วิธีสร้างวงจร ATX UPS พร้อมเครื่องชาร์จ

โพสต์นี้อธิบายวงจร ATX UPS อย่างง่ายพร้อมเครื่องชาร์จอัตโนมัติสำหรับการเปิดใช้งานการเปลี่ยนจากไฟหลักเป็นพลังงานแบตเตอรี่โดยอัตโนมัติในระหว่างที่ไฟดับและเพื่อให้แน่ใจว่ามีการทำงานของโหลด ATX แบบต่อเนื่อง

ข้อกำหนดทางเทคนิค

ฉันสนใจไซต์ของคุณและมีแนวคิดดีๆมากมาย แต่สำหรับความคิดที่แท้จริงของฉันฉันไม่สามารถหาวิธีแก้ปัญหาใด ๆ ได้และมันทำให้ฉันแทบคลั่ง ฉันต้องการสร้างแหล่งจ่ายไฟ ATX พร้อมกับ UPS ในตัว

แนวคิดคือการใส่แหล่งจ่ายไฟ 230 ถึง 19V เครื่องชาร์จแบตเตอรี่ Li-Ion ชุดแบตเตอรี่ Li-Ion และตัวแปลง step-down สำหรับ picoPSU ลงในกล่องจ่ายไฟ ATX

PicoPSU จะเสียบอยู่ด้านนอกเคสเข้ากับขั้วต่อ ATX เนื่องจากเคสเป็นแบบโมดูลและสำหรับสายเคเบิลด้วย ดังนั้นฉันจึงเสร็จสิ้นบอร์ดสำหรับการเชื่อมต่อภายนอกทั้งหมด (ดูเอกสารแนบ)

ดังนั้นฉันต้องการแหล่งจ่ายไฟสองทางที่มี 19V สำหรับเครื่องชาร์จแบตเตอรี่และ 12V สำหรับ PicoPSU เครื่องชาร์จแบตเตอรี่ควรจะสามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้ 4 หรือ 8 ก้อน 4 ก้อนติดต่อกันและเป็นส่วนเสริมที่ขนานกัน 4 ก้อน

แรงดันไฟฟ้าของก้อนแบตเตอรี่ต้องลดลงเป็น 12V สำหรับ PicoPSU ระหว่างแหล่งจ่าย 12V สองแหล่งนั้นจะต้องมีฟังก์ชัน UPS ทรานซิสเตอร์หรือรีเลย์ไม่สำคัญ PicoPSU สามารถรองรับได้ถึง 160 วัตต์

ปัญหาของฉันคือที่ชาร์จและฟังก์ชันของ UPS บางทีคุณอาจมีความคิดสำหรับวิธีแก้ปัญหาที่สมบูรณ์

ขอบคุณมาก

การออกแบบ

สามารถใช้วงจร ATX UPS พร้อมเครื่องชาร์จได้โดยใช้วงจรที่แสดงด้านบนรายละเอียดอาจเข้าใจได้ด้วยความช่วยเหลือของคำอธิบายต่อไปนี้:

ไอซี LM321 สร้างวงจรเปรียบเทียบมาตรฐานและอยู่ในตำแหน่งเพื่อตรวจสอบระดับแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่และจัดการการดำเนินการตัดสำหรับเกณฑ์การชาร์จเกินและค่าใช้จ่ายต่ำที่ตั้งไว้อย่างเหมาะสม

อินพุต 20V ได้มาจากมาตรฐาน วงจร 20V / 5amp AC เป็น DC SMPS และแรงดันไฟฟ้าจะใช้สำหรับชาร์จแบตเตอรี่ Li-ion 19V ที่ต่ออยู่ผ่านวงจรควบคุมเครื่องชาร์จ LM321

ตราบเท่าที่อินพุตนี้มีอยู่แบตเตอรี่จะถูกชาร์จผ่าน T1 และเมื่อชาร์จเต็มแล้ว opamp pin3 จะสูงกว่าค่าอ้างอิงพิน 2 (ตามที่ตั้งไว้ล่วงหน้าโดยตัวต้านทาน pin3 100K) ทำให้ LED สีเขียวสว่างขึ้นและปิดเครื่อง ไฟ LED สีแดง

สิ่งนี้จะแจ้งให้ขาเอาต์พุต # 6 สูงขึ้นปิดการใช้งาน T1 ซึ่งจะตัดการจ่ายไฟไปยังแบตเตอรี่ป้องกันการชาร์จแบตเตอรี่มากเกินไป

พร้อมกัน. แหล่งจ่ายไฟ 20V DC ยังหาทางไปยังหน่วยจ่ายไฟ Pico ผ่านตัวควบคุม 12V ที่ลดลงโดยใช้ IC 7812

อินพุตแหล่งจ่าย 20V ที่ใช้เพิ่มเติมสำหรับการปิดใช้งาน T3 เพื่อให้ในขณะที่มีอินพุตหลักแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่จะไม่สามารถเข้าถึง Pico PSU

ตอนนี้ในกรณีที่ไฟดับอินพุต 20V จะถูกตัดออกและเปิดใช้งาน T3

ตอนนี้แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่จะถูกแทนที่ทันทีสำหรับอินพุตหลักเพื่อให้แหล่งจ่ายไฟ pico สามารถรับแหล่งจ่ายได้โดยไม่หยุดชะงักหรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือ T3 ดำเนินการดำเนินการจ่ายไฟสำรองโดยการเปลี่ยนแหล่งจ่ายอย่างรวดเร็วจากแหล่งจ่ายไฟหลักไปยัง แบตเตอรี่สำหรับโหลดทุกครั้งที่ไฟหลักขัดข้อง

ในระหว่างที่ไฟดับไฟแบตเตอรี่จะถูกใช้โดยโหลดซึ่งทำให้แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลดลงตามเวลาและเมื่อถึงเกณฑ์ที่ต่ำกว่า (กำหนดโดย P2) เอาต์พุต opamp จะเปลี่ยนกลับเป็นต่ำหรือ 0 โวลต์

0 โวลต์นี้ยังกระตุ้นให้ทรานซิสเตอร์ T2 ทำให้เกิดศักย์บวกถูกส่งผ่านตัวสะสมไปยังฐานของ T3 การดำเนินการนี้จะปิดการใช้งาน T3 ทันทีโดยดำเนินการตัดกระแสไฟฟ้าแรงต่ำและทำให้มั่นใจได้ว่าจะไม่มีการสูญเสียพลังงานของแบตเตอรี่อีกต่อไปและรักษาสภาพแบตเตอรี่ที่ดีตลอดการใช้งาน ATX UPS