Как стать автором
Обновить

Как сделать простой UPS для NAS

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение11 мин
Количество просмотров23K
Всего голосов 66: ↑65 и ↓1+80
Комментарии89

Комментарии 89

Что произойдет если оставшийся резистор-шунт зарядника оборвется или наоборот пробьется до 0 Ом?

Если оборвётся — заряд остановится, ведь заряд через него идёт. А вот при КЗ (или просто падении сопротивления ниже номинального) вырастет ток заряда. Может стать весело, но резисторы редко вдруг начинают проводить лучше.

Иногда им помогает в этом пыль

Или конденсат. А это запросто. Вначале заморозим, потом разморозим, потом оно коротнёт, а потом само хорошенько прожарится: потому, что схемы защиты аккумулятора нет.

Это актуально для высокоомных цепей. Низкоомный шунт — явно не тот случай.

Контроллер работает в режиме понижающего преобразователя. На входе у него 12В, на батарее 8.4В, при этом преобразователь удерживает 100мВ на шунте.Если шунт оборвется, то напряжение на VS просто будет выше напряжения на батарее на эти самые 100мВ (в теории). А батарея будет просто в подвешенном состоянии, без зарядки. Насчет того, что шунт вдруг коротнет, то, честно говоря, я в это не очень верю.

А как на счёт общения ИБП с nas?
Хотя бы остаток заряда узнавать.
А в идеале, конечно, автовключение после появления напряжения в сети.
Но не сразу, а когда бататейки подзарядятся.

Ну два сигнала ИБП уже отдаёт в NAS по GPIO: "Работа от батареи" и "Заряд ниже 25%".
Для "копешного" решения этого должно хватить.
Смотреть остаток заряда при возможности работать 20 минут без сети не очень интересно на мой взгляд. А функция автовключения звучит здравно. Действительно хотелось бы поставить контроллер поумнее в ИБП и реализовать такое.

Вот ту TLVH421 для чего и можно использовать: выдавать сигнал разрешающий работу при напряжении на батарее выше чем. А оно не будет выше чем, т.к. зарядное устройство ограничивает ток.

Как ответил мой коллега Вадим ( @innokenty_vyz ), сейчас пока сделано общение через GPIO. В следующем прототипе будем ставить RP2040 для контроля емкости батарей, оценка не только напряжения, но и тока заряда, расчет внутреннего импеданса батарей, измерение температуры нагрева каждого элемента чтобы выявить проблемную банку и далее связь либо через USB, либо через UART с процессором NAS.

Вот это как по мне всё необязательные свистелки. В хозяйстве пригодится, но обычно вполне достаточно уровня заряда и процента нагрузки.
А вот возможность нормально включаться после завершения работы была бы очень полезна.

Чтобы с предварительным подзарядом батарей, а потому уже стартовать? В принципе можно подумать.

Да. Чтобы не сразу питание подать на «комп», как оно в розетке появится, а чуть позже.
Ибо нередка ситуация, когда оно через минуту-другую после появления снова пропадёт — а у вас батареи разряжены, а компьютер в этот момент загружается. То есть даже если он при разряде батарей штатно завершил работу, то теперь не сможет этого сделать и питание у него отрубится в процессе включения. Что может быть хуже, чем просто нештатное отключение.

Есть на гихабе проекты эмуляции USB HID UPS на базе Arduiono Pro Micro/Leonardo (atMega32u4) - там есть подводный камень в нумерации endpoint в дескрипторе USB, вроде бы проблема только с Synology, но решается выпиливанием класса CDC из arduino и установкой в 0-й endpoint собственно функции UPS HID. Без этого этот UPS пригоден только для города, где 2-я категория электроснабжения (да и то условно). Автовключение через хотя бы 30% заряда батарей, веб-интерфейс для мониторинга и подачи команд включения...

Аналог OpenUPS? Хотя, скорее PicoUPS.

Да, но это решение подешевле. Но что важнее - гораздо более DIY-ное!

Не гуглил, надо будет глянуть. Спасибо за наводку.

Не внушают доверия эти ДЦ-ДЦ преобразователи с алишечки. С удовольствием бы почитал какой-нибудь обзор про качественные и некачественные модели.

Проблема в том, что у китайских мелких производителей сложно с повторяемостью и стабильностью параметров. Один и тот же товар может быть как просто прекрасным, так и жутко некачественным. И узнать про изменение комплектующих иногда можно только по факту.

PS: спасибо автору за интересную статью. Подглядел для себя вариант с реле+диоды, обычно использовал или то, или другое - а вот совместить как-то не приходило в голову.

У меня был опыт серийного производства nano-ITX платы, в которой использовались только китайские конвертеры DC/DC в общей сложности штук двадцать на одной плате было. Начиная от 200мА до 8А. Вообще ни одного случая отказа по системе питания на 3000 платах. Сами контроллеры были копеечные, LDO - Richtek, PWM/PFM - Silergy. Так что Китай-Китаю рознь. Да и смотрел я эту плату Boost, реально хорошо сделана. Разводил, правда, Малевич китайский, но косяков по силовой части я не увидел. Спаяно тоже железно, шелкуха хорошая, маска толстая, отмыто всё. Не поручусь за всех производителей, но тут также как и во всем мире. И вообще по-опыту, я бы с китайцами лучше бы работал, нежели с Европой косячной или Америкой криворукой - был опыт общения со всеми, так что могу на эту тему порассуждать.

Ничего не хочу сказать плохого ни за Китай ни за другие страны. И нет такого опыта как у вас. Я как-то покупал подобный регулятор на 6A https://www.aliexpress.com/item/32868026249.html он неплохо так грелся и летом, когда было особенно жарко, он погорел и потянул за собой некоторые компоненты. Было неприятно. Вот кстати, может вы что-то посоветуете в качестве альтернативы? У меня было 6 литиевых банок и я хотел стабильные 12В на выходе.

Какая у вас схема соединения батарей была, 6S1P или 3S2P? Для 3S2P вот прямо есть такое чудо Тайваньской мысли. Корпусные DCDC я б с Али не брал бы. Лучше здесь искать что-то типа Mean Well. На Али к корпусным и всяким wall адаптерам отношение как к электронике второго сорта, очень плохо делают.

Да, 3S2P. Благодарю за рекомендацию. Выглядит прилично. Но похоже надо следить чтобы банки не разрядились меньше 3В каждая.

Разрядка меньше 3В для банки не очень хорошо. Ставьте BMS плату для 3S2P, она будет следить за этим и просто отключит банки в нужный момент.

Очень известная контора, делал дизайн с их 1U БП с резервированием. Еще у них на выставке видел ИБП, у которых вместо химии были использованы суперконденсаторы (ионисторы) - огроменные банки размером с пусковые кондеры.

Сами контроллеры были копеечные, LDO — Richtek, PWM/PFM — Silergy.

Недавно видел плату свежего ноутбука Lenovo. Они там и были. Из ряда выбивался только ON semi. для GPU.

На youtube канале Lisin YT есть много исследований DC-DC.

Упрощённая схема задумывалась так. Реле коммутируется источником питания. От него же производится зарядка аккумулятора через бмс .При пропадании питания реле размыкается и аккумулятор замыкается на нагрузку. Пока в железе не делал за ненадобностью. Нюансы по напряжению. 3 аккумулятора лития это 12,6 в а хотелось бы 12. можно ставить диод но тогда смысл в реле отпадает.

Дмитрий в статье пишет:
> "Однако, на открытых диодах возникает падение напряжения, которое при достаточно высоком токе вызывает нагрев диодов."
Уверены, что в вашей схеме без реле можно обойтись?

Чтобы реле отпустило контакт, его надо обесточить. В таком варианте на выходе на небольшой момент времени напряжение будет равно нулю. NASу это не понравится.

Достаточно электролитического конденсатора на выходе. Но всё же подразумевается, наверное, что SPDT реле использовать -- нельзя (может закоротить оба контакта, хотя бы дугой). Значит нужно два реле, переключаемых с заметной задержкой. И диод уже всё равно нужен (потому, что задержка неприлично большая). Сложности-то какие. Вот действительно, либо мощный диод, либо схема на мосфетах -- проще.

Для схем, у которых реле запитано от входного напряжения и нет модуля защиты от обратного тока, наличие нулевого напряжения на выходе является обязательным условием для переключения реле. Тут ни конденсатор, ни какие идеальные диоды на MOSFET не помогут. В таких схемах надо обязательно добавлять схемы управления этими идеальными диодами, которые будут препятствовать протеканию обратного тока с выхода на вход, по-сути это схемы защиты от обратного тока.

"Идеальный диод" и должен вести себя как диод. Т.е. он и делается на одном мосфете и усилителе/компараторе.

Ну можно как-нибудь будет собраться и обсудить эти идеальные диоды за пивом

Вы как то анализировали, что защита по падению напряжения NAS не сработает или просто экспериментировали. У ПК БП вроде допуск до 11,4В по 12В. С учетом падения на диоде до включения реле получится 11,3В что ТЕОРЕТИЧЕСКИ достаточно чтобы сработала защита. А время включения реле находится, где то в порядке 10мс, что тоже достаточно. Здесь конечно емкости платы могут каким то образом влиять от текущей нагрузки. Или можно, к примеру, уйти на 12,4В (допустимое 12,6В) до диодов чтобы в комфортном диапазоне оставаться.

Двух полевиках, если быть совсем идеальными.

А если взять старый бэушный APC самый младший и вставить туда сборку из 4-х литийонов, они помрут?

Большая опасность всех переделок компьютерных UPS на нестандартный аккумулятор повышенной ёмкости в том, что трансформатор в UPS не расчитан на выдачу большой мощности в постоянном режиме (он свои 20 минут отрабатывает за счёт своей огромной тепловой ёмкости, ему тепло некуда девать, а он порядочно греется -- ибо на нём порядочно сэкономили). В итоге трансформатор перегреется с непонятными дальше эффектами, и возможно с дымом и пламенем.

Чтоб было понятно, дешёвые микроволновки страдают тем же эффектом. Несмотря на то, что шкала на 20 минут, часто уже через 5-10 минут оно само выключается и надо ждать пока остынет (там где-то позистор, чтоб без дыма и пламени обойтись).

Речь, скорее о том, что изначально там свинцовая банка, а предлагается заменить на литионную

Так делают. Но обычно ставят 3, а не 4 банки. При этом надо доработать схему заряда ИБП, чтобы снизить напряжение заряда. Можно и не снижать. BMS не даст перезарядить банки, но при этом ИБП считает батарею испорченной. Работать продолжает, но постоянно пищит.

Вроде бы всё проще при использовании LiFePO4. Их даже, бывает, сразу продают в стандартных корпусах для ИБП. В таком случае ничего переделывать не надо.

Есть пара минусов у такой схемы (на самом деле больше). Диоды снижают напряжение (до 0.6В может быть потеряно). А главное - если пробьёт один диод - то есть риск попадания входного 12В на выход преобразователя (возможно, со всякими спецэффектами). Самый (на мой взгляд) правильный метод - это в ноутбуках. Там есть специально контроллер заряда на материнской плате (на жаргоне называемый "чарджер", "charger"), есть полевики на входе (обычно два, разного типа проводимости), и обвязка, которая гарантирует, что при пробое одного из полевиков спецэффектов не случится. Случиться могут если входное будет превышено. При этом полевики в открытом состоянии почти не снижают напряжения (сопротивление открытого канала 4-14мОм, в более старых могло быть больше, 20-30мОм). И отслеживается диапазон допустимого входного напряжения - если что, дальше входных полевиков оно даже не пойдёт, чарджер не откроет их. Но минус один и большой - сложность схемы, и видимо, дороже будет...

Попадание напряжение на выход любого преобразователя как правило относительно безопасно. Хотя бы потому, что там обычно бывает электролит порядочной ёмкости, что намекает, что ситуация Vout > Vin практически штатная (в момент отключения внешнего питания это случается всегда).

Да, есть нюансы. При значительной (от ~5 вольт) разнице Vout - Vin в обычной "кренке" (КР142ЕНxxx, LM317) запросто пробивает база-эмиттерный переход внутреннего транзистора. Поэтому параллельно с кренкой включают диод в обратную сторону. Но без диода оно запросто включается и просто с КР142ЕН8Б при наличии на выходе просто электролитического конденсатора. Собственно поэтому на всех схемах диод и рисуют. Иначе выдернув источник питания из розетки можно получить волшебный дым.

В современных импульсных схемах обычно есть MOSFET у которого т.н. body diode оказывается включенным в обратную сторону и питает первичную сторону. В принципе наверное это не проблема, не считая того, что аккумулятор может немного быстрей разряжаться. Да собственно там питать нечего, конденсатор и выпрямитель. Может быть светодиодик.

Диоды шунтируются реле, в таком варианте падение напряжения равно нулю.

… и обвязка, которая гарантирует, что при пробое одного из полевиков спецэффектов не случится. ...

Не гарантирует. Если будет пробит накоротко "нужный" транзистор, то напряжение бесрепятственно пройдёт на выход через body-диод второго.
Надёжность в ноутбуках достигается тем, что последующие преобразователи питания рассчитаны как на работу от батареи (10-12 В), так и на работу от внешнего питания (15-20 В).

Не понятно зачем вообще реле нужно. При таких токах это экономия на спичках. И, в конце концов, если неймётся, то можно было собрать "идеальный диод" на мосфетах.

Самый большой недостаток: опять отсутствие схемы защиты аккумулятора. Что будет при неисправном зарядном устройстве или схеме балансировки, когда аккумулятор перезарядят? Пожар... И это произойдёт рано или поздно.

Равно как и отсутствие какой-то формы предохранителя на случай КЗ в самой схеме. От аккумуляторной батареи до повышающего преобразователя. Сам по себе он потенциально защищает от КЗ, но может же и сам сгореть устроив КЗ. Запросто. Проблема в том, что если любой сетевой источник так или иначе ограничивает ток КЗ или имеет защиту от КЗ ("икающий/huiccup" режим), то аккумуляторы как есть ничего не ограничивают и запросто выдают десятки ампер.

Вся схема вокруг TLVH431 вообще непонятна: ведь если пока есть питание реле было включено, то при пропадании питания ток пойдёт через реле от аккумулятора и повышающего преобразователя в сторону сетевого источника и будет его "питать". В конечном счёте реле никогда не закроется. Как это вообще может работать? Тут нужна схема реагирующая не на абсолютное значение напряжения, а на направление тока, или сравнивающая напряжение от двух источников. :-/

На схеме конечного автомата есть "выход" (справа) в направлении "OFF", когда аккумулятор сел. Но как это реализуется? И, кстати, что вообще препятствует переразряду аккумуляторов? Особенно в ситуации, когда у них не равна ёмкость. Это типовая причина же, почему умирают аккумуляторные батареи с последовательным включением: остальные элементы устраивают самому слабому глубокий переразряд или даже реверс напряжения. Поэтому в идеале следить нужно за всеми и отключаться сразу как самый слабый дошёл до порогового напряжения.

Непонятен какой выход из состояния "OFF". Интересный конечный автомат у которого можно прийти в состояние без выхода... Ведь это самое интересное в любом UPS. Не будет ли так, что NAS будет включаться, работать две минуты, и на самом интересном месте резко выключаться. И так в цикле. Или включать обратно нужно строго кнопкой? Но такое не годится для автоматической работы. Обычный UPS должен не давать питание на компьютер пока на зарядится на сколько-то процентов. Иначе рискует не выполнить свою функцию при повторном отключении сети.

Вообще на рынке есть для такой задачи специализированные AC/DC источники с функцией UPS. Самый дешёвый -- наверное AD-155. Туда подключается кислотная батарея на 12 вольт (что на мой взгляд, для стационарных приборов куда более осмысленно: нет проблем с пожаробезопасностью, литий нужен там где масса играет роль). И оно просто потом само работает. Само заряжает, само отсекает при переразряде, и даже "сброс" на внешний прибор генерирует. У mean well есть и другие источники, там условный "power good" вместо сброса. Может это лучше подойдёт. Хотя документация откровенно скудная, надо признать.

Потом может нет смысла именно в UPS который позволит аккуратное завершение работы. В конце концов рано или поздно случится не аккуратное, и будет лучше чтоб операционная система, файловая система, приложения, базы данных, сами нормально обрабатвали такую ситауцию. Тогда UPS становится проще (не нужна специальная логика после полного разряда), но с другой стороны встаёт вообще вопрос зачем он нужен. Если "свет часто моргает" -- может быть нужен. А при прочих равных даже обычный покупной UPS может стать источником пожара. И если это всё размещается дома, а не в серверной, то может и вовсе не нужен, во избежание...

Идеальный диод на мосфетах. Как же я этого ждал. А не получится у вас ничего с идеальными диодами на мосфетах. Чтобы работало надо еще добавлять схему защиты от обратного тока. Насчет выхода из OFF - так это исходное состояние, когда напряжение 220В просто отсутствует. Появится напряжение - произойдет событие PowerOn и NAS включится. Кстати, режим автономного старта после выключения, также обычно настраиваемая программная фича.

Недавно аналогичная тема была.
Я давал ссылку на схему с такой защитой (схема не моя, сам я не проверял).

Ща заценим

Эта схема отвратительно себя ведёт в пограничных условиях, когда Vin ~= VBat. Ток начинает течь через встроенный диод мосфета и греть его.

Тут Vin должен быть около 5В (хотя по даташиту TP4056 поддерживает от 4В до 8В на входе)
У диодов Шоттки падение напряжения порядка 0.1В, емнип. Так что Просто нужен нормальный БП на входе а не китайское говно, которое сгорит при чуть ли не при первом включении.

Ну я ж сразу дал ссылку выше, там схема с токовым зеркалом (нужна пара в одном корпусе). Это уже по-моему года три назад 10 раз обсасывалось на caxapa.ru. Можно изголяться на транзисторах самому, можно взять готовую микросхему (дороже). Там по второй ссылке есть несколько вариантов: https://www.electro-tech-online.com/articles/simple-inexpensive-ideal-diode-mosfet-circuits.817/

Идеальный диод управлемый токовым зеркалом.
Идеальный диод управлемый токовым зеркалом.

Можно чем-то вроде INA190 ток измерять, можно подходящим (rail2rail) операционником или компаратором напряжения сравнивать.

С другой стороны, можно и за напряжением следить, если гарантировать, что сетевое строго выше полностью заряженного аккумулятора (и преобразователя после). И по пороговому значению входного напряжения переключаться. Можно сделать на TL430 или аналоге. Вариантов масса. Но нужно обратить внимание на работу в граничных и переходных условиях.

Но мне всё равно непонятно, почему реле шунтирует один диод, но не шунтирует другой. Они ж оба одинаково греются.

Ну вот, это уже то, что надо. Это и есть схема защиты от обратного тока. Много где применяется, даже в RPi.

Вот такое делал для одного серийного устройства.

Кстати говоря, я заказал пару модулей готовых на Али со схемой защиты от обратного тока. Как приедут, так сразу попробую на них сделать вариант, чтобы от реле можно было отказаться. Ну т.е. веру в китайские готовые модули с Али не теряем.

Ну, знаете, защиту от всего предусмотреть невозможно - вот, например, у меня дома вполне серийный APC Back-UPS ES 700 устроил "файер-шоу", пока меня не было дома, без нагрузки:

Плата после вскрытия тела

Благо, дома была жена и смогла его отсоединить и унести в ванну (я исходил из соображений, что даже если воспламенится корпус ИБП, в окружении чугуна и кафеля он вряд ли причинит значительный вред), т.к. по телефону я не смог внятно объяснить, как изъять батарею из прибора, разбрасывающего искры... а искрил он, со слов супруги, ещё минут 10 после отключения от розетки и потребителей.

Что я не могу понять до сих пор, это то, как китайцы умудряются делать копеечные модули на чипах, стоимость которых в несколько раз выше самого модуля.

Это не правило, но бывает, что чипы в модулях и чипы отдельно — это далеко не одно и то же. Что логично объясняет разницу в цене)

В целом статья хороша. Читал с этаким хорошим привкусом «Ардуино, который мы потеряли»)
Как всегда изначальный настрой «за вечер собрать всё на готовых модулях» разбивается о суровую реальность бытия.

Я вот думаю. А что мешает для целей ИБП использовать тот же резервный источник питания 12 В со стабилизированным напряжением 12 вольт типа для охранно-пожарной сигнализации? В некоторых моделях присутствуют выходы состояния (220, АКБ). Просто думал о подобном. Но проблему вижу только в связи с NAS - нужна дополнительная плата интеграции, как подсказал @serafims:

Есть на гихабе проекты эмуляции USB HID UPS на базе Arduiono Pro Micro/Leonardo (atMega32u4)

Насколько я знаю, у большинства таких ИБП переключение на резерв происходит с кратковременным провалом по выходному напряжению.

Только "online" UPS не имеют никакой просадки на выходе при переходе на батарею и обратно. Потому что батарея в них работает всегда. У всех остальных просадка есть, большая или маленькая - зависит от времени реакции.

Здесь речь не об ИБП 220, а о банальном РИП (БИРП) на 12 вольт. Двенадцативольтовые устройства как правило не дают просадок.

А просадки по цепи 220 вольт - нормально. Оборудование должно работать даже при отключении питания на 20 мс. Время переключения ИБП, как правило, меньше 10 мс.

У одного купленного мною MeanWell с функцией подключения аккумулятора внутри были замечены только диоды. Я думаю у более дорогих/старших моделей тоже. И есть модели подразумевающие использование аккумулятора в буферном режиме (там нет переключения). Выше же описывалось, что городить такую схему не на полупроводниках -- себе дороже. Nazar_Kam наверное имел ввиду обычные UPS, которые выдают 220в. Там провал не страшен, т.к. все AC/DC блоки питания имеют входной конденсатор.

Может быть, разумней было резервировать не 12 вольт, которые напрямую идут на HDD, а между ИБП и NAS иметь DC/DC способный работать в несколько более широком диапазоне входных напряжений (чтоб несколько миллисекунд пока идёт переключение он мог питаться от конденсатора, разрядившегося на несколько вольт). В этом смысле ноутбучные ~20вольт выглядят здраво. И батарею аккумуляторов сразу на это напряжение собирать. Тогда повышающий преобразователь не нужен. Либо наоборот, организовать моментальное переключение и обойтись одним аккумулятором (тогда снимается проблема балансировки и проще контроль разряда).

В разработанном UPS нет просадки по напряжению, хотя и реле используется. По поводу резерва для 12В HDD, то чаще всего на платах с 12В питанием, все диски получают питание уже с "наплатного" преобразователя. Поэтому, диапазон напряжения на входе таких плат как правило довольно широкий, например, сейчас работаем с платой, у которой номинальная напруга 12В, а диапазон 9В..20В.

Писал прошивку для ИБП на базе STM32F103 с возможностью заряда свинцовых либо литиевых аккумуляторов. Управление напряжением заряда с помощью ШИМ, сначала шла зарядка в режиме постоянного тока, потом в режиме постоянного напряжения. И коммуникация с основной платой по SPI - передача режима работы, напряжений, тока.

мне вот вариант 3S больше нравица, 12В с батареи без преобразователей. думаю с насом от 10 до 12,6В по питанию ничего плохого не случица

Для 3S надо сразу ставить SEPIC на выход и еще питание делать не менее 14В для зарядника. Можно еще перед зарядником повышающий преобразователь добавить. с 12В до 14В для того чтобы можно было заряжать норматльно. В принципе ничего невозможного.

если в режиме буферной емкости, то можно так сильно не заморачиваца, достаточно ограничить ток заряда и балансир. хотя вот в шуруповерте 4S балансира нет.

ну разве что перфекционисты будут страдать из-за неполного использования емкости.

А может кто подскажет аналог текущего решения, но уже готовый.

Цель - ups для домашнего 4х дискового синоложди, но чтобы это все дело было на литиевых или литий-титанат аккумах.

Пишут, что выходной ток не более 2А, это 24Вт всего.

Там рядом видел такие же с виду модели но на 36Вт.

Мне столько требовалось. У меня 10..15Вт потребление. При такой нагрузке он чуть теплый.

Необычные у Вас диоды BAV99 на схеме. И схема с платой совсем не совпадают.

Схема на BAV99, покупаем два корпуса из каждого берем по одному диоду:

Плата сделана на транзисторах BSS138, у которых, как и у всех MOSFET есть интегрированные диоды. Другими словами, можно собрать на дискретных диодах, а можно плату согласования готовую использовать.

@sdyа кроме телеги средств информирования о данном проекте нет?

Пока только телега, но работаем еще над другими вариантами.

Жаль, мне тема интересна. Будем ждать новостей.

Ага, пока делаем тесты для разных вариантов подключения контроллеров и архитектуры x86, ARM.

А какова финансовая часть проекта? Ну хотя бы приблизительно! Потому что у тех же китайцев есть и готовые модули ups - чтобы оценить необходимость усилий... Не, я конечно могу собрать все описанное и проценить самостоятельно, но я ведь не единственный читатель тут :)

ps А детектор тут не лишний? Нет, понятно что он обеспечивает гистерезис и работу с пограничными напряжениями. Но если принять что внешнее питание имеет два состояния (есть и нет) то достаточно же реле запитать от входного напряжения? (это к вопросу упрощения)

Без детектора реле бы удерживалось самим резервным питанием. Получалась бы неплохая такая петля: батарея питает NAS и заодно сама себя заряжает. Некий вечный двигатель такой. По цене особо не считал, но с точки зрения затраченного времени, эта штука тянет на rtx3090 как минимум.

Там же диод... А! теперь понял. Спасибо :)

Ну да, диод зашунтирован контактом реле. Получилось бы, что реле само себя держит. Детектор - это своего рода заплатка, которая нужна только для варианта с реле. Если ставить схему идеального диода с защитой от обратного тока, то что выше в комментах есть, то все будет пучком. Тогда и реле не нужно будет. Я еще сделаю вариант без реле как модули приедут вот эти. U1 на плате уж больно похожа на согласованную пару PNP транзисторов и включение MOSFET нужное.

Забегая вперед сразу отмечу, что можно зарезервировать даже стандартное
ATX питание, но это несколько другая тема, больше относящаяся к
разработке DC/DC преобразователей.

Не вижу смысла разрабатывать. "PicoPSU" разной степени брендовости доступны уже лет 15.

Честно говоря, многим нравится разрабатывать электронику самим. Даже есть хобби такое - радиолюбительство. Что действительно помогает сэкономить время, так это готовые модули и даже PicoPSU, которые являются для настоящих адептов паяльника и мультиметра своего рода отправной точкой для их дизайнов. Что касается того, чтобы просто вот так взять и применить PicoPSU в дизайне UPS, то думается мне, что не все так просто. К примеру, есть ATX питание и его надо резервировать, как в этом случае подключить подобный модуль? Если просто в параллель, то тут могут быть сложности с допустимостью подачи напряжения на выход основного блока питания. Самое правильное было бы включать резервное питание также как и в случае с резервированием только 12В, но как мы видим, для этого нужны дополнительные компоненты. Другими словами - сложность не в том чтобы найти готовый модуль, а в том как его правильно подключить и согласовать с другими модулями и тем, что было. Мне кажется, все таки это отдельная тема для обсуждения.

Конечно, если бы я не сочувствовал радиолюбителям, я бы сюда, наверное, даже не зашёл :)

Использование PicoPSU подразумевает, что нет смысла в полноценном ATX-БП. Поясню. Есть несколько способов стабилизации пачки напряжений в ATXах. В порядке улучшения: линейные стабилизаторы (применялись только в дешёвых блоках для -5В или -12В), дроссель групповой стабилизации (не совсем настоящий стабилизатор, ну да ладно), магнитный стабилизатор, DC-DC. Так вот, PicoPSU - это и есть пачка DC-DC преобразователей. Если его мощности достаточно, то едва ли будет иметь смысл использовать от ATX-блока что-либо кроме источника 12В. Либо, если у нас крутой ATX-питальник с DC-DC на каждый канал, то нужно просто вынуть из него плату с этими DC-DC (это часто именно отдельная плата) и использовать в качестве PicoPSU.
То есть мы приходим к схеме, где используется простой бесперебойник на 12В (например, из этой статьи), сетевой питальник на 12В (можно на основе АТХ) и PicoPSU на выходе всего этого.

Да, теперь понял. Для своего БП такой вариант норм, дешево и сердито.

Учитывая, что в нынешних компах основной потребитель сидит на 12 вольтах (это процессор и видеокарта) то практически все БП мощностью превышающие 750Вт по сути мощный 12в БП + picoPSU.

Вот посмотрел БП с резервированием для 1U железок. Два модуля 12В и 5В (standby), остальное все на плате-бэкплейне собрано.

Основные потребители в ПК сидят на 12-ти Вольтах уже лет 20, со времён Pentium 4 (раньше было +5). Тем не менее, в дешёвых (а значит массовых) БП выгоднее было делать обратную связь со среднего по больнице между +12 и +5 (соотношение потребления приблизительно угадывали), ставить дроссель групповой стабилизации на все положительные напряжения, дополнительно магнитный усилитель для линии 3.3В и если нужно, мелкие стабы на -12 (для PCI и RS-232) и -5 (для ISA). В последние годы ситуация меняется, но подозреваю, что в массовых офисных ПК всё осталось примерно также.

PS: Я сомневаюсь, что БП мощностью больше 750Вт составляют бОльшую часть производимых ATXов.

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий