Как сделать инвертор из бесперебойника своими руками?

Как можно использовать трансформатор?

У трансформатора от бесперебойника несколько вариантов применения.

Предварительно, в качестве подготовительного этапа следует разобрать устройство, оставив только корпус и трансформатор, или же сделать новый корпус под трансформатор.

Важно: ИБП и его составные части очень часто применяются не по прямому назначению. Из них также изготавливают преобразователи напряжения, зарядные устройства и т

д., однако эти устройства, помимо трансформатора, потребуют также использования других составных частей ИБП (для большинства самодельных устройств потребуется аккумулятор).

Варианты использования

Наиболее простой и потому распространенный вариант использования трансформатора старого бесперебойника — самостоятельное изготовление на его основе блока питания.

Разберемся с инструкцией по изготовлению, схемой подключения и возможными проблемами и нюансами.

Схемы подключения и распиновка

Изготовление блока питания из трансформатора старого бесперебойника происходит по следующей схеме:

1. с использованием омметра определяется обмотка с наивысшим сопротивлением (черные и белые провода, которые будут служить в качестве входа в блок питания) — при использовании устройства со стандартным корпусом этот шаг необязателен, поскольку гнездо в торце бесперебойника уже можно использовать в качестве входа;
2. на трансформатор подается переменный ток 220 В;
3. снимается напряжение с остальных контактов;
4. производится поиск пары, для которой разность потенциалов составит 15 В (белый и желтый провода), — будущие выходы из блока питания;
5. из проводов образуется вход в блок питания (с одной стороны от положения сердечника);
6. из проводов с противоположной стороны по тому же принципу устраивается выход блока питания;
7. на выходе устанавливается диодный мост;
8. контакты диодного моста соединяются с потребителями.

Что можно сделать?

Из старого бесперебойника может получиться множество устройств на скорую руку. Кроме всего прочего, среди них следует особо отметить полезные в быту:

• зарядное устройство;
• простой инвертор;
• ИБП для газового котла;
• источник 12 вольт (для магнитолы и других целей).

Зарядное устройство

Чтобы из старого бесперебойника сделать зарядное устройство, действовать нужно следующим образом:

1. во-первых, определяются первичный и вторичный контуры трансформатора;
2. на первичный подается 220 В путем врезки в цепь регулятора напряжения (подойдет реостат для лампочки);
3. мост примерно на 40-50 ампер подключается ко вторичной трансформаторной обмотке;
4. соединить клеммы и соответствующие полюса аккумулятора.

Калибровка напряжения будет осуществляться импровизированным регулятором в пределах 0-15 вольт.

Контролировать уровень заряда придется согласно индикатору или при помощи вольтметра.

Простой инвертор

Из трансформатора без аккумулятора получится рабочий инвертор для автомобиля. Процесс сборки будет происходить по следующей схеме:

1. разборка бесперебойника: удаление аккумулятора, откус клемм, зачистка концов;
2. поиск разъема для подключения к сети (при наличии разъема, его следует удалить, при отсутствии — от платы откусываются провода, концы зачищаются);
3. провода от аккумулятора при помощи паяльника необходимо соединить с проводами от расположенного на задней панели разъема, места пайки не изолируются;
4. к устройству припаивается гнездо прикуривателя с соблюдением полярности и изоляцией мест пайки;
5. исключается внутренний динамик устройства (отрывается плоскогубцами или снимается плата);
6. сборка корпуса путем добавления стандартных розеток (для некоторых ИБП они уже включены в изначальную конструкцию).

ИБП для газового котла

Компьютерный ИБП подойдет и для газового котла. Процесс преобразования стоит производить следующим образом:

1. удаление неисправного блока питания;
2. создание контактных зажимов с учетом соблюдения полярности (лучше сделать зажимы разного цвета для обозначения плюса и минуса) путем проделки 2-х отверстий, фиксации контактных зажимов и припайки к ним ранее подходящих к внутреннему блоку питания от компьютера проводов;
3. для недопущения преждевременной поломки устройства из-за перегрева потребуется монтаж вентиляторов с корпусом или без, подключаемых последовательно (для их запуска рекомендуется использовать светодиод, припаяв его выводы к обмотке маленького реле, причем к одному из контактов реле потребуется припаять провод от входящего “+” батареи аккумулятора, а ко второму — свободный провод красного цвета от вентилятора, другой свободный провод черного цвета припаивается к минусу батареи).

Источник 12 вольт

Вышедший из строя бесперебойник можно адаптировать и под источник 12 вольт. Делается это очень просто. Во-первых, к шнуру бесперебойника потребуется подсоединить розетку. Для этого от него первоначально отрезается один конец. После выполнения этой процедуры при помощи бесперебойника уже можно заряжать телефон. Путем дальнейших несложных преобразований, описанных выше, можно увеличить мощность самодельного устройства (см. часть про инвертор).

Таким образом, старый бесперебойник из компьютера подойдет для различных целей. Описанные устройства — лишь неполный список того, что можно сделать, обладая элементарными знаниями в физике.

Поэтому рекомендуем не спешить выкидывать старый компьютер — внутри может найтись много всего интересного!

Также обращаем особое внимание всех наших читателей на необходимость неукоснительного соблюдения техники безопасности и мер предосторожности

Гаджеты / электроника

Подробнее почитать про работу и назначение узлов бесперебойника можно почитать в этой книге. Как Вы можете видеть, ИБП при всей своей неоспоримой пользе не требует каких-либо особых навыков для подключения, а при некорректной работе первичная его диагностика достаточно проста.

Первую проблему без использования довольно сложных схем решить невозможно, а предлагаемое в данной статье простое устройство решает вторую проблему — при обесточивании нагрузки UPS выключается автоматически. Взаимодействующий с сетью ИБП постоянно следит за напряжением: его величиной и формой. Коэффициент мощности для компьютерной техники равен 0,

Для проверки этого подключите вольтметр к клеммам аккумулятора работающего ИБП и отключите его от розетки. Заводская установка этого напряжения В.

Hикакой стабилизации напpяжения не пpоисходит. Он включен в схему феррорезонансного ИБП вместо автотрансформатора с отводами в схеме ИБП, взаимодействующего с сетью. При переходе на питание от батарей ИБП формирует на этом выводе лог. Если разобраться, она очень похожа на предшествующую схему.

Читайте дополнительно: Как подсоединить двухклавишный выключатель

Кольцо следует предварительно обмотать лакотканью, а затем намотать две обмотки по 10 витков провода диаметром 0,55…0,70 мм. Сигнал фазы опорной синусоиды снимается с выхода операционного усилителя TL — IС8 конт.

Если напряжение в сети снова появляется, то контролер отключает преобразователь и устройство превращается в зарядное устройство. Рисунок 1. Я взял готовый трансформатор подходящих габаритов, так как между батареей UPS и его передней стенкой довольно мало места см. Далее переходим к разработке функциональной схемы ИБП и алгоритма ее работы.

Инвертор строится по схеме мостового преобразователя рис. Для формирования этого напряжения используется автогенератор, создающий импульсы, которые затем выпрямляются и сглаживаются рис. Коэффициент мощности для компьютерной техники равен 0, На холостом ходу длительность импульсов сокращается, и эффективное выходное напряжение падает до В.

Зарядка Поскольку встроенные в UPS аккумуляторы автоматически поддерживаются в заряженном состоянии, нет необходимости в их дополнительной зарядке. Модели BKI и BKI имеют интерфейсный порт, подключаемый к компьютеру или серверу для автоматического самостоятельного закрытия системы, тестовый переключатель и выключатель звукового сигнала. Если к ним нужно подключить реле, то обмотку следует зашунтировать диодом. У скачкообразного изменения напряжения несколько причин. Своими коллекторами транзисторы нагружены на выходной трансформатор.
Схема электроснабжения с ИБП, стабилизатором и генератором

Классы ИБП

Резервные ИБП:

ИБП резервного типа: нормальный режим работы (rectifier — выпрямитель, inverter — инвертор, SPD — фильтр питания, bypass — байпас).ИБП резервного типа: аварийный режим работыЛинейно-интерактивный ИБП: нормальная работа.Линейно-интерактивный ИБП: аварийный режим.Линейно-интерактивные ИБП:

ИБП с дельта-преобразованием в штатном и автономном режимах.ИБП с дельта-преобразованием:

Линейно-интерактивный ИБП APC BR1000G дает на выходе не совсем чистую синусоиду, но такой аппроксимации достаточно для большинства устройств.системы с двойным преобразованиемИБП с двойным преобразованием отличает надежная защита нагрузки по электропитанию. ИБП с двойным преобразованием: аварийный режим, питание от батареи.ИБП с двойным преобразованием:

Краткое сравнение ИБП разных классов

• Класс VFI (Voltage & Frequency Independent) — выходные напряжение и частота ИБП не зависят от входных параметров.
• Класс VI (Voltage Independent) — выходная частота совпадает с входной, напряжение на выходе регулируется в заданных пределах.
• Класс VFD (Voltage & Frequency Dependent) — выходное напряжение и частота совпадают с входными.

• S соответствует синусоидальному выходному напряжению с коэффициентом нелинейных искажений (КНИ) менее 8% как при линейной, так и при нелинейной нагрузке.
• X соответствует несинусоидальному сигналу с КНИ более 8% при нелинейной нагрузке.
• Y соответствует несинусоидальному сигналу при любой нагрузке, КНИ превышает установленные в IEC 61000-2-4 пределы.

Методы диагностики

Чтобы убедиться в работоспособности бесперебойника достаточно провести диагностику электронного блока и АКБ устройства, понадобится для этого отвертка и мультиметр. Существует несколько основных способов:

• при помощи автоматического тестирования, осуществляется во время включения устройства;
• принудительно, путем нажатия кнопки «Тест», также с помощью входящего в комплект программного обеспечения, благодаря возможности удаленного мониторинга;
• с помощью ручного принудительного тестирования, с использованием входного или выходного размыкателя, переключателя и пр.

Кроме этого диагностика может быть штатной и аварийной. Во втором случае необходимо обратиться к инструкции по эксплуатации прибора. Полное отключение нагрузки от ИБП, и проверка его работоспособности в автономном режиме позволяет выявить многие дефекты в работе устройства. Заряд в АКБ получится проверить с помощью тестеров, способных измерить емкость батарей. Ремонт бесперебойного блока питания получится выполнить самостоятельно.

Производители

Распределение продаж ИБП по производителям (2017 г., «IT Research»):

Как из бесперебойника сделать блок питания

В этом случае из всей конструкции бесперебойника понадобится только трансформатор. Поэтому решившемуся на подобную переделку ИБП пользователю придется либо распотрошить весь ИБП, оставив только корпус и трансформатор, либо снять эту деталь, заготовив для нее отдельный корпус. Далее действуют по следующему плану:

С помощью омметра определяют обмотку с самым большим сопротивлением.Типовые цвета – черный и белый. Эти провода будут входом в блок питания. Если трансформатор остался в ИБП, то этот шаг можно пропустить – входом в самодельный блок питания в этом случае будет «входное» гнездо на торце ИБП, связующее прибор с розеткой.

Далее на трансформатор подают переменный ток на 220 вольт. После этого с оставшихся контактов снимают напряжение, подыскивая пару с разностью потенциалов до 15 вольт. Типовые цвета – белый и желтый. Эти провода будут выходом из блока питания.

Вход в блок питания формируют из проводов, по одну сторону от сердечника. Выход из блока формируют из проводов, расположенных с противоположной стороны.

На выходе из блока питания ставят диодный мост.

Потребители подключаются к контактам диодного моста.

Типовое напряжение на выходе из трансформатора – до 15 В, однако оно просядет после подключения к самодельному блоку питания нагрузки. Вольтаж на выходе конструктору такого устройства придется подбирать путем экспериментов. Поэтому практика использования трансформатора ИБП как основы блока питания для компьютера – это далеко не самая лучшая идея.

Способы подсоединения ИБП к электросети

Существует три основных типа бесперебойников в зависимости от схемы подключения ИБП к сети:

1. Резервные. В нормальном режиме устройства обеспечивают питание нагрузки непосредственно от первичной электросети. При возникновении проблем с электроснабжением ИБП переключает потребителей на электропитание от аккумуляторных батарей. Данная схема отличается рядом недостатков. К ним относится достаточно большое время задержки между появлением неполадок в сети и переключением на автономное снабжение, а также невысокий уровень фильтрации возмущений и помех. Поэтому резервная схема подключения источника бесперебойного питания подходит только для защиты малочувствительного некритичного оборудования. Ее можно применять, например, для бытовой техники и домашних ПК. Преимущества устройств — невысокая стоимость, низкая шумность в нормальном режиме, высокий КПД.
2. Интерактивные. Такие бесперебойники оснащаются ступенчатым стабилизатором на выходе из электроцепи. Он обеспечивает корректировку характеристики выходного напряжения, фильтрацию высоковольтных скачков. Их быстродействие выше, чем у резервных ИБП, но при этом использование стабилизатора снижает общий КПД системы. Интерактивные модели можно применять для защиты бытовой и офисной техники, файловых серверов, маршрутизаторов, аппаратуры локальных вычислительных сетей.
3. Онлайн. Этот вариант подключения ИБП к сети использует схему двойного преобразования. Питание потребителей в нормальном режиме осуществляется не напрямую от электросети, а через аккумуляторы бесперебойника. Входное переменное напряжение подается на выпрямитель, который преобразует его в постоянное. Оно заряжает батарею и поступает в инвертор, который выполняет обратное преобразование постоянного напряжения в переменное. В результате потребитель получает высококачественный электроток с чистой синусоидой, отсутствием помех и возмущений. Основное преимущество онлайн ИБП заключается в мгновенном реагировании на отключение первичной сети. Это позволяет использовать его для крайне чувствительного оборудования.

Что потребуется?

Для изготовления ИБП своими руками в первую очередь потребуются аккумуляторы от мощного автомобиля — КамАЗа или иного подобного грузовика. Необходимо использовать пару аккумуляторов на 12 В, соединенных последовательно и обладающих емкостью от 190 А·ч. Устройства малой емкости заряжаются быстрее , но более требовательны к режиму зарядки и болезненно реагируют на перезаряд. Кроме того, понадобится зарядное устройство, обладающее достаточной мощностью, и инвертор.

Из всех этих компонентов однозначно купленными будут аккумуляторы, и, поскольку на них все равно придется тратиться, то лучше купить новые, а не бывшие в употреблении. Зарядное устройство можно собрать самостоятельно, как и инвертор, хотя специалисты утверждают, что результат в любом случае будет уступать заводским образцам из-за низкого качества деталей и комплектующих.

Если принимается решение собирать оба узла самостоятельно, то следует использовать новые, качественные детали.

Что еще можно сделать?

Интересным и экономически оправданным шагом будет ответ на вопрос, что можно сделать из старого бесперебойника от компьютера. Помимо вышеописанных устройств, старые БП компьютеров очень часто используют для переделки в сварочные аппараты, в блоки питания для динамических усилителей звука и различного ремонтного инструмента (электродрелей, шуруповертов).

Наиболее экономически выгодной операцией считается переделка БП от компьютера в электросварочный аппарат, так как исходя из сегодняшних рыночных цен на такую технику у домашнего мастера появляется возможность сэкономить в среднем 5-6 тысяч рублей.

Подобное устройство на скорую руку не гарантирует получение сварочного аппарата, соответствующего всем техническим нормам ГОСТа, установленным для промышленных предприятий, но вполне может использоваться в подсобных целях на дачах и в небольших фермерских хозяйствах.

Переделанный из бесперебойника сварочный аппарат в работе использует электроды с диаметром сечения 2 мм. Для переделки годится ИБП от компьютера с АКБ на 24 В и рабочей мощностью 1000 Вт. С помощью отвертки блок питания разбирается. Для сварочного аппарата от ИБП потребуется только его трансформатор без аккумулятора, первичная обмотка которого подключается к сети 220 В.

Пошаговый алгоритм действий

Для того чтобы изготовить бесперебойник своими руками, надо выполнить определенную последовательность действий. Прежде всего, надо определиться с тем, какие узлы будут созданы самостоятельно, а какие лучше приобрести в готовом виде. Затем нужно обзавестись необходимыми узлами, элементами и деталями комплекта, приобрести аккумуляторы. Начинать сборку без них не рекомендуется, так как зарядное устройство должно в точности соответствовать характеристикам АКБ.

Схемы и пояснения

Рассмотрим структурную схему ИБП.

Здесь инвертор и фильтр высших гармоник представлены как два разных блока, хотя на практике нередко они объединены в один узел.

Сначала преобразователь (другое название инвертора) получает с аккумуляторов постоянное напряжение 12 В, превращая его в импульсное переменное напряжение (меандр) 310 В. Затем при помощи фильтра высших гармоник срезаются излишки, доводя форму сигнала до синусоиды с амплитудой 220 В. На схеме отмечен важный момент — напряжение зарядного устройства для данных АКБ должно составлять 28,8 В. Эта величина позволяет обеспечить полноценную зарядку аккумуляторов без риска перезаряда, выкипания или выхода АКБ из строя.

Бесперебойное питание обеспечивается переключением с сетевого источника на ИБП, производящимся при изменениях сетевого напряжения — его падении или полном исчезновении. Некоторые приборы отсекают и скачки напряжения, переводя питание потребителей на ИБП до тех пор, пока сетевое напряжение не придет в норму.

Для переключения питания используется реле, на которое постоянно подается напряжение из сети.

При его значительном падении или отключении контакты реле переключают питание на ИБП, а при появлении напряжения — вновь замыкаются и включают подачу тока из сети.Полезное видео на эту тему