на питание от АКБ. При этом время переключения обычно составляет 4-6 мс.

К преимуществам ИБП этого типа можно отнести следующие:простотакомпактностьнизкая стоимостьНедостатки:повышенный износ АКБ (по сравнению с ИБП других типов)отсутствие стабилизации напряжения при работе от сетина переключение требуется времяпри работе от АКБ нагрузка питается аппроксимированной синусоидой или вообще разнополярными импульсамиМнение экспертаАлексей БартошСпециалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.Задать вопросПолезно! Понятие «аппроксимированная синусоида» обозначает форму выходного сигнала источника бесперебойного питания, условно приближенную к синусоидальной форме. Форма сигнала аппроксимированной синусоиды может быть трапецеидальной или ступенчатой.Отличие осциллограмм аппроксимированной и чистой синусоиды

Line-Interactive

Устройства этого типа работают по сходному принципу, но в цепи питания от сети стоит стабилизатор, выполненный на трансформаторе со ступенчатым переключением обмоток. Это позволяет питать от сети нагрузку даже тогда, когда сетевое напряжение сильно отличается от номинального.

Упрощенная структурная схема ИБП  типа Line-InteractiveК преимуществам источников бесперебойного питания этого типа можно отнести:экономичностькомпактностьстабилизацию выходного напряженияотносительно низкую стоимостьК недостаткам отнесем такие:ступенчатое изменение выходного напряженияна переключение требуется времяпри работе от АКБ нагрузка питается аппроксимированной синусоидой

On-Line

Наиболее продвинутый тип ИБП с двойным преобразованием. В нем сетевое напряжение выпрямляется и поступает на инвертор, где снова преобразуется в первоначальный вид, но уже без помех и со стабилизированным напряжением правильной синусоидальной формы. Как только сетевое напряжение пропадет, нагрузка начнет питаться от АКБ. Поскольку нагрузку всегда питает инвертор, то нет необходимости в переключении с внешней сети на инвертор, и время переключения можно считать равным нулю.

Упрощенная структурная схема ИБП типа On-LineК преимуществам ИБП этого типа можно отнести следующие:стабилизация выходного напряжения;чистая синусоида без помех;отсутствует задержка на переключение.К недостаткам отнесем такие:относительно низкая экономичность (постоянные энергозатраты на двойное преобразование);сложная конструкция;высокая стоимость.

Зарядка


Поскольку встроенные в UPS аккумуляторы автоматически поддерживаются в заряженном состоянии, нет необходимости в их дополнительной зарядке. Если аккумулятор был полностью разряжен, ряд моделей бесперебойников в момент включения могут индицировать неисправность аккумулятора, однако по мере набора им заряда индикация прекратится.

Как правило, при первом включении ИБП ему нужно 5-6 часов для полной зарядки аккумулятора. Ряд нюансов эксплуатации зависят от типа применяемого аккумулятора:

  • Наиболее дешевые аккумуляторы, выполненные по технологии AGM (ошибочно либо намеренно могут называться продавцами гелевыми) не рекомендуется длительно оставлять разряженными, так как это ведет к их деградации и потере емкости. Если ИБП не используется длительное время, стоит регулярно включать его вхолостую, чтобы поддержать заряд аккумулятора.
  • Настоящие гелевые аккумуляторы дороже, но без последствий переносят длительный глубокий разряд. Одновременно они более чувствительны к перезаряду, что может произойти при установке в ИБП батареи емкостью меньше, чем рассчитано.

Если же существует необходимость зарядить аккумулятор от внешнего зарядного источника, крайне важно ограничить зарядный ток значением не более 10% от номинала емкости (так, аккумулятор емкостью 4 А*ч можно заряжать током не более чем 0,4 А)

Что потребуется

Одна из самых важных частей для изготовления бесперебойника для котла отопления своими руками – это инвертор.

Инвертор – это устройство, что преобразует постоянное напряжение аккумуляторной батареи в переменное напряжение 220 вольт.

Сам прибор лучше делать из аккумуляторных батарей, так, как они более дешёвые, чем какие-нибудь генераторы. Для нормального функционирования котла, что зависит от электрического тока, стоит ставить инверторы типа CPS (наилучшие индексы типа – 7500, 3500 и 5000 PRO).

Кроме инвертора вам потребуются аккумуляторные батареи, что будут обеспечивать бесперебойное питание для насоса или котла, и зарядное устройство. Батареи для самодельного бесперебойника выбираются с максимальной ёмкостью, ведь чем больше ёмкость, тем дольше будет служить сам прибор.

Чтобы вы примерно понимали, при ёмкости оборудования в 45 ампер-часов, устройство будет действовать около 8 часов, а при 95 ампер-часах – до 24 часов.

Зарядник должен соответствовать ёмкости батареи.

Замена батареи

Для замены аккумуляторной батареи понадобится совсем немного времени и единственный инструмент – крестовая отвертка. Изначально требуется выкрутить несколько винтов, скрепляющих части корпуса и расположенных снизу ИБП, в специальных отверстиях. Это позволит снять верхнюю крышку и получить доступ к батарее. Аккумулятор в большинстве случаев не закреплен каким-то особым способом внутри корпуса и извлекается достаточно легко. Нужно лишь отсоединить два провода, которые подключаются к батарее с помощью клемм. После извлечения источника сохранения энергии из корпуса ИБП необходимо определить его маркировку и приобрести аналогичную батарею в специализированном магазине. Сборка ИБП производится в обратном порядке:

Влияет ли напряжение на надежность?

Батареи состоят из отдельных ячеек, примерно по 2 В каждая. Для создания батареи
более высокого напряжения отдельные элементы соединяют последовательно. В 12-вольтовой
батарее — шесть элементов, в 24-вольтовой — 12 элементов и т.д. Когда
батарея находится под непрерывной подзарядкой, как в системах ИБП, отдельные
элементы подзаряжаются одновременно. В силу неизбежного разброса параметров
некоторые элементы отбирают большую по сравнению с другими долю напряжения зарядки.
Это вызывает преждевременное старение подобных элементов. Надежность группы
из последовательно соединенных элементов определяется надежностью наименее надежного
элемента. Поэтому, когда один из элементов выходит из строя, выходит из строя
и батарея в целом. Доказано, что скорость процессов старения непосредственно
связана с количеством элементов в батарее, в связи с этим скорость старения
возрастает при повышении напряжения батареи. В лучших типах ИБП применяется
меньшее количество более мощных элементов вместо большего количества элементов
меньшей мощности, тем самым достигается повышенная надежность. Некоторые изготовители
применяют батареи высокого напряжения, что при заданном уровне мощности дает
возможность уменьшить число проводных соединений и полупроводников, снизив,
таким образом, стоимость ИБП. Напряжение батареи большинства типичных ИБП при
мощности порядка 1кВА составляет 24…96 В. При таком уровне мощности у батарей
ИБП фирмы АРС, в частности семейства Smart-UPS, напряжение не превышает 24 В.
Батареи низкого напряжения в ИБП, производимых компанией АРС, имеют более высокий
по сравнению с конкурирующими устройствами срок эксплуатации. Средний срок эксплуатации
в батареях АРС равен 3-5 годам (в зависимости от температурного режима, частоты
циклов разряд/заряд), тогда как некоторые изготовители указывают срок эксплуатации
только 1 год. В течение 10-летнего срока использования ИБП пользователи некоторых
систем затрачивают на батареи вдвое больше, чем на само устройство! Хотя разработка
ИБП с применением высоковольтных батарей оказывается проще и обходится производителю
и дешевле, на пользователя в таком случае ложатся скрытые расходы в виде укороченного
срока эксплуатации ИБП.

Борьба за синусоиду — разбираем типовые схемы

К сожалению, чистый «синус» присутствует только в магистральной электросети, добиться преобразования постоянного тока в него очень и очень сложно. Но в большинстве случаев этого и не требуется. Чтобы подключать электрические двигатели (от дрели до кофемолки), достаточно пульсирующего тока с частотой от 50 до 100 герц без сглаживания.

ЭСЛ, светодиодные лампы и всевозможные генераторы тока (блоки питания, зарядные устройства)более критичны к выбору частоты, поскольку именно на 50 Гц основана схема их работы. В таких случаях следует включать во вторичный вибратор микросхемы, зовущиеся генератором импульсов. Они могут коммутировать небольшую нагрузку непосредственно, либо исполнять роль «дирижёра» для серии силовых ключей выходной цепи инвертора.

Но даже такой хитрый план не сработает, если вы планируете использовать инвертор для стабильного питания сетей с массой разнородных потребителей, включая асинхронные электрические машины. Здесь чистый «синус» очень важен и реализовать такое под силу лишь преобразователям частоты с цифровым управлением сигналом.

Инструкция по зарядке и восстановлению

Перед зарядкой снятого аккумулятора необходимо осмотреть его внешний вид. Если есть деформация (вздутость) и подтёки на корпусе, то, возможно, неисправна зарядная часть схемы ИБП, и такая батарея восстановлению не подлежит, или есть надпись do not recharge.

Необходимо устранить неисправность в ибп до установки другой батареи. На рисунке 3 изображён аккумулятор для ИБП малой ёмкости со снятой крышкой.

Для попытки восстановления потребуется;

  • Аккуратно снять верхнюю крышку, по периметру подрезать ножом.
  • Вскрыть 6 резиновых пробок.
  • Залить в каждую банку два–три миллилитра дистиллированной воды с помощью медицинского шприца. Заливка проводится аккуратно, без повреждений пластин. Визуально через отверстия проверить их влажность.
  • Заряжать нужно через часа два после заливки, чтобы пропитались сепараторы. Напряжение зарядки должно составлять Cycle use (14 В), а ток — не более 1/10 части от ёмкости (не более Initial current).

Специалисты советуют заряжать аккумуляторы технологии AGM умными зарядками. В них заложены последние достижения в технологии метода зарядки. Например:

  • ПЛАВНЫЙ СТАРТ (SOFT START).
  • ДИАГНОСТИКА (ANALYSE).
  • ОСНОВНАЯ ЗАРЯДКА (BULK).
  • ПОГЛОЩЕНИЕ (ABSORPTION).
  • ВОССТАНОВЛЕНИЕ (RECOND).
  • БУФЕРНЫЙ РЕЖИМ (FLOAT).
  • ДЕСУЛЬФАТИЗАЦИЯ (DESULPHATION).
  • ИМПУЛЬСНАЯ ЗАРЯДКА (PULSE).

В основном, автоматические ЗУ выполняют зарядку за 3 этапа.

  • Заряд постоянным током.
  • Постоянным напряжением.
  • Поддерживающий режим.

На рисунке 4 графическое изображение изменения напряжения и тока в процессе зарядки.

Все эти этапы можно выполнить и вручную, но это потребует постоянного вашего присутствия для контроля тока заряда и напряжения на аккумуляторе, что займёт много времени, и не исключены ошибки. В интеллектуальных ЗУ все эти этапы взаимосвязаны. Процесс зарядки происходит без повреждений и без перезаряда.

Но в случаях, если батарея сильно разряжена и не принимает ток, ЗУ не сможет её восстановить, так как работает по правилам. Тогда можно будет попробовать реанимировать (восстановить) в ручном режиме.

В случаях, когда батарея не принимает заряд, можно попробовать варварский метод, типа раскачки. Зарядка батареи начинается с постепенного увеличения напряжения, превышающего значение Cycle use (14,7), и может достигать более 30 В. Такое напряжение можно взять, например, от лабораторного регулируемого блока питания или самодельного БП, собранного по схеме, изображённой на рисунке 5. Блок питания выдаёт напряжение от 1,2 В. до 30 вольт и ток до 10 ампер. Т1 установлен на радиатор.

При этом нужно постоянно контролировать ток и напряжение. Процесс восстановления батареи выполняется по пунктам;

  • Постепенно повышать напряжение (от 12 В) до тех пор, пока ток не начнёт расти.
  • При таком напряжении подождать, пока ток не вырастет до 0,5 ампера.
  • Если ток продолжает расти, постепенно уменьшать напряжение.
  • При напряжении 13 вольт оставить батарею на зарядке, пока ток не начнёт падать.
  • При токе 0,1 А отключить батарею от ЗУ.
  • Подключить к батарее автомобиля лампочку мощностью 10,20 W для малой ёмкости, а для большой — лампочку от фары, на время, пока не разрядится до 10 вольт.
  • Повторить зарядку при напряжении 13 В.
  • Если батарея принимает зарядку, то она восстановилась.
  • Дать постоять сутки, и если напряжение сильно не упадёт, то ещё какое-то время его можно использовать.
  • Колпачки и крышку установить на место.
  • Процесс заряд–разряд можно повторить.

Если ток при большом напряжении не растёт, то батарея, к сожалению, восстановлению не подлежит. Чтобы продлить жизнь разряженному накопителю, в качестве зарядки можно воспользоваться подручными средствами, такими как:

  • Блок питания ноутбука.
  • Блок питания для компьютера.
  • Адаптеры на 12 В (для светодиодных лент).

Процесс зарядки не должен прерываться до полного заполнения ёмкости батареи. Большие токи или напряжение при зарядке губят agm аккумуляторы. Если не указаны эксплуатационные характеристики, то нужно придерживаться стандартных.

Спасибо, помогло!9Не помогло1

Сейчас читают:

Как и чем можно зарядить аккумулятор автомобиля если нет зарядника

Как правильно заряжать гелевые аккумуляторы на 12 вольт

Как правильно заряжать айфон чтобы не убить аккумулятор

Проблемы с зарядкой аккумулятора и генератором на ВАЗ 2106-2107 — лампа горит, но зарядка есть

Как правильно заряжать повербанк и как определить что он зарядился?

Что можно сделать

Из старого бесперебойника может получиться множество устройств на скорую руку. Кроме всего прочего, среди них следует особо отметить полезные в быту:

  • зарядное устройство;
  • простой инвертор;
  • ИБП для газового котла;
  • источник 12 вольт (для магнитолы и других целей).

Зарядное устройство

Чтобы из старого бесперебойника сделать зарядное устройство, действовать нужно следующим образом:

  1. во-первых, определяются первичный и вторичный контуры трансформатора;
  2. на первичный подается 220 В путем врезки в цепь регулятора напряжения (подойдет реостат для лампочки);
  3. мост примерно на 40-50 ампер подключается ко вторичной трансформаторной обмотке;
  4. соединить клеммы и соответствующие полюса аккумулятора.

Калибровка напряжения будет осуществляться импровизированным регулятором в пределах 0-15 вольт.

Контролировать уровень заряда придется согласно индикатору или при помощи вольтметра.

Простой инвертор

Из трансформатора без аккумулятора получится рабочий инвертор для автомобиля. Процесс сборки будет происходить по следующей схеме:

  1. разборка бесперебойника: удаление аккумулятора, откус клемм, зачистка концов;
  2. поиск разъема для подключения к сети (при наличии разъема, его следует удалить, при отсутствии — от платы откусываются провода, концы зачищаются);
  3. провода от аккумулятора при помощи паяльника необходимо соединить с проводами от расположенного на задней панели разъема, места пайки не изолируются;
  4. к устройству припаивается гнездо прикуривателя с соблюдением полярности и изоляцией мест пайки;
  5. исключается внутренний динамик устройства (отрывается плоскогубцами или снимается плата);
  6. сборка корпуса путем добавления стандартных розеток (для некоторых ИБП они уже включены в изначальную конструкцию).

ИБП для газового котла

Компьютерный ИБП подойдет и для газового котла. Процесс преобразования стоит производить следующим образом:

  1. удаление неисправного блока питания;
  2. создание контактных зажимов с учетом соблюдения полярности (лучше сделать зажимы разного цвета для обозначения плюса и минуса) путем проделки 2-х отверстий, фиксации контактных зажимов и припайки к ним ранее подходящих к внутреннему блоку питания от компьютера проводов;
  3. для недопущения преждевременной поломки устройства из-за перегрева потребуется монтаж вентиляторов с корпусом или без, подключаемых последовательно (для их запуска рекомендуется использовать светодиод, припаяв его выводы к обмотке маленького реле, причем к одному из контактов реле потребуется припаять провод от входящего “+” батареи аккумулятора, а ко второму — свободный провод красного цвета от вентилятора, другой свободный провод черного цвета припаивается к минусу батареи).

Источник 12 вольт

Вышедший из строя бесперебойник можно адаптировать и под источник 12 вольт. Делается это очень просто. Во-первых, к шнуру бесперебойника потребуется подсоединить розетку. Для этого от него первоначально отрезается один конец. После выполнения этой процедуры при помощи бесперебойника уже можно заряжать телефон. Путем дальнейших несложных преобразований, описанных выше, можно увеличить мощность самодельного устройства (см. часть про инвертор).

Таким образом, старый бесперебойник из компьютера подойдет для различных целей. Описанные устройства — лишь неполный список того, что можно сделать, обладая элементарными знаниями в физике.

Поэтому рекомендуем не спешить выкидывать старый компьютер — внутри может найтись много всего интересного!

Также обращаем особое внимание всех наших читателей на необходимость неукоснительного соблюдения техники безопасности и мер предосторожности

Принцип зарядки АКБ

Существует два способа зарядки АКБ:

  • Зарядка постоянным током
  • Зарядка постоянным напряжением

Какой из них лучше однозначно сказать нельзя. Всё зависит от того, чего Вы хотите добиться. Быстроты зарядки или полной зарядки. Я предпочитаю заряжать АКБ вторым способом. И далее я обосную свою позицию.

Зарядное устройство постоянным током значительно проще схематически и дешевле в изготовлении. Зарядное устройство постоянным напряжением значительно сложней схематически и дороже в изготовлении. Те кто заряжал аккумуляторы старыми советскими зарядками (кстати очень замечательными по своим техническим параметрам и надёжностью исполнения и работы) знают теорию.

Если АКБ полностью разряжена – откручиваем пробочки на АКБ, подключаем АКБ к зарядке, выставляем ток в одну десятую от ёмкости АКБ и заряжаем 12 часов. Через 12 часов уменьшаем ток на половину (до одной двадцатой от ёмкости) и дозаряжаем час-два, пока электролит не начинает “кипеть”, отключаем зарядку. Кипение электролита это процесс выделения из него паров водорода. В идеале кипеть электролит не должен. Потому что потом придётся брать ареометр, мерить его плотность и добавлять дисцилированную воду. Поэтому нужно постоянно понижать ток.

Если АКБ потеряла свою ёмкость в процессе жёсткой эксплуатации, глубокого разряда или просто старения, она может зарядиться за пару часов. И электролит начнёт кипеть через час после подключения зарядки.

Зарядка постоянным током подразумевает, что при зарядке напряжение повышается. И как только напряжение превысит 14,40 вольт электролит закипит по-любому. Что делать в таком случае?.. Вариант первый – следить за процессом зарядки постоянно понижая ток, держа напряжение зарядки на отметке 14,40 вольт. Вариант второй – использовать автомат, который следит за этим сам. Но следит за напряжением, понижая ток заряда по мере надобности. Это и есть зарядка вторым способом – постоянным напряжением.

Второй фундаментально важный момент – правильная зарядка АКБ на ВСЕ 100 % электрической ёмкости:

ПОЛНОСТЬЮ ЗАРЯДИТЬ АКБ (НА ВСЕ 100% ЕЁ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЁМКОСТИ) БЕЗ ВЫКИПАНИЯ ЭЛЕКТРОЛИТА МОЖНО ТОЛЬКО НАПРЯЖЕНИЕМ 14,40 ВОЛЬТ !

Я предпочитаю заряжать АКБ постоянным напряжением 14,40 вольт. Практика такова, что зарядить аккумулятор на 100 % достаточно сложно. Когда АКБ набрала свою ёмкость на 95 % ток её заряда очень маленький, а на 99% он просто мизерный и может быть всего 30 миллиампер. Я отмечу одну деталь – это всё на грани кипения электролита. Теоретически электролит начинает кипеть при напряжении заряда 14,41 вольт при условии, что АКБ сделана идеально, а при 14,40 не кипит. На практике это может быть и 14,38 вольт и 14,42. Всё зависит от изготовителя АКБ и индивидуально для каждой конкретной АКБ. Но суть, надеюсь Вы, дорогой читатель, уловили.

Недостатком зарядки по напряжению является время зарядки. Обычно АКБ набирает полную ёмкость заряда (100 %) за время более суток. Здесь очень важен ток зарядки на начальном этапе. Можно заряжать на начальном этапе и током в одну пятую от ёмкости. Тогда время зарядки сократится. Как и время службы АКБ, но незначительно. Теорию зарядки никто не отменял. Предпочтительней не выходить за рамки тока зарядки более одной десятой от ёмкости АКБ. Выбирать Вам, читатель.

Как сделать лабораторный блок питания?

Изготовление лабораторного блока питания из старого бесперебойника — более сложная задача. Лабораторный блок питания зачастую используется радиолюбителями. Помимо трансформатора от старого ИБП, потребуются также:

  • мощный транзистор;
  • диоды для выпрямления напряжения;
  • микросхема (от ОУ);
  • реле;
  • набор светодиодов;
  • варистор;
  • разъемы;
  • оксидные конденсаторы;
  • керамические конденсаторы.

Экспликация блока питания представлена на рисунке 2.

Первичная обмотка трансформатора получает напряжение от сети через вставленный элемент FU1 и выключатель подачи питания SА1. Подключенный параллельно RU1 (варистор) служит защитой от скачков напряжения.

При помощи R1 (резистор токоограничения) и VD1 (диод) происходит питание светодиода HL1, который выполняет роль индикатора наличия сетевого напряжения.

К обмотке || подключается выпрямитель напряжения, расположенный на VD2-VD5 (диодные сборы). Положение релейных контактов К 1.1 определяет работу трансформатора как двухполупериодного с напряжением в районе 10 В или как мостового с напряжением примерно 20 В. От выпрямителя напряжение поступает к полевому транзистору.

При помощи конденсаторов С1 и С3 сглаживаются пульсации. При помощи резистора R17 обеспечивается минимальная нагрузка стабилизатора напряжения.

От собранного на VD6-VD9 (диоды) выпрямителя при участии С2 и С5 (конденсаторы) происходит питание параллельного стабилизатора на:

  • микросхемах (DA1, ОУ DA2);
  • реле К1;
  • вентиляторе M1.

HL2 (светодиод) подает сигнал при наличии напряжения в этом выпрямителе. Порог ограничения тока устанавливается резисторами:

  • R7;
  • R8.

Управление реле (К1) происходит при помощи резистора (VT2). Выходное напряжение устанавливается R19 (подстроечный резистор). При его превышении при помощи реле происходит переключение выходного напряжения. При превышении установленного R15 (резистор) значения максимальной температуры VT3 (транзистор) и RK1 (терморезистор) запускают в работу M1 (вентилятор). Чрезмерное напряжение реле и вентилятора распределяются, соответственно, на R13 и R18 (резисторы).

Инвертор из бесперебойника своими руками

Рейтинг 4.5 из 5. Голосов: 22

Автомобильный инвертор (преобразователь 12v в 220v) является незаменимым аксессуаром не только в походе или на даче, но и в дальней дороге. Мало кто знает, что можно не покупать готовое устройство, а лучше самому изготовить инвертор из бесперебойника (UPS или ИБП).

Переделка бесперебойника в инвертор потребует минимум затрат (розетка, крокодильчики, либо папу для прикуривателя). Также убедитесь, что Ваш ИБП имеет «холодный пуск», то есть способен самостоятельно запускаться без наличия 220В., в противном случае наш самодельный инвертор не будет запускаться от аккумулятора.На самом деле изготовить автомобильный инвертор своими руками достаточно просто, сначала подключаем розетку к заднему выходу на ИБП.Удалить спикер, выпаять или оторвать пассатижами. Если этого не сделать, то он будет все время пищать, т.к. на входе нет 220В. ИБП предназначен для краткосрочной работы от АКБ (15-20 минут), для более продолжительного периода работы требуется охлаждение. Вентилятор устанавливаем в боковую крышку, направление потока воздуха должно быть внутрь. Вместо проводов аккумулятора припаиваем свои провода нужной длинны для подключения их к сети автомобиля. Самодельный инвертор готов. Для контроля разряда АКБ на переднюю часть ИБП можно установить цифровой вольтметр. Если нагрузка будет до 150Вт, то подключать самодельный инвертор можно через прикуриватель. В противном случае подключение выполняем напрямую к АКБ. Также стоит учитывать, что при длительной нагрузке больше 150Вт потребуется дополнительный радиатор. Такой инвертор небольшой мощности позволит Вам подзарядить ноутбук, подключить лампу или даже использовать маломощные инструменты.

Инверторы со встроенным стабилизатором

Что такое стабилизатор напряжения? Обычно это отдельное устройство, позволяющее в широком диапазоне, и с хорошей точностью, выравнивать напряжение промышленной сети, если оно очень низкое или высокое. Например, качественный стабилизатор, позволяет поднять до 220 В сетевое напряжение, даже если в сети всего 120 В. Или наоборот, понизить сетевое напряжение, допустим с 270 В, до тех же 220 В. Качественные стабилизаторы выполнены на долговечных и быстродействующих симисторах, имеют минимум 8 переключающихся порогов. Ну а теперь посмотрите на характеристики встроенной в инвертор функции стабилизатора. Обычно это только 2 или 3 порога, используются не симисторы, а реле. В итоге, малая долговечность и узкий диапазон выравнивая сетевого напряжения. И есть ещё одна неприятная особенность у инверторов со встроенным стабилизатором. Они мало подходят для использования в условиях автономии, то есть там, где нет сети вообще. Ведь даже имея хорошее встроенное зарядное устройство, они не могут заряжать аккумуляторы от большинства обычных бензо/дизель генераторов. Почему? Потому, что именно из-за встроенного стабилизатора, они требуют очень качественного и устойчивого напряжения на своём сетевом входе. Т.е. генератор должен быть дорогим и с большим запасом мощности (а такой стоит в несколько раз дороже обычных генераторов).

Почему же встроенный в инверторе стабилизатор так повышает его требования к качеству и мощности бензо/дизель или газо генератора? Посудите сами. Генератор при увеличении нагрузки, чтобы удержать напряжение в районе 220 В, автоматически прибавляет обороты. При снижении нагрузки – снижает обороты по той же причине. Теперь рассмотрим цепочку генератор – стабилизатор – инвертор – меняющаяся нагрузка. Допустим, что-то включили, например электрочайник мощностью 2 кВт. Нагрузка подастся на 220 В, проходящее через стабилизатор, от работающего генератора. Напряжение в первую долю секунды начнёт проваливаться. Как вы думаете – кто среагирует первым стабилизатор или генератор? Правильно, стабилизатор, так как генератор более инерционен, обороты мгновенно не поднимешь.

Итак, стабилизатор переключится на повышающую обмотку, чтобы компенсировать провал. Но затем этот провал всё же доходит и до генератора. Генератор со своей стороны тоже повысит напряжение. На это повышение снова среагирует стабилизатор и понизит порог, на стабилизатор опять среагирует генератор и т.д. Возникнет колебательный процесс, который может пойти в разнос. И тогда одно из двух – система будет аварийно отключаться, или, этот колебательный процесс быстро затухнет и всё войдёт в норму. Так вот всё почти мгновенно «устаканивается», в том случае, если генератор качественный и имеет большой запас мощности. Тогда он на чайник 2 кВт будет реагировать как на «муху залетевшую в окно», потому что тогда чайник не сможет раскачать его обороты. Но стоят такие генераторы слишком дорого.