Бесперебойник для дома на случай отключения электричества своими руками

Обновлено: 10.01.2025

Особенности изготовления бесперебойников для отопления своими руками

Подробнее про самостоятельное изготовление

Стоимость деталей будет примерно 10-12 тысяч рублей (в то время как уже готовый прибор стоит минимум вдвое больше). Это одна из причин сделать устройство самому, а не приобретать его в магазине.

Но без соответствующих навыков вы, конечно, в первый раз потратите довольно много времени, так что только вам решать, стоит ли заниматься самостоятельным изготовлением агрегата.

Что потребуется?

Помимо инвертора, нужны и сами батареи, обеспечивающие бесперебойное питание для котлов/насосов, а также зарядное устройство.

Пошаговые инструкции

Про выбор инвертора было сказано ранее.

Читайте так же: Обзор бесперебойников для газового котла

Зарядник должен соответствовать ёмкости батарей.

Если вы приобрели уже в готовом виде инвертор, батареи и зарядник, то остаётся сделать следующее:

Но, конечно, не всё так просто, и следует учесть такие нюансы:

На что обращать внимание?

Поэтому внимательно следите за стабильностью работы устройства!

Нюансы сборки фильтра внешних гармоник

Вы и здесь можете проявить инициативу и сделать её самостоятельно, но лучше всё-таки хотя бы для начала установить и найти проверенную схему. Такие фильтры состоят из различных резисторов, трансформаторов и других вспомогательных устройств.

Читайте так же: Разберем, как выбрать ИБП для газового котла

Правильно собранная система должна гарантированно стабилизировать любой из источников электрического тока.

Впрочем, схема такого фильтра несложна, её можно увидеть ниже.

Следует выполнить расчёт параметров катушек индуктивности под имеющийся в наличии сердечник.

В сердечнике также понадобится сделать зазор между витками.

Формулы для расчёта параметров следующие:

Меры предосторожности и возможные ошибки

Читайте так же: Обзор бесперебойников для насоса отопления

Самостоятельное обслуживание

Если удалось собрать ИБП для котла своими руками, то обслуживать его чаще всего уже нетрудно. Придётся только менять аккумуляторные батареи через некоторые временные промежутки и периодически проверять целостность всей системы.

Ставить ИБП лучше либо в подвале либо в полуподвале, чтобы он не занимал пространство квартиры, но проникновение влаги, разумеется, недопустимо ни в коем случае, поэтому хорошим вариантом окажется его размещение в небольшом шкафу.

Посмотрите видео на эту тему

Вывод

Собрать и использовать данное устройство самостоятельно не так уж сложно и совсем недорого, но важно соблюдать элементарную внимательность.

UPS. ИБП в борьбе с отключениями электричества

Любому из нас знакома ситуация — в самый неподходящий момент отключается электричество. В оптимистичном варианте, вам просто придется обойтись без горячего обеда или провести вечер при свечах. Гораздо хуже, если вы работали за компьютером и проблемы на подстанции свели на нет многочасовой труд.

Как защититься от перебоев с электроснабжением?

Такой способ давно есть. Сетевой фильтр или стабилизатор способны защитить от неожиданных скачков напряжения, но они бесполезны, если свет отключен. Источники бесперебойного питания (ИБП/UPS - в англоязычном варианте) не только обеспечат бесперебойное электроснабжение вашего компьютера и периферийного оборудования, но и, часто, способны заменить стабилизатор.

Прежде всего, определите, для каких целей нужен источник бесперебойного питания. Лет пятнадцать назад мой первый компьютерный ИБП от фирмы APC работал считанные минуты и стоил, по тем временам, весьма внушительных денег (а еще больше весил). Такие варианты существуют и сегодня, зато теперь они намного легче и обходятся гораздо дешевле. Можно корректно завершить работу компьютера, сохранив важную информацию.

Более серьезные и дорогие ИБП способны работать десятки минут и даже часы, при желании, позволяя параллельно работать на компьютере, вскипятить воду, подключить паяльник и припаять пару оторвавшихся контактов у наушников.

Отдельный класс — источники бесперебойного питания, предназначенные для работы с серьезным оборудованием, которое обошлось владельцам в сотни тысяч или миллионы рублей. Для обеспечения работы большого сервера или водогрейного котла используются комплексные решения, способные долгое время снабжать аппаратуру электричеством фильтровать напряжение, частоту тока и контролировать другие параметры.

Интерактивные ИБП и альтернативные способы использования

Если в обычной квартире хватит и недорогой модели, то в офисе и, тем более, крупной IT-компании, требуются варианты посложнее.

Некоторые модели (их легко найти в интернете) поддерживают подключение к компьютеру через LAN и/или другие порты. Для подключения используются патч корды rj45. Специальное программное обеспечение гарантирует «интеллектуальное» управление. Например, через LAN можно управлять настройками ИБП дистанционно.

Дополнительная опция — возможность страховки LAN или телефонной сети от перепадов напряжения. Не могу припомнить ни одной поломки факса или ADSL-модема из-за скачка напряжения в телефонной сети, но, судя по опыту бесед со специалистами сервисных центров, проблема не надуманная.

Для тех, кому приходится работать в суровых погодных условиях, предусмотрены особые варианты источников. Специально разработанные модели могут без поломок работать в тропическую жару и/или при температурах ниже 40 градусов мороза.

В любом случае, выбирая ИБП, трезво оцените свои потребности и финансовые возможности. Геймеру, не успевшему сохранить игру, его проблема кажется ничуть не менее значимой, чем владельцу фирмы — долговременный отказ сервера.

Главное, помнить, что стоимость источников бесперебойного питания заметно зависит от емкости батарей, возможностей подключения дополнительных блоков питания и наличия вспомогательных функций. Задумавшись о покупке ИБП, перед приобретением получите консультацию специалиста.

Создание ИБП своими руками

Наиболее известны компьютерные источники бесперебойного питания (ИБП, или UPS). Обычного компьютерного бесперебойника хватает на несколько минут, необходимых для того, чтобы пользователь успел сохранить данные и завершить работу в штатном режиме. Вести речь о долговременном питании множества приборов потребления в данном случае бесполезно. Если необходимо обеспечить работу систем «умного дома», приборов отопления или другой бытовой техники, то понадобится более мощное устройство, рассчитанное на долговременную работу. Можно приобрести готовый прибор, но для людей подготовленных и разбирающихся в электротехнике привлекателен вариант самостоятельного изготовления бесперебойника. Это поможет в какой-то степени сэкономить деньги, даст возможность применить свои навыки и получить в результате устройство, максимально соответствующее потребностям конкретного потребителя.

Как сделать бесперебойник своими руками?

Большинство пользователей предпочитают использовать готовый инвертор заводской сборки, поскольку обеспечить необходимую частоту для дома и всех потребителей достаточно сложно.

Что потребуется?

Читайте так же: Узнаем, чем отличается ибп от стабилизатора напряжения

Из всех этих компонентов однозначно купленными будут аккумуляторы, и, поскольку на них все равно придется тратиться, то лучше купить новые, а не бывшие в употреблении. Зарядное устройство можно собрать самостоятельно, как и инвертор, хотя специалисты утверждают, что результат в любом случае будет уступать заводским образцам из-за низкого качества деталей и комплектующих.

Если принимается решение собирать оба узла самостоятельно, то следует использовать новые, качественные детали.

Правила безопасности и важные советы

Прежде всего, следует соблюдать правила безопасности при работе с электроприборами и с установками под напряжением. Если производится сборка всего ИБП или отдельных узлов своими руками, к перечню обычных требований прибавляются правила безопасности при работе с нагревательными приборами. Работа с паяльником требует осторожности, оптимальный вариант — использование паяльной станции с вытяжкой и специальной безопасной подставкой.

Важный момент — использование достаточно толстого соединительного провода. Если его сечение не будет соответствовать установленным нормам, провод будет сильно греться и может расплавиться, что вызовет прекращение работы комплекта и создаст угрозу возгорания.

Рекомендуется использовать медный многожильный провод сечением 12 мм2 («косичку»), который сможет выдержать ток до 100 А.

Пошаговый алгоритм действий

Для того чтобы изготовить бесперебойник своими руками, надо выполнить определенную последовательность действий. Прежде всего, надо определиться с тем, какие узлы будут созданы самостоятельно, а какие лучше приобрести в готовом виде. Затем нужно обзавестись необходимыми узлами, элементами и деталями комплекта, приобрести аккумуляторы. Начинать сборку без них не рекомендуется, так как зарядное устройство должно в точности соответствовать характеристикам АКБ.

Схемы и пояснения

Рассмотрим структурную схему ИБП.

Здесь инвертор и фильтр высших гармоник представлены как два разных блока, хотя на практике нередко они объединены в один узел.

Сначала преобразователь (другое название инвертора) получает с аккумуляторов постоянное напряжение 12 В, превращая его в импульсное переменное напряжение (меандр) 310 В. Затем при помощи фильтра высших гармоник срезаются излишки, доводя форму сигнала до синусоиды с амплитудой 220 В. На схеме отмечен важный момент — напряжение зарядного устройства для данных АКБ должно составлять 28,8 В. Эта величина позволяет обеспечить полноценную зарядку аккумуляторов без риска перезаряда, выкипания или выхода АКБ из строя.

Читайте так же: Все про ИБП для сервера

Бесперебойное питание обеспечивается переключением с сетевого источника на ИБП, производящимся при изменениях сетевого напряжения — его падении или полном исчезновении. Некоторые приборы отсекают и скачки напряжения, переводя питание потребителей на ИБП до тех пор, пока сетевое напряжение не придет в норму.

Для переключения питания используется реле, на которое постоянно подается напряжение из сети.

Возможные проблемы и нюансы

Работа блока питания сопровождается сильным нагревом деталей и требует качественного охлаждения. Для этого обычно используется вентилятор соответствующего размера (иногда подходит компьютерный кулер, реже приходится устанавливать более крупные образцы). Распространенной ошибкой является присоединение питания вентиляторов к аккумуляторам (выходным клеммам). При переходе комплекта на автономный режим вентиляторы продолжают работать, способствуя разрядке АКБ, хотя в этом режиме они не нужны. За состоянием вентиляторов необходимо постоянно следить, они являются наиболее слабым звеном всей системы и часто выходят из строя, оставляя блок питания без охлаждения, чего допускать нельзя.

Необходимо следить за правильным соединением аккумуляторов. Последовательное соединение обеспечивает равномерную нагрузку и одинаковый расход заряда, тогда как при параллельном работает только один аккумулятор, что способствует его скорейшему выходу из строя.

Источник бесперебойного питания, созданный своими руками, проще поддается ремонту или модернизации.

Кроме того, подобный комплект можно использовать в связке с солнечными батареями или ветрогенератором, что существенно расширяет возможности ИБП и выводит его на автономный уровень функционирования.

Мощный источник бесперебойного питания своими руками

Делаем мощный источник бесперебойного питания на базе стандартного UPS, подключив к нему два КАМАЗовских аккумулятора. Так же делаем автоматическую вентиляцию при переходе на автономный режим.

Если первая проблема легко решается установкой автотрансформатора, позволяющего получать на выходе стабильное напряжение 220 вольт, то вторая требует организацию системы бесперебойного питания, рассчитанную на большой период автономной работы.

Организовать бесперебойное снабжение дачного дома или гаража можно при помощи модернизации компьютерных ИБП (источник бесперебойного питания). После двух лет работы в любом ИБП деградируют внутренние аккумуляторные батареи. Иcточник бесперебойного питания с нерабочими батареями неоднократно наблюдались на радиорынке по символической цене в 1000 рублей.

Для большого времени автономной работы источник бесперебойного питания необходимо подключить к нему аккумуляторы большой емкости. Самым оптимальным вариантом будут стартерные аккумуляторы от автомобилей типа КАМАЗ - 140 АЧ. Так как в большинстве мощных источников бесперебойного питания применяются аккумуляторы общим напряжением 24 вольта, то нам понадобиться пара аккумуляторных батарей, соединенных последовательно. От состояния ваших батарей будет зависеть продолжительность автономного энергоснабжения.

В первую очередь достаем и выкидываем неисправную батарею. Для удобства подключения внешнего аккумулятора большой емкости нам необходимо сделать контактные зажимы (желательно красного и черного цветов, обозначающих плюс и минус соответственно). Для этого, на лицевой панелиисточника бесперебойного питания проделываем два отверстия, фиксируем контактные зажимы и припаиваем к ним провода, которые подходили к внутренней аккумуляторной батарее.

Мощный источник бесперебойного питания своими руками

Продолжительный режим работы в состоянии преобразования энергии аккумулятора в напряжение 220 вольт сопровождается большим нагревом. Для предупреждения преждевременного выхода из строя решено установить на вентиляционную решетку два обычных вентилятора размером 80х80х25 мм.

Мощный источник бесперебойного питания своими руками

Вентиляторы подключены последовательно. Для запуска вентиляторов в режиме преобразования используем светодиод, который обозначает работу источника бесперебойного питания от батареи. Припаиваем проводами выводы светодиода к обмоткам маленькой реле. К одному из контактов реле припаиваем провод от входящего плюса нашей аккумуляторной батареи. Ко второму – свободный красный провод вентилятора. Свободный черный провод вентилятора припаиваем к входящему минусу аккумуляторной батареи.

Все! Теперь, при переходе источника бесперебойного питания в режим работы от аккумуляторной батареи у нас автоматически будет включаться охлаждение.

Обзор источников бесперебойного питания для дома и дачи

Отключение электричества нередкое явление в коттеджных и загородных домах. В некоторых дачных и летних домиках нет системы централизованного электроснабжения. В таких ситуациях незаменимым вариантом для дома и дачи станет ИБП с внешним питанием. Перебои с поступлением электричества могут быть вызваны следующими причинами:

• Дождем и осадками;
• Сильными ветром;
• Штормом;
• Снежной бурей;
• Аварийной ситуацией на станции;
• Увеличением подачи электричества до 6 кВт;
• Скачками напряжения в сети;
• Шумом с высокой частотой.

В такой ситуации лучше подстраховаться и приобрести источник бесперебойного питания для загородного дома. Благодаря данному устройству можно достигнуть следующих целей:

• Предотвратить остановку работы котельной системы;
• Свести к нулю угрозу остановки работы насосных двигателей системы нагревания;
• Предотвратить остановку работы системы охранной сигнализации;
• Продолжать освещать дом и поддерживать электрическое отопление дома и дачи;
• Можно приобрести бесперебойник для дома, оборудованный аккумулятором, поддержав работоспособность холодильника, телевизора, компьютера и техники.

Что это за устройство

Инвертор и стабилизатор, которые регулируют подачу питания от аккумулятора. Основное предназначение данного механизма — сохранение важной информации, которая содержится на компьютере, во время несанкционированных отключений электричества или перебоев с его подачей.

Этот механизм является вторичным источником питания и оборудован аккумулятором. Он может поддерживать работу не только компьютера, но и схемы управления котельной системой.

Для начала давайте посмотрим одно видео на эту тему

ИБП не подходит для постоянного питания механизмов, работающих от внешних источников питания. Для этого лучше выбрать резервный источник или генераторы.

Особенности работы

Согласно государственному стандарту нормальным является напряжение не менее 220в. При этом частота должна быть не более 50.2 Гц. Максимальная считается значение плюс или минус 0.4 Гц. Коэффициент нелинейного искажения в нормальной сети должен быть меньше восьми процентов.

Отклонения от нормы характеризуются, как помехи и сбои в подаче энергии. При возникновении подобных помех незаменимым помощником станет ИБП. Выбор схемы данного механизма определяется временем, с которым устройство переключается на батареи с аккумулятором.

Из чего состоит ИБП

ИБП состоит из схемы управления и зарядного устройства. В его состав входят инвертор. Инвертор является основным зарядным устройством, от мощности которого зависят бесперебойная подача энергии и время переключения.

Стабилизатор увеличивает или снижает подачу тока, подаваемое от основной сети, в зависимости от мощности и количества квт. Выбор бесперебойного устройства с внешним питанием важно сделать на основании качества таких устройств, как стабилизатор и инвертор.

Стабилизатор по-другому называют бустером. Он регулирует подачу напряжения. Есть модели, которые оснащены бустером не только понижающим, но и повышающим напряжение. Стандартные механизмы имеют стабилизатор, который только понижает напряжение.

Читайте так же: Рассматриваем сварочные аппараты марки Аврора

Характерные особенности

Бесперебойники классифицируются на три группы по следующим характеристикам:

• По зависимости выходного сигнала от входного сигнала электрической системы;
• По форме выходного сигнала. Формы может быть три. На их основании легко выбрать устройство для дачи, дома или котельной;
• Стабильность подачи электрической энергии в период проблем и перебоев подачи энергии от основной сети. Лучше остановить выбор на устройстве, работающем в режиме bypass. Цена таких устройств довольно высока.

Существует три основных типа ИБП, о которых будет написано ниже.

Резервная схема

Резервная схема с внешним питанием подзаряжается непосредственно от электрической сети в стабильном режиме, когда нет перебоев и напряжение в сети находится в пределах 6 квт, а мощность не превышает 220вт. Если электропитание осуществляет скачки либо пропадает, то ИБП с аккумулятором переходят на собственные ресурсы при помощи инвертора.

Если напряжение возвращается к изначальным, нормальным показателям, то резервная схема задействует собственный блок питания. В целом, резервная схема идеально подходит для загородного или частного дома.

К плюсам резервной схемы питания относятся:

• Такие механизмы стоят дешевле аналогов;
• Работают беззвучно и практически не нагреваются за счет коэффициента полезного действия, составляющего 99 процентов.

Среди минусов можно перечислить:

• Долго переключается на собственное питание;
• Нельзя своими руками настраивать силу напряжения и частоту подачи энергии;
• Напряжение выходит в несинусоидальной форме, при работе от собственного аккумулятора.

Резервные бесперебойники обычно используются для поддержания работоспособности локальных сетей и компьютеров от системы электропитания. Дешевые механизмы, имеющие маломощный инвертор и стабилизатор, относятся к данной категории.

Интерактивная схема

Интерактивная схема имеет аналогичное строение с предыдущей моделью. Дополнительным компонентном является стабилизатор напряжения, который регулирует напряжение, подаваемое на выход.

Если напряжение в сети не превышает 6 квт, а мощность находится в пределах 220вт, то интерактивный бесперебойник работает в нормальном режиме. В иных случаях он подключает к работе собственный блок питания.

Данная модель быстрее переходит на питание от собственной батареи. Инвентор и стабилизатор этого механизма могут подавать, как напряжение прямоугольной или трапецеидальной формы, так и обычной синусоидальной. Это зависит от марки модели.

Недостатком является более низкое КПД, в результате чего при падении напряжения ниже 6 квт механизм начинает шуметь и нагреваться.

Еще одним недостатком является тот факт, что интерактивная схема не фильтрует пики, ее стабилизатор очень примитивен, зато инвертор мощнее устройство с резервной схемой.

Если в вашем доме электричество часто падает ниже отметки в 220вт, то лучше выбрать данный тип схемы с внешним питанием.

В режиме работы от батареи через трансформатор этой схемы приходится пропускать сотни квт, в результате чего ей придется повысить частоту. Повышение частоты приводит к сбоям в работе асинхронных двигателей, на которых работают отопительные системы.

Эту особенность интерактивных схем важно учитывать, осуществляя выбор марки и модели производителя. Устройства с такой схемой идеально подойдут для питания компьютеров и простой бытовой техники для дома и дачи, используя собственный блок питания.

Читайте так же: Устройство и принцип работы винтового компрессора

Схема с двойным преобразованием

Источник бесперебойного питания для дома со схемой двойного преобразования имеет мощный инвертор и стабилизатор. Они используются для поддержания работоспособности нагруженных рабочих станций, вычислительных сетей и прочих механизмов и компонентов, которым нужно высокое качество электрического напряжения.

Принцип работы данной модели заключается в том, что она осуществляет двойное преобразование тока, когда напряжение в сети падает ниже 220вт и 6 квт.

Схема с двойным преобразованием имеет самые мощные инвертор и стабилизатор.

Ток, подающийся на вход в данном типе бесперебойников, сначала преобразуется в постоянный, а потом обратно в переменный при помощи обратного преобразователя, в роли которого выступает инвертор.

Важной особенностью схем с двойным преобразованием является тот факт, что данный тип механизмов постоянно включен в цепь и ему не требуется время для переключения на резервный источник системы питания.

Еще одним отличительным свойством данных ибп является возможность регулировать не только напряжение в квт, но и его частоту.

Если для вашего оборудования необходимо высокое качество подачи электроэнергии, то лучше выбрать данный вид схемы с внешним питанием. Но можно сделать бесперебойник и своими руками.

Недостатком схемы с двойным преобразованием является низкое КПД. Они работают шумно и сильно нагреваются. Можно выбрать современные модели, которые оборудованы специальными режимами, повышающими производительность механизма с внешним питанием. Такие устройства будут свободно передавать большое количество квт без нагрузки на принимающее оборудование.

Плюсы электрогенераторов с двойной схемой:

• Не тратит время, переключаясь на резервное питание;
• Мощные стабилизатор и инвертор, пропускающие большое количество квт;
• Может подпитывать очень нагруженные электросистемы благодаря синусоидальной форме выхода;
• Можно корректировать не только подачу напряжение, но и частоту электричества.

К недостаткам можно отнести:

• Низкий коэффициент полезного действия;
• Механизм производит высокий шум при работе, а также выделяет много тепла;
• Модели с подобной схемой из-за высокой способности поддерживать поступление электричества стоят недешево.

Про схему с двойным преобразованием в видео ниже

Расчет необходимой мощности

Чтобы подсчитать мощность ИБП, необходимо рассчитать полную мощность, которая потребляется электрическим прибором. Она складывается из активной и реактивной нагрузки.

Активная нагрузка изменяется в квт, а реактивная в вольта-ампер. Активная нагрузка преобразуется в тепловое излучение. Ее испытывают такие приборы, как электроплиты, лампы, электрические нагреватели. К устройствам с активной нагрузкой относится большая часть бытовой техники.

Остальные электрические устройства испытывают реактивную нагрузку. Например, электрический двигатель. Полная (Ра) и активная(Р) мощности имеют зависимость благодаря коэффициенту cosФ.

Ра = cosФ х P

Сначала придется вычислить мощность каждого из них, исходя из показателей паспорта или инструкции. Затем этот показатель необходимо суммировать и привести к общей единице измерения. Данное значение определяет мощность ибп, который потребуется для обслуживания электросети.

Для дома

Для дома хорошо подойдут ИБП мощностью от 1000 Ватт. Например, ИБП N-Power Pro-Vision Black M1000LT, ИБП ДПК-1/1-1-220-НМ, ИБП N-Power Pro-Vision Black M1000LT (36V).

Читайте так же: Узнаем все про понижающие трансформаторы 220-12 вольт

Важно учитывать, что домашние электрические сети потребляют немало энергии, но время отключения сети и перебои являются небольшими. Стоимость мощных ИБП для дома варьируется от 20 до 40 тысяч рублей.

Полезная информация про ИБП для дома в видео

Для дачи

Для дачи лучше подбирать источники, выполненные по технологии «он-лайн», а также оснащенные режимом «By-pass». Важно, чтобы ИБП мог выносить низкие температуры и высокую влажность дачной атмосферы.

Для этого лучше взять мощные ИБП: ИБП N-Power Power-Vision Black 4 LT, ИБП Inelt Monolith K 3000 ULT, ИБП ДПК-1/1-3-220-НМ. Цена таких бесперебойников варьируется от 40 до 100 тысяч рублей. На даче обычно присутствует большое количество электроприборов, а подача электропитания крайне нестабильна.

Бесперебойник для компьютера

Для компьютера можно подобрать самый недорогой и маломощный вариант, ведь компьютер потребляет немного энергии. К таким устройствам относятся: ИБП 3Cott 800VA-3SE 480W AVR, ИБП CyberPower UT650EI 650VA/360W RJ11/45 (4 IEC). Их цена варьируется от 1000 до 2000 рублей, а мощность не превышает 350 Вт.

Модели

Выбрать идеальное устройство бесперебойной энергии можно, ориентируясь на количество кВт, которое механизм способен передавать без снижения частоты. Немаловажным фактором является цена.

Лучшие бюджетные марки бесперебойников являются импортными. Модель BACK-UPS CS 500VA 230V (BK500EI) от производителя APC имеет резервную схему и заряжается всего 6 часов. Выходное напряжение устройства составляет 230 Вольт. Работать механизм может в течение пяти минут при усиленной подачи энергии для компьютера и электрических компонентов.

Выходная мощность достигает 500 ВА, мощность батареи составляет 300 ват. Присутствует устройство для предотвращение перегрузки. Модель радует компактными и небольшими габаритами 91x165x284 мм, а весит всего 6.32 кг. Цена данного устройства составляет 3 094 рублей. Нет автоматической регулировки напряжения. На перебои в сети устройство реагирует за 4-8 мс.

Back Power Pro 500 от производителя Ippon. Ибп заряжается за 4 часа. Мощность его батареи составляет 250 Вт. Есть автоматическая регулировка напряжения, блок весит всего 6 кг. Покупателей порадует цена — всего 1 788 руб. Его габариты: 100x140x330.

Warrior WAR-500A весит всего 4 кг, а его цена составляет 1 529 рублей. Мощность аккумулятора всего (250 Вт). Устройство подзаряжается 6 часов, а работает 8 минут.

PRO550X от Tripp Lite подзаряжается дольше вышеперечисленных моделей — 11 часов. Работает устройство в течение 4 минут, его мощность составляет 275 Вт. Отсутствует управление с ПК. Механизм весит 4.2 кг, а его цена составляет 2 468 руб.

Как выбрать подходящий

Выбирать ИБП следует, исходя из ситуации, в которой он вам понадобится. Если компьютер мощный или вы используете локальную сеть, то лучше выбирать самый дорогой и мощный бесперебойник, который обеспечит стабильную работу сети. Идеальным вариантом в этом случае станет устройство с двойной схемой.

Для поддержания работоспособности небольших компьютеров, а также электрических приборов в дачах и коттеджах лучше воспользоваться обычными ИБП с небольшой мощностью на базе интерактивной или резервной схемы. Важным фактором является предпочтительная ценовая категория, в рамках которой подбирается машина.

SOHO UPS в маленьком корпусе и своими руками. Менее чем за 1500 руб

Хотите обеспечить бесперебойное питание своим устройствам, но при этом не сильно потратиться? Именно такой своей разработкой я и хотел с вами поделиться.

Все мы переживаем, когда устройства внезапно отключаются «по питанию» и не зря. Большая часть нештатного отключения электроэнергии сопровождается скачками повышенного напряжения, что в свою очередь может привести к поломке оборудования или сбросу настроек. Да, на этот случай различные компании выпускают ИБП, но они достаточно велики и весят как правило не менее нескольких килограмм.

А что если сделать такой источник бесперебойного питания, который можно поставить прямо рядом с защищаемым устройством – лёгкое, компактное, недорогое?

Почему я об этом задумался?

Я живу в частном доме и моя работа на 100% зависит от доступности интернета.
Но так уж получилось, что в нашем районе Ленинградской области ситуация с энергоснабжением обстоит очень печально. Достаточно частые отключения при резком изменении погоды, изношенные высоковольтные линии идущие к нам и прочее. Соответственно при аварии на электросетях падает вся сетевая инфраструктура и пока всё поднимется, восстановятся все маршруты (OSPF) пройдет минимум 2-3 минуты. Также стоит вспомнить об опасности таких отключений для самого оборудования. На запуск и ввод резервного источника питания (генератор) необходимо примерно 5-10 минут.

В данной ситуации UPS не роскошь – он необходим как воздух.

Сетевая инфраструктура у меня построена на оборудовании MikroTik, оно простое но его достаточно много:

• 951Ui-2HnD – пограничный маршрутизатор в который «приходит» интернет от Cambium (радио-мост до БС МТС), также он защищает сеть и на нем поднят VPN-сервер для удаленного доступа.
• hEX PoE – выполняет роль маршрутизатора локальной сети и контроллера CAPsMAN.
• CSS106-5G-1S – в серверном шкафу
• 3 штуки hAP Lite – Wi-Fi точки доступа для бесшовного роуминга. Их много, они раскиданы по всей территории и все на маленькой мощности. Используются только для мобильных устройств и умного дома.
• OmtiTik5ac PoE и SXTsq Lite5 – радиолинк до второго дома
• BaseBox2 – уличная точка доступа.

Постановка задачи

Я периодически думал как решить данную задачу и принял решение сделать свой ИБП обладающий характеристиками:

• Прост в разработке, желательно на готовых модулях
• Недорого, чтобы можно было поставить возле каждого роутера– Регулируемое выходное напряжение – можно запитать не только оборудование с 12/24В – роутеры / коммутаторы, но и, например, Intel NUC (у него 19В)
• Размер корпуса не больше чем у hEX PoE для сборки в виде модуля «ИБП+Роутер»

В процессе раздумий над схемой я понял, что лучше использовать в качестве базового напряжения АКБ – 12В, а дальше, по необходимости менять преобразователи на повышающий или понижающий. Это сделает UPS универсальным и позволит питать устройства в диапазоне от 1 до 48В, также снизит стоимость устройства за счет снижения количества АКБ до 3х.

Подбор компонентов

Для сборки нужны детали:
Цены указываю при покупке на территории РФ. Если брать у наших соседей, то стоимость будет ниже примерно на 60%, а т.к плата все равно будет ехать из-за бугра, то и детали можно смело брать там.

1. Модуль заряда аккумуляторов 3S, 10A – 1 шт. (180 руб)
2. Повышающий (понижающий) DC-DC преобразователь XL6009 – 1 шт. (120 руб)
3. Батарейный отсек 1х18650 на плату – 3 шт. (150 руб)
4. Гнездо питания на плату 5.5х2.1 (от 2 до 4 штук)
5. Вольтметр 0.28" 0-100В (опционально)
6. Диод Шотки SS34, 3А – 3 шт.
7. Резистор SMD 1206, 200R – 1 шт
8. Резистор SMD 1206, 1K – 1 шт
9. Стабилитрон 3.3В, BZX55C3V3 – 2 шт.
10. Светодиод SMD 1206 – 2 шт.

Итого общая стоимость за одно устройство: ±1500 руб.

Обратите внимание, на АКБ нельзя экономить! Брать не явный Китай и желательно высокотоковый!
Нам не нужны повторения историй, коих и так увы очень много последнее время по всем федеральным каналам. АКБ не обязательно должен быть с защитой, ввиду того, что плата заряда аккумулятора, используемая нами уже имеет защиту от чрезмерного заряда/разряда.

Принцип работы

Принципиальная схема данного устройства очень простая

Итак – у нас есть один входной разъем питания (Vin), и три выходных (Vout). XP1 – это стандартная гребенка PLS с шагом 2.54, к которой подключается кнопка включения питания, а также можно поставить джампер (как в моем случае), если планируется все время держать устройство во включенном состоянии.

Также на плате есть два светодиода, показывающие наличие напряжения во входной сети (Vin) и напряжения на выходе устройства (Vout), подключенные через стабилитрон (D1, D2) на 3В и резисторы (на нижней стороне платы) R2 220 Ом и R1 1кОм соответственно.
U6 – это контакты для подключения модуля вольтметра, который отображает напряжение на выходе устройства.

Верхняя сторона платы

На нижней стороне платы у нас размещен контроллер заряда (U2) и три диода Шоттки (U3, U4, U5).

Нижняя сторона платы

Основной принцип работы схемы и переключения с основного на резервное питание зависит от трех диодов Шоттки – U3, U4, U5.

Ниже представлена наглядная схема направления и какие узлы в каких ситуациях находятся под напряжением.

U4 – пропускает напряжение только в направлении контроллера заряда, напряжение с контроллера не попадает обратно во входную сеть. Это достаточно важный диод, т.к при его отсутствии напряжение будет утекать из модуля заряда (АКБ) в направлении источника питания.

Розовым цветом показана ситуация, когда у нас присутствует напряжение во входной сети (Vin). В этом случае диоды U3 и U4 пропускают напряжение в направлении контроллера заряда (U2) и DC/DC-преобразователя (U1). При этом напряжение из АКБ и контроллера заряда (голубой маршрут) не поступает в «розовую сеть» через диоды U4 и U5.

U5 – работает таким образом, что пока входное напряжение присутствует, на его катоде будет «+», он будет в закрытом состоянии и не «выпустит» напряжение из АКБ в направлении Vout, а также не пропустит напряжение из входной сети. Если же, напряжение на входе пропало U5 тут же перейдет в свое рабочее состояние и пропустит напряжение с АКБ в сторону DC/DC-преобразователя (U1) – зеленый маршрут. Однако чтобы исключить «петлю» – когда напряжение из АКБ попадает на вход модуля заряда, а также может утекать в источник питания на входе, мы используем диод U3 и пока на его катоде будет «+», он будет закрыт.

Платы, полученные от jlcpcb – как всегда отличные, здесь на самом деле придраться не к чему – настоящее промышленное производство за очень гуманную плату. Срок изготовления – 3-4 дня, срок доставки до Ленинградской области в районе 20 дней.

Печатаем корпус, собираем устройство и вот что у нас получилось

Проверка устройства под нагрузкой

Теперь, когда устройство собрано и мы знаем как оно работает, нам нужно запомнить, что мы можем от него питать. Самое главное – это помнить какие токи потребления может обеспечить данное устройство. В схеме я использую преобразователь на 3А. Ток разряда АКБ 18650, как правило, равен двух-кратной величине ёмкости (если не рассматриваем высокотоковые). Таким образом при использовании аккумулятором емкостью 2000 mA, они способны отдавать ток до 4А.

Однако стоит помнить, что если мы на DC/DC-преобразователе увеличили выходное напряжение вдвое, например питаем оборудование от 24В током 1А, то ток до преобразователя также увеличится вдвое и АКБ будут отдавать заряд током 2А.

Соответсвенно лучше запомнить такую закономерность:

• 12В – 3А
• 24В – 1.5А
• 48В – 0.75А

В UPS установлены АКБ GoPower на 2000 мА. Выходное напряжение – 12В. К UPS подключено 3 устройства – hEX PoE к которому, в свою очередь, через PoE-out подключены CSS106-5G-1S и 951Ui-2HnD. Трафик в сети, на момент отключения входного питания продолжает «бегать».

Итого суммарное потребление всех устройств составило порядка 0.55-0.65А (менялось в процессе измерений). CSS106-5G-1S – ±185мА, 951Ui-2HnD – ±280мА плюс собственное потребление hEX. До отключения данная сборка проработала 2 часа 15 минут, при этом остаточное напряжение на трех аккумуляторах составило 6.5В. Сильнее разрядить не получилось, сработала защита от глубокого разряда на модуле 3S. Температура аккумуляторов не изменилась, что говорит о несущественной нагрузке в процессе разряда.

Вывод

Таким образом я получил небольшое устройство, способное эффективно питать несколько роутеров при наличии PoE-out, а в случае отсутствия – возможность разместить UPS непосредственно возле устройства и при этом при минимальных затратах.

Делаем ИБП на 12В своими руками

Суровая действительность такова, что нет абсолютной уверенности в постоянном источнике электричества из обычной розетки. Электричество могут внезапно отключить. Вспомните словосочетание — «веерное отключение». Мало того, нередко так случается, напряжение в сети есть, но оно крайне нестабильно. Во втором случае помогут автотрансформаторы. А с первой проблемой помогают источники бесперебойного питания ИБП. Ниже мы вместе сделаем бесперебойник своими руками.

Бесперебойник 12 В для роутера

Конечно, основная функция ИБП для компьютеров — сохранение данных и возможность штатно отключить питание устройства от сети.

Но. В наш век цифровых технологий стандартный ноутбук может переждать в автономном режиме до 3–5 часов, пока не включится снова электричество.

Ноутбуком пользоваться можно, но без интернета. Почему? Просто тока в сети нет, и он тоже не работает. Но кабельные лини интернета работают.

А мы так привыкли к интернету, что когда отключают свет, становится как то неуютно без «мировой паутины».

Так никто и ничто не мешает сделать ИБП хотя бы для роутера. Тем более это совсем не сложно и сделать бесперебойник своими руками домашнему умельцу вполне реально.

Самое необходимое

Все что нужно для самодельного ИБП есть на торговой площадке Али-экспресс:

Полный комплект деталей:

Аккумулятор 18650 и его разновидности

Основной элемент будущего бесперебойника это аккумулятор литий-ионного типа 18650. По форме и размерам — аналог стандартных пальчиковых батареек ААА или АА.

Емкость пальчиковых аккумуляторов находится в границах 1600–3600 мАч. С выходным напряжением в 3.7 В.

Есть несколько разновидностей батарей класса 1865. Различия только по химическому составу:

1. Литий-марганцевые (Lithium Manganese Oxide).
2. Литий-кобальтовые (Lithium Cobalt Oxide).
3. Литий-железо-фосфатные (Lithium Iron Phosphate или феррофосфатные).

Все они с успехом применяются:

• в телефонных зарядках;
• в ноутбуках;
• фонариках и так далее.

Собираем бесперебойник

Наглядная схема модульного ИБП своими руками:

Итак, процесс сборки пошагово:

Как это будет работать

У роутеров есть свои штатные блоки питания. В этой схеме мы его убрали и заменили на 9 вольтовый. От такого напряжения работает новое устройство.

Или более подробно. Новым 9-ти вольтовым блоком питания подается напряжение на повышающий преобразователь, который работает в паре с балансным контроллером заряда. Напряжение 12 Вольт в штатном режиме идет для питания роутера.

Но если произойдет отключение тока, наш контроллер заряда переключит работу ИБП от встроенных батарей. По мере использования аккумуляторов, их выходное напряжение будет падать. Чтобы избежать их полного разряда, контроллер отключит работу в тот момент, когда выходное напряжение достигнет 2.7 В.

Итог работы

Расчетная мощность бесперебойника — четверть ампера. В идеале должно хватить на работу роутера в течение 2.5 часов.

Но из замеров получается, что если самодельный ИБП для дома будет потреблять ток в 1 Ампер, работы нового девайса хватит минут на 30.

Если роутер будет «кушать» 0.5 Ампер, то питания от батареек хватит уже на приблизительно полтора часа.

Таким устройством можно обеспечить бесперебойную работу и других устройств. Например, таких как:

• маршрутизаторы;
• докстанции беспроводного телефона;
• жёсткие диски.

Однотактный автогенератор — ИБП

Схема простейшего обратноходового преобразователя:

Такой однотактный конвертер находит применение в небольших по мощности источниках питания, таких как зарядник для телефона.

Схема простейшего понижающего трансформатора. Применяется в грузовиках для прикуривателей с напряжением в 12 Вольт. То есть там, где необходимо понизить напряжение с 24 В до 12 В. Второе название однотактная схема преобразователя получила следующее — стабилизатор с ШИМ-модуляцией.

Также такую схему можно обнаружить в ресурсоёмких платах расширения, например, таких как видеокарты. При максимуме тока — минимум потерь.

Основной недостаток данной схемы — нет защиты от перегрузок, как по току, так и по напряжению.

Двухтактный ИБП

Если есть желание понизить потери по мощности, то вам требуется двухтактный источник бесперебойного питания 12 В.

Один из вариантов исполнения показан на картинке.

Это схема двухтактного импульсного конвертера. Применяется как в сварочных инверторах, так и в компьютерных блоках питания. Схема рабочая, очень надежная и с хорошим КПД.

В принципе можно создать модель, исходя из расчета самого мощного потребителя в вашем доме. Таких, как бойлер или телевизор. То есть те устройства общая мощность потребления, которых не более 2.5 кВт. Тогда и инвертор делается с запасом до 3 кВт.

Благодаря работе на меньших токах, увеличивается ресурс конденсаторов. Источник бесперебойного питания на 12 вольт может применяться в усилителях мощности.

Заключение

Самодельный бесперебойник имеет неоспоримое преимущество перед заводскими моделями. Они проще в ремонте и их легко модернизировать под свои нужды.

Есть схемы самодельных ИБП с применением солнечных панелей и даже с ветрогенератором, что даёт возможность повысить автономность домашней электросети.

Где купить

Приобрести ИБП можно как в специализированном магазине, так и онлайн в Интернет-магазине. Во втором случае, особого внимания заслуживает бюджетный вариант приобретения изделий на сайте Алиэкспресс. Для некоторых товаров есть вариант отгрузки со склада в РФ, их можно получить максимально быстро, для этого при заказе выберите «Доставка из Российской Федерации»:

Читайте также:

  
• Братьев касимовых 42 год постройки дома
  
• Дом из сип панелей в дубне
  
• Дом с камином у горы волчиха
  
• Где лучше всего построить дом
  
• 0 4 к буронабивным сваям