Отправившись в эти выходные на дачу, был в очередной раз неприятно удивлен нерасторопностью местных аварийных служб в устранении ЧП на линиях электропередач. Практически после каждого ветра далеко не ураганной силы или дождя, который никак не тянет на ливень, света не бывает по несколько часов подряд. После последнего случая, появилось желание кардинально разрешить эту проблему приобретением бензинового генератора, но подбирая это устройство в магазине, я увидел в продаже мощную систему бесперебойного питания. Подробнее ознакомившись с принципом работы устройства, я решил, что не составит большого труда изготовить такой ИБП своими руками – практически из подручных средств.
Что потребуется для самостоятельного изготовления ИБП
Практически все необходимые элементы для изготовления мощного бесперебойника пылились без дела у меня в гараже. Изготовление UPS своими руками невозможно без резервного источника электроэнергии. Несмотря на то, что обычные кислотные батареи – не самый лучший вариант, в моем случае, АКБ на 90 А/ч, оставшаяся у меня после продажи минивэна по запчастям, позволяла не тратить деньги на приобретение аккумулятора. Состояние батареи можно оценить на твердую «пятерку», ведь в течение всего срока хранение она постоянно подзаряжалась от сетевого зарядного устройства.
Следующим важнейшим элементом, без которого не обойтись при изготовлении ИБП на 12 вольт своими руками, является инвертор. Я в этом качестве использовал самодельное устройство, которое также было изготовлено из деталей, которые хранились у меня еще с советских времен.
В общем, в заключение осталось только найти корпус для самодельного источника бесперебойного питания. Подходящего «донора» найти не удалось, поэтому было принято решение изготовить коробку из жести и профильной трубы 40х20 мм.
Также для изготовления самодельного ИБП потребуется подготовить розетку, аккумуляторные клеммы, медный провод большого диаметра, а также реле, для переключения работы прибора в режим питания от АКБ.
Сборка инвертора
Изготовление источника бесперебойного питания я начал со сборки электрической схемы инвертора. Выполняется эта работа в такой последовательности:
- Подготовки инструмента и необходимых деталей.
- Пайка элементов.
Для сборки инверторного блока я использовал следующие детали:
- Генератор импульсов КР1211ЕУ1.
- 2 конденсатора 10 000 микрофарад на 16 вольт.
- 2 транзистора IRL2505.
- Конденсаторы на 220, 22 микрофарад, 1200 пикофарад 16 вольт, а также один на 0,1 микрофарад 400 вольт.
- Резисторы: 220 Ом, 30 кОм, 1 мОм.
Изготовление платы было осуществлено методом травление заготовки хлористым железом, с последующим сверлением отверстий под ножки микросхемы и других радиодеталей. После тщательной очистки платы от химических реагентов все дорожки были покрыты оловом и произведена ручная пайка всех компонентов с использованием паяльника мощностью 60 Ватт.
По окончании пайки плату инвертора необходимо проверить на работоспособность. Прежде чем подключить контактные провода, следует уложить изделие на ровную диэлектрическую поверхность. Затем подключить к выходу лампочку с патроном. Только после этого подсоединяется аккумулятор на вход устройства. Соблюдение полярности является обязательным условием соединения контактов батареи с самодельным инвертором. У меня сразу после присоединения АКБ лампочка зажглась, как при подключении к сетевому электричеству.
При первом запуске удалось обнаружить серьезную проблему, а именно, сильный нагрев транзисторов. Чтобы предохранить эти детали от выхода из строя я установил их на большие алюминиевые радиаторы.
При проверке инвертора на работоспособность следует также соблюдать осторожность, чтобы случайно не коснуться рукой высоковольтного выхода трансформатора.
Сборка ИБП
После того, как инвертор был изготовлен и проверен, я приступил к сборке UPS на 12 вольт своими руками. Аккумулятор было принято решение не помещать в корпус бесперебойника, ведь в этом случае перемещение ИБП было бы сильно затруднено по причине слишком большого веса конструкции. Прежде всего, из металлической профильной трубы был сделан каркас размером 30х10х20 см.
Затем из миллиметровой жести я вырезал 6 прямоугольников, которые будут являться стенками корпуса ИБП. Изготовленный своими руками бесперебойник на 12 вольт может представлять опасность поражения электрическим током, поэтому в одной из граней было сделано отверстие для болта, к которому затем будет подключаться заземление.
В боковых и верхних стенках также было принято решение сделать отверстия для вентиляции, а в одной из боковых граней – вырезать место для установки розетки. Все металлические элементы крепятся к каркасу из металлического уголка посредством резьбовых соединений.
Установка платы внутри корпуса осуществлялась таким образом, чтобы минимизировать риск короткого замыкания. Для этой цели по углам электронной схемы были просверлены по отверстию, затем изделие было совмещено с одной из сторон корпуса и на нем также были сделаны перфорации. После проделанной операции в отверстия я установил болты подходящего диаметра длиной 5 см. Закрепив их на плоскости боковой крышки, на них была установлена электронная плата. Таким образом, удалось обеспечить значительное удаление электронных компонентов от металлического корпуса.
Для автоматического включения резервного источника питания были использованы 2 электромагнитных реле:
- 220В/12В.
- 220В/220В.
Первое реле срабатывало в момент, когда происходило отключение сетевого электричества. Коммутационное устройство имеет обратное действие, поэтому пока в обмотке есть электричество – цепь разомкнута, а в момент прекращения подачи электроэнергии происходит соединение контактов и напряжение от аккумулятора подается на электрическую схему. Второе реле, наоборот, в момент отключения электроэнергии разъединяет электрическую цепь и сетевое напряжение 220 В перестает подаваться на выходную розетку источника бесперебойного питания. Оба реле были установлены на отдельную текстолитовую площадку, которая также была смонтирована на значительном расстоянии от стенок корпуса ИБП.
Вместо реле можно использовать мощные транзисторные ключи, но у меня не было радиодеталей подходящей мощности, а доставку с Алиэкспресс пришлось бы ждать в течение месяца, поэтому было принято решение использовать более простую схему.
Наглядно про нюансы сборки ИБП, смотрите в этом видеоролике:
Что в итоге
Изготовить бесперебойник своими руками 220В совсем несложно. В моем случае, все детали были позаимствованы из другой радиоаппаратуры. Если для изготовления самодельного ИБП возникла необходимость купить новый аккумулятор, то лучше приобретать гелевые АКБ на 100 А/ч и более. Батареи этого типа устойчивы к полному разряду, а также имеют повышенный эксплуатационный ресурс. Хорошие результаты по продолжительности работы преобразователя можно получить, если в качестве источника тока использовать тяговые АКБ от электрокаров.
Напишите в комментариях, как думаете – лучше всего проблему с перебоями электричества решит ИБП или бензиновый генератор?
