Вначале был свет, и было хорошо. Внезапно, отключили электричество, и родилась идея.
Дома имеется планшет и пара телефонов, которые позволяют пользоваться интернетом без шнурка к розетке. Инет приходит через 3G модем и раздается роутером через Wi-Fi. Остается мелочь – заставить работать роутер при отсутствии электричества.
Вот тут я и вспомнил про старенький источник бесперебойного питания (ИБП) Back-UPS 300. Вполне себе рабочий девайс, но давно пылящийся по причине того, что «ничего он не тянет, да и нафиг он нужен».
Идея такая – упростить схему, исключив преобразование в 220В, понижать 12В сразу в 5В и получить приличное время автономной работы.
Схема на back ups 300 нашлась довольно быстро и, после беглого изучения, решено брать питание напрямую с АКБ. То есть, для будущего ИБП, требуется только цепь заряда АКБ, а большая часть элементов текущей схемы просто не нужна. Отключить неиспользованные цепи можно, выпаяв несколько резисторов и демонтировав реле.
На ebay был заказан преобразователь напряжения KIS-3R33S. Входное напряжение 6В-23В, на выходе получаем заветные 5В, 3А.
Родной блок питания роутера, если верить наклейке, выдает ток до 2,5 А, так что заказанного преобразователя должно хватить.
При длительном отсутствии электричества ИБП будет работать до тех пор, пока не убьет аккумулятор, а значит, нужно ставить устройство защиты аккумуляторной батареи (УЗАБ). После непродолжительного поиска схема была выбрана: Радиокот
С небольшой доработкой выглядит она так:
Схема почти ничем не отличается от оригинала – добавил резисторов, где нужно, ну и жестко задал предел отключения от АКБ 10,5В заменив подстроечник на 2 резистора. Резисторы R1 – 4.7кОм и R2 – 4,3кОм подбирались экспериментально тем самым подстроечником. Реле использую выпаянное с основной платы. Так как индикация мне не нужна, то и часть выводов компаратора не задействована.
Успешного пуска не получилось. Замеры тока показали разряд АКБ при работе от сети. Микросхема TL780-15, отвечающая за зарядку АКБ, регулирует ток в зависимости от напряжения на выходе, а значит, при заряженном аккумуляторе, ток, проходящий через микросхему, крайне мал, и для питания подключенного устройства используется аккумулятор. Да и диоды в цепи заряда рассчитаны на ток не более 1А, а это несколько маловато для одновременного заряда АКБ и питания роутера. Даже если их заменить на более мощные элементы, наверняка, не выдержит этот маленький трансформатор. Жаль.
Перехожу к плану «Б»!
Для того чтобы устройство работало правильно демонтирую основную плату и возвращаю назад ранее снятый трансформатор.
Методом измерения сопротивления определяю контакты первичной обмотки трансформатора, обмотка имеет НАИБОЛЬШЕЕ сопротивление (белый и черный). Крайне аккуратно подключаю ее к 220В. Ничего не бахнуло, не гудит, не греется, значит угадал все сделал правильно. Провожу замеры напряжение на вторичных обмотках, нахожу подходящее (красный и желтый).
Решение принято, нужно разделить схему заряда и схему питания роутера. За заряд АКБ будет отвечать та самая микросхема с основной платы.
Также беру (выпаиваю) с платы клеммы, пусть ИБП будет разборный.
В голове все сошлось, должно получиться, перехожу к изготовлению платы. Все когда-то приходится делать в первый раз. Рисую, печатаю, обезжириваю плату, переношу утюгом — результат неудовлетворительный (начал отрывать лист не дав остыть), чищу, печатаю, переношу утюгом, даю остыть, отмачиваю прилипший лист. Вроде все получилось. Любуюсь. И тут Остапа понесло… Выбираю картинку, подбираю размер, печатаю, переношу утюгом, отмачиваю.
Вроде все хорошо, травлю. Для первого раза, по моему, неплохо получилось.
Высверливаю отверстия, размещаю и паяю элементы.
Подключаю. Все работает – любуюсь.
Проверка токов – норма.
Проверка нагрева элементов – греется реле. Правильно, и будет греться! Реле на 12В подключено в цепь 18В. Заменено на 24В. Работает даже от 10В, не греется, включается тише. Хорошо иметь кучу «хлама» под рукой.
Размещаю преобразователь напряжения и на заднюю стенку ИБП вывожу USB разъемы, планшет или телефон зарядить. Также закрепляю разъем для вывода 10В-18В для питания роутера.
В самом роутере устанавливаю второй преобразователь напряжения, места хватает.
Почему именно так…
Роутер с 3G модемом расположен на чердаке, а ИБП должен стоять в помещении. Соответственно длина кабеля составляет около 7 метров и, чтобы быть уверенным в стабильной работе роутера, питающее напряжение 5В формируются в самом роутере.
Устанавливаю дополнительные ребра жесткости, чтобы компенсировать отсутствие основной платы.
Монтирую кнопки, собираю устройство, делаю принт на морду.
Индикации не планировалось, но преобразователь напряжения внес свои коррективы
Если бы делал все сначала:
1. Нарисовал схему перед началом работ, а не после (как сейчас при написании статьи). Держать все в голове, конечно, можно, но появляются глупые ошибки.
2. Разместил все элементы на одной плате, избавившись от лишних проводов.
Мои расходы: DC Converter KIS-3R33S 2шт. — $5,3; операционник LM358N 1шт — 10руб.
Пользуясь случаем, благодарю моего коллегу Дмитрия за дельные советы и оказание помощи при изготовлении данного устройства.
PS: ИБП исправно работает с сентября – месяца. С тех самых пор отключений света ни разу не происходило.
Автор: shtushkutush
