Sursa alimentare cu backup ?..

[Vizitator]

Am nevoie sa construiesc o sursa cu back-up pentru alimentarea unor device-uri instalate in casa, avand si folosing o linie de 12VDC in paralel toate. Consumul acestora este usor trecut de 2000mA daca toate sunt in executie. In rest au un consum simultan in jurul a 1000mA. Totusi vom considera consumul maxim la un moment dat ca referinta, deci 2500mA.

 

Pentru ca exista uneori caderi de tensiune la retea, si pentru ca am nevoie ca totul sa continue sa ruleze pana la revenirea retelei (inclusiv mini computerul Z83II), fara sa treaca prin zero echipamentul.

 

M-am gandit sa fac ceva de genul :

 

Click pentru a mari!

 

Modulele care apar in schita este ca sa reduc componentele care nu ne intereseaza aici.

Daca aveti alte idei, va rog sa ma ajutati cu ele.

 

Timpul de comutare al releului este in jur de 10ms...nu stiu daca linia de capacitori C2,C3 si C4 ma va ajuta sa trec cele ~10ms fara a ajunge in zero...

Dar nici nu as vrea sa schimb releul cu FET sau HS SW

Editat Decembrie 28, 2017 de Vizitator

[Stefan]

Incerc un raspuns desi e posibil ca schema sa aiba mici lipsuri.

"Bateria" de condensatoare cu siguranta te ajuta dar trebuie sa te gandesti si ce se intampla la recuplarea pe retea, daca releul sau sursa ta o sa fie in regula in cazul 0V pe condensatori / sarcina. Partea buna e ca probabail nu o sa ai condensatorii / acumulatorul sub 10-11V si astfel diferenta de tensiune la incarcare nu e mare.

 

Timpul de comutare al releului este in jur de 10ms...nu stiu daca linia de capacitori C2,C3 si C4 ma va ajuta sa trec cele ~10ms fara a ajunge in zero...

Presupun ca nu vrei sa ajunga tensiune, la intrarea in sursa cu XL4015, la zero volti. La un minim de cati V nu iti mai functioneaza corect echipamentele? Teoretic cu valorile condensatorilor din schema si cu un consum de 2.5A esti cam la limita cu timpul de comutare pana cand rezerva din condensatori scade la 10V

[UDAR]

1. În 10ms , la 2.5A, tensiunea pe condensatorii ăia scade cu 1.77V deci , probabil, consumatorii vor funcționa.

2. Nu înțeleg ce rost are electronica aia cu U1, Q1, etc. Poți pune releul să fie alimentat direct din rețea și să cadă la lipsa rețelei (inversând desigur contactele ) . În felul ăsta nici nu consumă releul din baterie ( nu că ar fi prea mare acest consum, dar oricum ). Dacă îți faci probleme cu timpul de comutare al releului atunci să știi că și în schema ta va cădea foarte greu din cauza temporizării produse de diodă. Ar trebui probabil alt fel de protecție acolo, cu un Zener înseriat cu dioda.

Cel mai simplu ar fi cu comutare electronică cu MOSFET, ai scăpa și de grija celor 10ms.

3. Cred că e cam la limită pentru LM2596 să scoată 13.8V alimentat cu 14.8V deși la curent relativ mic e posibil. Dar, apropo, cine limitează curentul de încărcare al bateriei ?

4. Aceași chestiune ca mai sus pentru XL4015 .

 

 

PS Probleme de genul acesta se rezolvă prin conectarea bateriei ”în tampon” sau flotant . Ai o sursă care poate duce simultan consumatorii și încărca bateria - în cazul tău un 3.5A maxim , 2.5A permanent - și cu o tensiune reglată la tensiunea de flotare a bateriei , circa 13.5V . Când e rețea sursa încarcă ( ține încărcată) bateria și alimentează consumatorii, când nu mai e rețea bateria preia consumul . Simplu, comutare instantanee fără releu sau altă electronică. Dacă e neapărat nevoie se poate stabiliza după baterie , eventual cu un boost-buck dacă e musai 12V.

Editat Decembrie 28, 2017 de UDAR

[Vizitator]

Nu stiu daca "bateria" de capacitori, e mai bine sa o leg inainte de XL4015 sau dupa. Am pus-o dupa in ideea sa fie filtraj+rolul initial.

Curentul de incarcare pentru acumulator este limitat de LM2596 la 800mA, am facut ceva teste si e ok cu 14.8 la intrare. Intr-adevar cu 800mA.

Cu LM358, ma gandeam sa mai salvez din timp, sa incerc sa simt cand tensiunea de la Main Supply 14.8V incepe sa scada(are si ea capacitori).

Poate 1-2ms se salveaza.

 

Device-urile in general le-am facut sa ruleze la 5V, deci nu crapa nici la 7V, dar mi mai mult de miniPC-ul ala. Probabil 10V e limita lui, nu am testat dar o voi face..maine. Are intrare de 12V, papa cam 200mA - 440mA, in functie de ce lucreaza el.

 

Nu am inteles exact ce delay produce dioda. La revenirea releului ? Cand revine releul este deja tensiune AC.

Practic releul se activeaza daca scade tensiunea mai mult de 14.6V pe Main Supply sau dispare de tot.

am o intrebare. ce face boost-buck daca-i ceri 12V la iesire si la intrare aplici 13.8V-14.2V ? Face si rolul de step-down ?

 

PS: nu pot alege varianta cu baterie in float. pentru ca am un consum variabil acolo totusi.. am spus la inceput. Si cand consumul este minimal, adica in general fiind undeva la 800-1000mA, restul de amperi intra in bateria aia flotanta... Habar nu am daca-i comvine asta..

Mai ales in timp.

Editat Decembrie 28, 2017 de Vizitator

[UDAR]

Da, ai dreptate nu contează temporizarea la căderea releului dar dacă te uiți atent în acele câteva zeci de ms ești exact în situația pe care ti-o propun la PS . De fapt aia trebuia să ți-o propun de la început dar , deh, m-am repezit la schemă ! Așa se face la toate echipamentele cu alimentare în CC ( la tensiuni uzuale ) - cu baterie în tampon .

[Vizitator]

Sa presupunem ca facem asa. MainSupply = 2.5A+0.8A = 3.3A /13.8V. Sau 14.2?? Legam acumulatorul, si tot restul in paralel.

Nu putem totusi sa avem la iesire mai mult sau mai putin de 12V, din cauza acelui miniPC si a unor componente din sistem.

 

intrebari: ce se intampla cu acumulatorul din cauza consumului oscilant ? 500mA-2500mA. Ce se intampla daca acumulatorul e deja incarcat, consumul maxim de sistem e undeva cam 900mA ? E totul ok ?....in timp...

 

Ramane problema cu cei 12V. La prima vedere e ok un stepdown. faci din 13.8V -> 12V. Bateria scade la 11.9V...probabil iesirea din stepdown e 11.7V sau mai jos...

Daca faci stepup...ar fi ok, cand bateria e sub 11.9, dar cand e 12.8 ?

 

Ar fi o varianta sa leg de genul [11.6-13.8]-> stepdown 10V -> stepup 12V ? suna amuzant dar....

Editat Decembrie 28, 2017 de Vizitator

[UDAR]

Am precizat mai sus , tensiunea se reglează la valoarea de ”float” a bateriei de circa 13.5V . La această tensiune bateria poate sta un termen nedefinit . Sigur, când bateria este descărcată la revenirea rețelei va tinde să absoarbă un curent mare ( de aceea am spus că sursa trebuie să poată debita ceva mai mult și să aibă, desigur, o limitare ) dar după terminarea încărcării acest curent tinde spre zero . Tensiunea la ieșirea spre consumator va fi cuprinsă deci între 13.5V maxim și valoarea până la care permitem descărcarea bateriei ( nu mai jos de 10.8V). Dacă această variație e prea mare pui un stabilizator boost-buck.

 

Apropo, soluția este folosită pe scară largă în telecomunicații cu baterii de 48V flotante pe la 54V . Deci n-am inventat eu nimic.

Editat Decembrie 28, 2017 de UDAR

[Vizitator]

Ok, asa o sa fac. o sa folosesc totusi pentru stabilizare LTC3780

[UDAR]

Dacă ai un modul gata făcut, e OK. Dacă nu , e cam exagerat de complicat . Poate mai bine ieși cu module cu XL6009 de la chinezi , eventual cu două ca să le folosești la regim leger. Eu însă nu le-am încercat .

[Vizitator]

Nu...am ceva cumparat de la HK, de genul wd2002SJ.

Cred ca e ok pentru ce vreau, plus ca are CutOff pe tensiunea de intrare.

[UDAR]

OK, păi în cazul ăsta - spor la lucru !

[Vizitator]

Va multumesc la toti pentru ajutor si idei.

Editat Decembrie 28, 2017 de Vizitator

[puriu]

Se poate pune un condensator mult mai mare. Eu am unul de 83.000 micro la 15 V (Sprague Powerlytic) si nu este voluminos. Condensatorul se poate incarca si de la zero printr-un bec de 12 V auto.

[Vizitator]

Da. Dar am ales varianta expusa de UDAR.

Stie cineva, cam ce curent ar absorbii acumulatorul complet descarcat (11.8V) fara vreo limita ? Fara sa si explodeze ?... (vorbesc prostii ?)

 

Sa presupunem ca avem o sursa in comutatie reglata la 13.5V cu 2 milioane de amperi. O sa-si ia acumulatorul cat are nevoie Doar, fara sa explodeze ? Asa cum imi amintesc ca spunea cineva...prin alt Topic, nu-mi amintesc cine....totusi... Oricum pe mine ma intereseaza doar ceea ce intreb nu vreo polemica, sau sa contrazic.

 

Vorbim de acest acumulator.

sa limitez totusi incarcarea de genul asta ? nu vreau sa ma complic inutil, dar as prefera sa nu crape acumulatorul ala, la vreo incarcare cu 3.5A...

Editat Decembrie 29, 2017 de Vizitator

[Stefan]

Nu explodeaza nimic, am incarcat de la 10V la 13.8V si am uitat sa limitez curentul la sursa de laborator.

Totusi din ce stiu eu la SLA, si nu numai, nu e sanatos sa "bagi cat trage". Curentul de incarcare trebuie limitat si cel mai sanatos regim este incarcarea cu un curent de 10% (max 20%) din capacitatea acumulatorului (SLA, NIMH, NICD, NIZN).

Pe acumulatorii din UPS-uri era data o valoare a curentului initial (@9Ah IC < 3.4A si @7Ah < 2.1A) dar nu am inteles daca acolo trebuia setata limitarea curentului de incarcare sau insemna altceva.

 

Chiar acum ma joc cu niste NI-MH ce au fost "brutalizati" cu un curent de incarcare de 50% din capacitatea lor, dupa doua cicluri de incarcare descarcare cu 10% au inceput sa-si mai "revina" dar la 2500mAh nu ii mai pot duce.

Nu uita de elementelele minime de protectie: fuzibile, diode "de sens".