В наше время для многих компьютер является источником заработка. А отключение электричества даже на секунду может стать причиной краха. Поэтому большинство имеют источник бесперебойного питания (ИБП). Я купил не только мощный бесперебойник, но и инвертор, т. к. время работы ИБП относительно небольшое.
Расскажу как увеличить мощность и время работы бесперебойника примерно в 2 раза. Конечно, многое зависит от конкретной модели.
Бюджетные бесперебойники не могут работать долго в автономном режиме не только из-за малой емкости аккумулятора, но и ввиду отсутствия охлаждения силовых частей. Переделаем мой запасной маломощный бесперебойник с реальной мощностью не более 150Вт. Разбираем его, чтобы убедится, что он годится для такой переделки. Как правило, ИБП потребительской категории имеют запас по мощности.
Находим силовые транзисторы, обычно расположенные рядом друг с другом на радиаторах. Видим, что там есть посадочные места для дополнительных транзисторов.
Полевые транзисторы раскачивают трансформатор с частотой 50Гц, это обычная схема 2-х тактного повышающего преобразователя типа push-pull.
В бесперебойниках используют n-канальные полевые транзисторы (MOSFET) с напряжением сток-исток от 40 до 60В из линейки IRF или IRFZ. В моем стоят IRF3205, по одному в каждом плече, но есть место для 2-го такого же ключа. Поэтому я впаяю вторую пару ключей.Сначала устанавливаем выводы в отверстия, затем прикручиваем к радиатору и потом припаиваем. В моем случае радиаторы для каждого плеча отдельные, поэтому не надо изолировать их корпуса. Если теплоотвод общий, изолирующая прокладка обязательна!
Что дает такая переделка? При параллельном включении транзисторов сопротивление открытого канала уменьшается вдвое, а чем меньше сопротивление, тем меньше нагрев ключей. Т.о. распределив мощность между 2 транзисторами мы даем возможность работать ИБП гораздо дольше без перегрева.
Естественно, увеличив число ключей мы поднимаем и мощность бесперебойника в целом почти в 2 раза. Но мощность зависит не только от транзисторов, но и от силового трансформатора. К сожалению, в моем стоит трансформатор от силы на 200-250Вт. Понятно, что снять больше этого не получится, но мощность больше, чем до переделки.
2-ой этап – доработка для увеличения времени работы. Многие спрашивают: «Можно ли вместо штатной батареи использовать автомобильный аккумулятор?». Штатный аккумулятор тоже свинцовый, только герметичный, напряжением 12В и емкостью 7-9А*час в бюджетных устройствах. Так вот, ИБП можно питать от автоаккумуляторов при условии организации дополнительного охлаждения, отбирая нагретый воздух из корпуса.
Нагреваются силовые ключи и трансформатор, работающий на пределе возможности. Берем вентилятор от компьютерного БП, вырезаем отверстие в корпусе и устанавливаем кулер.
Надо помнить, что ИБП должен еще и заряжать аккумулятор. В бесперебойнике встроенный зарядочник рассчитан на штатную батарею и это примерно ток в 1А. Это мало для автоаккумулятора, но учитывая, что он подзаряжается почти все время, этого вполне достаточно. Конечно, при желании можно собрать отдельный зарядочник в корпусе ИБП, но это не входит в задачу данной переделки.
Чтобы подключить авто аккумулятор понадобятся зажимы «крокодил» и клеммы. Я немного не рассчитал высоту кулера и плату ИБП с металлической рамой, пришлось закрепить под небольшим углом, но это не повлияет на работу. Кулер подключен непосредственно к аккумулятору через отдельный выключатель, хотя в идеале желательно задействовать терморегулятор для автоматического вкл/выкл.
Небольшой расчет: допустим автоаккумулятор имеет емкость 60А*час, следовательно, он может питать нагрузку в 720Вт в течение часа. Обычно средний не игровой компьютер потребляет в пределах 250-300Вт, значит емкости хватит на 2,5часа работы. Здесь мы не учли КПД бесперебойника (70-75%), в лучшем случае, аккумулятора хватит на 1,5-2 часа. Но, согласитесь, и это неплохой резерв.
Современные электрические приборы и даже такие как утюг или освещение нуждаются в источнике напряжения с постоянным и соответствующим стандарту значением, ну а интеллектуальные системы, вообще не допускают каких-то скачков или резкого обесточивания.
Во избежание этого, уже давно стало нормой использование источников бесперебойного питания, позволяющих не только питать сеть при отключении магистрали, но и поддерживающих качество электроэнергии на должном уровне, причем собрать такую систему можно даже самостоятельно.
При наличии базовых знаний в электротехнике и опыте работы с электрическими приборами, сборка ИБП собственной конструкции, не займет много времени, и будет стоить дешевле готового изделия примерно на треть.
Все комплектующие можно приобрести в свободной продаже, так как любой ИБП состоит из таких элементов как:
- входной блок питания;
- аккумуляторная батарея;
- инвертор;
- фильтр высших гармоник;
- соединительные провода.
Для батареи используют автомобильные аккумуляторы с напряжением 12 В, рекомендуется составлять батарею из не менее чем двух аккумуляторов.
Соединение их выполняют последовательно, что способствует равномерной разрядке. Для питания используется стандартный импульсный блок питания с выходным напряжением постоянного тока на 28,8 В и силой тока 50 А. В качестве соединительных проводов рекомендуется использовать медный многожильный кабель (косичку) с сечением 12 мм 2 , так как значение тока между элементами ИБП достигает 100 А и провода с меньшим сечением могут расплавиться.
К выходным клеммам блока питания подключаются и аккумуляторная батарея, и инвертор, который преобразовывает поступающие от блока питания 28,8 В в 310 В переменного тока с вольтамперной характеристикой в виде меандра, после чего фильтр высших гармоник окончательно преобразовывает его в синусоидальное напряжение 220В.
Поскольку к ним же подключена и аккумуляторная батарея, то при переходе в автономный режим, вентилятор станет потреблять энергию из нее, хотя в данном случае он работать вообще не должен. Схему рекомендуется изменить или вообще отказаться от вентилятора в пользу мощных радиаторов.
Наиболее изнашиваемая часть бытовых ИБП – это аккумулятор, как впрочем, и самая дорогая, поэтому зачастую можно столкнуться с тем, что при полном износе АКБ, устройство попросту ставят куда-то в дальний угол, хотя его достаточно легко переделать в инвертор.
Этот аппарат предназначен для преобразования постоянного низковольтного тока в синусоидальный переменный, напряжением 220 В, что наверняка пригодится автомобилистам, проводящим много времени в дороге.
Имея под рукой такой преобразователь, можно не беспокоиться о подзарядке не только телефона, но и подключить ноутбук, телевизор или эконом-лампу.
Потребуются навыки работы с паяльником и понятие о работе электрических приборов. После разборки корпуса, необходимо удалить неработающий аккумулятор, а провода идущие к нему зачистить.
Провода идущие от сетевого разъема 220 В, аккуратно отсоединяют от платы, и также зачищают, после чего делают спайку между этой парой и проводами подключавшимися к аккумулятору, так как сечение их достаточно большое, потребуется мощный паяльник и достаточное количество припоя. Если
Для подключения к бортовой сети автомобиля, потребуется к сетевому кабелю вместо стандартного штепселя припаять прикуриватель, ну а если не планируется использовать инвертор на ходу, тогда можно поступить еще проще – вместо вилки присоединить зажимы типа «крокодил» и на стоянке подключать его напрямую к клеммам аккумулятора.
На выходе инвертора, монтируется стандартная розетка, если она не была до этого предусмотрена.
Источник бесперебойного питания, может использоваться даже после того, как его аккумулятор выходит из строя, например, в качестве преобразователя напряжения из автомобильного аккумулятора в стандартное синусоидальное 220 В.
Такое решение очень подойдет не только автомобилистам, всегда испытывающим недостаток в стационарном источнике питания, но и например, для дачи, или автономного источника питания в доме, на случай отключения электричества, во всяком случае, освещение гарантированно будет.
Для переделки потребуется не так уж много – паяльник, накладная розетка и провода. После разборки ИБП, старый аккумулятор необходимо отсоединить от проводов, он больше не понадобится, то же самое сделать и с сетевым разъемом 220 В.
А к проводам соединявшимся с аккумулятором подвести пару проводов не меньшего сечения, предварительно просверлив в корпусе отверстие и сделать спайку, после чего к их окончаниям подключить «папу» прикуривателя.
Дополнительно потребуется демонтировать внутренний динамик, который сразу же после включения начнет издавать неприятные звуки, а вместо выходного разъема 220 В, адаптированного под компьютерный шнур, на корпусе необходимо закрепить обычную розетку, подключив к ней выход теперь уже инвертора.
Каждому наверняка знакома ситуация, когда при смене техники на более новую не знаешь, что делать со старой, уже отжившей свое, но пока вполне исправной . Если нужды в использовании старого компьютера по прямому назначению нет, то можно придумать новые назначения для его составных частей. Для этого полезно будет знать о том, что можно сделать из бесперебойника для компьютера.
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:
- во-первых, определяются первичный и вторичный контуры трансформатора;
- на первичный подается 220 В путем врезки в цепь регулятора напряжения (подойдет реостат для лампочки);
- мост примерно на 40-50 ампер подключается ко вторичной трансформаторной обмотке;
- 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:
- разборка бесперебойника: удаление аккумулятора, откус клемм, зачистка концов;
- поиск разъема для подключения к сети (при наличии разъема, его следует удалить, при отсутствии — от платы откусываются провода, концы зачищаются);
- провода от аккумулятора при помощи паяльника необходимо соединить с проводами от расположенного на задней панели разъема, места пайки не изолируются;
- к устройству припаивается гнездо прикуривателя с соблюдением полярности и изоляцией мест пайки;
- исключается внутренний динамик устройства (отрывается плоскогубцами или снимается плата);
- сборка корпуса путем добавления стандартных розеток (для некоторых ИБП они уже включены в изначальную конструкцию).
Читайте так же: Обзор аккумуляторов на бесперебойник для компьютера и их зарядка
ИБП для газового котла
Компьютерный ИБП подойдет и для газового котла. Процесс преобразования стоит производить следующим образом :
- удаление неисправного блока питания;
- 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;
- 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).
Простой и дешевый автомобильный преобразователь напряжения можно построить на базе старого, нерабочего бесперебойника, точнее с использованием некоторых частей бесперебойника.
Устройство до безобразия простое, но имеет несколько недостатков, а точнее:
1) отсутствие каких-либо защит от короткого замыкания и перегрузки на выходе
2) Отсутствие стабилизации выходного напряжения
Единственной защитой инвертора является пара предохранителей, первый из которых установлен в цепи плюса питания, второй – на выходе.
В качестве генератора импульсов задействована микросхема CD4047, Указанная микросхема непосредственно вырабатывает импульсы с частотой около 50 Гц, а также управляет полевыми транзисторами. В идеале не хватает специализированного драйвера для управления транзисторов, но микра справляется не плохо.
Транзисторы IRFZ44 либо лююбые другие N-канальные, с напряжением от 50 Вольт и с током от 30 Ампер и выше. Мощность инвертора составляет около 150 ватт и при использовании более мощных ключей (например – IRF3205) может быть увеличена до 250-300 ватт.
Добавлять параллельно по нескольку ключей в плече с целью увеличения выходной мощности не совету, микросхема попросту не справиться с управлением ключей, в следствии чего во время работы последние могут не полностью закрыться, что приведет к короткому замыканию, и в качестве результата получим пару взорванных полевиков, которые стоят немало денег.
Топология схемы – пуш-пулл, обычный двухтактник со средней точкой.
Трансформатор взят от бесперебойника, обязательно со средней точкой. Перематывать, доматывать или отматывать ничего не нужно, на трасе есть силовая обмотка со средней точкой и выходная обмотка, на которой получим 220 Вольт, нужно лишь прозвонить вторичные обмотки (их возможно будет несколько) и найти обмотку с самым большим сопротивлением (около 15-25 Ом, в зависимости от типа трансформатора).именно эта обмотка является сетевой.
К стати! я забыл указать, что частота выходных импульсов с инвертора составляет около 50 Гц, может быть откорректирована с помощью подстроечного резистора на плате (плату можно скачать в конце статьи)
Форма выходных импульсов – прямоугольная, но коллекторные двигатели без проблем можно подключать, а вот асинхронники не советую, хотя работать будут.
Инвертор был собран в корпусе от компьютерного блока питания, также не забываем об охлаждении.
В моем случае каждый полевой транзистор установлен на отдельный теплоотвод, разумеется они изолированы друг от друга а также от корпуса. Выводы силовой обмотки с трансформатора цепляются непосредственно к радиаторам, которые являются стоком полевых транзисторов (сами транзисторы не изолированы от теплоотводов).
Монтаж сделан так, чтобы вентилятор от блока питания находился в непосредственной близости от радиаторов, он выдувает отработанный теплый воздух из-под корпуса и питается от основной шины 12 Вольт.
Для того, чтобы инвертор заработал помимо основного питания (от аккумулятора) подается слаботочный плюс на плату генератора, последний начинает работу.
И ещё хочу отметить один момент, если у вас есть грузовой автомобиль, то вам обязательно нужно знать этот ресурс. Ведь не все автомобили вечны, а такой эвакуатор сложно найти. Так, что заходите и ознакомьтесь с информацией.
В последнее время очень часто ко мне люди обращаются с просьбой предоставить инструкцию с переделкой ИБП (юпс) в автомобильный преобразователь напряжения с 12 на 220 вольт и в этой статье постараюсь пояснить, как это можно реализовать.
На самом же деле источник бесперебойного питания UPS без каких-либо переделок можно использовать в автомобиле в качестве преобразователя напряжения, поскольку ИБП сам является инвертором, который предназначен для получения сетевых 220 Вольт от встроенного свинцового аккумулятора 12 Вольт.
В частности в ИБП задействованы свинцовые аккумуляторы с емкостью 7 или 10 Ампер часов, в некоторых мощных бесперебойниках можно встретить два и даже 4 аналогичных аккумулятора, которые подключены параллельным образом для увеличения емкости и срока работы в автономном режиме.
Для переделки бесперебойник изначально нужно разобрать и вынуть встроенный аккумулятор. Шины питания, которые подключены к аккумуляторы нужно вывести из-под корпуса. Желательно использовать провода с эффективным сечением 12кв.мм. Во многих бесперебойниках, корпуса сделаны из пластика, поэтому можно просто просверлить корпус и вывести провода. Бесперебойник желательно напрямую подключить к автомобильному аккумулятору — плюс от бесперебойника к плюсу аккумулятора, минус соответственно — к минусу.
Что же можно подключить к бесперебойнику?
В первую очередь обратите внимание на мощность бесперебойника. Дешевые китайские бесперебойники с ценой не более 2000 руб обеспечивают относительно небольшую выходную мощность. В моей практике ремонтировал беперебойники от 300 до 1100 ватт, но в идеале ве они не обеспечивали заявленную мощность. К примеру — китайский бесперебойник на 650 ватт не потянул на реальную нагрузку 300 ватт. Тестировать мощность бесперебойника нужно именно на пассивную нагрузку — обогреватели, лампы накаливания и т.п.
Еще один недостаток — форма выходного напряжения, которая отличается от сетевого синуса. Почти у всех бесперебойников на выходе модифицированная синусоида. Такая форма напряжения не лучший вариант, но питать двигатели и иные нагрузки можно, хотя не рекомендую долго подключать к ИБП сетевые трансформаторы и асинхронные двигатели.
Большие размеры и вес — тоже можно считать недостатком, с учетом того, что современные автомобильные преобразователи напряжения по импульсным схемам имеют вес и размеры гораздо меньше, чем бесперебойники.
Но тем не менее, если нужен довольно неплохой, дешевый инвертор для использования в полевых условиях — ИБП можно считать оптимальным вариантом и плюс ко всему источники бесперебойного питания имеют защиту от перегруза и коротких замыканий на выходе.