Einige Hinweise zum Ladestromkreis in einfachen USV-Anlagen

Ich habe mich nach einer Möglichkeit umgesehen, ein 5-Volt-Netzteil zu haben, das wie eine USV funktioniert.

Grundsätzlich möchten Sie einen Micro-USB-Anschluss für +5 verwenden, der über einen Akku und einen Li-Ion- oder einen anderen Ladekreis verfügt, der die Stromversorgung am Ausgang unterbrechungsfrei aufrechterhält.

Ich habe diese 2 gefunden, die wirklich das sind, was ich brauche - aber sie laden Blei-Säure-Batterien in Autos oder so etwas und ich weiß nicht, wie ich eine Ladeschaltung in diese integrieren soll.

6 Volt USV mit 6 Volt Eingang, denke ich?

• R1, R3 - 560 Ohm 1 / 4W
• R2 - 1 Kiloohm 1 / 4W
• D1 - 1N4736A oder eine beliebige 6,8-V-Zenerdiode
• D2 - 1N4001 oder ähnliche Diode
• LED - rote LED oder eine Low-Power-LED
• Elektrolytkondensator C1 - 47uF mit einer Nennspannung von 16V
• Q1 - 2N3440 oder ähnlicher NPN-Transistor
• BAT - 6V Batterie

5Volt-Ups mit 12Volt-Eingang zum Laden von Bleiakkus

• R1 - 39 Ohm 1/2 W
• D1, D3, D4 - 1N4001 oder ähnliche Diode
• D2 - 13V Zener bewertet 1W
• Elektrolytkondensator C1 - 220uF mit einer Nennspannung von 25V
• Elektrolytkondensator C2 - 10uF mit einer Nennspannung von 10V
• IC - 7805 oder ähnlicher 5V - Regler
• BAT - 12-V-Blei-Säure-Batterie mit einer Nennleistung von mindestens 1,2 Ah
• DC INPUT - 12 Volt DC

Und ich habe 2 Ladelösungen gefunden, eine für Ni-CD und die andere für Li-Ion

Ni-Cd

• R1 - 1,2 Kiloohm 1 / 4W
• R2 - siehe R2- und D2-Tabelle unten
• R3 - 2 Kiloohm 1 / 4W
• Q1 - TIP41C oder ein beliebiger NPN-Transistor mit mindestens 1 A Strom und 3 W Leistung
• Q2 - 2N2222, CS9013 oder ähnlicher NPN-Transistor
• LED1 - Rot oder eine beliebige LED mit einer Durchlassspannung um 2V (siehe LED)
• LED2 - gelb oder eine beliebige LED-Farbe außer rot
• D1 - 1N4001 oder ähnliche Diode
• D2 - siehe R2- und D2-Tabelle unten
• Gleichstromversorgung - 12 V bis 15 V Gleichstromversorgung oder Batterie

Li-Ion (schöne Single-Chip-Lösung)

So kann ich die Punkte verbinden - die Ladeschaltungen benötigen eine Eingangsspannung und sie werden speziell ausgewählt, um das Laden bei bestimmten Strömen zu stoppen, um eine Überladung zu verursachen.

Wäre es so einfach, das + vom Ladepunkt zu nehmen und es durch die BAT-Symbole in den USV-Designs zu ersetzen? Ich vermute, ich muss es irgendwie entkoppeln, um zu verhindern, dass die Spannung immer an das + der Batterie geht (und im Wesentlichen den Ladekreis umgeht) Batterie zum Einschalten bei ausgeschaltetem Netz?) Fehlt hier etwas, um bei Bedarf zwischen den Netzteilen umzuschalten?

Wenn ich Sie richtig verstehe, möchten Sie ein Ladegerät, das zwischen Batterie und Eingangsquelle umschalten kann (dh wenn der Adapter angeschlossen / ausgesteckt ist), um die Last mit Strom zu versorgen.

Hierfür gibt es zahlreiche Ladesteuerungs-ICs und -Schaltungen. Der MCP73831 ist ein netter billiger kleiner Li-Ion-Lade-IC, der mit einem PMOS / Schottky zwischen Adapter und Akku umschalten kann. Hier ist eine Beispielschaltung:

Der Ausgang befindet sich oben rechts, wo der Draht verschwindet (vom PMOS / Schottky)
Hier ist eine Microchip- App-Notiz, die einige Details zu einer solchen Schaltung enthält.

Die Funktionsweise ist, wenn die USB-Stromversorgung (oder der Adapter) nicht vorhanden ist, die VUSB_IN-Leitung wird von R4 auf 0 V gezogen. Dies bringt das Gate des PMOS (G auf dem Symbol) auf Masse und schaltet es ein (dh öffnet den Source-Drain, markiert mit S und D), so dass die Batterie die Schaltung mit Strom versorgen kann. Der Schottky (mit A und K markiert) stoppt die Batterie, hebt die VUSB_IN-Leitung an und schaltet den PMOS wieder aus.
Wenn der Adapter eingesteckt ist, wird das Gate auf + 5V gezogen und der PMOS wird ausgeschaltet, wobei nur die Adapterspannung die Schaltung mit Strom versorgt und die Batterie aufgeladen wird.

Ich teile meine Erfahrungen, die viel Zeit in Anspruch nahmen, aber schließlich fand ich eine billige, kompakte und schöne Lösung. Mein Ziel war es, eine 5-V-USV für Raspberry Pi aufzubauen, um SD-Schreibprobleme aufgrund von Stromausfällen zu vermeiden. Trotzdem kann dieses Tutorial für jeden geeignet sein, der auch seine eigene Power Bank aufbauen möchte.

Material :

• Lithium Batterie (ich habe meine alte Jiayu G3T 3000mAh Batterie benutzt)

• 5V zu 3V Logikpegelwandler

• 3,7 V Li-Ion Akku Mini USB auf USB A Power Apply Modul 5 V 1A Lademodul (finden Sie hier )

Kosten :

• Batterie: Hängt von Ihren Bedürfnissen ab. In meinem Beispiel habe ich eine 3000-mAh-Batterie verwendet, was bedeutet, dass bei einer Last von 1000 mAh (durchschnittlicher RasPi-Verbrauch) eine Betriebsdauer von bis zu 3 Stunden erreicht werden kann. Kosten: 5,50 €

• Pegelwandler: der billigste, 1,50 €

• Leistungsmodul: Ca. 3 €

Gesamt: Ca. 10 €

Versammlung :

Ich habe den Akku als Montagefläche verwendet, weil er schön quadratisch ist. ein bisschen Isolierschwamm und Klebeband und etwas Grundlöten und ich bekomme ein 6 x 6 x 1,5cm kleines UPS-Paket.