ИБП своими руками

Узнаем, что можно сделать из старого бесперебойника от компьютера

Каждому наверняка знакома ситуация, когда при смене техники на более новую не знаешь, что делать со старой, уже отжившей свое, но пока вполне исправной. Если нужды в использовании старого компьютера по прямому назначению нет, то можно придумать новые назначения для его составных частей. Для этого полезно будет знать о том, что можно сделать из бесперебойника для компьютера.

Что можно сделать?

Из старого бесперебойника может получиться множество устройств на скорую руку. Кроме всего прочего, среди них следует особо отметить полезные в быту:

  • зарядное устройство;
  • простой инвертор;
  • ИБП для газового котла;
  • источник 12 вольт (для магнитолы и других целей).

Зарядное устройство

Чтобы из старого бесперебойника сделать зарядное устройство, действовать нужно следующим образом:

  1. во-первых, определяются первичный и вторичный контуры трансформатора;
  2. на первичный подается 220 В путем врезки в цепь регулятора напряжения (подойдет реостат для лампочки);
  3. мост примерно на 40-50 ампер подключается ко вторичной трансформаторной обмотке;
  4. соединить клеммы и соответствующие полюса аккумулятора.

Калибровка напряжения будет осуществляться импровизированным регулятором в пределах 0-15 вольт.

Контролировать уровень заряда придется согласно индикатору или при помощи вольтметра.

Простой инвертор

Из трансформатора без аккумулятора получится рабочий инвертор для автомобиля. Процесс сборки будет происходить по следующей схеме:

  1. разборка бесперебойника: удаление аккумулятора, откус клемм, зачистка концов;
  2. поиск разъема для подключения к сети (при наличии разъема, его следует удалить, при отсутствии — от платы откусываются провода, концы зачищаются);
  3. провода от аккумулятора при помощи паяльника необходимо соединить с проводами от расположенного на задней панели разъема, места пайки не изолируются;
  4. к устройству припаивается гнездо прикуривателя с соблюдением полярности и изоляцией мест пайки;
  5. исключается внутренний динамик устройства (отрывается плоскогубцами или снимается плата);
  6. сборка корпуса путем добавления стандартных розеток (для некоторых ИБП они уже включены в изначальную конструкцию).

ИБП для газового котла

Компьютерный ИБП подойдет и для газового котла. Процесс преобразования стоит производить следующим образом:

  1. удаление неисправного блока питания;
  2. создание контактных зажимов с учетом соблюдения полярности (лучше сделать зажимы разного цвета для обозначения плюса и минуса) путем проделки 2-х отверстий, фиксации контактных зажимов и припайки к ним ранее подходящих к внутреннему блоку питания от компьютера проводов;
  3. для недопущения преждевременной поломки устройства из-за перегрева потребуется монтаж вентиляторов с корпусом или без, подключаемых последовательно (для их запуска рекомендуется использовать светодиод, припаяв его выводы к обмотке маленького реле, причем к одному из контактов реле потребуется припаять провод от входящего “+” батареи аккумулятора, а ко второму — свободный провод красного цвета от вентилятора, другой свободный провод черного цвета припаивается к минусу батареи).

Источник 12 вольт

Вышедший из строя бесперебойник можно адаптировать и под источник 12 вольт. Делается это очень просто. Во-первых, к шнуру бесперебойника потребуется подсоединить розетку. Для этого от него первоначально отрезается один конец. После выполнения этой процедуры при помощи бесперебойника уже можно заряжать телефон. Путем дальнейших несложных преобразований, описанных выше, можно увеличить мощность самодельного устройства (см. часть про инвертор).

Таким образом, старый бесперебойник из компьютера подойдет для различных целей. Описанные устройства — лишь неполный список того, что можно сделать, обладая элементарными знаниями в физике.

Поэтому рекомендуем не спешить выкидывать старый компьютер — внутри может найтись много всего интересного!
Полезным будет просмотр следующего видео на эту тему

Также обращаем особое внимание всех наших читателей на необходимость неукоснительного соблюдения техники безопасности и мер предосторожности.

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?

Обеспечить бесперебойное питание приборов в течение достаточно длительного времени могут только устройства на основе мощных и емких аккумуляторов, для которых надо использовать зарядное устройство соответствующей мощности и инвертор, преобразующий постоянное напряжение в стандартные 220 В. Наибольшую сложность будет представлять именно изготовление инвертора, поскольку от того, какой он выдает синус — чистый или меандр разных типов — зависит, какие приборы смогут быть запитаны от полученного комплекта. Некоторые устройства не воспринимают импульсное напряжение с большим числом высокочастотных гармоник — это надо учитывать, планируя создание ИБП.

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

Что потребуется?

Для изготовления ИБП своими руками в первую очередь потребуются аккумуляторы от мощного автомобиля — КамАЗа или иного подобного грузовика. Необходимо использовать пару аккумуляторов на 12 В, соединенных последовательно и обладающих емкостью от 190 А·ч. Устройства малой емкости заряжаются быстрее , но более требовательны к режиму зарядки и болезненно реагируют на перезаряд. Кроме того, понадобится зарядное устройство, обладающее достаточной мощностью, и инвертор.

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.

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.

При его значительном падении или отключении контакты реле переключают питание на ИБП, а при появлении напряжения — вновь замыкаются и включают подачу тока из сети.

Полезное видео на эту тему

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.

ИБП для дома

В наше время сложно представить себе жилой частный дом без «традиционного» набора как простых, так и высокотехнологичных электроприборов: систем освещения, отопление, вентиляции, водоснабжения и охраны, различной кухонной бытовой техники, телевизоров, ПК, ноутбука, пылесоса, стиральной машины, кондиционера и пр. Кроме того, все современные инженерные системы, оснащенные электронными компонентами, а также сложная бытовая техника наших домов с каждым годом становятся все более совершенными.

Однако, существенно облегчая жизнь и экономя наше время, подавляющее большинство бытовой техники требует при этом соблюдения обязательных условий эксплуатации, одним из которых, безусловно, является качественное и бесперебойное электроснабжение.

Несоответствие параметров электропитания или внезапные отключения электричества в лучшем случае приведут к некорректной работе или к сокращению срока службы оборудования, в худшем – к преждевременному выходу его из строя.

В этой статье мы рассмотрим наиболее эффективный способ решения вопроса качественного и бесперебойного электроснабжения дома – применение источника бесперебойного питания (ИБП). Кроме того, мы поделимся полезными рекомендациями по его правильному выбору от экспертов в этом вопросе. Будет интересно!

Назначение ИБП для дома

ИБП просто необходим в тех случаях, когда в доме или квартире случаются периодические отключения электроэнергии в питающей основной сети. Чаще всего, причинами этого могут быть воздействия атмосферных явлений на ЛЭП (дождь, ураганный ветер, наледь на проводах, вызывающие их обрыв) или ненадлежащее состояние электросетей и вспомогательного оборудования, приводящее к аварийным отключениям.

Подбирая ИБП для дома, вы должны знать, что прибор решает сразу две задачи:

1) Бесперебойное электроснабжение

ИБП, работая в автономном режиме, обеспечивает бесперебойное питание нагрузки электроэнергией, зарезервированной в аккумуляторных батареях.

2) Стабилизация напряжения

При наличии встроенного стабилизатора напряжения, ИБП может осуществлять коррекцию параметров напряжения до номинальных значений.

Какие виды ИБП подходят для частного дома

Конечно, универсального ИБП для дома быть не может. Подходящий тип устройства во многом определяется видом нагрузки, для которой требуется бесперебойное питание, характером возможных неполадок и перебоев в питающей сети. Для домашнего использования в некоторых случаях подходящими будут самые дешевые на рынке ИБП резервного и линейно-интерактивного типов. Однако существует еще один более дорогостоящий, но и более универсальный и совершенный тип бесперебойников, работающих по принципу двойного преобразования, который способен обеспечить максимально качественную и надежную защиту любой домашней техники. Далее мы рассмотрим каждый из указанных типов более подробно.

ИБП резервного типа (off-line)

Такие устройства вполне подойдут для работы с нетребовательной к питанию нагрузкой. Они отличаются отсутствием блока стабилизации напряжения и, как правило, рассчитаны на работу с нагрузкой небольшой потребляемой мощности.

При возникновении перебоев в основной сети или недопустимых отклонениях напряжения от нормы ИБП резервного типа просто переключается в автономный режим, коммутируя нагрузку на питание от аккумуляторов. При возобновлении электроснабжения питание потребителей перенаправляется на основную сеть. Большим преимуществом применения бесперебойников этого типа является простота устройства, достаточная надежность работы и невысокая стоимость.

Очевидные недостатки ИБП резервного типа – это время переключения при переходе на работу в автономный режиме и обратно (в среднем 4-10 мс) и отсутствие функции стабилизации. В совокупности с искаженной синусоидой выходного напряжения, характерной большинству ИБП типа off-line, можно сказать что их использование будет приемлемым лишь для нетребовательной к форме сигнала и провалам питающего напряжения нагрузки.

Линейно-интерактивные ИБП (line-Interactive)

Для более требовательной к качеству напряжения и бесперебойности питания бытовой техники можно порекомендовать использование ИБП линейно-интерактивной топологии (line-Interactive). Главное их отличие от off-line состоит в наличии функции контроля и стабилизации напряжения. Коррекция напряжения, выполняемая автотрансформатором, обеспечивает нормальную работу бытовой техники при пониженном или повышенном напряжении сети без перехода на работу от аккумуляторов.

ИБП этого типа, отличаясь возможностью подачи напряжения с более чистой синусоидой, хорошо подходят для работы с чувствительными к питанию электроприборами (например, ПК, принтерами, ТВ и видеоаппаратурой) и техникой с электродвигателями (например, циркуляционными насосами систем отопления и водоснабжения).

К недостаткам ИБП можно отнести также не моментальный переход на работу от АКБ, ступенчатость регулировки выходного напряжения и достаточно высокую на сегодняшний день стоимость устройств.

Онлайн ИБП (on-line)

Особенностью их работы можно назвать постоянный процесс двойного преобразования переменного напряжения. При отсутствии напряжения в сети нагрузка получает питание от аккумуляторов, напряжение которых инвертируется в переменное.

Главным преимуществом таких ИБП, безусловно, является отсутствие времени перехода в автономный режим, обеспечиваемое используемой технологией онлайн.

Данные источники бесперебойного питания для частного дома имеют более высокую стоимость по сравнению с другими типами ИБП в силу своей технологичности. Однако, вполне обоснованным их бытовое применение будет для защиты особо важных и наиболее требовательных к качеству электропитания электроприборов в сетях с крайне низким качеством электроэнергии и частыми перебоями в электроснабжении.

Форма сигнала онлайн ИБП на выходе – это идеальная синусоида, которая гарантированно подойдет для работы с любыми электродвигателями. Наличие сквозной нейтрали делает эти бесперебойники незаменимыми для работы с фазозависимыми электронными блоками управления отопительных котлов.

Критерии выбора ИБП для дома

Эксперты в области электропитания сходятся во мнении, что, выбирая модель ИБП, необходимо руководствоваться следующими критериями:

  • типом устройства;
  • мощностью;
  • диапазоном рабочих напряжений;
  • длительностью работы в автономном режиме;
  • временем переключения на работу от АКБ и наоборот;
  • формой выходного сигнала.

Рассмотри их подробнее.

Тип ИБП

Правильный выбор типа бесперебойника зависит от характера подключаемой нагрузки, стабильности напряжения питающей сети, частоты и возможной длительности перебоев в подачи электроэнергии. В таблице ниже соотнесены основные типы ИБП и ситуации их применения.

При отсутствии значительных колебаний напряжения и редких отключениях электричества. В таких условиях устройство прослужит достаточно долго и сможет обеспечить нормальную работу, например, ПК, монитора или маршрутизатора.

При частых колебаниях сетевого напряжения с выходом его значения за границы рабочих диапазонов. Кроме наличия функции стабилизации напряжения, эти устройства отличаются меньшим временем переключения на работу от АКБ. Однако, выбирая ИБП для котельной частного дома, следует внимательно изучить характеристики по форме выходного сигнала. Разные модели ИБП могут давать на выходе как чистую, так и модифицированную синусоиду, что важно для нормальной работы электродвигателей насосов.

Применение ИБП двойного преобразования для домашнего использования будет обоснованным, если нужно обеспечить надежное электропитание крайне чувствительного к напряжению электронного оборудования инженерных систем (отопления, водоснабжения, вентиляции или охраны) при низком качестве и частых перебоях электроснабжения, которыми нередко отличаются сельские и дачные сети.

Мощность

Мощность ИБП не должна быть меньше суммарной потребляемой мощности подключаемой нагрузки. Заниженная мощность устройства может привести к отказам в работе. Чрезмерный же резерв по мощности также нежелателен, потому что это приводит к необоснованным финансовым тратам и низкой эффективности эксплуатации.

Рекомендуемый многими производителями резерв составляет 25-30% от мощности потребления всех подключаемых электроприборов.

Диапазон рабочего напряжения устройства

Требуемая широта диапазона зависит от индивидуальных параметров сети – величины его возможных колебаний в обе стороны. Например, on-Line ИБП имеют расширенный диапазон входного напряжения, что позволяет стабилизировать сетевое напряжение даже при сильных сетевых перепадах и при этом не переводить питание нагрузки на АКБ.

Время автономной работы

Здесь важно понять, как долго нагрузка будет работать на АКБ, а также, есть ли возможность увеличения их емкости за счет подключения дополнительных аккумуляторов, если предполагается автономно использовать ИБП для дома на длительное время.

Время перехода на АКБ/на сеть

Для некоторых электроприборов крайне важно отсутствие времени перехода работы на АКБ при отключении электричества в сети.

Форма выходного сигнала

Для эффективной работы электрочувствительных приборов сетевое напряжение должно быть с идеальным синусом.

Особенности источников бесперебойного питания для дома

При выборе ИБП, помимо точного подбора типа устройства и его технических харакетристик, крайне важно обратить внимание на наличие полезного функционала, который поможет организовать более эффективную работу с различными типами нагрузки, в частности:

Функция

Описание

«Холодный» старт

Наличие этой функции позволяет включать электроприборы от АКБ устройства при отсутствии напряжения во внешней сети.

«Горячая» замена АКБ

Возможность замены аккумуляторных батарей без отключения ИБП.

Автоотключение нагрузки

Опция, позволяющая автоматически корректно завершать работу ПК при критическом разряде АКБ

Параллельная работа ИБП

Поддержка синхронизации работы нескольких ИБП — актуально при необходимости создания одной сети резервирования электроэнергии, объединяющей несколько устройств.

Подключение внешних АКБ

Важная опция при необходимости увеличения продолжительности автономного режима работы.

Мониторинг

Возможность удаленного/локального мониторинга и управления ИБП (наличие необходимых разъемов, коммуникационных портов и поддержка соответствующих протоколов передачи данных).

Распространенные ошибки при выборе ИБП для дома

Пренебрегая вышеуказанным критериям, пользователи совершают ошибки при выборе источников бесперебойного питания, например:

Неверный подбор мощности устройства (без учета высоких пусковых токов нагрузки реактивного характера).

Выбор ИБП без стабилизации напряжения при эксплуатации в сетях с большими значениями просадок напряжения.

Неправильный выбор типа ИБП — использование устройств с модифицированной синусоидой для питания электродвигателей вместо ИБП двойного преобразования.

Неверный расчет необходимой емкости АКБ, не соответствующей мощности нагрузки и требуемой длительности работы в автономном режиме.

Пример правильного выбора ИБП для частного дома

Довольно часто ИБП применяются в частных жилых домах для обеспечения непрерывности работы отопительной системы. Нетрудно представить последствия отключения электричества в зимнее время. В качестве примера предлагаем рассмотреть выбор ИБП для питания насосной группы системы отопления, состоящей из трех циркуляционных насосов и электронного блока управления котла.

1) Определяем мощность ИБП

Наибольшее распространение для осуществления циркуляции теплоносителя в отопительных системах частных коттеджей получили насосы мощностью до 100 Вт, а потребление электроники современных отопительных приборов лежит в диапазоне 100-200 Вт. Таким образом, суммарная мощность трех насосов мощностью 45 Вт составит 135 Вт. Учитывая их высокие пусковые токи, удвоим этот результат и получим 270 Вт. Прибавив к нему значение потребляемой мощности котла (его можно узнать из паспортных данных), получим необходимое значение мощности ИБП – до 500 Вт.

2) Выбираем тип ИБП

Рекомендуемый тип ИБП – онлайн, двойного преобразования, который гарантированно сможет обеспечить качественное электропитание котла и насосов, в том числе фазозависимых. Более бюджетной альтернативой может быть выбор устройства линейно-интерактивного типа, однако, выбирая этот тип, необходимо быть уверенным в форме выходного сигнала – это должна быть чистая синусоида.

3) Определяем емкость АКБ

Необходимая емкость АКБ выбранного бесперебойника будет зависеть от требуемой длительности автономного режима работы. Для ее увеличения при выборе целесообразно рассмотреть модели, поддерживающие установку дополнительных внешних аккумуляторов. Это позволит масштабировать время работы отопительной системы при отсутствии напряжения в сети.

Ознакомиться с полным модельным рядом ИБП для дома от ГК «Штиль».