12V DC UPS สำหรับอุปกรณ์เครือข่าย

ความต้องการของฉันคือการจัดหาอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานต่ำเช่นโมเด็ม DSL ฯลฯ อุปกรณ์เหล่านี้ส่วนใหญ่อินพุต 12V / 9V DC ดังนั้นฉันจึงไม่เห็นค่าในการใช้ UPS ธรรมดาซึ่งแปลง DC เป็น AC จากนั้นกลับไปเป็น DC จำนวนมาก การแปลงจำนวนมากของการสูญเสียพลังงานเงินจำนวนมากที่เกี่ยวข้อง ฉันต้องการเอาต์พุต DC UPS ซึ่งสามารถป้อนลงในอุปกรณ์เหล่านี้ได้โดยตรง

ฉันไม่ได้เป็นมืออาชีพดังนั้นฉันต้องการไดอะแกรมวงจรสำหรับ DC UPS ว่า:

1. ใช้อินพุต 12V
2. ให้เอาต์พุต 12V ไปยังอุปกรณ์
3. หากมีกระแสไฟเข้าก็จะทำการชาร์จแบตเตอรี่ด้วย
4. หากกระแสอินพุตไม่พร้อมใช้งานจะให้กระแสจากแบตเตอรี่ไปยังอุปกรณ์ที่ต่อพ่วง

ก่อนอื่นคุณต้องรู้ว่าแบตเตอรี่ 12V SLA ไม่ได้เป็นแบบ 12V หากชาร์จแล้วมันจะอยู่ที่ประมาณ 14.3V (แต่ขึ้นอยู่กับเคมีและอุณหภูมิ) เมื่อปล่อยประจุแล้วมันอาจจะต่ำถึง 10V

ทางออกที่แข็งแกร่งที่สุดคือการตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ทั้งหมดสามารถทนต่อ 10-15 V เพราะมันจะช่วยให้คุณสามารถกำจัดเอาท์พุทควบคุมซึ่งจะเสียพลังงานบางส่วนในขณะที่แบตเตอรี่

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เกือบทั้งหมดที่กล่าวว่า 12V จะสามารถทนต่อ 10-15V ได้อย่างง่ายดายส่วนใหญ่จะมีความสุขกับ 8-24V เช่นกันข้อยกเว้นหลักคือคอมพิวเตอร์ที่ป้อนอินพุต 12V โดยตรงไปยังฮาร์ดดิสอุปกรณ์เหล่านั้นชอบ 12V ที่มีการควบคุม

เครื่องชาร์จที่ดีจะต้องควบคุมแรงดันไฟฟ้าลอยตามอุณหภูมิและ จำกัด กระแสการชาร์จ

ทางออกหนึ่งคือ:

• แหล่งจ่ายไฟหลักแบบ AC / DC ที่มีเนื้อวัว, อิฐพลังงาน 19V สำหรับแล็ปท็อปสามารถทำได้
• ตัวแปลง DC / DC ของ Buck จัดการการชาร์จ แต่สามารถใช้ LM317 แบบง่ายได้เช่นกัน
• ตัวแปลง DC / DC ของ Buck จัดการกับกฎระเบียบเอาต์พุตออนไลน์
• สวิตช์ (2 FETs) ซึ่งเปลี่ยนไปใช้แบตเตอรี่หากเอาต์พุตของตัวแปลงออนไลน์หลุดออกจากการควบคุม

ตัวแปลงบั๊กมีแนวโน้มที่จะง่ายและมีประสิทธิภาพมากกว่าตัวแปลงบั๊ก / บูสต์ดังนั้นจึงเป็นเหตุผลที่ดีที่จะชอบตัวแปลงในการออกแบบ แต่ถ้าคุณต้องการเอาท์พุท 12V ที่ได้รับการควบคุมจริงๆแล้วไม่มีทางที่จะหลีกเลี่ยง แผนจะกลายเป็น:

• แหล่งจ่ายไฟหลัก AC / DC ที่มีเนื้อวัว, อิฐพลังงานขนาด 19 โวลต์สำหรับแล็ปท็อปน่าจะทำได้ดี
• ตัวแปลงบั๊ก DC / DC ที่จัดการการชาร์จ แต่ยังสามารถใช้ LM317 แบบง่ายได้โดยเฉพาะถ้าแบตเตอรี่ถูกเก็บไว้ที่อุณหภูมิคงที่ (ดู "SLA charger lm317)
• สวิตช์ (ตัวควบคุม opamp ที่ควบคุม 2 FET สองตัว) ซึ่งเปลี่ยนอินพุตของตัวปรับแรงดันเอาต์พุตจากอินพุตหลัก DC ไปยังแบตเตอรี่หากมันลดลงต่ำกว่าแรงดันแบตเตอรี่หรือเพียงแค่ไดโอดสองตัว
• Buck / boost ตัวแปลง DC / DC ที่จัดการกับกฎข้อบังคับเอาต์พุต

โทโพโลยีตัวแปลงบั๊ก / บูสต์ที่ดีคือ SEPIC เนื่องจากคุณต้องการเพียง FET เดียวและม้วนเดียวดังนั้นมันจึงถูกกว่าตัวแปลงสองตัวแบบแบ็คทูกลับ: http://dren.dk/carpower.htmlการออกแบบที่เชื่อมโยงจะส่งออก แรงดันไฟฟ้าเดียวกันไม่ว่าแรงดันอินพุทคืออะไร (8-24 V)

... หรือถ้าคุณโชคดีคุณสามารถซื้อได้ที่: http://www.mini-box.com/micro-UPS-load-sharing

ข้อเสนอแนะของฉันคือการใช้แบตเตอรี่แรงดันไฟฟ้าด้านบนเช่นแบตเตอรี่ 24V, 36V หรือ 48V แรงดันไฟฟ้าสามารถเพิ่มขึ้นเพื่อชาร์จและก้าวลงเพื่อเรียกใช้อุปกรณ์ ฉันขอแนะนำตัวควบคุมบูสเตอร์แบบสวิตช์สำหรับการชาร์จ (ใช้ IC ชาร์จโดยเฉพาะ) และตัวแปลงบั๊กสำหรับการคายประจุ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าตัวแปลงใด ๆ ได้รับการจัดอันดับเพื่อจัดการกับแรงดันไฟฟ้าสูงสุดของแบตเตอรี่ - ตัวอย่างเช่นแบตเตอรี่ 48V อาจถึง 58V เมื่อชาร์จเต็ม! นอกจากนี้ควรระวังแรงดันไฟฟ้าเกิน 60V (dc; 30V สำหรับ ac) - โดยทั่วไปถือว่าเป็นอันตรายเพราะอาจทำให้เกิดไฟฟ้าช็อตและต้องมีมาตรฐานการเดินสายที่เหมาะสม

ในฐานะที่เป็นจุดเริ่มต้นฉันจะศึกษาตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าและค้นหาแบตเตอรี่ที่ตรงกับความต้องการของคุณ มีหลายประเภทที่สามารถใช้ได้เช่นแบบเส้นตรง (ราคาถูก แต่ไม่มีประสิทธิภาพ) และการสลับ (มีราคาแพง แต่มีประสิทธิภาพน้อยกว่า) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่จะส่งออกเฉพาะกระแสเมื่อไม่มีแรงดันไฟฟ้าเข้าค่อนข้างง่าย ตราบใดที่แรงดันไฟฟ้ามีค่ามากกว่าแบตเตอรี่แบตเตอรี่จะทำหน้าที่เป็นตัวจ่ายไฟและอินพุตจะทำการชาร์จแบตเตอรี่ มิฉะนั้นแบตเตอรี่จะทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงาน มันอาจจะมีประโยชน์สำหรับคุณที่จะรู้ว่ารถยนต์ขนาด 12 โวลต์หรือแบตเตอรี่รอบลึกปกติประมาณ 12.5 โวลต์เมื่อชาร์จจนเต็ม นั่นหมายความว่าคุณสามารถตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าอินพุตของคุณที่ประมาณ 12.5 โวลต์เพื่อชาร์จแบตเตอรี่และตั้งค่าเอาท์พุทตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ 12 โวลต์หวังว่านี่จะช่วยได้

วิธีการของฉันจะเลือกแบตเตอรี่ 24 โวลต์หรือแบตเตอรี่รถยนต์สองก้อนหรือคล้ายกันในซีรีส์ จากนั้นควบคุม 24 โวลต์เพื่อสร้างเอาต์พุต 12 โวลต์ของคุณ จากนั้นซื้อหรือสร้างเครื่องชาร์จ AC สำหรับแบตเตอรี่ (IES) http://www.batterystuff.com/battery-chargers/12-volt/marine-chargers/GEN2.html