UPS de 12V DC para equipamentos de rede

Meu requisito é manter o suprimento de dispositivos de baixa potência, como modems DSL, etc. A maioria desses dispositivos insere 12V / 9V DC, então não vejo o valor em usar no-breaks comuns que convertem CC em CA e depois em CC, muitos lotes de conversão de perda de energia muito dinheiro envolvido. Quero uma saída DC UPS que possa ser inserida diretamente nesses dispositivos.

Como não sou profissional, preciso de um diagrama de circuito para um no-break DC:

1. Toma entrada de 12V.
2. Dá saída de 12V aos dispositivos.
3. Se a corrente de entrada estiver disponível, ela também carregará a bateria.
4. Se a corrente de entrada não estiver disponível, ela fornecerá corrente da bateria para os dispositivos conectados.

Antes de tudo, você precisa perceber que uma bateria de 12V SLA não é, nunca 12V, se estiver carregando, fica em torno de 14,3V (mas isso depende da química e da temperatura) quando está descarregando, e pode ser tão baixa quanto 10V.

A solução mais robusta é garantir que todo o equipamento possa tolerar 10 a 15 V, pois isso permitirá que você se livre de qualquer regulador de saída que gaste energia enquanto estiver na bateria.

Quase toda a eletrônica que diz que 12V tolera facilmente 10-15V, boa parte também fica feliz com 8-24V, a principal exceção são os computadores que alimentam a entrada de 12V diretamente em discos rígidos, esses dispositivos realmente gostam de 12V regulados.

Será necessário um bom carregador que regule a tensão da bóia de acordo com a temperatura e também limite a corrente de carregamento.

Uma solução seria:

• Uma fonte de alimentação CA / CC robusta pronta para uso, um bloco de energia de 19V para um laptop poderia funcionar.
• Um conversor DC / DC Buck manipula o carregamento, mas também pode ser usado um LM317 simples.
• Um conversor DC / DC Buck que lida com o regulamento de saída on-line.
• Um interruptor (2 FETs) que muda para a bateria se a saída do conversor on-line cair fora de controle.

Os conversores Buck tendem a ser mais simples e mais eficientes do que os conversores buck / boost, por isso é uma boa razão para preferir aqueles em um projeto, mas se você realmente deseja uma saída de 12V regulamentada, não há como evitar um conversor buck / boost e o plano se torna:

• Uma fonte de alimentação CA / CC pronta para uso comercial, um bloco de energia de 19V para um laptop seria bom.
• Um conversor DC / DC Buck manipula o carregamento, mas também pode ser usado um LM317 simples, especialmente se a bateria for armazenada em uma temperatura fixa (consulte "Carregador SLA lm317).
• Um comutador (um opamp que controla dois 2 FETs) que alterna a entrada do regulador de saída da entrada primária DC para a bateria se cair abaixo da tensão da bateria ou simplesmente dois diodos.
• Um conversor DC / DC Buck / boost que lida com o regulamento de saída.

Uma boa topologia de conversor buck / boost é SEPIC, porque você só precisa de um FET e uma única bobina, por isso é mais barato que dois conversores consecutivos: http://dren.dk/carpower.html o design vinculado produzirá o mesma tensão, independentemente da tensão de entrada (8-24 V)

... ou, se tiver sorte, você pode simplesmente comprar um: http://www.mini-box.com/micro-UPS-load-sharing

Minha sugestão seria usar uma bateria acima da tensão - como uma bateria de 24V, 36V ou 48V. A tensão pode ser aumentada para carregá-la e diminuída para executar os dispositivos. Eu recomendo um regulador de impulso de comutação para o carregamento (use um IC de carregamento dedicado) e um conversor buck para a descarga. Verifique se qualquer conversor está classificado para suportar a tensão máxima da bateria - por exemplo, uma bateria de 48V pode atingir 58V quando totalmente carregada! Além disso, tenha cuidado com tensões acima de 60V (dc; 30V para CA) - elas geralmente são consideradas perigosas, pois podem causar choque elétrico e exigir padrões de fiação adequados.

Como ponto de partida, eu pesquisaria reguladores de tensão e procuraria uma bateria que atenda às suas necessidades. Existem diferentes tipos que podem ser usados, como linear (barato, mas ineficiente) e comutador (um pouco mais caro, mas eficiente). Certificar-se de que a bateria só produz corrente quando não houver tensão de entrada é bastante simples. Contanto que a tensão de entrada seja maior que a da bateria, ela funcionará como um coletor de energia e a entrada carregará a bateria. Caso contrário, a bateria funcionará como uma fonte de energia. Também pode ser útil que você saiba que um carro de 12 volts ou bateria de ciclo profundo normalmente fica em torno de 12,5 volts quando está totalmente carregado. Isso significa que você pode definir sua tensão de entrada em torno de 12,5 volts para carregar a bateria e definir a saída do regulador de tensão em 12 volts. Espero que isso ajude.

Minha abordagem selecionaria uma bateria de 24 volts ou duas baterias de carro ou similar em série. Em seguida, regule esses 24 volts para produzir sua saída de 12 volts . Em seguida, compre ou construa um carregador CA para as baterias. http://www.batterystuff.com/battery-chargers/12-volt/marine-chargers/GEN2.html