我們都熟悉那些獨立的 AC/DC 轉(zhuǎn)換器——通常稱為“壁式轉(zhuǎn)換器”——它們?yōu)樵S多小型設(shè)備供電,通常在從靜態(tài)到幾乎滿額定的負載水平下 24/7/365 天一直運行。這些設(shè)備通常具有 5 至 30V 之間的直流輸出和大約 1 至 2A 的容量,并配備了令人眼花繚亂的各種直流輸出插頭,并以質(zhì)量低或不確定以及長期可靠性存疑而著稱。盡管如此,它們還是提供了一種方便的解決方案,可以為設(shè)備提供低電壓/功率直流電,同時讓交流電側(cè)(以及交流電帶來的監(jiān)管/安全問題)開箱即用,可以這么說。
幸運的是,在許多情況下,這些 AC/DC 轉(zhuǎn)換器所支持的負載并不重要,而且斷電更令人討厭而不是危機。盡管如此,有時負載可能有些關(guān)鍵,或者當主 AC 電源或 AC/DC 轉(zhuǎn)換器本身發(fā)生故障時,至少有幾分鐘來完成任務(wù)或?qū)嵤┦走x關(guān)閉順序會很好。想想你聽說過的所有實驗室實驗,其中關(guān)鍵數(shù)據(jù)丟失,長期實驗由于局部電源故障而被破壞;這可能是一個過渡性解決方案,或者至少是部分解決方案。
壁式UPS的備用電池”展示了如何將適度的電路和小型電池添加到壁式UPS的輸出端,從而使其成為小型不間斷電源系統(tǒng) (UPS)。
當然,UPS 并不新鮮,我們可以從APC等供應(yīng)商那里購買容量為 350VA/200W 且運行時間為幾分鐘的 UPS,起價約為 50 美元。但是,我從來沒有見過一種商業(yè)上可用的實施方案,它只是具有低壓直流(而非交流)輸出和低端容量的小型壁式電源/UPS 組合。
QST 電路(圖 1)相當簡單,可以在原型試驗板上構(gòu)建;這都是非關(guān)鍵組件和布局。BOM 包括一些肖特基二極管、普通二極管、電阻器、電容器、一個 741 運算放大器(那個古老的運算放大器會過時嗎?)和一個 P 溝道 MOSFET,以及一個小型凝膠電池。
作者 Paul Danzer 稱其為“你可以在一夜之間構(gòu)建的電路”,它不僅具有有用的技術(shù)目的,而且還可以用作初學(xué)者的入門項目——還有什么比與基本相關(guān)的東西更好的開始力量?這是一個不錯的、切實可行的啟動項目,可以在學(xué)生搭建完成后提供成就感:他或她可以拔掉墻上的電源插頭并看到負載設(shè)備繼續(xù)運行。它還鼓勵嘗試一些計算來估計運行時間與電池大小的關(guān)系,這是最大功耗、負載曲線、占空比等的函數(shù)。
我做了一些基本的在線研究,但找不到 AC/DC UPS;我確實看到很多 AC/AC 設(shè)備的低端額定功率低于幾百瓦,運行時間沒有明確規(guī)定,而且價格不到 100 美元。盡管如此,在我看來,在 AC/DC 壁式電源和負載之間串聯(lián)連接的小型備用電池,可能帶有選擇的輸出電壓和連接器,對于專業(yè)應(yīng)用來說可能是一種可行的產(chǎn)品,即使只有 20到 30 分鐘的運行時間會有很大的不同。難道我們不是都有這些單位的抽屜坐在那里等待尋找新角色(圖 2)嗎?
圖 2 能否通過添加一個簡單的外部電路和可充電電池,將我多樣化系列(我還有更多)中的這么多壁UPS中的一個重新用作小型 AC/DC UPS?
或者可能不是:也許處理許多直流電壓和插頭組合的純粹經(jīng)濟性使這個想法在商業(yè)上不切實際,最好使用小型交流線路 UPS?此外,由此產(chǎn)生的 AC/DC 電源加電池組合的監(jiān)管分類也存在不確定性。這將影響單元必須滿足哪些新的和相當嚴格的規(guī)定,對靜態(tài)耗散和整體效率要求有嚴格的限制。它可能是一個官僚主義的黑洞。也許使用帶有獨立電池和充電器附件的小配件的 USB AC/DC 單元可以解決這兩個問題。
我們如何看待小型 UPS 的“墻UPS加電池”的想法?有什么地方可以用嗎?還是這些限制不值得?