Бесперебойник для роутера своими руками

ИБП для роутера

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.

Источник

Сайт про изобретения своими руками

МозгоЧины

Сайт про изобретения своими руками

Портативный ИБП для роутера своими руками

Портативный ИБП для роутера своими руками

• 
• 
• 

Веерные отключение довольно частые явления в странах СНГ. Хотя за окном 21 век и, казалось бы, такое понятие должно остаться в прошлом, но современные реалии говорят об обратном. Аварии на кабельных и воздушных линиях, короткие замыкания, морально устаревшее оборудование… Думаю, концепция ясна. Но благодаря повсеместному распространению ноутбуков переждать пару часов отсутствия электроэнергии можно без особого расстройства. Однако ноутбук без интернета, это всего на всего электронная пишущая машинка. В сегодняшней статье, мы постараемся это исправить, а именно сделать своими руками бесперебойный источник питания для роутера.

Примечание переводчика: В статье я пишу либо роутер, либо маршрутизатор. Да, это одно и то же устройство. Они абсолютно ничем не отличаются и между ними нет никакой разницы. Просто роутер (router) – это по-английски. А на русский это слово переводится как маршрутизатор. Вот и все. И так и так будет правильно.

Шаг 1: Необходимые компоненты и инструменты

• 
• 
• 
• 
• 
• 

Необходимые компоненты:

• TP4056 зарядное устройство;
• Повышающий преобразователь;
• USB повышающий преобразователь;
• Светодиоды;
• Разъемы питания (папа-мама);
• Тумблер;
• Аккумулятор (тип 18650);
• Держатель аккумулятора (тип 18650);
• Провода;
• Термоусадка;
• Пластик для 3D принтера (можно заменить фанерой).

Используемые инструменты:

• Паяльник;
• Термоклеевой пистолет;
• Кусачки;
• Инструмент для зачистки проводов (стриппер);
• Тиски для плат;
• 3D принтер (можно заменить ручным лобзиком);
• Строительный фен.

Шаг 2: Как работает схема

Принцип работы схемы очень простой. В нормальных условиях питание схемы осуществляется от сети (маршрутизатор и аккумулятор). При отсутствии напряжения, питание маршрутизатора осуществляется с аккумулятора.

На принципиальной схеме аккумулятор 18650 подключен к зарядному модулю TP4056. Выход модуля TP4056 подключен к двум модулям повышающего преобразования: один для питания маршрутизатора (12 В), а другой — к разъему USB (5 В) для зарядки смартфона. Выходное напряжение повышающего преобразователя (модуль SX1308) можно установить, повернув подстрочное сопротивление на плате. В моем случае я установил его на 12В. Если ваш маршрутизатор работает от 9В, то установите его на 9В. Выход повышающего преобразователя (SX1308) подключается к внешнему 5,5-мм разъему постоянного тока через тумблер.

Предупреждение:

Обратите внимание, что вы работаете с литий-ионным аккумулятором, который потенциально очень опасный. Я не могу нести ответственность за любую потерю имущества, ущерб или потерю жизни, если что произойдет. Это руководство предназначено для тех, кто обладает достаточными знаниями в области литиево-ионных технологий. Не пытайтесь повторить это, если вы новичок. Будьте осторожны.

Шаг 3: Выбор аккумулятора

• 
• 
• 

Во-первых, проверим характеристики маршрутизатора, прочитав всю информацию на шильдике.

Входная мощность маршрутизатора составляет 12 В и 0,5 А. Таким образом, требования к питанию для маршрутизатора составляют 12 х 0,5 = 6 Вт.

Резервное время работы — 30 минут. Таким образом для работы роутера требуется = 6 х 0,5 = 3 Втч

Номинальное напряжение аккумулятор 18650 составляет 3,7 В

Требуемая емкость = 3 Втч / 3,7 В = 0,810 Ач = 810 мАч

Этот же аккумулятор также будет заряжать смартфон. Пускай, нужно зарядить телефон до 35-40% (только для экстренного использования). Аккумулятор смартфона (One Plus 6) рассчитан на 3300 мАч.

Конечная требуемая емкость составляет = 810 + 3300 х 0,4 = 2130 мАч

Принимая во внимание потери в преобразователе, я выбрал аккумулятор Panasonic емкостью 3400 мАч для этого мини-ИБП.

Шаг 4: Выпаиваем встроенные светодиоды

• 
• 
• 

Состояние зарядки аккумулятора 18650 отображается двумя светодиодами на модуле TP4056. Цель состоит в том, чтобы вынести их так, чтобы они были видны снаружи корпуса. Поэтому выпаиваем встроенные светодиоды и припаиваем на их место два 5-миллиметровых светодиода (красный и зеленый).

Возьмём паяльник с тонким жалом и аккуратно удалим светодиоды с платы, с помощью пинцета.

Примечание: будьте осторожны во время выпаивания, чтобы не повредить контактные площадки на печатной плате.

Шаг 5: Впаиваем светодиоды

• 
• 
• 
• 
• 

Воспользуемся 5-миллиметровыми красными и зелеными светодиодами для индикации состояния зарядки аккумулятора.

Сначала подрежем выводы светодиодов, как показано на рисунке. Более длинная нога обозначена, как положительный вывод.

Затем припаяем провода к выводам. Для защиты места пайки наденем на него термоусадочную трубку.

Наконец, припаяем провода светодиодов к контактным площадкам модуля TP4056. Площадки, которые находятся в направлении чипа TP4056, являются отрицательными выводами.

Шаг 6: Присоединяем держатель аккумулятора

Сначала нанесём небольшое количество припоя на контактные площадки B+ и B- на модуле TP4056.

Затем припаяем красный провод держателя батареи к клемме B+, а черный к клемме B- модуля TP4056.

Шаг 7: Подключаем преобразователь

• 
• 

Как и в предыдущем шаге, нанесём небольшое количество припоя на клеммы Out+ и Out- модуля TP4056.

Затем припаяем провод от повышающих преобразователей к модулю TP4056, как показано на схеме.

• VIN + подключается к Out +
• GND подключается к Out-

USB Boost Converter:

• VIN + подключается к Out +
• VIN- подключается к Out-

Шаг 8: Разъем и выключатель

• 
• 
• 
• 

Припаяем провода к клемме тумблера и разъему постоянного тока.

Меньшая ножка гнезда является положительной клеммой.

На этом этапе не подключайте разъем постоянного тока и не переключайтесь на модуль повышающего преобразователя, это будет сделано после установки их в 3D-корпус.

Шаг 9:

• 
• 
• 
• 

Теперь нужно подготовить адаптер для подключения выхода ИБП к входу маршрутизатора. Сначала проверим спецификацию маршрутизатора, чтобы подтвердить размер гнезда и полярность штекера. На роутера будет небольшая диаграмма с указанием полярности; Соблюдайте осторожность, так как неправильное электропитание может повредить устройство.

В статье размер гнезда составляет 5,5 мм, а полярность штекера положительная. По размеру, берем два штекера «папа». Затем припаиваем красный провод к штекеру (меньший вывод) и черный провод на «корпус».

Шаг 10: Корпус

• 
• 
• 
• 
• 
• 

Корпус состоит из двух частей:

Основной корпус в основном предназначен для всех компонентов, включая аккумулятор. Крышка должна закрывать отверстие основного корпуса.

Шаг 11: Монтаж деталей

• 
• 
• 
• 
• 

Вставляем компоненты (TP4056, повышающие преобразователи, светодиоды, тумблер и гнездо) в гнезда основного корпуса, как показано на рисунке.

Вставляем аккумулятор вовнутрь держателя. Убедитесь, что полярность выбрана правильно.

Наконец, установим верхнюю крышку и закрутим 4 винта по углам.

Шаг 12: Тестирование и выводы

• 
• 
• 
• 

Подключим ИБП к стандартному зарядному устройству micro USB (5 В / 1 А). Во время процесса зарядки будет гореть красный светодиод, а по завершении зарядки он будет выключен, а зеленый светодиод будет включен.

Теперь подключим мини-ИБП к маршрутизатору с помощью кабеля адаптера, подготовленного на предыдущем шаге. Светодиоды маршрутизатора должны загореться.

Чтобы проверить порт USB, подключим свой смартфон и проверим процесс зарядки с помощью приложения Ampere.

Спасибо за внимание.

( Специально для МозгоЧинов )

Источник