备用电池电路:制作一个综合指南
您很有可能遇到停电,但自动获得了另一个电池电源。备用电池通常为没有主电源或外部电源的系统供电。备用电池的范围可以从用于不间断电源 (UPS) 的扩展电池室设施到计算机中的单个电池。应用示例包括固态驱动器、服务、闹钟、医疗应用,以及以电力为保障的多个系统。本文为您介绍电池备用电路项目,主要是12V电源。
主板中的备用电池
什么是备用电池电路?
电池备用电路是在没有主电源时立即将负载转移到电池的电路类型。但是,如果有主电源,当备用电池进入充电模式时,负载就会转移到电源上。
您会在包含监控系统(如警报操作)的应用中找到电池备用电路。因此,只要课程中的主电源出现故障,备用电池就会立即承担负载。
(家庭安全警报)
备用电池电路示意图
备用电池电路示意图
该图给出了一个简单的备用电池电路。并且在功能方面;
- 7812 IC 提供 12V 稳压直流电源为电路供电。此外,它还为充电电池充电。
- 然后,LED 显示电源状态。
- 如果市电可用,D1 将正向偏置,然后通过 R2 将电流传递给电池。在我们的例子中,R2 的值应该提供 90mA 电流以帮助慢速充电。
- 但是,在没有主电源的情况下,D2 正向偏置和 D1 反向偏置。因此,它支持电路。
创建您的电池备用电路
现在,让我们使用下面的示例制作我们的电池备用电路。
带电池备份电路的12V电源
我们将使用 12V 电源为我们的第一个 DIY 项目制作备用电池电路。当有电源电压时,随着电池进入自动充电模式,负载会转移到该主电源。然而,当没有主电源时,电路会自动将电流负载转移到电池上——这是一种备用方法。
准备材料
电路的硬件组成部分包括;
- 一块电池 – 12V 7.2AH,
- 齐纳二极管 - 9.1V 或肖特基二极管用于低电压,即 0.4V,
肖特基二极管
- LM812 集成电路,
- 继电器 – 12V
- 绿色 LED,
- 降压变压器 - 110V 或 230V AC 至 12V/1mA,
- 4 桥式整流器 - 1N4007,
- 电容器 – 1000µF/50 V、330µF、100nF,
- 电阻器 – 1KΩ(3 个)、10KΩ、470RΩ,
- 开关,
- 晶体管 - 2N4401、2N4403 和
- 两个二极管用于 1N4007 和 1N4148。
电路图
带备用电池的 12V 电源电路图
工作原理说明
上述电路由三部分组成,适用于这种先进的 12V 电源开关模式技术。
- 第一部分涉及为电池备用电路供电的降压变压器。
- 第二个有一个自动电池充电器,12V 7.2AH。或者,您可以使用 12AH 或 10AH 来获得更长的备用电池。 25 或 20 AH SLA 电池也是值得推荐的,尽管它们需要更长的充电时间,从而缩短了备用时间。例如,一个 20AH 放电的电池可能需要长达 20 小时才能充满电。
当电池充满电后,电路将立即停止工作。此外,此处的绿色 LED 指示您是否有充满电的电池。
- 第三部分是电压调节器。它使用平滑电容器和 IC LM812 提供干净且固定的 12V 备用电压。
该电路产生 1A 的输出电流,适合在 1A 电流下工作的设备。
您可以使用合适的二极管和高电流变压器修改电路以获得更高的电流。此外,IC 晶体管可以改变输出电流。最终,电路将更快地为更高电流的电池充电。
电路调整注意事项
在使用电路之前,您需要进行一些调整。
- 首先,将电路连接到 14.4V 的可调电源电压。
- 然后,取出变压器和电池。之后,在最初有电池的地方连接电源。
- 继续调整 10K 可变电阻,直到绿色 LED 亮起。
- 第四步是用原装变压器和电池更换可调电源。您的电路将进入充电模式。
- 在充电时,检查当电池电压达到 14.4V 时 LED 是否亮起。您也可以使用万用表检查电压。如果 LED 不亮,调整 10K 可变电阻直到亮。
(LED灯泡)
- 您的电路现在可以使用了。
简单的5V备用电池电路
简单的 5V 电路适用于需要保持电流源不中断的微控制器项目。
带有 5V 备用电池的简单电路
其操作如下;
当主电源出现故障时,电池自动承担负载。然后当主电源开始工作时,电池切换到充电模式。
另一种备份形式
当主电源出现故障时,备用电池通常会进入待机状态。但是,只有系统的警报部分或关键的易失性存储器才能通电。因此,您需要一个超大容量的电池来在长时间中断时传输数据。
相反,基于电容器的备用系统在主电源发生故障时提供连续电源。这样,系统将使用短期备用电源将易失性数据传输到闪存中。但是您需要额外的安全功能来确保电容器在充电模式下不会超过其最大电压。
结论
备用电池通过从充电模式切换到备用方法来工作。在中等温度和湿度等适当的保养下,您的备用电池可以为您提供 3-5 年的备用电源。
你打算做这个项目吗?遇到困难时,您如何联系我们解决技术问题以获得更多指导。我们将非常乐意提供帮助。
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