Данная схема представляет собой простой серийный источник бесперебойного питания (UPS). Система обеспечивает постоянное выходное стабилизированное напряжение 5 В и нестабилизированное 12 В.
В случае сбоя в системе электропитания в работу включается аккумуляторная батарея, при этом при подаче стабилизированного напряжения отсутствуют резкие всплески.
Примечания:
При использовании других стабилизаторов и батарей схему можно адаптировать под другие значения стабилизированного и нестабилизированного напряжения. Для стабилизированного напряжения 15 вольт можно использовать серийные аккумуляторные батареи 12 вольт и стабилизатор 7815. Настоящая схема легко поддаётся подобным модификациям.
Первичная обмотка трансформатора TR1 должна соответствовать параметрам напряжения вашей страны. Вторичная обмотка должна соответствовать по меньшей мере следующим параметрам: 12 В / 2 А. Но также возможно использовать и обмотку под более высокое напряжение, например, 15 вольт. Плавкий предохранитель FS1 обеспечивает защиту от короткого замыкания на выходе, или, разумеется, в случае бракованного или повреждённого элемента аккумуляторной батареи. Светодиод 1 горит только когда присутствует сетевое напряжение; в случае сбоя электроснабжения светодиод погаснет и выходное напряжение будет поддерживаться аккумуляторной батареей. На схеме ниже смоделирована работа схемы при электропитании от сети:
Между выводами VP1 и VP3 возможна подача номинального нестабилизированного напряжения, а между выводами VP1 и VP2 — стабилизированного напряжения 5 вольт. Резистор R1 и D1 представляют собой путь зарядки для батареи B1. D1 и D3 предотвращают загорание светодиода LED1 в условиях сбоя электропитания. Конструкция аккумуляторной батареи предполагает непрерывную подзарядку малым током; зарядный ток определяется как:
(VP5 — 0.6) / R1
где VP5 — нестабилизированное напряжение питания (постоянный ток).
В схему должен быть включён диод D2, при отсутствии которого батарея заряжалась бы от полного подаваемого напряжения без ограничения тока, что привело бы к повреждению и перегреву некоторых аккумуляторных батарей. Ниже смоделирована ситуация прекращения электроснабжения:
Примите во внимание, что стабилизированное напряжение составляет неизменно 5 вольт, в то время как нестабилизированное напряжение может отклоняться в ту или иную сторону на несколько вольт.
Продолжительность работы
При использовании аккумулятора 7 А·ч 12 В и токе нагрузке 0,5 А (при условии отсутствия нагрузки на выходе VP3) стабилизированное напряжение будет поддерживаться в течении примерно 14 часов. Аккумуляторные батареи с большей ёмкостью будут обеспечивать более продолжительную работу, и наоборот.
