Как сделать инвертор из бесперебойника своими руками?
При выезде на природу, где не предусмотрены привычные для нас 220 В, задумываешься о приобретении инвертора. Останавливает стоимость. Но когда умеешь работать паяльником и в состоянии разобраться, где в приборе или устройстве плюс, а где минус, можно решить несложную задачу: сделать инвертор из бесперебойника своими руками. Если ИБП, подключенный к сети 220 В, обеспечивает устройства питанием 12 В, то нельзя ли добиться обратного эффекта: получать 220 В из 12 В? При соответствующей доработке конструкции нет ничего невозможного.
[toc]
Предлагаемый вариант рассчитан на использование автомобильного аккумулятора в качестве основного источника питания. Не обладая минимальными знаниями по электротехнике, браться за изготовление инвертора нежелательно.
В чем заключаются изменения, позволяющие получить инвертор из бесперебойника, как правило, с отслужившими аккумуляторами?
[attention type=green]Рассмотрим процесс реконструкции в общем плане, обращая внимание на критичные для будущей эксплуатации инвертора моменты, так как ИБП разных фирм и моделей имеют конструктивные различия.[/attention]
Моделирование инвертора из ИБП
В процессе преобразования придется разобрать ИБП, извлечь лишнее, доработать конструкцию, проверить и собрать. Нужен стандартный набор инструментов монтажника: паяльник, отвертки, кусачки, тестер. Пригодятся и запчасти, которые отсутствуют в разбираемом блоке: провод сечением от 4 кв. мм, разъемы, пара привычных крокодильчиков или провод с вилкой автомобильного прикуривателя, накладная розетка, кулер, защитная сетка, крепеж, изолента. Возможно, заранее стоит приготовить дрель для работы с корпусом.
Аккуратно разбираем корпус, вынимаем аккумулятор. Если изготовителем предусмотрена разборка корпуса на отдельные панели, стоит ее произвести: удобнее будет работать. Проще начать с монтажа входа, то есть подачи 12 В. Непосредственно на плате определить плюс и минус, потом подпаять или посадить на соответствующие разъемы красный к плюсу, черный к минусу то, что будет идти к прикуривателю или напрямую к клеммам аккумулятора.
Теперь занимаемся выходом. Провода, которые вели к трехштырьковому разъему подачи на ИБП 220 В, отпаиваем или отсоединяем. На их место монтируем провода нужной длины (для выносной розетки – сантиметров 70, если розетка планируется непосредственно на корпусе – 20-30 см). Подводим провода к розетке.
Черновая модель готова. Эксплуатировать ее нельзя, но проверить можно. Не собирая корпус (с ним предстоит поработать), подключаемся к аккумулятору и замеряем напряжение в розетке. Должно получиться порядка 160-180 вольт.
[attention type=red]Если система молчит, возможно, в старом ИБП плата преобразователя нерабочая.[/attention]
Окончательная сборка
Осталось заключить работающую схему в прибор, попутно изменяя и дополняя конструкцию.
Прежде всего демонтируем лишние разъемы, кнопки с соответствующими проводами, сигнальный динамик. Освобождается пространство под установку одного или двух кулеров. Их установка защитит устройство от перегрева. Логично соорудить сквозную вентиляцию. Для поступления воздуха в корпус придется высверлить отверстия или вырезать окошки. Вырезанные отверстия следует прикрыть защитной сеткой во избежание попадания пыли и грязи. Подсоединяются кулеры к 12-вольтовой ветке.
Все соединения проверяются, провода укладываются внутри корпуса, при необходимости крепятся. Нужно убедиться, что вентиляторы плотно заняли свои места. Иногда после изъятия оригинальных аккумуляторов трансформатор оказывается слабо зафиксированным, поэтому нужно дополнительно укрепить его, например, удерживающей пластиной (не металлической).
[attention type=green]Предусмотреть крепление розетки на корпусе или просверлить дополнительное отверстие для вывода проводов.[/attention]
Неплохо установить отдельный выключатель: скорее, для защиты автомобильного аккумулятора от полного разряда, в случае если забудете отключиться. Также можно разработать электронную схему, срабатывающую при заданном уровне заряда.
Преимущества самодельного инвертора
В качестве образца рассматривались источники бесперебойного питания относительно простой, бюджетной конструкции, когда, исходя из соображений стоимости, вместо замены отслуживших аккумуляторов покупается новый блок питания. В этом случае действительно получается почти бесплатный инвертор с неплохими техническими характеристиками.
Если исходный бесперебойник отдавал подключаемой технике 500 Вт, то теоретически он столько же отдаст и в виде инвертора. Практически эта величина меньше. Но, например, общую нагрузку в 350-400 Вт он спокойно потянет. Ограничение – время, на которое хватит зарядки аккумулятора. С учетом нынешней тенденции к уменьшению энергоемкости используемых приборов, при отсутствии электричества и без света не останешься, и мобильные устройства подзарядишь.
Имеется возможность воспользоваться электроинструментом. Это удобно, когда в дачном доме электричества еще нет, а проводку делать надо. Вручную можно, но это намного сложнее.
На весе получившегося устройства останавливаться не имеет смысла: автомобилю 3-5 кг не помеха.
[attention type=yellow]Но при частом пользовании инвертором нужно помнить о подзарядке аккумулятора или иметь запасной.[/attention]
Итак, имеет смысл достать из кладовки или гаража списанный из-за неисправности источник бесперебойного питания, немного модифицировать его и получить исправный преобразователь постоянного тока с напряжением 12 В в переменный ток напряжением 220 В.
Как сделать зарядное устройство из бесперебойника своими руками?
Вряд ли можно встретить автомобилиста, который не сталкивался с проблемой разряженного аккумулятора. В таких случаях не обойтись без надежного источника питания, в котором используются составные транзисторы. Если под рукой нет нужного прибора, мы расскажем, как сделать зарядное устройство из бесперебойника своими руками, не потратив при этом огромных денег. Найти данное устройство не составляет труда – это может быть неработающий или ненужный ИБП, который давно заменили более новой моделью. Почему выбор пал именно на это изделие? Все просто – бесперебойник как раз содержит необходимые элементы электрической цепи. Если ИБП неработающий, то самая важная для нас деталь в нем – это трансформатор.
[toc]
Изготовить зарядник можно как из старого и нерабочего устройства, так и из работающего, если не планируется его дальнейшее использование по его основному назначению. Данная операция относительно простая, если вы обладаете знаниями, связанными с электроникой.
[attention type=yellow]В противном случае советуем предварительно ознакомиться с этим вопросом.[/attention]
Что необходимо?
Как уже говорилось ранее, изготовление зарядника из бесперебойника не потребует больших вложений, особенно если вы решили сделать его из сломанного устройства. В этом случае нужно подготовить 4 диодных моста, конденсатор на 1000 микрофарад, средний радиатор, дерево или пластмассу для сборки. Также возьмите хорошую термопасту, например, КПТ-8, тестер и, конечно же, паяльник.
Правила безопасности
Техника безопасности в нашем случае ничем не отличается от таковой с другими электроприборами. Категорически запрещено разбирать включенные в сеть устройства, а также проводить какие-либо дополнительные манипуляции с ними. Не забывайте, что при обнаружении неисправности электрооборудование нужно ремонтировать или заменять в кратчайшие сроки.
[attention type=yellow]Также для сборки зарядника потребуются определенные знания в области электроники, чтобы правильно разместить те или иные элементы цепи.[/attention]
Пошаговый алгоритм действия
Для начала нужно отделить трансформатор от бесперебойника. Сразу же определяем, где выводы обмотки – с этим поможет тестер. У сетевой обмотки сопротивление равно не менее десяти ом. Во вторичной обмотке – 12 В, соответственно, сопротивление будет стремиться к нулю.
Включаться в сеть будут провода, которые соединялись с выходными разъемами бесперебойника. А те, которые принимали 12 вольт, подключаются к выпрямителю.
Выпрямительные диодные мосты нужно сложить в стопку, промазать теплопроводной пастой и прижать к радиатору. Далее потребуется соединение одноименных выводов параллельно – плюс к плюсу, минус к минусу и так далее. Не забывайте, что понадобится конденсатор емкостью до 1000 микрофарад при напряжении 25 В – такой можно найти в компьютерных блоках питания. Брать слишком большой нет необходимости – достаточно, чтобы все элементы вместились.
Подберите подходящую деревянную основу и закрепите на ней трансформатор, подготовленный диодный мост. Там же собирается вся схема вместе со шнуром питания.
[attention type=green]В целом, устройство, которым можно зарядить автомобильный аккумулятор, готово.[/attention]
Схемы
Еще один вариант изготовления зарядного устройства своими руками. Данный способ мало отличается от предыдущего, однако здесь есть схемы – это очень удобно для работы с электрическими приборами. Такое устройство включает в себя мощные составные транзисторы КТ947, КТ827. Приведенные в схеме пунктирные линии – дополнительные конденсаторы. Диоды с транзисторами конструктивно могут размещаться на общем большом радиаторе, изолирующие прокладки при этом не требуются.
Если трансформатор со средним отводом на 16 вольт отсутствует, можно воспользоваться схемой, где включен выпрямительный мост. Резистор R1 нужен, чтобы защищать составной транзистор от коротких замыканий.
[attention type=yellow]Если собрать устройства по этим схемам, то регулировка напряжения на выходе будет от 0 до 15 В, а максимальный ток зарядки – до 10 А.[/attention]
Проблемы и особенности
В первую очередь, важно пользоваться амперметром, когда будете заряжать батарею. Таким образом вы сможете контролировать данный процесс: по напряжению этого сделать не получится. Учтите: чтобы узнать допустимое значение максимального тока, нужно разделить емкость аккумулятора на 10. При помощи собранного устройства батарею можно будет зарядить за несколько часов, в зависимости от степени ее разрядки.
Если правильно подобрать элементы цепи и делать все по инструкции, серьезных проблем возникнуть не должно, особенно если вы хорошо понимаете в электронике и сможете сделать все без посторонней помощи.
Если есть возможность, то заряжать аккумуляторную батарею лучше всего импульсно. Чтобы самостоятельно не включать и не выключать устройство из розетки, можете использовать электромеханическое реле. На нем выставляется периодичность, когда ему нужно включаться, а когда выключаться.
[attention type=green]Советуем выбирать режим по пятнадцать минут – этого вполне хватит, чтобы зарядить аккумулятор.[/attention]
Заключение
Источник бесперебойного питания является довольно универсальным устройством. Прежде всего потому, что он позволяет решить некоторые проблемы с электроснабжением прямо после покупки. Но если взяться за доработку данного прибора, он станет гораздо полезнее и сможет помочь многим автомобилистам. Желаем удачи в этой работе.
Как сделать блок питания из бесперебойника своими руками?
Источник бесперебойного питания – вещь незаменимая. Причем применять его и его составные части можно очень по-разному. Из старого бесперебойника или его частей без особого труда получаются:
- инвертор;
- зарядное устройство;
- блок питания.
[toc]
Подробнее про изготовление
Что касается блока питания, то при помощи старого источника бесперебойного питания можно изготовить как простой блок, так и лабораторный. Естественно, лабораторный блок питания гораздо сложнее в сборке, установке, монтаже и настройке, а также потребует большего количества дополнительных деталей и инструментов. Тем не менее, в основе их изготовления лежит один принцип, к тому же при их использовании возникают одни и те же проблемы.
[attention type=green]Первоначально приступим к рассмотрению простого блока питания и схемы его изготовления из старого ИБП от компьютера.[/attention]
Что потребуется?
Для изготовления простого блока питания из бесперебойника своими руками потребуются:
- трансформатор от бесперебойника;
- корпус – подойдет и старый корпус от ИБП, и самостоятельно изготовленный для создания блока питания;
- диодный мост.
[attention type=green]Помимо этого, также потребуется набор подручных инструментов (отвертка, омметр) и обмундирование для соблюдения правил безопасности (диэлектрическое оборудование).[/attention]
Правила безопасности и важные советы
При выполнении работы необходимо обладать базовыми знаниями в физике и электромеханике, а также соблюдать правила техники безопасности, использовать защитное обмундирование и пользоваться диэлектриками.
Что касается простого блока питания, то большинство сталкивается с одной и той же сложностью: на выходах из стандартных трансформаторов типовое значение напряжения составляет 15 В.
[attention type=yellow]При подключении нагрузки к получившемуся блоку питания оно “проседает”, так что нужный вольтаж подбирается экспериментальным путем.[/attention]
Пошаговый алгоритм действий
Алгоритм действий для самостоятельного изготовления блока питания из старого ИБП будет следующим:
- от ИБП отсоединяется трансформатор, подготавливается будущий корпус устройства;
- с использованием омметра определяется обмотка с самым высоким значением сопротивления: черный и белый провода, которые в будущем будут служить в качестве входа в устройство (если для изготовления используется старый корпус от ИБП, то входом будет соответствующее гнездо, расположенное в торцевой части бесперебойника и служащее для связи прибора и розетки);
- из проводов, расположенных с одной стороны от расположения сердечника, формируется “вход”, из находящихся на противоположной стороне проводов обустраивается “выход” устройства;
- на трансформатор подается переменный ток с напряжением 220 вольт;
- снимается напряжение с незадействованных контактов;
- определяется пара, обладающая разностью потенциалов в 15 вольт (белый и желтый провода – “выход”);
- на “выход” устанавливается диодный мост;
- к его контактам подключаются потребители.
Схемы и пояснения
На рисунке 1 изображен стандартный трансформатор от ИБП с типичной расцветкой проводов, на которые даются ссылки в инструкции по самостоятельному изготовлению блока питания.
Как сделать лабораторный блок питания?
Изготовление лабораторного блока питания из старого бесперебойника – более сложная задача. Лабораторный блок питания зачастую используется радиолюбителями. Помимо трансформатора от старого ИБП, потребуются также:
- мощный транзистор;
- диоды для выпрямления напряжения;
- микросхема (от ОУ);
- реле;
- набор светодиодов;
- варистор;
- разъемы;
- оксидные конденсаторы;
- керамические конденсаторы.
Экспликация блока питания представлена на рисунке 2.
Первичная обмотка трансформатора получает напряжение от сети через вставленный элемент FU1 и выключатель подачи питания SА1. Подключенный параллельно RU1 (варистор) служит защитой от скачков напряжения.
[attention type=green]При помощи R1 (резистор токоограничения) и VD1 (диод) происходит питание светодиода HL1, который выполняет роль индикатора наличия сетевого напряжения.[/attention]
К обмотке || подключается выпрямитель напряжения, расположенный на VD2-VD5 (диодные сборы). Положение релейных контактов К 1.1 определяет работу трансформатора как двухполупериодного с напряжением в районе 10 В или как мостового с напряжением примерно 20 В. От выпрямителя напряжение поступает к полевому транзистору.
При помощи конденсаторов С1 и С3 сглаживаются пульсации. При помощи резистора R17 обеспечивается минимальная нагрузка стабилизатора напряжения.
От собранного на VD6-VD9 (диоды) выпрямителя при участии С2 и С5 (конденсаторы) происходит питание параллельного стабилизатора на:
- микросхемах (DA1, ОУ DA2);
- реле К1;
- вентиляторе M1.
[attention type=green]HL2 (светодиод) подает сигнал при наличии напряжения в этом выпрямителе.[/attention]
Порог ограничения тока устанавливается резисторами:
- R7;
- R8.
Управление реле (К1) происходит при помощи резистора (VT2). Выходное напряжение устанавливается R19 (подстроечный резистор). При его превышении при помощи реле происходит переключение выходного напряжения. При превышении установленного R15 (резистор) значения максимальной температуры VT3 (транзистор) и RK1 (терморезистор) запускают в работу M1 (вентилятор). Чрезмерное напряжение реле и вентилятора распределяются, соответственно, на R13 и R18 (резисторы).
При превышении порогового значения тока нагрузки уменьшается напряжение выхода ОУ. VD 10 (диод) открывается, уменьшая напряжение на VT1 (затвор транзистора) до обеспечивающих протекание тока нормальных значений. Ограничение тока устанавливается R8 и R7 (резисторы) в интервалах 0-0,5 А и 0-5 А соответственно. При помощи конденсаторов обеспечивается устойчивое функционирование токоограничителя.
[attention type=yellow]С увеличением их емкости значение устойчивости также увеличивается, однако уменьшается значение быстродействия токоограничителя.[/attention]
На рисунке 3 изображены собранные выпрямители, транзисторы в монтаже с взаимосвязанными элементами. Выводы трансформатора оснащены гнездами, при необходимости их использования для них производится монтаж соответствующих им вилок, выпаянных из платы от старого ИБП.
Налаживание следует начинать с определения максимального значения напряжения на выходе при помощи R12 (резистор) с движком, расположенным сверху в схеме. При помощи подборки R13 (резистор) на К1 (реле) устанавливается номинальное значение напряжения. На вентиляторе напряжение устанавливает R18 (резистор).
Налаживание выходного токоограничителя происходит путем подключения последовательно соединенных амперметра и переменного резистора с сопротивлением 15 ом и мощностью 50 Вт.
[attention type=green]Резисторы R1, R7 устанавливаются в положение в схеме слева, а R8 – справа, с его помощью происходит регулировка выходного тока.[/attention]
Режим ограничения тока позволит зарядить аккумуляторы путем установки конечного напряжения и тока. В дальнейшем доработка осуществляется установкой оборудования:
- вольтметр;
- амперметр;
- комплексное измерительное устройство.
Возможные проблемы и нюансы
Проблемы, с которыми сталкивается большинство пользователей, схожи с проблемами при изготовлении простого блока питания. Они связаны с “просадкой” порогового напряжения и не имеют однозначного решения, кроме наладки в режиме осторожного экспериментального подбора.
[attention type=green]Таким образом, из старого источника бесперебойного питания получится как простой самодельный блок питания, так и лабораторный блок питания.[/attention]
Последний гораздо сложнее в изготовлении и потребует большего набора знаний и умений, а также дополнительного оборудования.