Схема переключателя питания. Да будет свет! Система резервного питания в загородном доме Переключение источников питания

Это устройство нужно для автоматического переключения нагрузки между основной (приоритетной) и резервной питающими линиями. Если совсем уж на пальцах - то для того, чтобы при отключении электричества в загородном доме можно было запустить генератор и продолжить сидеть в интернете до устранения аварии в электросети:-)

Результат: можно брать
Под катом несколько фотографий суммарным объемом примерно 4-5 мегабайт

Хотел написать очередной увлекательнейший обзор про пауэрбанк, или про зарядку B6, или про пистон от сяоми, но это в будущем. Пока почитайте скучный обзор про штуку с моторчиком - Карлсона автоматический переключатель

Вещь хоть и нужная, но достаточно редко применимая в обычной жизни, поэтому буду стараться придерживаться основного принципа: «краткость - с. т.»

Итак.
На случай отключения электричества в загородном доме есть бензиновый генератор. В щитке стоит специальный рубильник, который подключает дом либо к электричеству со столбов, либо к электричеству от генератора. Раньше пользовался реверсивным рубильником от известной фирмы ABB, но это штука тугая в переключении и достаточно дорогая (на текущий момент рубильник на ток 63А стоит $100-120).

Чуть меньше года назад дом на 2/3 сгорел, поэтому сейчас отстроились заново, и опять приходится решать вопрос переключения между основной линией и генератором. Решил сэкономить и купить за копейки подобное устройство у китайцев
upd. Отдельно поясню - дом сгорел из-за прогоревшей трубы в бане, а не из-за электрики. А слова насчет копеек следует интерпретировать так, что 120$ за простейший ручной переключатель, в котором нет даже захудалого резистора, так это, на мой взгляд, перебор. Цена ему $15 в базарный день, на что и был расчёт

В процессе поиска наткнулся на автоматический переключатель за $16.56, и после недельных раздумий было решено попробовать сыграть в китайскую рулетку, т. к. обзоров на данную штуку или какой-то другой информации не нашлось, да я особо и не искал

Бесплатной доставки не было, самая дешевая платная была через SPSR, обошлась в $17.25. Жаба, конечно, протестовала, но суммарные $33.81 все равно меньше маячащих на горизонте $100, поэтому проявил силу воли и нажал кнопку «Buy from this seller»

В итоге неделя ожидания перед отправкой, потом ещё 12 дней путешествий по континенту, и в итоге заветная коробочка лежит в постамате в 3 минутах езды от дома. Для тех, кто ещё не сталкивался, постамат (почтамат) - такая штука из множества ячеек для быстрого получения почтового отправления. Вводишь секретный код из СМС в терминал, открывается ячейка с твоим товаром, забираешь и радуешься

Упаковано стандартно: немного пупырчатой плёнки, картонная коробка, внутри в полиэтиленовом пакете сам переключатель

То, что за доставку берут деньги, совершенно не означает, что к ней будут относиться хоть сколько-нибудь бережнее. Мою, судя по всему, уронили. Металл толщиной около 1 мм загнулся, хорошо хоть не пластиком вниз уронили, он бы наверняка раскололся

Первое, что бросается в глаза - достаточно большой вес и габариты. Высота 12 см., ширина 15 см., глубина 13 см. Вес около полутора килограмм. Таким образом, в ширину этот модуль будет занимать место аж в 7.5 DIN. Впрочем, это не сильно больше, чем у ABB

В комплекте два болта для крепления ручки и две наклейки на оную. Зачем? Видимо, не жалко. Плюс стандартная «попрошайка» о «five-star positie feedback» (в итоге поставил 4 звезды, но об этом ниже)

Второе - корпус с большими зазорами. Сам пластик обычный, не пахнет, достаточно толстый. Но вот крепится к металлическому основанию на слабенькие клипсы, из-за чего зазоры между крышкой и основанием достигают 1 мм.

Стоит лишь сжать две половинки, и зазоры исчезают

Вид снизу

Ну да ладно, зазоры - это не страшно. В конце концов оно будет стоять в щитке, куда заглядывать особенно незачем. Снимем «одежду» в ожидании технопорно

Ну-у-у, не порно, конечно, но техно. Простейшее устройство - два пакетника, два концевика и реверсивный моторчик. Спорная конструкция, на мой взгляд, но вспоминая про 16.5$, понимаю, что это придирка

На лицевой стороне прибора 4 светодиода. Светодиод светится, если на соответствующих контактах рядом есть напряжение. Таким образом можно контролировать состояние основной и резервной линий. Также эти светодиоды можно продублировать на лицевую сторону щитка, подключив лампы-индикаторы к зелёному разъему

Всё выглядит достаточно аккуратно, внутренний перфекционист особенно не возмущается

А вот пайка слегка подкачала. Дядюшка Ляо мелко саботировал свою однообразную работу по припаиванию светодиодов

Один светодиод плохо пропаян, припой отвалился, нога болтается, но на фото не очень хорошо видно

Второй светодиод печалит больше: у него забыли откусить выводы и понавешали знатных соплей припоем

Ладно, паяльник и кусачки под рукой, устраняется за полминуты. Осматриваем остальную электронику, вроде, без косяков



Можно подключать к электричеству.
Переключатель работает. Причем достаточно быстро (время переключения в районе 1 секунды) и тихо, от такого мотора ожидал больше шума. Если красным выключателем перевести в ручной режим переключения, ручка поворачивается достаточно тяжело, но легче, чем в упомянутом выше рубильнике от ABB

Подводя итог: вполне себе нормальное устройство, думаю, проблем с ним не будет в эксплуатации, ломаться там нечему. Рекомендую, но с визуальным осмотром перед вводом в эксплуатацию. В преддверии 11.11 продаван поднял цену на полтора бакса, зато участвует в акции с ценой $16.50:-)
upd. В комментариях рекомендуют поменять китайские автоматы на российские аналоги, чтобы исключить потенциально слабое звено, кто знает, как они внутри устроены (я потом поменяю и добавлю в обзор разобранный автомат)

Один нюанс забыл упомянуть. Он очевидный, но всё же. Эта штука только переключает линии, но не включает генератор. Поэтому когда отключат электричество, достаточно будет сходить и запустить генератор (он запускается с кнопки). Как только на резервной линии появится напряжение, автоматический переключатель переведёт дом на питание от генератора. Если в это время появится электричество, переключатель переведёт дом обратно на него, генератор нужно будет пойти и выключить

Автоматизация этой части хоть и возможна, но не актуальна, так как отключение электричества связаны в основном только с авариями в горсети, которые довольно редки и устраняются достаточно оперативно

Спасибо за внимание. Задавайте вопросы, критикуйте, хвалите. Первопост всё-таки

Upd.
Выложил видео, спасибо madeweb !
На видео слышны посторонние звуки - жена рукодельничает, на машинке шьет. Не пугайтесь:-)

Upd2.
Здесь хоть и стоят автоматические выключатели (D63A), но при перегрузке по току отработать им не даст поворотный кулак. При включении автомата кулак подпирает его снизу, а так как сам мотор очень тугой, отщёлкивания не произойдёт, автомат останется во включенном состоянии. Имейте это в виду.

Upd3.
Меня поправили, что автоматический выключатель должен отработать даже при зажатом рычаге, поэтому если автомат не кривой, дополнение upd2 не имеет значения

Планирую купить +137 Добавить в избранное Обзор понравился +84 +180

Привет всем читателям. Сегодня у нас в обзоре очередная железка. Да-да, это не стабилизатор напряжения. Я наверно уже надоел со стабилизаторами. Но данный прибор относится всё равно к питанию, и достаточно важен. И мы попрепарируем переключатель резервного питания ПРП-1. Производится он компанией ООО «АТС-КОНВЕРС», г. Псков. У меня был в обзоре модуль RBS 3K-220V от этой же фирмы, но он не подошел мне, от слова совсем. Почитать про него можете также в моем блоге. Ошибочный выбор произошел по причине того, что отсутствовала документация на сайте производителя. Немного отвлекусь. Раньше у данной фирмы был такой не очень чтобы очень сайт, и на нем не было ни документации, ни всей необходимой информации. Но сейчас у ООО «АТС-КОНВЕРС» новый сайт, на котором можно найти всё, что необходимо по их продукции. Молодцы, что обновили. Ниже скриншот странички с сайта, где располагается информация о модуле.




В жизни любой серверной и в практики любого системного администратора появляется костыль, под названием «один блок питания в устройстве». Я долгое время заморачивался с поиском таких модулей, и нашел. Повторюсь, это уже другой модуль, но суть его для меня одна и также. Часто бывает так, что в серверной ставится две хорошие мощные ИБП (конечно всё зависит от бюджета организации), и к этим ИБП подключаются устройства. В большинстве современных серверов и в коммутаторах устанавливается по два блока питания. Как раз подключаем по одному БП из устройства к разным ИБП. Это позволит обеспечить отказоустойчивость системы и всегда позволит на горячую, не нарушая работоспособность системы обслуживать те же ИБП. Согласитесь удобно же. Но, что делать, если в устройстве-приемнике только один блок питания???!!! Вот в этом нам как раз таки поможет этот чудесный модуль ПРП-1. Многие могут возразить, почему не использовать всякие переключатели фаз, или аналогичные устройства. Ответ как бы простой. Эти устройства применяются для переключений нагрузки на входе, а мы нагрузку переключаем на выходе, и делать это необходимо быстро, чтобы не происходило длительного разрыва сети. Это не значит, что можно сеть разрывать на секунду, речь идет о миллисекундах разрыва. Хватит демагогий, давайте уже по существу. Начнем как обычно с характеристик. Ещё на сайте производителя заметил такую штуку, что оформление похоже как у меня в статьях. Параметр обычным текстом написан, а значение выделено жирным. На самом деле это удобно. Не забываем, что характеристики устройства могут быть изменены производителем в любой момент. По этому на всякий случай смотрите характеристики на официальном сайте производителя https://www.atsconvers.ru/catalog/product/95/

Входные параметры:
Количество входов, шт: 3
Номинальное входное напряжение, В: 220 (230 )
Номинальная частота входного напряжения, Гц: 50
Форма входного переменного напряжения: произвольная
Разность фаз входных напряжений: произвольная
Предельный диапазон напряжения, В: 175 – 390
Диапазон регулирования уставок переключения выхода при повыше-нии / понижении входного напряжения, В: 176 – 269
Диапазон регулирования уставок переключения выхода при повыше-нии / понижении частоты входного напряжения, Гц: 43 – 59
Мощность потребления при входном напряжении, В·А: не более 10

Выходные параметры:
Диапазон напряжения (в пределах диапазона уставок переключения), В: 176 – 269
Номинальный выходной ток, А: 16
Номинальная выходная мощность, ВА / Вт: 3500 / 3500
Коэффициент мощности нагрузки: 0,5 – 1
Коэффициент амплитуды тока нагрузки, не более: 3,5
Перегрузка в течение нормируемого интервала времени, %: не более 120 – 2 мин, 150 – 5 с, 175 – 2 с, 230 – 1 с, 400 – 0,05 с
Время переключения, мс: 4 – 6
КПД при номинальной нагрузке: не менее 0,99

Средства дистанционного контроля и управления:
Изолированный RS-232
Подключение к порту RS-232 ПЭВМ
ПО для дистанционного контроля и управления Power Agent TS
Релейный интерфейс «сухие» контакты
Подключение к ПЭВМ через плату дискретного ввода / вывода
Web/SNMP адаптер типа WEBtel (по дополнительному заказу)
Контроль и управление в сетях Internet/Intranet
Система SNMP мониторинга Power Net Agent (по дополнительному заказу)
Контроль и управление ПРП и иным оборудованием в сети Internet

Соответствие стандартам:
Безопасность ГОСТ Р МЭК 60950 класс I
Помехоэмиссия и помехоустойчивость ГОСТ Р 50745 класс B

Условия работы:
Режим работы: Непрерывный
Рабочая температура окружающего воздуха, 0 С: от + 1 до + 40
Охлаждение: естественное
Степень защиты: по ГОСТ 14254 IP20
Исполнение по воздействию внешних механических факторов: по ГОСТ 17516.1 М1

Размеры и масса:
Габаритные размеры (ВхШхГ), мм: 44(1U)х483х245
Масса, кг: 4,5

Приступаем к распаковочке. Ах да, чуть не забыл. Модуль покупался мне на работу. Очень он мне нужен. Буду брать ещё один такой. Вообще приходит данный модуль в деревянной коробке, такая как раньше отправляли посылки почтой. Но она мне не досталась. Организация посредник не довезла мне её. Но этот момент мы согласовали. Сам модуль находится в плотном полиэтиленовом пакете, который также плотно упакован. Очень позитивно. Отдельно имеется пакет с комплектом поставки. Выглядит как-то так:

Передняя панель устройства достаточно простоя. На ней имеется светодиодная панель, указывающая по какой линии идет ток, а какая в резерве, или возможно вообще включен обвод. В середине имеется наклейка, предупреждающая о повороте ручки и отключении нагрузки. Справа от центра имеется переключатель, у которого три положения: вход 1 и 2, вход 3 и выключено. Положение «выключено» — полностью отключает нагрузку на выходе. Далее идет порт RS-232 для подключения к компьютеру. И уже практически возле «Уха» располагается болт для подключения заземления. Вообще заземление по умолчанию подключено с входных разъемов питания, но по требованию ГОСТ, болтовое подключение заземления быть обязано . Кому архиважно такое подключение — тот подключит. В моем случае достаточно заземления, приходящего с входных разъемов.

Корпус устройства сделан из толстого листового металла, окрашенного в черный цвет порошковой эмалью. Само устройство увесистое. Но не только из-за толщины корпуса. Крепежные «Уши» для стойки также сделаны из толстого металла, и крепятся тремя винтами к корпусу. Снаружи выглядит всё очень позитивно

А мы плавно переходим к задней части ПРП-1. Слева направо: разъем ДУЗ (AS/400); три автоматических выключателя, по одному на каждый вход; выходной разъем IEC60320 C19, с максимальный ток 16А; три входных разъема типа IEC 60320 C20, с максимальным током в 16А.

Ну что ж, давайте вскроем устройство. Пломб на нем нет, да и ничего не дают они. Вмешательство в схему можно увидеть практически всегда. Устройство меня очень удивило качеством сборки. Все провода опрессованы, где необходимо, а также стянуты в пучки. Ничего не болтается. Порадовал меня этот модуль. Но здесь хочу выразить свое небольшое негодование про заземляющий кабель внутри устройства. Насколько я знаю, заземление ни в коем случае не подключается шлейфом. Вот три входных разъема, которые подключены шлейфом — то тут ничего страшного, а вот то, что выходной разъем подключен шлейфом — это не верно. Он должен быть подключен отдельным кабелем в общий узел заземления в устройстве.

Тот самый механический переключатель входов на передней панели:

Основная плата поближе. Позже я её вытащу из корпуса, и выяснится, что вес устройству придает не только массивный корпус, а также и основная плата, на которой установлены четыре низкопрофильных трансформатора. Два из них представлены маркой и два других поменьше маркой .

На плате установлено четыре реле, модель которых и от Song Chuan Precision. Реле рассчитаны на ток в 16А, что в общем-то без запаса. Но я не знаю как происходит переключение у данного модуля. Возможно в момент переключения на контактах реле нет тока, как это сделано в стабилизаторе напряжения . Будет эдакая загадка, или сам разработчик пояснит.

Плата индикации. Откручивать полностью не стал. Нет в этом смысла. Выглядит она изнутри так:

На плате установлены конденсаторы разных фирм. Есть и какие-то SAMWHA и Hitano. Первым не знаю, можно доверять или нет.

На плате был обнаружен полевой транзистор . Вот только какую функцию выполняет — не было времени разбираться. В интернете есть даташит на вишай, но этот транзистор точно не вишай. Больше на китайский какой-то смахивает. В общем неизвестно, кто производитель.

В качестве «мозгов» на плате используется микроконтроллер от Microchip Technology. Вокруг МК имеется достаточное количество и других микросхем. Из них от Microchip Technology, представляет собой микросхему таймер-календарь. Рядом с ней стоит микросхема — это энергонезависимая память. Рядом расположено два оптрона и , похоже тоже китайского происхождения. Да в общем не имеет значения. Главное работает. Я тоже часто использую китайские детали. Продолжаем. На плате видим интегральный стабилизатор от STMicroelectronics. Рядом с ним установлена микросхема от тех же STMicroelectronics. Данная микросхема представляет сборку из семи транзисторов Дарлингтона.

На плате есть один интересный момент. Дроссель, впаян на плату не просто как обычно это делается, а посредством другой маленькой платки. Получается такая платка в плате. Интересно из каких соображений это сделано.

Как и говорил, открутил плату из корпуса. Винтов накручено от души. Чтобы проявилась трещина, либо какой-то дефект от механического воздействия или перекоса корпуса — нужно очень хорошо постараться. Плата прикреплена очень хорошо. Установлена соответственно на стоечках, чтобы не касаться корпуса. Подложки платы не имеются, да и она в общем-то не нужна. В углу платы имеется надпись, кто производитель, год и КСД.

Ввиду того, что устройство умное, на плате установлен и датчик тока, чтобы избежать перегрузки устройства и вытекающих из этого проблем.

Монтаж внутри модуля ПРП-1 выполнен кабелем ПуГВ Prysmian, от Российской фирмы производителя ООО «РЭК». Я от этой фирмы использовал кабель ПВС разных сечений и в общем-то доволен и ничего против не имею. Хороший кабель. Хотя несколько лет назад, очень много народа на него жаловались. Но сейчас ОК.

те самые три автоматических выключателя

На плате имеется достаточно большое количество нераспаянных посадочных мест, в том числе и под микросхемы. Интересно, для чего они используются.

А это внутренняя часть разъема ДУЗ.

Не знаю как так получилось, но комплектация у меня отошла в конец. Особо тут смотреть нечего. В комплекте имеются разъемы для подключения устройства. Кабели С20-С19 у меня есть заводские для подключения к ИБП, а вот блока розеток с разъемом таким как на выходе, у меня нет. Но в комплекте он имеется. Одну из вилок я разобрал, и всё очень хорошо. Металл толстый, зажим делается под винт. Разъемы, то, что нужно.


Выводы

Переключатель резервного питания ПРП-1 — это то самое устройство, которое я искал. Не зависит от того, на каких фазах или к каким ИБП подключены входы. У данного устройства входы полностью развязаны и независимы. Переключение с линии питания на резервную линию происходит быстро. В документации написано, что 4-6 мс, но я бы сказал на глаз, что всё таки около 10 мс. Единственный недостаток устройства — это один выходной разъем. Маловато будет. Идеально конечно было бы два выходных разъема, или один ещё дополнительный разъем IEC 60320 C13 (F) типа «мама». Ток у него хоть и 10 А, но нагрузка не обязательно должна быть большой. По поводу выхода тут сразу работает ограничение. Нужно либо сразу брать большой блок розеток с таким разъемом, либо брать большой пилот с разъемом С14, его обрезать, и подключать вилку, которая идет в комплекте. Но тут снова костыль, провод не должен быть тонким. Получается такой замкнутый круг. Можно конечно включить блок розеток, в блок розеток, но я такие шлейфы не практикую и боюсь их.

Об этом устройстве у меня только положительные впечатления. Рекомендую для покупки. Стабильной всем сети и безаварийной работы. У меня на этом всё. Всем спасибо.

ВНИМАНИЕ! С удовольствием приму на тестирование стабилизатор напряжения любой марки, модели и мощности.

Могла сработать только тогда, когда пропадало напряжение основного источника, от понижение или повышения напряжения защитить нагрузку не могло. В новом варианте устройства были исправлены эти недочёты, а именно:

  1. Устройство не переключит нагрузку на резервный источник питания при наличии даже пониженного напряжения основного источника.
  2. Устройство не способно работать при напряжении менее 6-ти вольт.

    Устройство не защитит нагрузку при повышении напряжения сверх допустимой величины.

Новый вариант устройства обладает значительно улучшенными характеристиками.

    Способно работать при входном напряжении основного источника от 6 до 15 в.

    Защита нагрузки от пониженного или повышенного напряжения. Для контроля напряжения основного источника используются два компаратора. При отключении основного источника напряжения, работа устройства аналогична его предыдущей версии.

    Ток потребляемый нагрузкой ограничен только максимальным током, который могут выдержать контакты применяемого электромагнитного реле.

Питается устройство от резервного источника питания на 12 в и потребляет ток около 100 ма, в случае если напряжение основного источника меньше 12-ти вольт, нужно применить стабилизатор и включить его в разрыв показанный на схеме, а также установить пороги срабатывания защиты построечными резисторами.

Работа устройства

Напряжение основного источника поступает на резисторы R6 и R12 с которых напряжение поступает на входы компараторов, где сравнивается с напряжением поступающим со стабилизатора VR1. Отдельный стабилизатор VR1 применён для того, чтобы при изменении величины напряжения резервного источника питания не менялись пороги срабатывания защиты. Кратко опишу для чего предназначены эти подстроечные резисторы. Резистор R12 отвечает за срабатывание защиты при падении напряжения ниже минимального порога, который этим резистором выставляется. В моём случае этот порог 10.5 вольт и для того, чтобы его выставить, нужно при входном напряжении 10.5 вольт с помощью этого резистора выставить на выводе 7 компаратора напряжение 1.3в, что ниже порога срабатывания компаратора, так как на 6 ноге микросхемы напряжение 1.65 вольта, сразу же сработает защита. Резистор R6 отвечает за срабатывание защиты в случае критического повышения напряжения основного источника. В моём случае величина максимального напряжения установлена на уровне 13 вольт. При этом напряжении резистором R6 необходимо выставить на 5-й ноге микросхемы напряжение 4 вольта, что приведёт к срабатыванию защиты и переключению нагрузки на резервный источник. Благодаря этим резисторам защита срабатывает при понижении напряжения до 10.5 вольт, или повышении до 13.

Самой интересной частью схемы является узел собранный на микросхемах DD1 и DD2. Он собственно и является схемой защиты. Два входа этого узла подключены к компараторам, но для того, чтобы на выводе 8 микросхемы DD1 появился уровень логической 1 и сработала защита должны быть созданы определённые условия. Данный узел интересен ещё и тем, что логическая единица на выходе 8 DD1.1 появится при наличии одинаковых логических состояний на входах, либо два 0 , либо две 1. Если на одном входе будет 1, а на другом 0, то защита не сработает.

Работает схема защиты следующим образом. При нормальном входном напряжении основного источника работает только компаратор DA1.2, так как напряжение выше минимального порога отключения и следовательно открытый выходной транзистора компаратора DA1.2 замыкает выводы 4 и 5 элемента DD2.4 на массу, что аналогично состоянию логического 0, а на входах 1 и 2 элемента DD2.3 действует напряжение около 4.5 - 5 вольт, что аналогично состоянию логической 1, так как напряжение не достигает 13 вольт и компаратор DA1.1 не работает. При таком условии защита не сработает. При повышении напряжения основного источника до 13 вольт начинает работать компаратор DA1.1, открывается выходной транзистор и замыкая входы 1 и 2 DD2.3 на массу принудительно создаёт уровень логического 0, тем самым на обоих входах принудительно появляется уровень логического 0 и срабатывает защита. Если напряжение упало ниже минимального порога, то напряжение подводимое к 7-й ноге компаратора падает до уровня ниже 1.65 вольта, выходной транзистор закроется и перестанет замыкать входы 4 и 5 элемента DD2.4 на массу, что приведёт к установлению на входах 4 и 5 напряжения 4.5 - 5 вольт(уровень 1). Поскольку DA1.1 уже не работает и DA1.2перестал, то создаётся условие при котором уровень логической единицы появится на обоих входах узла защиты и она сработает. Подробнее работа узла показана в таблице. В таблице показаны логические состояния на всех выводах микросхем.

Таблица логических состояний элементов узла.

Налаживание устройства

Правильно собранное устройство требует минимальной наладки, а именно установки порогов срабатывания защиты. Для этого необходимо вместо основного источника напряжения подключить к устройству регулируемый блок питания и с помощью подстроечных резисторов выставить пороги срабатывания защиты.

Внешний вид устройства

Расположение деталей на плате устройства.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
DD1, DD2 Логическая ИС

К155ЛА3

2 В блокнот
DA1 Компаратор

LM339-N

1 В блокнот
VR1, VR2 Линейный регулятор

LM7805

2 В блокнот
VT1 Биполярный транзистор

КТ819А

1 В блокнот
Rel 1 Реле RTE24012 1 В блокнот
R1 Резистор

3.3 кОм

1 В блокнот
R2, R3 Резистор

1 кОм

2

Ничего не может быть хуже, чем отключение света зимой. Любой из загородных жителей рано или поздно сталкивается с ситуацией, когда лампочки гаснут, скважинный насос перестаёт качать воду, а батареи системы отопления остывают на глазах. Время задействовать резервное питание!

Но есть и другое решение проблемы с перебоями электричества: система резервного питания дома или сокращённо – СРП.

Для правильного выбора такой системы питания необходимо понять, чем она отличается от системы автономного питания (САП).

Андрей-АА, Новая Москва.

СРП используется в том случае, когда к основной электросети. При отключении основного питания резервное электропитание «подхватывает» основных потребителей электроэнергии: скважинный насос, котёл, холодильник, компьютер, телевизор и другое электрооборудование . САП – это основная система электропитания для дома, применяемая при полном отсутствии основной электросети.

Переходим к выбору системы резервного питания. По мнению Андрей-АА , существует 4 основных типа резервного питания для дома.

  • Если сеть отключается ненадолго, но суммарно в месяц более чем на 10 часов, то оптимальной будет система, состоящая из инвертора, зарядного устройства и блока аккумуляторов, заряжаемых от сети.

Инвертор – это преобразователь постоянного тока от аккумуляторных батарей в переменное однофазное напряжение 220В, от которого работает оборудование в доме.

  • Если сеть отключают менее чем на 10 часов в месяц, то выгодней система из электрогенератора с двигателем внутреннего сгорания (ДВС), оборудованного системой автоматического пуска.
  • Если сеть отключают часто и надолго, или когда напряжение в сети слишком низкое, то оптимальной является система, состоящая из генератора, блока аккумуляторов, зарядного устройства и инвертора.

По аналогичному принципу строятся и системы автономного электропитания, но к ним предъявляются более высокие требования по мощности.

  • Если требуемую мощность можно ограничить 1-1,5 кВт, то в качестве резервной системы питания можно использовать автомобиль с подключённым к нему инвертором.

Остановимся подробнее на третьем варианте. Пользователь с ником galexy456 предлагает пошаговый план создания бюджетной системы резервного питания для дома.

1 В электрический щиток заводятся два кабеля из подсобного помещения. Первый кабель необходим, чтобы подать электричество на инвертор. Второй – чтобы передать электричество от инвертора в дом.

galexy456

У меня на улице смонтирован маленький щиток, в котором реализована схема автоматического ввода резерва, или сокращённо АВР

АВР – это автоматический переключатель одной нагрузки на две питающих линии – основную и резервную.

2 В подсобное помещение ставим инвертор, аккумуляторы и коммутируем все устройства.

Инверторы бывают двух основных типов – с синусом на выходе (оптимальный вариант) и с так называемым «модифицированным синусом». Если инвертор выдаёт «модифицированный синус», то некоторые приборы при подключении к нему могут выйти из строя из-за высокого уровня гармоник частоты в питании – 150Гц, 250Гц, 350Гц и т.д.

В случае отключения электричества такая система работает следующим образом. АВР самостоятельно и быстро – так, что приборы не успевают отключиться, переключает питание с основного на резервное.

Теперь все подключённые энергопотребители продолжают работать от аккумуляторов и инвертора. Если энергоснабжение отсутствует больше 5-6 часов, то, не дожидаясь полного разряда аккумуляторов (от этого сильно сокращается срок их службы), для продолжения бесперебойного питания необходимо вручную завести генератор.

Существуют системы резервного питания с автоматическим запуском генератора, установленным в отапливаемом подсобном помещении и снабжённом принудительным отводом выхлопных газов. Главный недостаток таких СРП – это их высокая цена.

galexy456

После запуска генератора инвертор переводит нагрузку на питание приборов от него и одновременно начинает заряжать аккумуляторы. Таким образом, продлевается время работы системы и экономится моторесурс генератора, т.к. он работает не в постоянном режиме.

Необходимо помнить, что запускать генератор следует уже после израсходования ёмкости аккумуляторов примерно на 30-60%.

Любая, даже самая продвинутая и дорогая система резервного питания, в первую очередь, приучает экономить энергоресурсы в доме, т.к. от этого напрямую зависит время работы системы резервного электроснабжения дома.

Форумчане советуют:

  • заменить все лампочки в доме на энергосберегающие;
  • проложить вторую, резервную линию электросети, к которой, в случае отключения электричества, можно подключить самое необходимое оборудование в доме;
  • как следует утеплить дом, чтобы уменьшить затраты на отопление;
  • при работе резервной системы питания не пользоваться мощными электроприборами: утюгом, электрочайником, пылесосом.

Андрей-АА

Включение фена, чайника или утюга на 3-7 минут сильно не разрядит аккумуляторы, но глажку или работу с мощным электроинструментом лучше не допускать.

Для построения СРП нагрузку в доме можно условно разделить на три части:

  1. Отопление.
  2. Водонагревательные приборы.
  3. Приборы, требующие обязательного резервного питания, а именно:
  • освещение;
  • циркуляционные насосы отопления;
  • скважинный насос и насосная станция;
  • компьютер;
  • холодильник, телевизор, Интернет.

Также в качестве резервной системы питания можно использовать и автомобиль. Для этого необходимо:

  1. Приобрести инвертор с синусоидальным выходом на 12-220 В мощностью до 2 кВт с защитой от перегрузки по току или по мощности.
  2. Пользователи сайта FORUMHOUSE могут узнать, как самостоятельно сделать систему питания. Вся информация по расчёту собрана в этом дневнике. Автоматический «от А до Я» описан в этой теме.

    А в этом видео рассказывается о том, как инвертор и блок аккумуляторов могут увеличить электрическую мощность в доме.

Довольно часто возникает необходимость обеспечить резервное питания вашего устройства, в данной статье рассматривается 4 способа как обеспечить это.

Самый простой

Самый простой способ перейти на резервное питание-2 диода

Будет открыт только один из диодов, от того источника питания, напряжение на котором больше. Преимущества схемы-простота и дешевизна. Недостатки схемы очевидны, зависимость напряжения на нагрузке от тока, типа диода(шотки или обычный), температуры. Напряжение всегда будет ниже чем у источника на величину падения напряжения на диоде.

Немного сложней

Это схема немного сложнее, работает она следующим образом: когда напряжение VCC присутствует, и оно больше чем напряжение резервного источника(в данном случае это батарея BT2), то мосфет закрыт, потому что напряжение на затворе(Gate) выше чем на Истоке(Source), пропуск напряжения к нагрузке и Истоку обеспечивает открывшийся диод D3. Когда VCC пропадет, напряжение на Затворе пропадет вслед за ним, зато откроется диод внутри мосфета, обеспечив напряжение на Истоке, ну а поскольку на истоке теперь есть напряжение, а на Затворе нет, то транзистор полностью откроется, обеспечив коммутацию батареи без потери напряжения. Данный способ отлично подходит для коммутации питания для модуля GSM, внешнее напряжение выбираем 4,5в, тогда к модулю через диод D3 придет 4,2-4,3в а от батареи напряжение будет идти без потерь.

Дорогой но без потерь

Без потерь напряжения можно коммутировать источники с помощью специальных микрочхем, в частности LTC4412 скачать даташит Однако, эта микросхема бывает дефицитной и дорогой.

Оптимальный без потерь

Ну вот и подошли к оптимальному способу, причем без потерь. Для начала рассмотрим блок схему LTC4412

Сразу понятно, что в ней нет ничего сложного, так почему бы не повторить её на дискретных элементах? Блок PowerSorceSelector-это матрица из двух диодов, обеспечивает питание остальной схемы, A1-это компаратор, AnalogController-непонятно что, однако можно предположить, что ничего особо важного он не делает, позже станет понятно почему.

Попробуем изобразить это.

DA3-это компаратор. Он сравнивает напряжения на двух источниках. Питается через диод D4 или D5. Когда напряжение на VCC больше чем на батарее, на выходе компаратора устанавливается высокий уровень, это закрывает VT2, и открывает VT3, потому что он подключен на выход через инвертор. Таким образом, VCC проходит на нагрузку без потерь. В случае, когда VCC будет меньше батареи, низкий уровень на выходе компаратора закроет VT3 и откроет VT2.

Надо сказать пару слов о выборе деталей. DA3, DD1 должны иметь потребление, которое допустимо в данной системе, выбор очень широк, от единиц миллиампер, до сотен наноампер (например MCP6541UT-E/OT и 74LVC1G02). Диоды обязательно шотки, если падение на диоде будет выше порога открытия транзистора(а у IRLML6402TR он может быть -0,4в), то он не сможет полностью закрыться.

Статьи по теме