Juick repost: высоковольтный UPS

https://juick.com/Rain/213397

Как разбогатею — надо будет попробовать собрать себе источник бесперебойного питания без каких-либо преобразователей. Если учесть, что в
а) блоках питания компьютеров и ноутбуков
б) блоках питания ЖКИ мониторов
в) с некоторыми оговорками (надо отключать петлю размагничивания) — в блоках питания обычных мониторов
г) всяких там энергосберегающих лампах и т.д. и т.п.
все равно первым же делом делается преобразование переменного напряжение в постоянное (стоит обычный мост с конденсатором, на выходе которого получаем Uвх*√2-(2*падение на диоде моста) = 220*1.414-1.4=310В), то все вышеперечисленное можно питать напрямую постоянным током, обеспечив лишь нужный уровень напряжения на входе. Исходя из этого, источник питания можно организовать простой цепочкой аккумуляторов и реле, которое будет переключать нагрузку с сети на этот источник. Чуть ниже немного расчетных данных для такой системы:

—-
Самый простой дешевый вариант (экономим на аккумуляторах):
20 аккумуляторов 12В/4А, последовательное включение
минимальное напряжение: 20*10.5=210В, аналог ~148В, расчет количества аккумуляторов брался от этого уровня, т.е., при полной разрядке аккумулятора должен оставаться такой уровень напряжения, которого хватит для большинства нормальных блоков питания (которые обычно могут работать и при более низких напряжениях).
Номинальное напряжение: 20*12.6=252В, аналог ~178В (в общем-то, не важно, сколько тут в этом случае)
Получаемая мощность: 20*12.6В*4А = 1008 ВА, вполне хватит, чтобы питать средний компьютер около 5 часов.
Цена при стоимости аккумулятора 12$ — 240$

—-
Нормальный вариант:
25 аккумуляторов 12В/4А, последовательное включение.
диапазон напряжений: 262,5-315В (соответственно, 10.5-12.6 на одной батарее), аналог ~185,6-222В, вполне себе обычный диапазон для работы техники, предел разряда аккумулятора — “стандартный” низ вилки напряжений сети (~187В).
получаемая мощность: 1260ВА, а это уже 6-7 часов работы компьютера (берется мощность около 200 Вт, чего негеймерский компьютер обычно не потребляет, норма — около 100 Вт)
Цена — 12$*25=300$
—-

Преимущества такого UPS по сравнению с обычными:

  • отсутствие шума при обычной работе: ЮПС такой мощности зачастую оснащаются вентиляторами
  • отсутствие шума при работе от батарей: преобразователи (а именно выходной трансформатор) обычно прилично шумят
  • высокий КПД: отсутствует преобразователь — отсутствуют потери
  • гораздо меньший нагрев: по той же причине
  • возможность легко построить источник нужной мощности и длительности работы: батареи на 4А/ч рассмотрены как достаточно дешевые и емкие, но ничего не мешает взять батареи на 2 или 20 А/ч, все изменения, которые придется сделать — скорректировать ток заряда.
  • щадящий режим работы батарей: от батареи потребляются доли ее номинального тока, в отличие от обычных ЮПС, где при работе от аккумулятора потребляется ток в 2-4 раза больше номинала (200Вт потребления/0.6 КПД преобразователя/12В батареи /7 А/ч ном. ток)
  • гораздо более полное использование цикла жизни батареи: обычные ЮПСки отказывают при еще вполне жизнеспособном (но не способном обеспечить ток в 20-30А) аккумуляторе
  • гораздо большее время работы: ни одна из самых дешевых (я уж не говорю за более дорогие, например, APC) ЮПСок за 300$ не обеспечит питание нагрузки на протяжении хотя бы 5 часов.

Может что-то еще пропустил, сейчас уже не помню.

Недостатки/трудозатраты такой системы:

  • Габариты и масса
  • Необходимость построения схемы контроля нижнего порога разряда и слежения за сетью (это просто)
  • Необходимость заряжать эту гору батарей. Тут есть 2 варианта: заряжать их все вместе (это не очень правильно, каждая батарея может иметь свои характеристики) или для зарядки делать коммутацию (тут потребуется цепочка малогабаритных реле — ток-то небольшой) и заряжать/контролировать каждую батарею отдельно.

Добавить комментарий