作者:xintaidf
前言
家里有台NAS,对于机械硬盘来说,伤害最大的应该就是停电了,打算配台UPS,一开始从咸鱼淘了个二手UPS,自带USB接口,可以直接插在NAS上的USB口,实现停电自动关机,不过小10瓦的待机功耗太大了,NAS自身的功耗才20多瓦。所以就考虑直流后备式的直流电源,免去电压转换的损耗,一开始打算的是买成品,但是价格都比较高,并且没有知名品牌的,不知道质量和效率如何,所以就开始自己做,全部买元器件做电路板焊接的话技术要求有点高,稳定性也不会好,最简便快捷的方法就是买电路模块搭建了。
系统图及成品电路
广告当电源正常时,电压检测模块控制切换开关2工作,负载由电源直接供电。意外停电的时候,电压检测模块检测到电压下降,关断切换开关2,打开切换开关1,电池开始供电,经实际使用测试可以实现NAS不重启不停机。实际成品如下图。
所需器件清单如下:
12V铅酸电池,容量不限,不过建议尽量选大一点,要不带载能力太小。
可调升压恒压恒流模块,用于给电池充电用,充电时先横流后恒压,防止电池过充。
可调升降压稳压恒流模块,自带欠压保护功能,可以防止电池过放损坏。
PMOS管开关模块,用于市电和电池供电切换。
电压检测模块,用于控制PMOS管开关模块,没有从网上买到合适的成品,这个是自制的,芯片用的是上海如韵的CN302。
可调升压恒压恒流模块
电池充电的基本原则就是限流限压,过充及大电流充电容易损坏电池甚至发生火灾,以下照片来自店家产品介绍。
广告可调升降压稳压恒流模块
此模块具有恒压恒流欠压保护功能,完美适用于此处,可以保护电池不过放损坏。店家的模块参数介绍如下:
PMOS管开关模块
两路电源的切换的基本要求是要相应快速,如果切换时间长会造成负载侧电压下降过多,而引起设备关机或重启。并且开关处的导通电阻一定要小,过大的话会电压下降多且发热,影响使用及效率。注意,MOS管分P型和N型,购买时要买P型的,这样电路控制简单。
电压检测模块
用于控制PMOS管开关模块,没有从网上买到合适的成品,这个是自制的,芯片用的是上海如韵的CN302。芯片性能如下:
此芯片简单搭配几个电阻就可以实现所需的电压检测功能,并且可以输出正反两种电平,电平信号不需放大或改变电压即可直接驱动买的成品MOS管模块。
总结:
以上电路可完美实现简单的后备式不间断电源的功能。
实际测试电路无明显的温升,不带负载和电池的情况下测量空载损耗大约为0.5瓦,24小时不停机的电费支出也不多。
其它功能待完善,如市电停电报警功能等。
其它可以改进的地方欢迎指出、指导。