Автономный режим в ИБП

Для бесперебойной работы персональных компьютеров используют источники беспере­бойного питания (ИБП), позволяющие при про­падании сетевого напряжения автоматически пе­реходить на питание от встроенного аккумулято­ра. В их составе имеется мощный преобразова­тель ИС-АС 12 В/230 В. Такие ИБП можно ис­пользовать в полевых условиях для питания раз­личной аппаратуры, требующей напряжения пи­тания 230 В. Современные ИБП имеют режим ав­тономной работы, в то время как у многих старых ИБП его нет. На примере одного из таких уст­ройств рассматривается возможность его запус­ка в автономном режиме.Компьютерные источники бесперебойного питания зарекомендовали себя как компактные, мощные и надежные источники резервного пита­ния. Единственный недостаток — небольшая ем­кость встроенного аккумулятора, позволяющая поддерживать нагрузку в течение короткого вре­мени, что, в принципе, достаточно для компьюте­ра, чтобы при пропадании напряжения в сети со­хранить данные и корректно завершить работу. Со временем аккумулятор исчерпывает свой ре­сурс, а иногда и раньше срока выходит со строя. Бывает так, что по этой причине ИБП просто сни­мают с эксплуатации. Однако электронная часть блока остается исправной, и, подключив такой ИБП, например, к автомобильному аккумулятору, его можно использовать в полевых условиях в ка­честве мощного источника питания с выходным напряжением 230 В/50 Гц.

Современные ИБП позволяют работу в авто­номном режиме, однако многие старые модели запускаются от аккумулятора только лишь при наличии сетевого напряжения и последующем его исчезновением, автономно запустить их не удается. В руки автору попал один из таких ИБП — модель BCint400 (см. фото в начале статьи). Ре­шено было попытаться исправить недостаток, сделать возможным автономный запуск устрой­ства. Поиски принципиальной схемы этого ИБП, в том числе и в Интернет, были безрезультатны, поэтому было принято решение самостоятельно разобраться в схеме.

Проанализировав работу устройства, было обнаружено, что в схеме установлен трансфор­матор Т1 (рис.1), с выхода которого, при нали­чии сетевого напряжения, через диодный мост на схему ИБП подается напряжение 12 В. В момент исчезновения напряжения в сети, напряжение на выходе моста пропадает, что приводит к запуску преобразователя и переходу в автономный ре жим, в результате на выходе моста снова появля­ется напряжение, поддерживающее работу уст­ройства уже в автономном режиме. Решение ока­залось простым: достаточно кратковременно по­дать в эту точку 12 В от аккумулятора — и преоб­разователь запустится. Таким образом, имитиру­ется вначале наличие, а потом исчезновение на­пряжения питающей сети, что и приводит к запу­ску ИБП в автономном режиме. Возможно, такой способ применим и на других подобных ИБП.

На рис.1 утолщенными линиями показаны элементы для подачи напряжения от аккумулято­ра. Назначение диода VD1 — предотвращение протекания обратного тока при случайном нажа­тии SA1 при работающем ИБП. В качестве SA1 ис­пользуется клавиша alarm/reset (сброс сигнала тревоги) ИБП, отключенная от прежних цепей. В качестве VD1 можно использовать любой мало­мощный кремниевый диод. В устройстве выклю­чатель сети расположен под разъемом подключе­ния сети, между выходными разъемами, что не совсем удобно, поэтому необходимо выключа­тель сети и клавишу alarm/reset поменять места ми. На рис.2 и рис.3 показано место подключе­ния кнопки запуска автономного режима.

При необходимости можно подстроить выход­ное напряжение R27 и частоту R24 ИБП. Вы­ходное напряжение ИБП желательно снизить регулятором с 230 В до 220 В. Измерительные приборы (мультиметр, включенный в режим вольтметра) при измерении этого напряжения будут давать погрешность, так как форма выход­ного напряжения этого ИБП близка к прямоуголь­ной. Поэтому проще произвести регулировку, подключив на выход лампу накаливания и срав­нивая яркость её свечения при её подключении к сети и к выходу ИБП (при этом в сети должно быть 220 В, а аккумулятор нормально заряжен).

В ИБП контролируется степень заряженности аккумулятора, поэтому при разряженном или не полностью заряженном аккумуляторе ИБП может не включиться. При подключении внешнего акку­мулятора необходимо иметь в виду, что ток, по­требляемый от него в зависимости от нагрузки, может достигать 20 А и более, поэтому сечение питающих проводов должно быть достаточным, не менее 5…10 мм².

Также надо быть очень внимательным при подключении аккумулятора, так как при подклю­чении его в неправильной полярности в лучшем случае сгорит предохранитель, в худшем — вый­дет из строя ИБП.

Если предполагается длительная работа ИБП при больших нагрузках, необходимо обеспечить дополнительное охлаждение, установив внутри ИБП вентилятор и просверлив в корпусе доста­точное количество отверстий.

Из-за формы выходного напряжения ИБП, близкой к прямоугольной, нежелательно от него питать индуктивную нагрузку (трансформаторы, электродвигатели).

Если все-таки необходимо получить форму вы­ходного напряжения, близкую к синусоидальной, последовательно с нагрузкой надо включить кон­денсатор, емкость которого подбирают экспери­ментально, в зависимости от конкретной нагруз­ки. При подборе емкости контролируют форму то­ка, а не напряжения на нагрузке. Для подключе­ния нагрузки к ИБП можно либо использовать пе­реходник, либо установить разъем (розетку).

Автор: Виктор Кандауров, п. Камышеваха, Луганской обл.
Источник: Радиоаматор №9/2016