Obwód zapasowy baterii-Istnieje duża szansa, że doświadczyłeś przerwy w dostawie prądu, ale automatycznie otrzymałeś kolejne zasilanie z baterii. Baterie zapasowe zazwyczaj dostarczają energię do systemu bez głównego lub zewnętrznego źródła zasilania. Baterie zapasowe mogą obejmować ekspansywne urządzenia akumulatorowni dla bezprzerwowego zasilania (UPS) do pojedynczych ogniw w komputerach. Przykładami zastosowań są dyski półprzewodnikowe, serwery, budziki, aplikacje medyczne i kilka systemów, w których zasilanie jest zapewnieniem. Ten artykuł wprowadza Cię do projektów obwodów podtrzymania bateryjnego, z których główny jest z zasilaczem 12V.
Bateria zapasowa w płycie głównej
Źródło; Wikimedia
Obwód zapasowy baterii-Co to jest obwód podtrzymania bateryjnego?
Obwody podtrzymania bateryjnego są typami obwodów, które natychmiast przenoszą obciążenie na baterię, gdy nie ma głównego zasilania. Jeśli jednak istnieje główne zasilanie, obciążenie przenosi się na zasilacz, gdy bateria zapasowa przechodzi w tryb ładowania.
Obwód podtrzymania bateryjnego można najczęściej znaleźć w aplikacjach obejmujących systemy nadzoru, takie jak obsługa alarmów. W ten sposób, gdy w trakcie awarii sieci zasilającej, akumulator zapasowy natychmiast przejmuje obciążenie.
(alarm bezpieczeństwa domu)
Schemat obwodu rezerwowego akumulatora
Schemat obwodu podtrzymania bateryjnego
Na schemacie podano prosty obwód podtrzymania bateryjnego. A jeśli chodzi o funkcjonowanie;
Układ scalony 7812 dostarcza 12V regulowanego prądu stałego do zasilania obwodu. Dodatkowo, ładuje on akumulator.
Następnie, dioda LED pokazuje stan zasilania.
Jeśli zasilanie sieciowe jest dostępne, D1 będzie forward bias następnie przekaże prąd do akumulatora poprzez R2. W naszym przypadku wartość R2 powinna dawać prąd 90mA, co pomoże w powolnym ładowaniu.
Jednak bez zasilania sieciowego, D2 działa na zasadzie forward bias, a D1 na zasadzie reverse bias. W związku z tym, obwód ten tworzy kopię zapasową.
Obwód zapasowy baterii-Stwórz obwód podtrzymujący baterię
Teraz, stwórzmy nasz obwód podtrzymania bateryjnego używając poniższych przykładów.
Zasilacz 12V z obwodem podtrzymania bateryjnego
Użyjemy zasilacza 12V do stworzenia obwodu podtrzymania bateryjnego dla naszego pierwszego projektu DIY. Kiedy istnieje napięcie zasilania, obciążenie przesuwa się na to główne zasilanie, ponieważ akumulator przechodzi w tryb automatycznego ładowania. Jednakże, gdy nie ma zasilania sieciowego, obwód automatycznie przeniesie obciążenie prądowe na akumulator - metoda rezerwowa.
Obwód zapasowy baterii-Materiały do przygotowania
Do elementów sprzętowych obwodu należą;
Akumulator - 12V 7,2AH,
Dioda Zenera - 9,1V lub diody Schottky'ego dla niskich napięć tj. 0,4V,
Dioda Schottky'ego
Źródło; Wikimedia
LM812 IC,
Przekaźnik - 12V
Zielona dioda LED,
Transformator step-down - 110V lub 230V AC na 12V/1mA,
4 Prostowniki mostkowe - 1N4007,
Kondensatory - 1000µF/50 V, 330µF, 100nF,
Rezystory - 1KΩ (3 sztuki), 10KΩ, 470RΩ,
Przełącznik,
Tranzystor - 2N4401, 2N4403, oraz.
dwie sztuki diody zarówno 1N4007 jak i 1N4148.
Schemat obwodu
Schemat obwodu zasilacza 12V z podtrzymaniem bateryjnym
Wyjaśnienie zasady działania
Powyższy obwód składa się z trzech części dla tej zaawansowanej technologii przełączania zasilacza 12V.
Pierwsza część obejmuje transformator step-down, który dostarcza energię do obwodu podtrzymania bateryjnego.
Druga posiada automatyczną ładowarkę akumulatorów, 12V 7.2AH. Alternatywnie, można użyć 12AH lub 10AH dla dłuższej kopii zapasowej baterii. Akumulatory 25 lub 20 AH SLA są również godne polecenia, choć ich ładowanie trwa dłużej, przez co zmniejsza się czas podtrzymania. Na przykład pełne naładowanie rozładowanego akumulatora 20AH może trwać do 20 godzin.
Gdy bateria zostanie w pełni naładowana, obwód natychmiast przestanie działać. Również zielona dioda tutaj wskazuje, czy masz w pełni naładowany akumulator.
Trzecią częścią jest regulator napięcia. Wykorzystuje on kondensatory wygładzające oraz układ scalony LM812, aby zapewnić czyste i stałe napięcie zasilania 12V.
Układ wytwarza prąd wyjściowy 1A, który pasuje do urządzeń pracujących pod prądem 1A.
Możesz zmodyfikować obwód używając odpowiednich diod i transformatora o wysokim amperażu, aby uzyskać jeszcze wyższy prąd. Dodatkowo tranzystor IC może zmienić prąd wyjściowy. Ostatecznie obwód będzie szybciej ładował akumulator o wyższym amperażu.
Obwód zapasowy baterii-Uwagi dotyczące regulacji obwodu
Przed użyciem obwodu, będziesz musiał dokonać kilku regulacji.
Najpierw podłącz obwód do regulowanego napięcia zasilania 14,4V.
Następnie usuń transformator i baterię. Po tym podłącz zasilacz tam, gdzie początkowo miałeś baterię.
Kontynuuj regulację zmiennego rezystora 10K aż do momentu, gdy zacznie świecić zielona dioda.
Czwarty krok polega na wymianie regulowanego zasilacza na twój oryginalny transformator i baterię. Twój układ wejdzie w tryb ładowania.
Podczas ładowania sprawdź, czy dioda LED świeci, gdy napięcie baterii osiągnie 14,4V. Możesz również użyć multimetru do sprawdzenia napięcia. Jeśli dioda LED nie świeci, reguluj zmienny rezystor 10K, aż zacznie świecić.
(Żarówka LED)
Twój obwód jest teraz gotowy do użycia.
Obwód zapasowy baterii-Prosty obwód baterii zapasowej 5V
Prosty obwód 5V ma zastosowanie w projektach mikrokontrolerów, gdzie trzeba utrzymać źródło prądu bez zakłóceń.
Prosty obwód z zapasową baterią 5V
Jego działanie jest następujące;
Kiedy główny zawodzi, bateria automatycznie przejmuje obciążenie. Następnie, gdy główny zaczyna działać, bateria przełącza się w tryb ładowania.
Alternatywna forma zabezpieczenia
Akumulator zapasowy często przechodzi w stan gotowości, gdy główne zasilanie przestaje działać. Jednak tylko alarmowe sekcje systemu lub krytyczna pamięć lotna są zasilane. W związku z tym potrzebna jest duża bateria do przenoszenia danych w przypadku długich przerw w zasilaniu.
Z kolei systemy zapasowe oparte na kondensatorach zapewniają ciągłe zasilanie w przypadku awarii zasilania głównego. W ten sposób system przeniesie lotne dane do pamięci flash, korzystając z krótkotrwałego zasilania awaryjnego. Ale będziesz potrzebował dodatkowych zabezpieczeń, aby zapewnić, że kondensatory nie przekroczą swojego maksymalnego napięcia w trybie ładowania.
Wniosek
Akumulator zapasowy działa poprzez naprzemienne przechodzenie z trybu ładowania na metodę rezerwową. Przy odpowiedniej pielęgnacji, np. w średniej temperaturze i wilgotności, bateria zapasowa może wystarczyć na 3-5 lat zasilania awaryjnego.
Czy planujesz wykonać projekt(y)? Jak o kontakt z nami z pytań technicznych, aby uzyskać więcej wskazówek, gdy utknął. Będziemy bardziej niż szczęśliwi, aby pomóc.