UPS de putere mica si tensiune 12V si 5V

[Bandi Szasz]

 

 

Cam asa ceva, modulul buck incarca prin D1 acumulatorul cu curent constant pana la tensiunea de 13.7V ( float ) odata atins tensiunea de 13.7V acumulatorul va ramane permanent alimentat cu tensiunea respectiva, acest lucru nu afecteaza acumulatorul si se asigura ca e incarcat 100% tot timpul. Prin D2 si D3 iti asiguri tensiunea de iesire pentru sursa de stabilizare, prioritate are tensiunea mai mare (15V de la sursa principala vs 13.7V de la baterie), deci cand ai cei 15V de la sursa de 220V curentul vine de acolo prin D2, cand pica tensiunea de la retea prin D3 o sa ai prezent acumulatorul fara nici un delay de comutare.

Editat Decembrie 31, 2022 de Bandi Szasz

[Blacksmith]

Super ! M-as fi gandit pana la anu si La Multi Ani ! si nu mi-ar fi dat prin gand... Multumesc !

 

Am cateva nelamuriri:

 

1. Deci in momentul cand avem tensiune de retea 15V, practic numai de acolo se trage curent si circuitul cu bateria e ca inexistent, nu ? Sa zicem ca a fost curentul luat si s-a descarcat la 70%... Apoi vine curentul... care alimenteaza sarcina si face sa "dispara" circuitul cu bateria. Iar acesta poate sa se reincarce linistit ? Am inteles corect ? Daca e asa, mi se pare genial ! : )

 

2. Nu prea inteleg cum e cu tensiunea de 13.7V de float... Din cate am inteles eu din ce am studiat pe net, se spune ca initial se incarca cu tensiunea aia mai mare de 14.4 - 14.8V si curent limitat la 1A, apoi dupa ce se incarca se comuta pe tensiunea de 13.7V cu care ramane asa mereu... Daca eu il incarc doar la 13.7V, se mai poate incarca complet la 100% ? 

 

3. Minusul bateriei e normal sa treaca prin acel Buck ? Nu ar trebui legat la masa sarcinii ?

 

 

 

[Blacksmith]

La 26.12.2022 la 16:01, Bandi Szasz a spus:

Prima sursa adica cel de 220V -> 12V va trebuii sa lucreze peste 12V, mai precis pe la 13.7V pentru a putea incarca bateria ( bateria are tensiunea maxima de 14.5V insa pentru incarcare lenta asa numit "float charge" ajunge 13.7V).

 

Am mai citit comentariile din urma si l-am gasit pe asta...

Deci ceea ce vrei sa spui aici este ca la 13.7V bateria nu se va mai incarca cu acel curent de 1A pe care mi-l doream eu, ci cu un curent mai mic care depinde de constructia bateriei ?

In specificatiile bateriei mele scrie ca daca se incarca cu 14.5V trebuie sa limitezi curentul la 1.35A, iar daca incarci cu 13.7V nu mai e nevoie de limitare de curent....

Oare in cate ore se va incarca asa cu 13.7V... ?

[Bandi Szasz]

1. ai inteles bine.

2. legat de incarcare la tensiunea de 14.5V sau 13.7V tine mai mult de timpul de incarcare, la 14.5V poti livra un curent mai mare si acumulatorul se va incarca mai repede, la 13.7V se va incarca mai lent, dar din motive de simplitate solutiile de UPS merg cu incarcare non-stop la 13.7V pentru ca nu e critic sa incaraci cu 1 ora mai repede sa zicem si circuitul de incarcare e mult mai simplu.

3. Minusul bateriei trebuie sa treaca prin buck pentru ca acele module detecteaza curentul pe minus si in functie de aia limiteaza curentul. Modulul buck cu detectare de curent pe minus nu e tocmai ideal pentru situatia data dar functioneaza, mai "elegant" ar fi cu LM317T cum sunt si UPS-urile de fabrica pentru ca cu LM317T se poate limita curentul pe + ul bateriei si atunci minusul poate fi legat intr-un singur punct mai elegant sau integrate buck cu detectie pe plus

 

De incarcat fara limitare de curent sincer nu am incercat, la UPS-ul meu folosesc un circuit "custom" facut de mine in jurul lui "L6902D" este un regulator buck special pentru incarcat baterii cu limitare de curent pe partea pozitiva si incarca cu 1A.

Editat Ianuarie 1, 2023 de Bandi Szasz

[Blacksmith]

Pai cred ca mai bine fac si eu tot cu LM317, ca de la 15V la 13V nu e disipatia pe el asa de mare...

Dar care ar fi schema pentru o sursa de tensiune cu limitare de curent cu integratul asta ?

 

M-am uitat prin datasheet si am gasit asa, dar nu stiu daca e ce trebuie:

De fapt, vad ca si la schema asta trebuie sa treaca minusul bateriei prin modulul de incarcare. Ceea ce nu prea imi place...

 

Oare limitarea curentului nu se poate face cu o simpla rezistenta in serie cu bateria ? Pentru ca, din cate am inteles eu, aici nu e nevoie de "o sursa de curent constant" ci doar de o "limitare a curentului"...

 

Edit:

Si am mai descoperit ceva... Pe LM317 cade vreo 2V si ceva... si nu pot sa obtin 13.7V din 15V.... :(

Editat Ianuarie 1, 2023 de user72514

[Bandi Szasz]

Cu LM317 poti face totul high side, cum ai zis si tu cu o rezistenta insa rezistenata respectiva o poti intercala cu pin-ul de ADJ ( feedback ) a lui LM317 astfel incat sa se ocupa LM317 de limitare daca tot o sa fie montat pe un radiator.

 

Fara bateria conectata din R4 reglezi 13.7V ( poti pune un semireglabil de 5k in loc de R4), dupa care prin R1 se realizeaza limitarea la 1A, R1 sa fie de minim 3W si D2 de 2A ( eu am pus 1N4148 din usurinta insa va trebuii sa suporte curentul de incarcare). Ca sa compensezi caderea de tensiune pe R1 si D2 va trebuii sa urci alimentarea cam la 17V.

 

 

[Blacksmith]

Am testat in simulator... Daca reglez 13.7V in gol, cu o sarcina de 120mA, scade tensiunea la 12V ! Rezistenta aia distruge toata stabilizarea...  Chiar si dioda inseriata strica stabilizarea, ca are cadere de tensiune variabila in functie de curent...

 

Editat Ianuarie 1, 2023 de user72514

[sesebe]

Pai ce stabilizare ai vrei? 

Schema cu limitarea direct in feed-back-ul LM-ului funcționează foarte bine. 

Tu nu ai nevoie de nici o stabilizare acolo. Îți trebuie o încărcare pt acumulator Pb cu limitarea tensiunii maxime de încărcare, iar schema asta face. 

[Blacksmith]

Am sa fac asa... Asta chiar merge cum trebuie.

 

 

Editat Ianuarie 1, 2023 de user72514

[sesebe]

Alt exemplu de utilizare a unei tehnologii vechi si depășite și de a susține ca merge mai bine decit una mai noua. Ți s-a dat mai sus schema perfecta pt ce-ți trebuie ție, in nici un caz asta.

 

Sfatul meu: nu te lasă păcălit de schemele asa de lăudate cu 723. Sînt lăudate doar de cei ce nu au reușit sa treacă mai departe. 

[Marian]

@sesebe are dreptate, nu are sens sa te complici cu 723, LM317 e tot ce-ti trebuie ( multe UPS-uri il folosesc tocmai datorita simplitatii in implementare ).

LM317 are nevoie de o sarcina capacitiva, preferabil minim cativa uF pentru stabilitate.

Deci C1 din simularea ta cu 317 trebuie sa fie mult mai mare ( simulatorul nu reproduce intocmai toate fenomenele dinamice ce au loc in circuit ).

Apoi asa cum zice Sesebe, nu ai nevoie de regim de tensiune constanta, ci din contra, de curent constant si o tensiune limitata in gol la un nivel stabilit.

In schema simulata cu 317 si shunt inseriat cu iesirea sa, eroarea masurata e normala, schema in sine e problema pentru ca referinta se imparte intre shunt si partea de sus a divizorului, reducandu-se referinta pe 240R se reduce automat si tensiunea de iesire. 

Eroarea se poate diminua prin marirea proportionala a rezistentelor din divizor, si, eventual o reducere a R1 pana se obtine o interventie a limitarii la un nivel dorit si o tensiune in gol ok. 

 

LM317 are deja limitare interna de curent, adica un scurt pe iesire nu il arde niciodata, curentul pe iesire este invers proportional cu caderea de tensiune pe el ( deci mai corect spus are o limitare de putere disipata pe el ).
Adica nici n-ar fi obligatorie o limitare externa de curent, dar pentru precizie o solutie mult mai eleganta este limitarea curentului inainte de regulator:

 

Posibil ca regimul dinamic sa fie ceva mai bun daca C2 se muta dupa partea de limitare ( adica direct intre pinul Vin si masa ), n-am testat. 

 

[Marian]

Sau invers:

 

[Blacksmith]

Va multumesc mult pentru toate variantele pe care mi le-ati dat !

 

As vrea sa va mai intreb... Se poate determina cumva la ce procent e incarcata bateria, asa conectata la circuitul de incarcare floating (13.7V) ? Probabil ca scoasa din circuit am putea sa ne dam seama dupa tensiune, dar asa... nustiu....

E vorba de aceasta: AGM Battery TED1251F2 12V 5.1Ah (tedelectric.eu)

Editat Ianuarie 2, 2023 de user72514

[QQme]

E mai bine cu senz. de curent inainte de LM pt. ca nu afecteaza tens. de iesire.(caderea de tens. pe R1).

[Blacksmith]

6133a Battery Capacity Indicator Dc 8v-100v Lead Acid Lithium Lifepo4 Car Motorcycle Voltmeter Voltage Gauge 12v 24v 48v 72v - Voltage Meters - AliExpress

 

Asta o fi bun ca sa imi arate cat e bateria consumata ?

 

Editat Ianuarie 2, 2023 de user72514