배터리 백업 회로:하나를 만들기 위한 종합 가이드

정전을 경험했지만 자동으로 다른 배터리 전원이 공급될 가능성이 높습니다. 백업 배터리는 일반적으로 기본 또는 외부 전원이 없는 시스템에 전원을 공급합니다. 백업 배터리는 무정전 전원 공급 장치(UPS)를 위한 광대한 배터리실 시설에서 컴퓨터의 단일 셀에 이르기까지 다양합니다. 애플리케이션의 예로는 솔리드 스테이트 드라이브, 서비스, 알람 시계, 의료 애플리케이션 및 전력이 보장되는 여러 시스템이 있습니다. 이 기사에서는 12V 전원 공급 장치를 사용하는 배터리 백업 회로 프로젝트를 소개합니다.

마더보드의 백업 배터리

배터리 백업 회로란 무엇입니까?

배터리 백업 회로는 주 전원이 없을 때 즉시 부하를 배터리로 이동시키는 회로 유형입니다. 그러나 주 전원이 있는 경우 백업 배터리가 충전 모드로 전환되면서 부하가 전원으로 이동합니다.

경보 작동과 같은 감시 시스템으로 구성된 애플리케이션에서 배터리 백업 회로를 주로 찾을 수 있습니다. 따라서 코스의 주전원이 고장날 때마다 배터리 백업이 즉시 부하를 흡수합니다.

(가정 보안 경보)

배터리 백업 회로의 개략도

배터리 백업 회로의 개략도

다이어그램은 배터리 백업의 간단한 회로를 보여줍니다. 그리고 기능면에서;

• 7812 IC는 12V의 조정된 DC를 제공하여 회로에 전원을 공급합니다. 또한 충전식 배터리를 충전합니다.
• 그러면 LED에 전원 상태가 표시됩니다.
• 주 전원을 사용할 수 있는 경우 D1은 순방향 바이어스를 하고 R2를 통해 배터리에 전류를 전달합니다. 우리의 경우 R2 값은 느린 충전에 도움이 되도록 90mA 전류를 제공해야 합니다.
• 그러나 주 전원이 없으면 D2 순방향 바이어스 및 D1 역방향 바이어스가 발생합니다. 결과적으로 회로를 백업합니다.

배터리 백업 회로 만들기

이제 아래 예제를 사용하여 배터리 백업 회로를 만들어 보겠습니다.

배터리 백업 회로가 있는 12V 전원 공급 장치

우리는 12V 전원 공급 장치를 사용하여 첫 번째 DIY 프로젝트를 위한 배터리 백업 회로를 만들 것입니다. 전원 전압이 있는 경우 배터리가 자동 충전 모드로 전환됨에 따라 부하가 해당 주 전원으로 이동합니다. 그러나 주 전원이 없을 때 회로는 자동으로 현재 부하를 배터리로 이동합니다. 이는 백업 방법입니다.

준비할 자료

회로의 하드웨어 구성 요소는 다음과 같습니다.

• 배터리 – 12V 7.2AH,
• 제너 다이오드 – 9.1V 또는 저전압용 쇼트키 다이오드, 즉 0.4V,

쇼트키 다이오드

• LM812 IC,
• 릴레이 – 12V
• 녹색 LED,
• 강압 변압기 – 110V 또는 230V AC ~ 12V/1mA,
• 4 브리지 정류기 – 1N4007,
• 커패시터 – 1000µF/50 V, 330µF, 100nF,
• 저항 – 1KΩ(3개), 10KΩ, 470RΩ,
• 스위치,
• 트랜지스터 – 2N4401, 2N4403 및
• 1N4007 및 1N4148용 다이오드 2개.

회로도

배터리 백업 기능이 있는 12V 전원 공급 장치의 회로도

작동 원리 설명

위의 회로는 12V 전원 공급 장치의 고급 스위치 모드 기술을 위한 세 부분으로 구성됩니다.

• 첫 번째 부분은 배터리 백업 회로에 전원을 공급하는 강압 변압기를 포함합니다.
• 두 번째는 자동 배터리 충전기인 12V 7.2AH입니다. 또는 더 긴 배터리 백업을 위해 12AH 또는 10AH를 사용할 수 있습니다. 25 또는 20AH SLA 배터리도 권장되지만 충전 시간이 오래 걸리므로 백업 시간이 단축됩니다. 예를 들어, 20AH 방전된 배터리는 완전히 충전하는 데 최대 20시간이 걸릴 수 있습니다.

배터리가 완전히 충전되면 회로가 즉시 작동을 멈춥니다. 또한 여기의 녹색 LED는 배터리가 완전히 충전되었는지 여부를 나타냅니다.

• 세 번째 부분은 전압 조정기입니다. 평활 커패시터와 IC LM812를 사용하여 12V의 깨끗하고 고정된 백업 전압을 제공합니다.

이 회로는 1A의 전류에서 작동하는 장치에 적합한 1A의 출력 전류를 생성합니다.

더 높은 전류를 얻기 위해 적절한 다이오드와 높은 암페어 변압기를 사용하여 회로를 수정할 수 있습니다. 또한 IC 트랜지스터는 출력 전류를 변경할 수 있습니다. 결국 회로는 더 높은 암페어의 배터리를 더 빨리 충전합니다.

회로 조정에 대한 참고 사항

회로를 사용하기 전에 몇 가지 조정이 필요합니다.

• 먼저 회로를 14.4V의 조정 가능한 전원 공급 장치에 연결합니다.
• 그런 다음 변압기와 배터리를 제거합니다. 그런 다음 처음에 배터리가 있던 전원 공급 장치를 연결합니다.
• 녹색 LED가 켜질 때까지 10K 가변 저항을 계속 조정하십시오.
• 네 번째 단계는 조정 가능한 전원 공급 장치를 원래의 변압기와 배터리로 교체하는 것입니다. 회로가 충전 모드로 들어갑니다.
• 충전 중 배터리 전압이 14.4V가 되면 LED에 불이 들어오는지 확인하세요. 멀티미터를 사용하여 전압을 확인할 수도 있습니다. LED가 켜지지 않으면 켜질 때까지 10K 가변 저항을 조정하십시오.

(LED 전구)

• 이제 회로를 사용할 준비가 되었습니다.

간단한 5V 백업 배터리 회로

간단한 5V 회로는 중단 없이 전류 소스를 유지해야 하는 마이크로컨트롤러 프로젝트에 적용할 수 있습니다.

5V 백업 배터리가 있는 간단한 회로

동작은 다음과 같습니다.

메인이 실패하면 배터리가 자동으로 부하를 받습니다. 그런 다음 메인이 작동하기 시작하면 배터리가 충전 모드로 전환됩니다.

대체 백업 형식

배터리 백업은 주 전원이 꺼지면 종종 대기 상태가 됩니다. 그러나 시스템의 경보 섹션이나 중요한 휘발성 메모리에만 전원이 공급됩니다. 따라서 장기간 정전 시 데이터를 전송하려면 대형 배터리가 필요합니다.

반대로 커패시터 기반 백업 시스템은 주 전원에 장애가 발생해도 지속적인 전원을 공급합니다. 그런 식으로 시스템은 단기 백업 전원을 사용하여 휘발성 데이터를 플래시 메모리로 전송합니다. 그러나 충전 모드에서 커패시터가 최대 전압을 초과하지 않도록 하려면 추가 안전 기능이 필요합니다.

결론

백업 배터리는 충전 모드에서 백업 방법으로 번갈아 작동합니다. 중간 온도 및 습기와 같은 적절한 관리로 백업 배터리는 백업 전원으로 3-5년 동안 사용할 수 있습니다.

프로젝트를 수행할 계획입니까? 막혔을 때 자세한 안내를 위해 기술적인 질문에 대해 문의해 보시는 것은 어떻습니까? 기꺼이 도와드리겠습니다.