ИБП 12 В постоянного тока для сетевого оборудования

Мое требование состоит в том, чтобы поддерживать работу устройств с низким энергопотреблением, таких как DSL-модемы и т. Д. Большинство из этих устройств потребляют 12 В / 9 В постоянного тока, поэтому я не вижу смысла в использовании обычных ИБП, которые преобразуют постоянный ток в переменный, а затем обратно в постоянный, преобразование много потери мощности много денег вовлечено. Мне нужен выход ИБП постоянного тока, который можно напрямую вводить в эти устройства.

Я не профессионал, поэтому мне нужна принципиальная схема для ИБП постоянного тока, которая:

1. Занимает 12В вход.
2. Дает 12 В выход на устройства.
3. Если входной ток доступен, он также зарядит батарею.
4. Если входной ток недоступен, будет передаваться ток от батареи к подключенным устройствам.

Прежде всего, вы должны понимать, что 12-вольтовая батарея SLA не заряжается до 12 В, если она заряжается, то при разряде она составляет около 14,3 В (но это зависит от химического состава и температуры), тогда она может составлять всего 10 В.

Самое надежное решение - убедиться, что все оборудование может выдерживать 10-15 В, потому что это позволит вам избавиться от любого регулятора мощности, который будет расходовать энергию при работе от батареи.

Почти вся электроника, которая говорит, что 12 В легко переносит 10-15 В, большая часть также будет довольна 8-24 В, главное исключение - компьютеры, которые подают питание 12 В непосредственно на жесткие диски, эти устройства действительно любят регулируемое 12 В.

Потребуется хорошее зарядное устройство, которое регулирует напряжение поплавка в зависимости от температуры, а также ограничивает зарядный ток.

Одним из решений будет:

• Мощное сетевое питание переменного / постоянного тока, подойдет блок питания 19 В для ноутбука.
• Преобразователь Buck DC / DC обрабатывает зарядку, но можно также использовать простой LM317.
• Преобразователь постоянного тока Buck, обеспечивающий регулировку выходного напряжения.
• Переключатель (2 FET), который переключается на батарею, если выходной сигнал онлайн-преобразователя выходит из строя.

Долговечные преобразователи, как правило, проще и эффективнее, чем понижающие / повышающие преобразователи, так что это хорошая причина, чтобы предпочесть те, что в дизайне, но если вы действительно хотите регулируемый выход 12 В, то нет способа избежать понижающего / повышающего преобразователя и План становится:

• Неплохое питание от сети переменного / постоянного тока, блок питания 19 В для ноутбука.
• Преобразователь Buck DC / DC, поддерживающий зарядку, но также можно использовать простой LM317, особенно если аккумулятор хранится при фиксированной температуре (см. «Зарядное устройство SLA lm317»).
• Переключатель (операционный усилитель, управляющий двумя полевыми транзисторами), который переключает вход регулятора выхода с первичного входа постоянного тока на аккумулятор, если он падает ниже напряжения аккумулятора или просто двух диодов.
• Преобразователь Buck / Boost DC / DC, управляющий регулированием мощности.

Хорошей топологией понижающего / повышающего преобразователя является SEPIC, потому что вам нужен только один FET и одна катушка, так что это дешевле, чем два преобразователя подряд: http://dren.dk/carpower.html связанный дизайн выдаст одинаковое напряжение, независимо от входного напряжения (8-24 В)

... или, если вам повезет, вы можете просто купить один: http://www.mini-box.com/micro-UPS-load-sharing

Я бы предложил использовать батарею с повышенным напряжением, например, батарею 24 В, 36 В или 48 В. Напряжение может быть увеличено, чтобы зарядить его, и понижено, чтобы запустить устройства. Я очень рекомендую импульсный повышающий регулятор для зарядки (используйте специальную зарядную микросхему) и понижающий преобразователь для разрядки. Убедитесь, что любой преобразователь рассчитан на максимальное напряжение батареи - например, батарея 48 В может достигать 58 В при полной зарядке! Кроме того, будьте осторожны с напряжениями свыше 60 В (постоянный ток; 30 В для переменного тока) - они, как правило, считаются опасными, поскольку они могут привести к поражению электрическим током и требуют надлежащих стандартов электропроводки.

В качестве отправной точки я хотел бы изучить регуляторы напряжения и найти аккумулятор, который соответствует вашим потребностям. Существуют разные типы, такие как линейные (дешевые, но неэффективные) и коммутационные (немного более дорогие, но эффективные). Убедиться, что батарея будет выдавать ток только при отсутствии входного напряжения, довольно просто. Пока входное напряжение больше, чем у батареи, батарея будет действовать как источник питания, а вход будет заряжать батарею. В противном случае аккумулятор будет служить источником питания. Для вас также может быть полезно знать, что 12-вольтная автомобильная или аккумуляторная батарея с глубоким циклом обычно заряжается примерно на 12,5 Вольт при полной зарядке. Это означает, что вы можете установить входное напряжение около 12,5 вольт для зарядки батареи и установить выход регулятора напряжения на 12 вольт. Надеюсь, это поможет.

Мой подход выбрал бы 24-вольтовую батарею или две автомобильные батареи или аналогичные последовательно. Затем отрегулируйте эти 24 вольт, чтобы получить 12 Вольт . Затем купите или постройте зарядное устройство переменного тока для батареи. http://www.batterystuff.com/battery-chargers/12-volt/marine-chargers/GEN2.html