Схема резервного питания от аккумулятора-Высока вероятность того, что вы сталкивались с отключением электроэнергии, но автоматически получили питание от другой батареи. Резервные батареи обычно обеспечивают питание системы, не имеющей основного или внешнего источника питания. Резервные батареи могут варьироваться от обширных аккумуляторных комнат для источников бесперебойного питания (UPS) до отдельных элементов в компьютерах. Примерами применения являются твердотельные накопители, сервы, будильники, медицинские приложения и ряд систем, где питание является гарантией. Эта статья познакомит вас с проектами схем резервного питания от батарей, основной из которых — с источником питания 12 В.
Резервная батарея в материнской плате
Источник; Викимедиа
Схема резервного питания от аккумулятора-Что такое схема резервного питания?
Схемы резервного питания — это схемы, которые при отсутствии основного питания сразу же переключают нагрузку на батарею. Однако при наличии основного питания нагрузка переключается на источник питания, когда резервная батарея переходит в режим заряда.
В основном схему резервного питания можно встретить в приложениях, включающих системы видеонаблюдения, такие как сигнализация. Таким образом, всякий раз, когда в сети происходит сбой, резервная батарея мгновенно подхватывает нагрузку.
(домашняя охранная сигнализация)
Схема резервного питания от аккумулятора-Принципиальная схема цепи резервного питания от батареи
Принципиальная схема цепи резервного питания от батареи
На схеме приведена простая схема резервного питания от батарей. С точки зрения функционирования;
ИС 7812 обеспечивает 12 В регулируемого постоянного тока для питания схемы. Кроме того, она заряжает аккумуляторную батарею.
Затем светодиод показывает состояние питания.
Если питание от сети доступно, D1 будет смещаться вперед, а затем пропускать ток к аккумулятору через R2. В нашем случае значение R2 должно обеспечивать ток 90 мА, чтобы помочь медленной зарядке.
Однако при отсутствии питания D2 подает прямой ток, а D1 — обратный. Следовательно, схема работает в обратном направлении.
Схема резервного питания от аккумулятора-Создание схемы резервного питания батареи
Теперь давайте создадим схему резервного питания, используя приведенные ниже примеры.
Источник питания 12 В со схемой резервного питания
Мы будем использовать источник питания 12 В для создания схемы резервного питания для нашего первого DIY-проекта. При наличии напряжения питания нагрузка переключается на основной источник, поскольку батарея переходит в режим автоматической зарядки. Однако, когда напряжение в сети отсутствует, схема автоматически переключит текущую нагрузку на аккумулятор — резервный метод.
Схема резервного питания от аккумулятора-Материалы, которые необходимо подготовить
Аппаратные компоненты для схемы включают в себя;
Аккумулятор — 12 В 7,2 А/ч,
диод Зенера — 9,1 В или диоды Шоттки для низкого напряжения, т.е. 0,4 В,
Диод Шоттки
Источник; Викимедиа
ИС LM812,
Реле — 12 В
Зеленый светодиод,
Понижающий трансформатор — 110В или 230В переменного тока до 12В/1мА,
4 мостовых выпрямителя — 1N4007,
Конденсаторы — 1000 мкФ/50 В, 330 мкФ, 100 нФ,
Резисторы — 1KΩ (3 шт.), 10KΩ, 470RΩ,
Переключатель,
Транзистор — 2N4401, 2N4403, и
два диода — 1N4007 и 1N4148.
Принципиальная схема
Принципиальная схема источника питания 12 В с резервным питанием от батареи
Объяснение принципа работы
Приведенная выше схема состоит из трех частей для этой передовой технологии коммутационного режима источника питания 12В.
Первая часть включает понижающий трансформатор, который подает питание на схему резервного питания аккумулятора.
Во второй — автоматическое зарядное устройство для аккумулятора 12В 7,2AH. В качестве альтернативы можно использовать батареи 12AH или 10AH для более длительного резервного питания. Также рекомендуется использовать батареи SLA емкостью 25 или 20 AH, хотя для их зарядки требуется больше времени, что уменьшает время резервного копирования. Например, для полной зарядки разряженной батареи 20 AH может потребоваться до 20 часов.
Когда батарея полностью зарядится, схема мгновенно прекратит работу. Кроме того, зеленый светодиод здесь указывает, полностью ли заряжен аккумулятор.
Третья часть — это регулятор напряжения. Он использует сглаживающие конденсаторы и микросхему LM812 для обеспечения чистого и фиксированного резервного напряжения 12В.
Схема выдает выходной ток 1А, что подходит для устройств, работающих под током 1А.
Вы можете модифицировать схему, используя подходящие диоды и высокоамперный трансформатор, чтобы получить еще больший ток. Кроме того, выходной ток можно изменить с помощью транзистора IC. В конечном итоге схема будет быстрее заряжать батарею с большим током.
Замечания по настройке схемы
Перед использованием схемы вам потребуется выполнить некоторые настройки.
Во-первых, подключите схему к регулируемому источнику питания напряжением 14,4 В.
Затем удалите трансформатор и батарею. После этого подключите источник питания туда, где изначально была батарея.
Продолжайте регулировать переменный резистор 10K, пока не загорится зеленый светодиод.
Четвертый шаг предполагает замену регулируемого источника питания на ваш оригинальный трансформатор и батарею. Ваша схема перейдет в режим зарядки.
Во время зарядки проверьте, светится ли светодиод, когда напряжение батареи достигнет 14,4 В. Вы также можете использовать мультиметр для проверки напряжения. Если светодиод не загорается, отрегулируйте переменный резистор 10K, пока он не загорится.
(Светодиодная лампочка)
Теперь ваша схема готова к использованию.
Простая схема резервного аккумулятора на 5 В
Схема резервного питания от аккумулятора-Простая схема на 5 В применима в проектах микроконтроллеров, где необходимо поддерживать источник тока без перебоев.
Простая схема с резервной батареей на 5 В
Работает она следующим образом;
Когда основное устройство выходит из строя, батарея автоматически берет на себя нагрузку. Затем, когда основной источник начинает работать, батарея переключается в режим зарядки.
Альтернативная форма резервного питания
Резервная батарея часто переходит в состояние ожидания, когда основное питание отключается. Однако питание получают только аварийные участки вашей системы или критически важная энергозависимая память. Поэтому вам потребуется батарея увеличенного размера для переноса данных при длительных перебоях.
И наоборот, резервные системы на основе конденсаторов обеспечивают непрерывное питание при отказе основного питания. Таким образом, система будет переносить летучие данные во флэш-память, используя кратковременное резервное питание. Но вам понадобятся дополнительные средства защиты, чтобы конденсаторы не превышали своего максимального напряжения в режиме зарядки.
Заключение
Резервная батарея работает, попеременно переходя от режима зарядки к резервному способу. При надлежащем уходе, например, соблюдении средней температуры и влажности, резервная батарея может прослужить вам 3-5 лет для резервного питания.
Вы планируете выполнить проект(ы)? Как насчет того, чтобы связаться с нами с техническими вопросами для более подробного руководства в случае затруднений. Мы будем более чем счастливы помочь.
