Eigenbau-USV fuer 12V-Server

Michael Eggert wrote in news: snipped-for-privacy@4ax.com:

Die gibt es auch als echte Schaltnetzteile (also viel handlicher und effizienter), guck mal bei Pollin.de . Du musst den Lader auch nur für den mittleren Strom auslegen. Den Rest (sofern es wirklich nur kurze Peaks sind) holt er sich aus dem Akku - es muss dann aber auch immer ein Akku dran sein. ;-)

Über dem Low-Drop-Regler (13,8->12V) fallen dann 9 Watt ab. Die Alternative 24V-Akku -> Step-Down-Wandler -> 12V ist aber auch nicht besser. Bei einem Wirkungsgrad des Wandlers von 80% würden da auch ca. 10W anfallen (bei Spitzenstrom). Naja bei mittlerem Strom 1A sind es dort dann nur 1.8W (und 10W braucht der Server nur)? Da benötigt deine USV knapp 20% des Stromverbrauchs. Wenn du die Akkuspannung reduzierst (also z.B. 13.2V), können die Verluste weiter gesenkt werden (auch im Akku), mit dem Vorteil, dass die Lebensdauer des Akkus steigt, wenn auch bei geringen Kapazitätseinbußen. Jegliche Reihen-Dioden würde ich im Design weglassen -> alles zusätzliche Verluste. Bau das lieber mit Fet's, sofern es überhaupt erforderlich ist.

Sinnvoll wäre auch noch eine Abschaltung bei Akkuunterspannung, ansonsten kannst du den Akku nach dem 3. längeren Stromausfall wegschmeissen. (Low-Drop-Regler mit Enable-Eingang verwenden und davor dann einen Komparator mit Ref, oder was mit dem TLV431 basteln).

Zur Spannungsmessung: nimm nen billiges Multimeter und schalte es nur ein, wenn du die Spannung messen willst?! (oder soll vom PC aus gemessen werden?)

M.

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Dieter Wiedmann wrote in news: snipped-for-privacy@t-online.de:

Er kann bis 10.8V entladen (12V - 10%). Je nach Größe des Akkus (und den Entladestrom) ist ein Akku da leer.

M.

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David Froehlich wrote in news:4308fc0d$0$24160 $ snipped-for-privacy@newsread4.arcor-online.net:

Der hat minimal 1V voltage drop. Gibt es da nichts besseres? So 0.1V drop wäre ja wünschenswert... ;-)

M.

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Danke f=FCr die vielen Antworten!

Der Server wurde einmal in der c't als "stumme Firewall" aufgebaut. Nach deren Messungen verbraucht das Teil tats=E4chlich nur 11W idle und

16W Vollast. IMHO einfach super als Home-Server.

Schaut euch vielleicht noch folgenden Entwurf an:

(Das ist noch _kein_ Schaltplan, sondern nur ein auf die Schnelle "hingekritzelter" Entwurf ;-) )

Das w=E4re dann ein ganz anderer Ansatz (offline- statt online-USV). Aber hier habe ich so gut wie keine Verluste (nur das Relais).

Obwohl das ganze recht einfach/billig aussieht, m=FCsste es doch eigentlich auch ganz ordentlich funktionieren. Ich k=F6nnte dann auch problemlos 18V als Bleiakku nehmen, da d=FCrfte ich auch eine recht gro=DF= e Ausfallzeit =FCberbr=FCcken k=F6nnen.

Aber wie sieht's mit dem Elko zur Pufferung beim Relaisumschalten aus? Kann ich da einfach einen 35V 4700uF reinpacken, oder laufe ich da der Gefahr ihn mit der Zeit zu =FCberladen?

Die Akkuspannung w=FCrde ich =FCber

tm =FCberwachen. Alternativ ginge auch "ping router || shutdown", da dieser ja nicht an der USV h=E4ngt :-)

--=20 MfG. David Fr=F6hlich

Matthias Weingart schrieb:

War da nicht die Rede von 12V+/-5%? Zudem heißt 'Low Drop' nicht 'Zero Drop'.

Gruß Dieter

Matthias Weingart schrieb: [...]

d=20

Ich denke eine Entladeschlussspannung von 11,5V werde ich wohl wegen des LowDrop-Festspannungsreglers nicht unterschreiten k=F6nnen ohne dass der Server abst=FCrzt. Aber das kann ich dann ja ausprobieren, bis wieviel Volt der Server noch l=E4uft (nat=FCrlich im BIOS und nicht im laufenden System) :-)

--=20 MfG. David Fr=F6hlich

Matthias Weingart schrieb: [...]

:-) Aber ich bin ja schon froh, dass ich durch diese USV-Schaltung (wahrscheinlich) wesentlich effektiver davonkomme als mit einer normalen/richtigen USV, da ich ja komplett auf ca. 12V DC arbeiten kann und nichts hoch-/runtertransformieren und gleich-/wechselrichten muss :-)=

--=20 MfG. David Fr=F6hlich

Daniel Schramm schrieb: [...]

gehen.

ert.

Danke f=FCr diesen Hinweis. Ich werde Board also nur geregelt versorgen.

12V 12V

r bei

OK, ich h=E4tte 3x 6V genommen und das dann an 12V LowDrop-Regler. Hat zwar keinen sehr guten Wirkungsgrad, aber muss ja nur bei Stromausfall herhalten. StepDown-Wandler? Soetwas habe ich bis jetzt noch nirgends verbaut. Ist zwar effektiver, ich werde bei der USV aber auf linear-geregelt setzten, da es doch um einiges einfacher ist. (Habe schon mehrere Netzteile damit aufgebaut und hat immer ganz gut geklappt; entsprechender K=FChlk=F6rper vorausgesetzt ;-) )

--=20 MfG. David Fr=F6hlich

wichtig dabei ist am Ausgang den Thyristor nicht zu vergessen, der bei Überspannung (durchgehender Längsregler) die Spannung kurz schliesst

Gruss Peter

Gucken wir doch mal ins Datenblatt:

LA_Overview.pdf

S.8: Im Leerlauf hat der Akku bei 13,0V 80-100% seiner Kapazität. (bei Zimmertemperatur) Eigentlich könntest du diese 13V am Ladegerät einstellen und den PC damit direkt speisen. Im "Notfall" bricht die Spannung da dann etwas ein (auf ca. 12.3V)

LA_LC-RA1212P.pdf siehe Bild discharge charact. Der 12Ah Akku hält dann bei 1,2A Entnahme noch fast 10h (bis 10.8V), bzw. hat nach 3h immer noch 12V. Jenachdem wie solide das Netzteil ist (und die Festplatten sind) funktioniert das Prinzip, sofern du den Akku gross genug machst (Faustformel mittlerer Strom*10 in Ah). Ist noch die Frage wann die Stromspitzen auftreten und wie lang die sind.

Bei Zimmertemperatur würde ich das so einfach machen. Zuviel Elektronik da drumrum kostet nur Verluste. Eventuell noch einen dicken FET (oder Relais) in Serie - zur Unterspannungsabschaltung. Es ist ein Kompromiss; der den Vorteil geringer Verluste hat, auch wenn man den Akku möglicherweise nicht voll ausnutzt und das auch nicht bei stark schwankender Temperatur funktioniert.

Ladegerät auf 13V eingestellt -> Akku -> FET -> PC

Jetzt musst du nur noch einen PB-Lader finden, bei dem man die Ladeschlussspannung auf 13V einstellen kann...

M. (keep it simple :-)

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David Froehlich wrote in news:4309df3e$0$28531 $ snipped-for-privacy@newsread2.arcor-online.net:

Mhh jez musste man nur noch wissen wie das Relais schaltet (benutze doch bitte mal das richtigen Relais-Schaltbild.

M.

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David Froehlich wrote in news:4309df3e$0$28531 $ snipped-for-privacy@newsread2.arcor-online.net:

funktioniert nicht, ganz egal wie gross der Elko ist. Das Relais fällt erst bei ca. 6V ab, und die Spannung hast du dann auch am Server (ist ja alles miteinander verbunden).

M.

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[...]

Thyristor? Sorry, da muss ich jetzt passen. Kann mit meinen 17 Jahren auch noch nicht alles wissen :-)

Aber wenn du sagst, dass dieser vor =DCberspannung sch=FCtzt: Der LowDrop-Regler h=E4ngt an 3x 6V-Bleiakkus. Kann es da =FCberhaupt soetwas=

wie =DCberspannung geben? Die Bleiakkus werden wohl nie eine Spannung erreichen k=F6nnen, die =FCber der maximal zul=E4ssigen Betriebsspannung = des LowDrop-Reglers liegt. Ich habe so ein Teil auch noch nie in meinen bisherigen Schaltungen (darunter waren auch schon einige Netzteile dabei) verwendet, sondern habe mich immer an die Application Notes des Datenblatts gehalten. Bis jetzt hat's aber auch immer funktioniert :-/

--=20 MfG. David Fr=F6hlich

Matthias Weingart schrieb:

Die 13,0V w=E4ren dann also ein guter Kompromiss. Temperaturen m=FCssen nur etwa von 18-26 =B0C abgedeckt werden, der Serve= r steht in einem (im Winter beheizten ;) ) Arbeitszimmer.

Hier habe ich einen Link zu meinem Geh=E4use gefunden:

| Sie haben ein externes Steckernetzteil (l=FCfterlos), welches die 220V | Netzspannung auf 12V wandelt, und eine interne | Spannungswandlerplatine, welche aus diesen 12V die notwendigen ATX | Spannungen f=FCr das Board und die Spannungen f=FCr die Laufwerke erzeu= gt. [...] | Bitte beachten Sie: Die Platine arbeiten mit einer Eingangsspannung | von 12V +- 10%, ist also nicht ohne weitere Beschaltung f=FCr den | Einsatz im KFZ Boardnetz geeignet, da die Spannungen an der | Lichtmaschine zwischen 8 und 14V schwanken k=F6nnen.

Also kann ich den PC problemlos mit 13V versorgen.

=20

Sieht gut aus, ich bekomme bei 3A also immer meine 12V.

=20

=20

Ich h=E4tte hier noch einen Panasonic mit 7,2Ah. Sollte auch reichen, ode= r? Stromspitzen; diese w=FCrde dann ja (im Normalbetrieb) (falls notwendig) der Bleiakku wegpuffern.

ik=20

Auf eine Unterspannungsabschaltung kann ich verzichten, da der PC bei Stromausfall herunterfahren soll.

H=F6rt sich wirklich einfach an, und d=FCrfte sogar funktionieren ;-)

Das Ladeger=E4t werde ich aber wahrscheinlich auch selber bauen m=FCssen,=

glaube nicht dass es einen Lader gibt, den man auf 13V einstellen kann. Aber fertig kaufen w=E4re ja auch langweilig :-P

Den Kern dieses Ladeger=E4ts w=FCrde dann ja wieder ein LowDrop-Festspannungsregler mit Strombegrenzung bilden.

Die Strombegrenzung muss dann ja unter dem "Initial Current" des Bleiakkus liegen. Im Datenblatt

steht aber f=FCr "Trickle use" ein "Initial Current" von "1A or smaller".=

Das Ladeger=E4t darf also nicht mehr als 1A liefern? Das wird dann aber selbst im Normalbetrieb f=FCr den Server sehr, sehr knapp :-/

Irgendwelche Tipps?

--=20 MfG. David Fr=F6hlich

ja, 18V halt, das wären für den PC ein paar Volt zu viel

meist funktioniert das ja auch, aber Bauteile können sterben, wenn es Längstransistoren sind haben die meist Kurzschluss und damit steht am Ausgang die ungeregelte Spannung an

Gruss Peter

Peter Voelpel schrieb: [...]

Danke f=FCr diese Erkl=E4rung.

Folgende Schaltung: Ladeger=E4t (13V) ---> Bleiakku ---> PC

Das Ladeger=E4t besteht aus Trafo, Gleichrichter, Elko und LowDrop-Festspannungsregler. Wenn mir also hier der Regler kaputt geht, h=E4tte ich die Trafo-Spannung=

am PC?

Wie m=FCsste man dann den Thyristor in die o.g. Schaltung einbauen? Der Wikipedia-Eintrag hat mich nicht gerade viel schlauer gemacht. Welches konkrete Bauteil w=FCrde sich dann hier empfehlen?

--=20 MfG. David Fr=F6hlich

(David Froehlich) 22.08.05 in /de/sci/electronics:

Ach? ;-)

Mal gefragt: Was genau nutzt dir der Home-Server wenn der Rest der Wohnung dunkel und spannungsfrei ist?

Du muss ihn ja sowieso so aufgeabut haben, das er nach einem Powerdown wieder sauber aufsteht.

Dir fackeln bei hinreichend grosser Spannungs-Differenz die Kontakte ab.

"Normalerweise" ist eine "USV" ein "unterbrechungsfreie Stromversorgung", keine "Notstrom Versorgung", auch wenn das gerne verwchslet wird. D.h. es reicht wenn die USV die Zeit bis zum Anspringen des Diesels abpuffert.

Schaumal bei APC. Da gibt's mini-USV. Vermutlich wird das Deiner Feuerversicherung besser gefallen...

Ich finde z.B. diese:

APC Überspannungsschutz BE325-GR Steckdosenleiste inkl. integrierter USV 325VA 69,90 EUR

Hält bei 80VA lt. Hersteller 24minuten . (max. kann das Teil 185W liefern, für 3 Minuten)! Leider lässt sich das Teil wohl nicht vom PC aussteuern oder auslesen. Vergiss es also besser, denn:

6 Euro (10%) mehr bei reichelt für einen mit USB+Seriell Anschluss ausgeben macht deutlich mehr Sinn: APC BK350EI BACK UPS 350 VA USV 75.50 (18,1min @105W)

Eigentlich will man den Akku nicht leer lutschen, sondern -wenn man eh keinen Diesel hat- den Rechner geordnet runterfahren und dann durch die USV vom Stromnetz trennen lassen, so das der Power-On-Reset die Kiste wieder hochfahren lässt und ein 2. Stromausfall nicht wegen des leeren Akkus zur Katastraphe führt.

Rainer

Hi!

Du hast gesehen, daß er den Regler _vor_ den Akku setzen wollte?

Wenn ja, verstehe ich Deine Antwort nicht. Beziehst Du Dich auf den Ripple?

Gruß, Michael.

Michael Eggert schrieb:

Klar.

Natürlich.

Gruß Dieter