描述

動機

這是一個簡單的全自動12V不間斷電源系統，適用于中小型電力設備。該電源專門設計用于驅動路由器和調制解調器，以在受頻繁電源故障影響的地區提供不間斷的互聯網和電話服務。

介紹

這個 12V 不間斷電源最初設計用于驅動我的光纖調制解調器/路由器。構建此電源的關鍵原因是在電源故障期間獲得持續的互聯網和電話連接。該電源的核心部件是恒壓充電器、12V直流電源、交流線路監控單元、12V大容量密封鉛酸電池。整個系統設計使用本地可用的組件。

該系統的充電電路圍繞使用流行的LM350穩壓器構建。該穩壓器經過校準以提供 14.4V 快速充電和 13.6V 涓流充電。根據電池的狀況，MCU 會決定合適的充電模式。

在線狀態下，LM2576-12開關穩壓器為驅動系統提供12V輸出。（在我的安排中，一個光纖路由器）。

12V UPS 系統框圖。

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PIC16F688 MCU 監控交流線路和電池，以控制LM350穩壓器和輸出繼電器的輸出電壓。該 MCU 的固件使用Microchip XC8編譯器編寫，所有源代碼和配置文件均可在 GitHub 的項目存儲庫中下載。

密封的 12V 鉛酸電池是本機最關鍵的部件。該系統最推薦使用 12V、9Ah 電池。在撰寫本文時，這種電池的成本約為盧比。3500（17.60 美元），我是從當地的在線商店購買的。

在在線模式下，本系統提供 12V 輸出。在離線模式下，如果它有一個充滿電的電池，它會提供 12.5V 的輸出。

這種不間斷電源適用于需要 12V - 13V 輸入和最大 2A 電流的電器。通過上述配置，該系統持續為我的華為HG8245H5光纖路由器供電 7 個多小時。

該電源裝置是一個開放的硬件項目。所有原理圖、PCB 設計文件、固件源代碼和編譯的二進制文件都可以在 GitHub 的項目存儲庫中下載。

組裝電路

在提供的設計中，PCB中使用的所有部件都是通孔型元件。對于這個設計，我們使用了低成本且常用的電子元件。

12V UPS 系統的測試設置。

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本系統推薦的變壓器為 230V 至 15V×2 (5A) 和 12V×2 (500mA) 降壓變壓器。

為 LM350、LM2576 和 7805 穩壓器安裝足夠的散熱器。為了最大限度地減少空間，我們建議為 LM350 和 LM2576 穩壓器使用單個散熱器。如果使用單個散熱器，請務必在 LM2576 穩壓器上安裝陶瓷和云母絕緣體，以消除短路。

本項目提供的 PCB 設計為使用單面銅板構建。PCB 的尺寸為 131.7mm × 100mm。

對 R3、R7 和 R8 使用 1% ?W 金屬膜電阻器以獲得準確的結果。對于 R2 和 R4，使用 3W 或更高額定值的陶瓷水泥電阻器。

校準和測試

在將負載和電池連接到系統之前，需要按照以下步驟校準系統。

1.從U2插座上取下PIC16F688 MCU 。

2. 短接U2插座的1、7腳。

3. 將數字萬用表連接到D3二極管的陰極。

4. 設置RV2 ，直到萬用表指示 13.6V。

5. 連接U2插座的引腳 7 和 14。

6. 現在調節RV3 ，直到萬用表指示 14.4V。

7. 將PIC16F688 MCU 連接到U2插座。

完成上述步驟后，將 5V UART-to-USB適配器連接到 J6 調試端，啟動串口，波特率 1200，8N1 配置。

從 12V UPS 的調試終端捕獲的串行日志，

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將數字萬用表連接到電池端子并調整 RV1，直到串行端子顯示數字萬用表的十倍電壓讀數。（例如：12.6V 在串口終端上顯示為126 ）

完成上述校準后，系統即可使用。最初將電池連接到系統，然后將其放置直到充滿電。

此 PCB 直接連接到交流電源，在讀取電壓和校準時務必采取必要的預防措施。