Простейшее бесперебойное питание

maxsaf
10/05/2011 17:18
Имеется узловая точка связи, в которой надо организовать бесперебойное питание на 12-24 часа. Нагрузка - пара Коммутатор и Передатчик, суммарно около 50Ватт. В них импульсные блоки питания, работают от 90В до 240В по документам... Слышал, что обходятся в таких случаях без UPS, просто запитывают оборудование от сети постоянным током, параллельно с аккумуляторной батареей на 300В суммарно... Оборудование отлично работает от постоянного тока, и нет проблем при пропадании света в розетке.... Но мне стало интересно попробовать использовать вместо диодного моста один диод, и запитать оборудование одним полупериодом 100В, и соответственно сократить количество необходимых аккумуляторов... В итоге при наличии напряжения в сети нагрузка питалась от 100В и параллельно заряжались аккумуляторы через лампочку накаливания на 50Ватт и диод... При отсутствии напряжения Нагрузка нормально работала от аккумуляторов в течение длительного времени... Стои ли оставлять схему на 100В с одним диодом? Как поведут себя аккумуляторы в такой схеме в течение длительного времени, нужна ли их защита? Не скажется ли это в дальнейшем на самом оборудовании - нагрузке??

Strike
10/05/2011 17:43
Будет работать, никуда не денется, раз в год ак-ки меняйте и фсе.. голливудская улыбка
Или послушаем мнение спецов, если будет.. улыбка
Еще бы акк добавить..наверное..

maxsaf
10/05/2011 18:03
Раз в год - многовато, обычно свинцово-кислотные аккумы (в данном случае гелевые) в буферном режиме 3 года должны отслужить...

sofrina
10/05/2011 18:50
maxsaf писал:
Раз в год - многовато, обычно свинцово-кислотные аккумы (в данном случае гелевые) в буферном режиме 3 года должны отслужить...

гелевые в буферном режиме точно 3 года не отслужат, нужно делать схему выключения заряда при достижении максимального напряжения,
а вообще на узлах связи обычно сттавят щелочные,у них и ресурс побольше и в буферном режиме включения неплохо живут

ДОБАВЛЕНО 10/05/2011 19:54

и имп.блоки питания с диапазоном нвходного напряжения 90-250 в- это не значит что будет без проблем работать на 90 вольтах,не очень долго будет, но и будет греться ключевой транзистор,что в конце концов приведет к пробою

n max
10/05/2011 19:26
лучше такую цепь сделать на вых блока питания устройства-рациональнеё будет расходоваться энергия аккумов и надёжность возрастёт+аккум будет работать в буфере снижая нагрузку на источник питания

Немцов
10/05/2011 21:16
Что мостом, что одним диодом, банка зарядится до 310 вольт.
Какие вторичные напряжения в импульсном БП?

sofrina
10/05/2011 21:23
Немцов писал:
Что мостом, что одним диодом, банка зарядится до 310 вольт.
Какие вторичные напряжения в импульсном БП?

не успеют

ДОБАВЛЕНО 10/05/2011 23:00

maxsaf,
лучше поставь реле контроля сетевого напряжения,пока есть сеть через нормально замкнутый контакт аппаратура питается от сети при пропадании сети реле обесточивается и через ту же группу контактов питание переходит на аккумуляторы или аккумулятор+инвертор,тем более что пока есть сеть на аккумуляторы можно заряжать зарядником-автоматом

Немцов
10/05/2011 22:09
sofrina, что не упеют?

sofrina
10/05/2011 22:15
Немцов писал:
sofrina, что не упеют?

банки до 310 вольт зарядится,там их всего 8х12 В

Немцов
10/05/2011 22:43
sofrina, не поняли друг друга, бывает. Я имел ввиду банку электр. конденсатора в импульсном БП.

maxsaf
11/05/2011 08:39
sofrina писал:
гелевые в буферном режиме точно 3 года не отслужат, нужно делать схему выключения заряда при достижении максимального напряжения,
а вообще на узлах связи обычно сттавят щелочные,у них и ресурс побольше и в буферном режиме включения неплохо живут

ДОБАВЛЕНО 10/05/2011 19:54

и имп.блоки питания с диапазоном нвходного напряжения 90-250 в- это не значит что будет без проблем работать на 90 вольтах,не очень долго будет, но и будет греться ключевой транзистор,что в конце концов приведет к пробою
Аккумуляторы будем ставить свинцово-кислотные, ибо они есть у нас в наличии.... Насчет защиты аккумов думаю поставить на каждый аккум по стабилитрону, например на 13,5В... Оборудование вскрываться точно не будет, поэтому схему БП в них тоже не планируем менять... Механические реле тоже использовать не хочется, диодами переключение плавнее происходит...

sofrina
11/05/2011 09:43
стабилитрон на 13,5 В поставишь наверно паралельно каждому аккумулятору?

maxsaf
11/05/2011 12:56
ну да, параллельно каждому аккумулятору

oldsailor
13/05/2011 11:23
Использовать однополупериодный выпрямитель имеет смысл только для зарядки аккумов несимметричным импульсным током. В обычных импульсных ИП такое решение не желательно, т.к. приведёт к снижению надёжности (см. предыдущие посты) и из-за резкого возрастания пер.составляющей на Э.К. В ограничителях напряжения дополняю стабилитрон дарлингтоном.

maxsaf
13/05/2011 17:30
oldsailor писал:
Использовать однополупериодный выпрямитель имеет смысл только для зарядки аккумов несимметричным импульсным током. В обычных импульсных ИП такое решение не желательно, т.к. приведёт к снижению надёжности (см. предыдущие посты) и из-за резкого возрастания пер.составляющей на Э.К. В ограничителях напряжения дополняю стабилитрон дарлингтоном.


Ну раз такое дело, то я думаю схемку стоит изменить, так чтобы нагрузка при наличии питания от электросети питалась через выпрямительный мост, а при отсутствии - от вдвое меньшего напряжения от аккумуляторов (чтобы сэкономить кол-во аккумов)...

goga_tv
13/05/2011 18:18
maxsaf писал:
ну да, параллельно каждому аккумулятору

лучше супресор на 100 вольт, паралельно всем аккам. Оптимальное напряжение акка 13,8 - 14,2 вольта на банке, поэтому ограничевать напряжение 13,5 вольтовым стабилитроном не целесообразно. На подключеном к заряднрому ус-тву акумуляторе, напряжение может выростать до 16 вольт, потому количевство акков выбрано вполне удачно (конечно , если при 11,8 х 7 - 1,4 = 81,2 вольта запитываемые приборы не будут хандрить...)

ДОБАВЛЕНО 13/05/2011 17:22

maxsaf, я такие вычисления проделал... а ты еще один акумулятор доставил злость ... Теперь пересчитывать нужно смех

-20 dB
13/05/2011 23:21
maxsaf писал:
Ну раз такое дело, то я думаю схемку стоит изменить, так чтобы нагрузка при наличии питания от электросети питалась через выпрямительный мост, а при отсутствии - от вдвое меньшего напряжения от аккумуляторов (чтобы сэкономить кол-во аккумов)...

Даже наивная схемотехника должна быть логичной:

-20 dB
14/05/2011 01:32
ЗЫ: впрочем, если уж извращаццо, то нипадецки... Зачем лампочки? Для обогрева? Для подсветки в ночное время? К чему неоправданный расход энергии на обогрев помещения? Ну, деццкий зад, ей богу... Итак, сёдня - ф школу, переходим в первый класс! См. ниже (промежуточный?) результат этой темы.
подмигивание смех

Благодаря зарядке акков от удвоителя напряжения с ограничением тока, напряжение батарей можно поднять вплоть до Uамп. сети (320 В). Впрочем, можно было бы и вольт до 600 навернуть, однако при напряжении батареи выше Uамп. батарея начнёт разряжаться через открывшийся диод VD3 на нагрузку. Однако, не имеющая практической пользы здесь, эта фича может оказаться полезной при питании маломощной высоковольтной (350...600 В) нагрузки непосредственно от подзаряжаемой батареи акков (ес-сно, мостовой выпрямитель при этом надо будет выкинуть).

Таки, для "не в полноте грокнувших" ((с) Р.Хайнлайн) высокую идею:
- ограничение тока осуществляется реактивным сопротивлением конденсатора C1, он же (при необходимости разгона агрегата на напряжения выше Uамп) является основным звеном удвоителя напряжения;
- резистор R1, сопротивлением в единицы-десятки Ом (считать лень, да ещё и не имея параметров остальных элементов) не является ограничителем зарядного тока аккумуляторов, нужен он ТОЛЬКО для ограничения зарядного тока C1 при включении устройства в максимуме напряжения сети - для защиты диодов VD1 и VD2 от пробоя зарядным током конденсатора C1;
- резистор R2 (сопротивлением в пару сотен килоом) тоже не является элементом зарядной цепи аккумуляторов - это дополнительная фича для разряда конденсатора C1 при отключении питания, чисто для защиты самодельщика и его мультиметра от "неожиданного" попадания под заряженный кондёр;
- "лишний" (по мнению одного моего знакомого юного падавана) диод VD1 - совсем не лишний. Он обеспечивает перезаряд конденсатора C1. Таким образом, C1, VD1, VD2 и ёмкость аккумуляторов образуют классический удвоитель напряжения.
- "удвоитель напряжения" в данном случае вовсе не означает, что при включении на выход сразу пойдёт 640 В: благодаря высокому внутреннему сопротивлению удвоителя (обусловленному реактивным сопротивлением C1 на частоте 50 Гц), Uвых. резервного (зарядного) источника во время заряда аккумуляторов будет определяться делителем напряжения, создаваемого сопротивлением конденсатора и сопротивлением акка (проще - напряжением заряда аккумуляторов), а после заряда акков - суммарным напряжением ограничителей VDG1...VDGn. (Я думаю, не надо предупреждать о последствиях обрыва этой цепи, особенно при поданном питании и отключенной нагрузке?)

Тридцать раз проверил - вроде, багов нет, должно работать. Однако наив - он и есть наив, все возможные риски связанные с собственным здоровьем и материальными потерями ложатся на экспериментатора (я не в доле). А риски будут... Например, при выходе из строя любого из ограничителей напряжения, после зарядки остальных банок, банка без ограничения будет продолжать зарядку... Бесконечно... С последующей перезарядкой и вскипанием электролита... Итак, по мотивам подборки ранее опубликованных в теме предложений и своём скромном участии, "прожект гиперУПСа" в студию:
подшучивать, дразнить

maxsaf
16/05/2011 06:53
Последняя схема плоховато вписывается в название темы "Простейшее бесперебойное питание"... Сейчас заряжаю 10шт последовательно соединенных аккумуляторов 12V7Ah, через один диод и лампочку накаливания 60W, которая все еще светится, правда слабо (кстати, она должна погаснуть или как??) . Аккумы за пару дней зарядились от 70V до 127V и дальнейшее увеличение напряжения существенно замедлилось... Наблюдение продолжаю...

sofrina
16/05/2011 07:29
а как получилось что у десяти акумов было начальное напряжение 70 в? Они были сухозаряженные или после глубокого разряда?

maxsaf
16/05/2011 07:40
да, их разрядили неслабо на нагрузку, когда замеряли время работы при отсутствии питания в сети...

sofrina
16/05/2011 07:54
одной такой проверки на жизнеспособность батареи достаточно чтобы уменьшиь емкость с заявленых 7 А*ч,и вообще нужно думать об отключении батареи как по допустимому максимальному напряжению (при заряде),так и при минимально допустимому (при разряде)

serega-64
16/05/2011 07:58
maxsaf писал:
Последняя схема плоховато вписывается в название темы "Простейшее бесперебойное питание"...

А что ты хотел? Задача совсем не соответствует "простейший".
-20 dB, тебе выложил оптимальный вариант,соответствует поставленной задаче.Не устраивает,лепи сам.И в поиске найди про аккумы описание и методы зарядки.

maxsaf
16/05/2011 07:59
кстати, насчет глубокого разряда, интересно, как поведет себя оборудование при понижении напряжения на аккумуляторах ниже 90В, отключится или дальше будет разряжать аккумы....

serega-64
16/05/2011 08:11
Все зависит от схемного решения БП,а узнать это можно чисто эксперементально.При эксперементе,кстати,это оборудование можно легко вывести из строя.

-20 dB
16/05/2011 11:11
maxsaf писал:
Последняя схема плоховато вписывается в название темы "Простейшее бесперебойное питание"...

Ну да? От одного конденсатора и двух диодов вместо лампочки схема сильно усложнилась? Резисторы - опция, их можно не считать, а ограничители напряжения (по уму) и в "лампочную" схему надо ставить. Кста, схема-то, по сути, отработана веками - на ней работали ещё советские аккумуляторные фонарики, а сейчас работают китайские. Наверняка и для автомобильных аккумов прокатит, с пропорциональным (по необходимому зарядному току) увеличением ёмкости C1. Пугает слово "удвоитель", как одного моего юного коллегу? Так удвоитель он - только без нагрузки (или при нагрузке сопротивлением, намного меньшим реактивного сопротивления конденсатора C1. В противном же случае - в тех же фонариках тот же "удвоитель" с успехом заряжал батарею акков напряжением 4 В.

Но, как я говорил - наив он и есть наив, ламповый или конденсаторный - о надёжности этой схемы можно судить по одному простому факту: не видел НИ ОДНОГО аккумуляторного фонарика, пропахавшего больше года. Акки дохнут по причине хронического перезаряда и столь же хронического переразряда, а контроля за напряжением на акке в этой схеме нет никакого.

maxsaf писал:
Сейчас заряжаю 10шт последовательно соединенных аккумуляторов 12V7Ah, через один диод и лампочку накаливания 60W, которая все еще светится, правда слабо (кстати, она должна погаснуть или как??) . Аккумы за пару дней зарядились от 70V до 127V и дальнейшее увеличение напряжения существенно замедлилось... Наблюдение продолжаю...

Вот-вот, и я о том же: поздравляю с первым перезарядом акков. Мультиметр-то есть? Ну, авометр, на самый худой случай... Даже без контроля напряжения на заряжаемом акке время заряда обычно расчитывается по прикидочной формуле (для НОРМАЛЬНО РАЗРЯЖЕННЫХ акков):
T (ч) = (Сакк / Iзар) + 2...3 часа, где
Сакк - номинальная ёмкость аккумулятора, А/ч
Iзар - зарядный ток аккумулятора (задаётся обычно порядка 1/10 Cакк);
+2...3 часа - "накидка" времени на потери энергии при зарядке аккумулятора. Так, эмпирический постулат гласит, что при зарядном токе 0,1 от ёмкости аккумулятора время заряда должно составлять около 12 часов (для свежих акков). При дозарядке акков значительно меньшими (бОльшими) токами и время "накидки" надо соответствено увеличивать (уменьшать), вплоть до тока непрерывной подзарядки (не более 0,02 от ёмкости аккумулятора).

Конечно, намного эффективнее контролировать заряд по напряжению на акке (тем более - в буферном режиме), и разряд - тоже (свинцовые акки, в отличие от, например, никель-кадмиевых, флегматично относятся к новой зарядке и в недоразряженном состоянии, хотя в таком случае надо уменьшать время заряда... Но терпеть ненавидят переразряда - впрочем, это относится ко всем аккам, а значит, по уму - надо ставить и отключение нагрузки по разряду). Впрочем, это анонс учебного материала уже третьего класса... Во втором классе будем изучать зарядку стабильным током и стабилизаторы тока зарядки...
подмигивание подшучивать, дразнить

maxsaf
17/05/2011 11:25
Сейчас напряжение батареи из 10-и акков - 132в. по 13,2 на аккум в среднем. Это уже перезаряд?? На аккумах написано Standby use 13,5~13,8v Cycle use 14,4~15,0v. Мне кажется, что стабилитроны на каждый аккум и не понадобятся.... Ждем дальше....

-20 dB
17/05/2011 15:46
Не, пока не перезаряд. Эт я в расчётах лажанулся. Однако, не мешало бы и ток заряда померить - если он уже меньше 150 мА - в принципе, это для акков 7 А/ч допустимый ток постоянного подзаряда (компенсации саморазряда акков, вообще-то, оговаривается фирмой изготовителем в техдокументации, но так как её мало кто видел - считают обычно по старинке: 0,02 Сакк. Вроде, пока никто не жаловался, что он таким током перезарядил аккум). Но заряжать до 14,5 В этим током, по большому счёту, смысла уже не имеет (может, и подтянутся ещё чуток, но какой смысл, если время зарядки несравнимо больше времени разряда?). Впрочем, если перебои с питанием не чаще раза в неделю - может, такая "щадящая" зарядка даже лучше (это я не в курсе, это мы не проходили).

sofrina
17/05/2011 21:49
на вечном подзаряде банки сыпятся,особенно первая плюсовая

maxsaf
18/05/2011 11:35
-20 dB писал:
Не, пока не перезаряд. Эт я в расчётах лажанулся. Однако, не мешало бы и ток заряда померить - если он уже меньше 150 мА - в принципе, это для акков 7 А/ч допустимый ток постоянного подзаряда (компенсации саморазряда акков, вообще-то, оговаривается фирмой изготовителем в техдокументации, но так как её мало кто видел - считают обычно по старинке: 0,02 Сакк. Вроде, пока никто не жаловался, что он таким током перезарядил аккум). Но заряжать до 14,5 В этим током, по большому счёту, смысла уже не имеет (может, и подтянутся ещё чуток, но какой смысл, если время зарядки несравнимо больше времени разряда?). Впрочем, если перебои с питанием не чаще раза в неделю - может, такая "щадящая" зарядка даже лучше (это я не в курсе, это мы не проходили).

Перебои с питанием довольно редкая штука у нас, явно не чаще раза в неделю. Ток заряда аккумов изначально был очень маленьким, поэтому зарядка шла в течение примерно 3-х дней (но торопиться то нам не куда). А запитали зарядку через диод именно для того, чтобы не применять стабилизацию на каждом аккуме, поэтому и зарядка от 600в для нас не вариант... в нашем случае мы не заметили в течение 3-х суток перезаряда батарей без всяких дополнительных схем стабилизации, и решили, что схема проще некуда, а усложнять ее причин не нашли... Внимание!!!.. Подключаем оборудование-нагрузку... позже отпишусь по результатам...

ДОБАВЛЕНО 18/05/2011 12:39

sofrina писал:
на вечном подзаряде банки сыпятся,особенно первая плюсовая
Мне кажется, что в моем автомобиле аккумулятор находится на "вечном" подзаряде... Т.К. машина заводится с пол-пинка, то аккум даже не успевает понять, что его разрядить пытались, и он снова встает на подзарядку.... ну да приходится менять аккум раз в 3 года, ну это терпимо....

sofrina
18/05/2011 14:03
и даже в машине есть реле заряда,если бортрвое напряжение падает ниже заданного ,то идет заряд,

liveinternet.ru RadioTOP Rambler's Top100 –ейтинг@Mail.ru