Преобразователь из бесперебойника своими руками: схема инвертора 12 в 220 из ИБП

Каталог

Рубрика: Аккумуляторы и батареи

У многих пользователей ПК есть в наличии старые отработавшие свой срок ИБП. Частая их причина нетрудоспособности — это выход из строя аккумуляторов. Так как замена на новые батареи нерентабельна, а порой просто невозможна из-за отсутствия аналогов, эти устройства попросту валяются без дела или выбрасываются на помойку.

Но можно дать вторую жизнь ИБП, сделав из него очень полезное устройство — инвертор, преобразующий 12 в бортовой сети автомобиля в необходимое для некоторых приборов 220 в. Притом, что заводская версия инвертора обойдется в немалые деньги, а так вы сэкономите деньги, и сделаете из хлама нужную вещь.

Демонтаж аккумуляторов

Итак, первое, что нужно сделать — это удалить старые, потекшие батареи. Они достаточно просто демонтируются, сняв нижнюю крышку и отключив провода питания. Если остались следы потекшего электролита, чистим корпус от кристаллов окисления.

Такая операция обеспечит устранение дальнейшего вытекания кислоты, а также значительно облегчит вес аппарата.

Бесперебойник как инвертор, как сделать из бесперебойника инвертор

25.03.2016

Нередко возникает необходимость получения сетевого напряжения (220 Вольт) из аккумуляторной батареи. С такой проблемой сталкиваются дачники (в неэлектрифицированных домах) и любители автомобильных пикников. Для решения этой проблемы рекомендуется использовать инвертор. В данном случае – это устройство, преобразующее постоянное напряжение (12 Вольт), в переменное (220 Вольт). Подобный прибор можно купить в магазине, или сделать самому, из блока бесперебойного питания с неисправной батареей.

Принцип действия инвертора

Принцип действия инвертора основан на превращении постоянного электрического сигнала – в импульсный сигнал. Затем он повышается до необходимого уровня импульсным трансформатором. Положительным качеством инвертора, является наличие обратной связи, то есть контроллер преобразования импульсов (ШИМ контроллер) отслеживает выходное напряжение. При таком построении схемы выходное напряжение остается стабильным, даже при частичном разряде батареи.

По какому бы принципу не был построен блок бесперебойного питания, инвертор является его непременным элементом. Перед началом работ, следует уточнить (прочитав в интернете), к какой категории относиться источник бесперебойного питания. Существует несколько категорий ИБП: «Off-Line», «Line-Interactive» и «On-Line», с дельта-преобразованием, феррорезонансные и др. Но наибольшее распространение получили первые три. Индивидуальные особенности источников зависят от марки «бесперебойника».

Следует обратить внимание, что мощность подключаемой нагрузки не должна превышать мощности указанной на корпусе устройства, так как это может привести к выходу инвертора из строя.

В случае изготовления бесперебойника по технологии «On-Line», процессор может не разрешить запуск отключенного от сети устройства. Либо новая аккумуляторная батарея может некорректно им определятся. В обоих случаях придется изучить принципиальную схему устройства.

Для начала следует определиться с выбором аккумуляторной батареи. Ее напряжение не должно отличаться от напряжения заводской батареи ИБП, более чем на 2 Вольта. Основными характеристиками аккумулятора любого типа являются его напряжение и емкость.

Емкость – это способность аккумулятора запасать электрическую энергию. Она измеряется в ампер-часах. Например, теоретически батарея обладает емкостью в 20 ампер-часов, это значит, что она может питать нагрузку в 1 ампер – 20 часов. На практике есть много факторов, которые уменьшают время резервирования, начиная от саморазряда и заканчивая коэффициентом старения. Поэтому перед выбором аккумулятора, следует определить максимальный ток потребляемый нагрузкой и добавить 20-25% запаса.

Для проведения работ по переделке блока бесперебойного питания следует иметь средние знания в электронике (электротехнике) и уметь пользоваться инструментом для монтажа электронных схем.

При работах потребуется иметь: паяльник (40 Ватт), мультиметр, спирто-канифольную пасту (канифоль), припой (ПОС-60), монтажный провод, нож, пассатижи, кусачки и набор отверток для разборки корпуса ИБП. Также необходима принципиальная схема ИБП (ее легко можно найти в интернете).

Принципиальная схема

В простейшем случае, в категориях «Off-Line» и «Line-Interactive» выходное реле установлено по схеме минимального напряжения.

То есть, при наличии сетевого напряжения реле подтягивается и отключает инвертор от выхода устройства. В новом варианте следует установить вместо контактов «К 1. 1» тумблер размыкающий цепь. Тумблер должен иметь коммутационный ток, не менее тока потребляемого инвертором под нагрузкой.

Для подключения новой аккумуляторной батареи, следует разобрать корпус ИБП. Отпаять от платы старые соединительные провода для подключения аккумулятора и припаять новые (необходимой длины). После этого собрать корпус.

При установке инвертора в машину, при наличии свободного места, можно установить плату в любое свободное пространство (защищенное от влаги и пыли). Тумблер включения выводится в удобное для пользователя место.

Изменение схемы подключения

По конструкции бесперебойники отличаются, но принцип действия у них один и тот же — преобразовывать напряжение 12 в в 220 в. То есть в каждой модели присутствует плата с электронным преобразователем напряжения. Он-то нам и нужен. Но есть одно условие, он должен быть рабочим.

Так как приборы, которые будут подключаться к этому устройству имеют стандартную вилку на 220 в, необходимо на боковой или задней панели, установить обычную бытовую розетку для скрытой проводки. К ней-то и припаиваем провода выхода с преобразователя 220 в, которые ранее подходили к специальным трехрожковым вилкам на задней панели ИБП.

Далее необходимо сделать вход для 12 в. Для этого есть два варианта: припаять шнур с разъемом для прикуривателя или подпаять провода с крокодильчиками для подключения прямо на аккумулятор.

В первом и во втором случае, провода припаивают к тем, что шли на батарею ИБП. Очень важно соблюсти полярность подключения. Красный провод — это плюс, а черный — минус.

Как и в сети авто, так и в ИБП эти цвета должны совпадать. Лучше всего, конечно, проверить полярность мультиметром, чтобы наверняка.

Такая схема подключения предусматривает моментальную работу устройства при его подключении. Если вы хотите сделать включение через тумблер или автомат, то просто в проводе, идущем от АКБ автомобиля разрываем «плюс» и присоединяем один провод на вход, а другой на выход автомата, закрепленного на корпусе ИБП. Таким образом разрывается питание инвертора, когда это необходимо.

Инвертор из бесперебойника

В быту иногда возникает острая необходимость в бесперебойном питании различных устройств. Это могут быть аварийное освещение, инкубаторы, аквариумное оборудования или простой усилитель, с которым компания вырвалась на природу.

Современные бюджетные компьютерные источники бесперебойного питания способны проработать не более получаса от автономного питания, а те которые могут и специально для этого предназначены, стоят совсем других денег. Автомобильные инверторы на выходе не всегда выдают частоту в 50 Гц.

Если нужна автономность на несколько часов, тогда в голову сразу приходит мысль, можно ли запитать UPS от обыкновенного автомобильного аккумулятора. На этот вопрос мы и постараемся сегодня дать ответ, сделаем инвертор из ИБП своими руками.

Для переделки в инвертор мы выбрали UPS Mustek Power Must 800 USB (номер платы 098-17615-00-S1), этот UPS как будто создан для того, что бы его переделали, тем более нагрузка в 500 Вт для бытовых целей не такая уж и малая.

Переделка ИБП под автомобильный аккумулятор будет разбита на несколько этапов:

• Отключение функции Green Power
• Установка активной системы охлаждения
• Реальные тесты

Green Power в UPS – некая хитрая фишка, которая не дает бесперебойнику достаточно долго работать от АКБ. В разных аппаратах проявляется и реализуется по-разному, в одних она отключает UPS, который работает без нагрузки через 5-10 мин, в других аппаратах Green Power не дает работать UPS более 25-30 мин в независимости от его нагрузки. Иногда эту функцию можно отключить с помощью специального резистора, но бывает, что процесс отключения зашит в микроконтроллер UPS, и тут уже ничем ему особо не поможешь.

Первым делом открываем корпус и для себя делаем фотографию его внутренностей, это нужно сделать для того, что бы в дальнейшем не возникало вопросов, что и куда подключать при обратной сборке.

Поле чего отключаем все провода и достаем плату управления, номер платы 098-17615-00-S1.

Если рассмотреть плату поближе можно увидеть, что на ней нанесены таблицы меняющие режимы работы бесперебойника.

Нас интересует резистор R15A, который отвечает за функцию Green Power. Аккуратно выпаиваем резистор с платы, а для любителей тишины еще можно произвести небольшие манипуляции с бузером. Если хочется полностью избавиться от писков, которые издает ИБП можно отпаять перемычку JP82 или выпаять сам бузер, а для тех, кто хочет приглушить звук достаточно впаять небольшой резистор на 100-300 Ом, вместо этой перемычки.

Следующим шагом станет установка 80мм вентилятора и небольшая доработка корпуса UPS.

Вентилятор отлично крепится к пластиковым перемычкам, которые уже есть внутри корпуса.

Как видим вентилятор размещается по центру корпуса, что дает возможность обдувать воздухом не только трансформатор, но и радиаторы транзисторов, расположенные в верхней части корпуса.

Можно придумать массу способов, как запитать вентилятор в UPS. Но мы выбрали самый простой и доступный для повторения. Питание вентилятора можно взять с платы лицевой панели, на которой размещена кнопка питания и светодиоды. Кнопку включения ставим на положение выкл. и тестером прозваниваем выводы разъема, находим, куда приходит плюс и минус от АКБ (у нас это вывод: вывод 7 — плюс, 5 – минус).

Уже по дорожке или с помощью тестера отслеживаем плюс АКБ к кнопке питания и после кнопки (он возвращается через вывод 8 на плату). Значит, питание вентилятора можно взять с выводов: 5 – минус; 8 – плюс. При таком включении вентилятор у нас будет работать на полную мощность, когда кнопка питания будет включена, т.е. и при работе от сети (зарядке) и при работе от АКБ.

Как бесперебойник переделать в преобразователь напряжения 12/220 В

Преобразователь напряжения (инвертор) превращает постоянный 12-вольтовый ток в переменный, попутно повышая напряжение до 220 вольт. Средняя стоимость такого устройства – 60-70 долларов США. Однако даже у владельцев изношенных бесперебойников с функцией старта от батареи есть вполне реальный шанс получить работоспособный преобразователь фактически даром. Для этого нужно сделать следующее:

1. Вскрыть корпус ИБП.
2. Демонтировать аккумулятор, сняв с клемм накопителя два провода – красный (на плюс) и черный (на минус).
3. Демонтировать спикер – устройство звуковой сигнализации, похожее на сантиметровую шайбу.
4. Припаять к красному проводу предохранитель. Большинство конструкторов советуют использовать предохранители на 5 ампер.
5. Соединить предохранитель с контактом «входа» ИБП – гнезда, куда вставлялся кабель, соединяющий бесперебойник с розеткой.
6. Соединить черный провод со свободным контактом гнезда «входа».
7. Взять штатный кабель для подключения ИБП к розетке, срезать вилку. Подключить разъем в гнездо входа и определить цвета проводов, соответствующие красному и черному контактам.
8. Подсоединить провод от красного контакта к плюсу аккумулятора, а от черного – к минусу.
9. Включить ИБП.

Внутреннее устройство ИБП Eaton 5P 1150i

Такую трансформацию допускают только бесперебойники с функцией старта от батареи. То есть ИБП должен изначально уметь включаться от аккумулятора, без подключения к розетке.

Если у ИБП есть штатная розетка – 220 вольт можно снимать с ее контактов. Если таковой розетки нет – ее заменит удлинитель, подключенный к гнезду «выхода» бесперебойника. Вилка удлинителя удаляется, после чего провода припаиваются к контактам гнезда «выхода».

Основные недостатки подобных преобразователей

:

• Рекомендуемое время работы такого инвертора – до 20 минут, поскольку ИБП не рассчитаны на длительную работу от аккумуляторов. Однако этот недостаток можно устранить, врезав в корпус ИБП компьютерный вентилятор, работающий от 12 В.
• Отсутствие контроллера заряда аккумулятора. Пользователю придется периодически проверять напряжение на клеммах накопителя. Для устранения этого недостатка в конструкцию преобразователя можно врезать обычное автомобильное реле, припаяв красный провод за предохранителем к 87 контакту. При правильном подключении такое реле разомкнет подачу энергии при падении напряжения на аккумуляторе ниже 12 вольт.