Ибп для роутера 12в своими руками

Делаем ИБП на 12В своими руками

Суровая действительность такова, что нет абсолютной уверенности в постоянном источнике электричества из обычной розетки. Электричество могут внезапно отключить. Вспомните словосочетание — «веерное отключение». Мало того, нередко так случается, напряжение в сети есть, но оно крайне нестабильно. Во втором случае помогут автотрансформаторы. А с первой проблемой помогают источники бесперебойного питания ИБП. Ниже мы вместе сделаем бесперебойник своими руками.

Бесперебойник 12 В для роутера

Конечно, основная функция ИБП для компьютеров — сохранение данных и возможность штатно отключить питание устройства от сети.

Но. В наш век цифровых технологий стандартный ноутбук может переждать в автономном режиме до 3–5 часов, пока не включится снова электричество.

Ноутбуком пользоваться можно, но без интернета. Почему? Просто тока в сети нет, и он тоже не работает. Но кабельные лини интернета работают.

А мы так привыкли к интернету, что когда отключают свет, становится как то неуютно без «мировой паутины».

Так никто и ничто не мешает сделать ИБП хотя бы для роутера. Тем более это совсем не сложно и сделать бесперебойник своими руками домашнему умельцу вполне реально.

Самое необходимое

Все что нужно для самодельного ИБП есть на торговой площадке Али-экспресс:

1. Пара Аккумуляторов для шуруповерта 18650-й серии.
2. Индикатор заряда встраиваемый.
3. Плата преобразователя.
4. Плата зарядки.
5. Адаптер питания 9 V 2 A.
6. Корпус из пластика.

Полный комплект деталей:

Аккумулятор 18650 и его разновидности

Основной элемент будущего бесперебойника это аккумулятор литий-ионного типа 18650. По форме и размерам — аналог стандартных пальчиковых батареек ААА или АА.

Емкость пальчиковых аккумуляторов находится в границах 1600–3600 мАч. С выходным напряжением в 3.7 В.

Есть несколько разновидностей батарей класса 1865. Различия только по химическому составу:

1. Литий-марганцевые (Lithium Manganese Oxide).
2. Литий-кобальтовые (Lithium Cobalt Oxide).
3. Литий-железо-фосфатные (Lithium Iron Phosphate или феррофосфатные).

Все они с успехом применяются:

• в телефонных зарядках;
• в ноутбуках;
• фонариках и так далее.

Собираем бесперебойник

Наглядная схема модульного ИБП своими руками:

Итак, процесс сборки пошагово:

1. Для начала нужно убедиться, что батареи рабочие. Вольтметром проверяем напряжение. Оно не должно быть ниже 2.7 В. Для нашего ИБП хватит двух батареек.
2. Доводим уровень заряда до 100 %.
3. В пластиковом корпусе вырезаем места для установки выключателя и контактного разъема для блока питания.
4. К припаянным проводам батареек нужно впаять предохранители, выбираем в зависимости от источника потребления, не забудьте взять с запасом. Этим мы исключим случайное короткое замыкание.
5. Все открытые места нужно надежно заизолировать. Для этого хорошо подойдет специальная термоусадка.
6. Питающие батареи соединяем вместе в один блок изолентой.
7. В пластиковом боксе вырезается окно для вольтметра.
   
8. С помощью термопистолета приклеиваем датчик к корпусу. Этим же клеем заизолировать места вывода проводов.
9. На аккумулятор закрепляется контроллер заряда. В этом варианте применен двусторонний скотч.
10. Провода к контроллеру припаиваются к плате контроллера. Бесперебойник, схема которого видна ниже, почти готов.
    
11. Затем соединяется вся схема нашего ИБП.
12. К выходу обязательно припаять конденсатор. Этим мы защитим схему от микробросков и сделаем выравнивание рабочей частоты прибора. Для подбора не забываем, что на 1 Ватт выходной мощности требуется 100 микроФарад.
    
13. Выставляем выходное напряжение на 12 вольт с помощью переменного резистора. Именно такое напряжение необходимо для питания роутера.
14. Все элементы закрываем в коробку и ставим новый самодельный ИБП на зарядку.

Как это будет работать

У роутеров есть свои штатные блоки питания. В этой схеме мы его убрали и заменили на 9 вольтовый. От такого напряжения работает новое устройство.

Или более подробно. Новым 9-ти вольтовым блоком питания подается напряжение на повышающий преобразователь, который работает в паре с балансным контроллером заряда. Напряжение 12 Вольт в штатном режиме идет для питания роутера.

Но если произойдет отключение тока, наш контроллер заряда переключит работу ИБП от встроенных батарей. По мере использования аккумуляторов, их выходное напряжение будет падать. Чтобы избежать их полного разряда, контроллер отключит работу в тот момент, когда выходное напряжение достигнет 2.7 В.

Итог работы

Расчетная мощность бесперебойника — четверть ампера. В идеале должно хватить на работу роутера в течение 2.5 часов.

Но из замеров получается, что если самодельный ИБП для дома будет потреблять ток в 1 Ампер, работы нового девайса хватит минут на 30.

Если роутер будет «кушать» 0.5 Ампер, то питания от батареек хватит уже на приблизительно полтора часа.

Таким устройством можно обеспечить бесперебойную работу и других устройств. Например, таких как:

• маршрутизаторы;
• докстанции беспроводного телефона;
• жёсткие диски.

Однотактный автогенератор — ИБП

Схема простейшего обратноходового преобразователя:

Такой однотактный конвертер находит применение в небольших по мощности источниках питания, таких как зарядник для телефона.

Схема простейшего понижающего трансформатора. Применяется в грузовиках для прикуривателей с напряжением в 12 Вольт. То есть там, где необходимо понизить напряжение с 24 В до 12 В. Второе название однотактная схема преобразователя получила следующее — стабилизатор с ШИМ-модуляцией.

Также такую схему можно обнаружить в ресурсоёмких платах расширения, например, таких как видеокарты. При максимуме тока — минимум потерь.

Основной недостаток данной схемы — нет защиты от перегрузок, как по току, так и по напряжению.

Двухтактный ИБП

Если есть желание понизить потери по мощности, то вам требуется двухтактный источник бесперебойного питания 12 В.

Один из вариантов исполнения показан на картинке.

Это схема двухтактного импульсного конвертера. Применяется как в сварочных инверторах, так и в компьютерных блоках питания. Схема рабочая, очень надежная и с хорошим КПД.

В принципе можно создать модель, исходя из расчета самого мощного потребителя в вашем доме. Таких, как бойлер или телевизор. То есть те устройства общая мощность потребления, которых не более 2.5 кВт. Тогда и инвертор делается с запасом до 3 кВт.

Благодаря работе на меньших токах, увеличивается ресурс конденсаторов. Источник бесперебойного питания на 12 вольт может применяться в усилителях мощности.

Заключение

Самодельный бесперебойник имеет неоспоримое преимущество перед заводскими моделями. Они проще в ремонте и их легко модернизировать под свои нужды.

Есть схемы самодельных ИБП с применением солнечных панелей и даже с ветрогенератором, что даёт возможность повысить автономность домашней электросети.

Где купить

Приобрести ИБП можно как в специализированном магазине, так и онлайн в Интернет-магазине. Во втором случае, особого внимания заслуживает бюджетный вариант приобретения изделий на сайте Алиэкспресс. Для некоторых товаров есть вариант отгрузки со склада в РФ, их можно получить максимально быстро, для этого при заказе выберите «Доставка из Российской Федерации»:

Видео по теме

Источник

Источник бесперебойного питания для модема/роутера/маршрутизатора

Данное устройство способно питать стандартный беспроводной маршрутизатор, заряжать смартфон или любое устройство с питанием 5 В и током до 1 А.

1. Модуль зарядки TP4056
2. Повышающий DC/DC преобразователь
3. Повышающий преобразователь на 5 В
4. Светодиоды
5. Разъем 2,1 х 5,5 мм мама
6. Разъем 2,1 х 5,5 мм папа (2 шт.)
7. Включатель питания
8. 18650 аккумулятор
9. Холдер 18650
10. Провода
11. Термоусадочная трубка
12. PLA Филамент

1. Паяльник
2. Термоклеевой пистолет
3. Кусачки
4. Инструмент для зачистки проводов
5. 3D-принтер

Во-первых, проверьте характеристики вашего маршрутизатора / модема. В данном случае потребляемая мощность маршрутизатора составляет 12 В и 0,5 А. Таким образом, требования к питанию для маршрутизатора составляют 12 х 0,5 = 6 Вт.

Автор считал резервное время на 30 минут. Таким образом требуется 6 х 0,5 = 3 Вт/ч.

Номинальное напряжение батареи 18650 составляет 3,7 В.

Требуемая емкость = 3 Вт/ч / 3,7 В = 0,810 А⋅ч = 810 мА⋅ч

Эта же батарея также используется для зарядки смартфона. Допустим нужно зарядить телефон до 35-40% только для экстренного использования. Аккумулятор смартфона автора (One Plus 6) рассчитан на 3300 мА⋅ч.

Конечная требуемая емкость составляет = 810 + 3300 х 0,4 = 2130 мА⋅ч

Принимая во внимание потери в преобразователе, был выбран аккумулятор Panasonic емкостью 3400 мА⋅ч для этого мини-ИБП.

Состояние зарядки аккумулятора 18650 отображается двумя светодиодами на модуле TP4056. Что бы можно было наблюдать за зарядом светодиоды были вынесены на переднюю панель устройства.

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

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

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

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

VIN + подключается к Out +
GND подключается к Out-

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

Припаяйте провода к кнопке включения и разъему. Пока не подпаивайте провода к модулям, это будет сделано после установки в корпус.

Теперь вам нужно подготовить адаптер для подключения выхода ИБП к входу маршрутизатора. На этом этапе крайне важно определить полярность разъема, в некоторых случаях на этих разъемах плюс внутри, минус снаружи, в других — наоборот. Узнать это можно или рядом с гнездом, или на этикетке, или на блоке питания этого устройства. Как правило, — указывают везде.

Чтобы придать привлекательный вид продукту, автор разработал корпус для этого проекта. Для этого была использована программа Autodesk Fusion 360.

Корпус состоит из двух частей:

1. Основной корпус
2. Крышка

Основной корпус предназначен для всех компонентов, включая аккумулятор. Крышка должна закрывать основной корпус.

Автор использовал свой принтер Creality CR-10S и PLA пластик 1,75 мм серого и красного цвета для печати деталей. Потребовалось около 5 часов, чтобы напечатать основной корпус, и около 1 часа, чтобы распечатать верхнюю крышку.

При этом использовались такие настройки:

Скорость печати: 60 мм / с
Высота слоя: 0,2 мм (0,3 тоже хорошо работает)
Плотность заполнения: 25%
Температура экструдера: 200 градусов C
Температура стола: 60 градусов C
Файлы для печати можно скачать в конце статьи.

От себя. Для проекта прекрасно подойдет самая дешевая 20-ти рублевая монтажная коробка, аккумулятор 18650 с холдером помещается в нее так, буд-то для этого их и делали. Проверено.

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

Наконец, вставьте батарею 18650 внутрь холдера. Убедитесь, что вставили её правильной полярностью. Полярность отмечена на держателе батареи.

Наконец, установите верхнюю крышку и закрепите на 4 шурупа по углам.

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

Теперь подключите мини-ИБП к маршрутизатору с помощью изготовленного кабеля. Маршрутизатор должен включиться.

При подключении к USB порту смартфона на нем должна начаться зарядка.

В заключение немного от себя. Аккумулятор нужно подбирать не только по ёмкости, но и по токоотдаче. Автор этого не учел. Что бы одновременно питать маршрутизатор и заряжать телефон нужен аккумулятор с токоотдачей минимум 3 А в данном случае, на аккумуляторах токоотдача маркируется буквой С (3С — 3 ампера, 10С — 10 ампер). Учитывайте это, если решите повторять. То же касается и повышающего преобразователя. Например преобразователь Mt3608 рассчитан на максимальную нагрузку 2А, при подключении большей нагрузки необходимо соответственно использовать и более мощные модули.

Источник