用于网络设备的 12V DC UPS

电器工程 电源 直流 UPS 直流-直流转换器
2022-01-09 10:49:49

我的要求是保持低功率设备(如 DSL 调制解调器等)的供应。这些设备中的大多数输入 12V/9V 直流电,所以我看不出使用普通 UPS 将直流电转换为交流电然后再转换回直流电的价值,很多转换大量电力损失涉及大量资金。我想要一个可以直接输入这些设备的 DC UPS 输出。 直流不间断电源图

我不是专业人士,所以我需要一个直流 UPS 的电路图,即:

  1. 采用 12V 输入。
  2. 为设备提供 12V 输出。
  3. 如果输入电流可用,它也会给电池充电。
  4. 如果输入电流不可用,将从电池向连接的设备提供电流。
4个回答

首先,您需要意识到 12V SLA 电池不是 12V,如果它正在充电,那么它在放电时的电压约为 14.3V(但这取决于化学成分和温度),然后它可能低至 10V。

最强大的解决方案是确保所有设备都可以承受 10-15 V,因为这将使您摆脱任何在使用电池时会浪费一些能量的输出稳压器。

几乎所有说 12V 的电子设备都可以轻松承受 10-15V,其中大部分也会对 8-24V 感到满意,主要例外是直接将 12V 输入馈送到硬盘的计算机,这些设备真的很像稳压的 12V。

需要一个良好的充电器,它可以根据温度调节浮动电压并限制充电电流。

一种解决方案是:

  • 强大的 AC/DC 现成电源,笔记本电脑的 19V 电源砖就可以做到。
  • 一个处理充电的降压 DC/DC 转换器,但也可以使用一个简单的 LM317。
  • 一个处理在线输出调节的降压 DC/DC 转换器。
  • 一个开关(2 个 FET),如果在线转换器的输出超出调节范围,则切换到电池。

降压转换器往往比降压/升压转换器更简单、更高效,因此这是在设计中更喜欢这些转换器的一个很好的理由,但如果您真的想要一个稳定的 12V 输出,那么就没有办法避免降压/升压转换器和计划变为:

  • 一个强大的 AC/DC 现成的电源,一个用于笔记本电脑的 19V 电源砖就可以了。
  • 一个处理充电的降压 DC/DC 转换器,但也可以使用一个简单的 LM317,特别是如果电池存储在固定温度下,(查找“SLA 充电器 lm317)。
  • 一个开关(一个控制两个 2 个 FET 的运算放大器),如果输出稳压器的输入低于电池电压或仅两个二极管,则该开关将其从主输入 DC 切换到电池。
  • 处理输出调节的降压/升压 DC/DC 转换器。

一个好的降压/升压转换器拓扑是 SEPIC,因为您只需要一个 FET 和一个线圈,因此它比两个背靠背转换器便宜:http: //dren.dk/carpower.html链接设计将输出无论输入电压是多少,电压都相同(8-24 V)

...或者,如果你幸运的话,你可以买一个: http: //www.mini-box.com/micro-UPS-load-sharing

我的建议是使用高于电压的电池——比如 24V、36V 或 48V 电池。电压可以升高以对其进行充电,并降低电压以运行设备。我强烈推荐一个用于充电的开关升压稳压器(使用专用的充电 IC)和一个用于放电的降压转换器。确保任何转换器的额定值都能处理电池的最大电压 - 例如,48V 电池在充满电时可能达到 58V!此外,请注意超过约 60V(直流;交流 30V)的电压 - 它们通常被认为是危险的,因为它们会导致电击并需要适当的接线标准。

作为起点,我会研究电压调节器并寻找满足您需求的电池。可以使用不同的类型,例如线性(便宜但效率低)和切换(稍微贵一点但效率高)。确保电池仅在没有输入电压时输出电流非常简单。只要输入电压大于电池电压,电池就会充当电源,输入端就会给电池充电。否则电池将充当电源。了解 12 伏汽车或深循环电池在充满电时通常约为 12.5 伏,这也可能对您有用。这意味着您可以将输入电压设置为 12.5 伏左右为电池充电,并将稳压器输出设置为 12 伏。希望这会有所帮助。

我的方法是选择一个 24 伏电池或两个汽车电池或类似的串联电池。然后调节 24 伏以产生 12 伏输出然后为电池购买或制造交流充电器。http://www.batterystuff.com/battery-chargers/12-volt/marine-chargers/GEN2.html