Sinus UPS backup med PWM forstærker

da akvarie pumper kun kan køre på rimelig rent sinus spænding, virker normale billige UPS systemer jo ikke.
Det findes købe UPS grej der levere ren sinus, men de er meget dyre, jeg har dog ikke kunne finde ups grej med sinus
helt ned i 10-20 watt størrelsen, som er min behov.
Så derfor er eneste vej at bygge en selv.
Da lavt tab er vigtigt, det bliver jo til en batteri backup, giver det mening at lave selve forstærkeren
med PWM teknik, så de store spoler i udgangen sammen med kondensatoren til GND, laver 32 KHz pwm om til perfekt sinus
stort set uden tab, trafoen laver de 9 V RMS 50Hz der kommer ud af fuld broen, om til 230V


her et nærbillede af den ene FET bro og transistor drivere.

Sejt.

Hvad er det for en IC du har på printet til højre i første billede ?
Er det styringslogikken ? - tænker det kunne være fedt hvis du fx har 10 min backup power til pumpen, at fordele det på 20*30 sekunder eller noget lignende for varme legemet ?

Det mindste jeg har fundet er sådan en fyr:

https://www.av-cables.dk/stroem-inverter/dc-ac-inverter-12v-til-230v-usb-100w.html

Jeg købte en for noget tid siden og brugte et 12V batteri fra en golfvogn.
12V ind og 230V/100W ud + 5V usb. Men det skal jo kobles intelligent sammen med batteriet, laderen og de enheder, der skal have backup power. Der gik jeg lidt i stå.

Så hvis du finder en nem løsning på den del, er jeg meget interesseret ;-)

Men cool projekt du har gang i og fedt at der aldrig går noget til spilde i dit værksted ;-)

~Michael

De invertere man normalt bruger levere et firkantet ac signal, dvs det kan akvarie pumper ikke køre på, de skal have sinus.
Ingen grund til at bruge batteri på varme, da vandet fint holder sig varmt nok i mange timer, hos mig falder det kun en grad i døgnet.
Ic er mega 88 den afspiller bare en sinus tabel, på to pwm udgange, pwm signalerne går hele vejen til fet push-pull trin, og bliver først til 50hz efter spole og kondensator filteret til sidst, dette har også tæt på intet tab.

Der kommer regulering på i aften, tricket er at måle udgangsspændingen på toppen, og ganske enkelt forskyde den ene fase i forehold til den anden, derved bliver spændingen mellem de to jo variabel, og jeg kan så holde udgangsspændingen konstant uanset belastning.

Enig med Spangaard: Sejt at du ligefrem laver et UPS system til akvariet - på den anden side, hvorfor ikke.

[citat]De invertere man normalt bruger levere et firkantet ac signal, dvs det kan akvarie pumper ikke køre på, de skal have sinus.
[/citat]

Snakker vi her om et "almindeligt" firkant signal? For vil det så ikke være ret enkelt at lave det til det ønskede sinusformede AC ved bare at smide det igennem et højere orden lavpas filter?

Den jeg linkede til, brugte jeg en kort periode til at drive en lille springvandspumpe. Det gik fint. Den leverer "Output bølgeform: Modificeret sinuskurve". Det ved jeg så ikke lige hvad betyder 😉


Hvilket batteri vil du bruge ? og hvordan opdager du at strømmen er gået - eller at batteriet er fladt ?

Der er egentlig ret mange udfordringer i en UPS løsning.

ih takker gutter, det er sjovt at "lege" med switchmode sager :-)

svar til 5:



de kurver der kommer ud af billige UPS systemer ligner den blå kurve,
dette kan akvarie pumpe motore ikke køre på, faktisk skal de have en rimeligt ren sinus
og frekvensen skal være inden for få hz afvigelse, det er ganske enkelt pga at de virker via mekanisk resonans, dvs vægten på magneten der rotere, giver en fortsat drejning ved null punktet, så den i næste periode drejer fortsat den rigtige vej, samt på toppen skal den jo med over, så den igen fortsætter i korrekt retning.

man kan rent teoretisk godt lave et firkant signal om til sinus, via et lavpass filter,
men så falder peak spændingen også til det halve, og det kan jeg ikke bruge.

til nr 6 :
hvis der er tale om modified sine eller modified square, er det blå kurve på tegningen,
det vil normale akvarie pumper ikke virke ved.
men AC motore som man bruger til alt muligt håndværktøj virker fint.

Angående batteri, så satser jeg på 3 stk LION celler i serie, så har jeg fra 9 - 12.6 Volt fra flad til fuld.
jeg kunne også satse på BLYSYRE så er der 10 - 14.4 Volt, men jeg har bare ikke en konstant gratis supply af blysyre batterier.
men aflagte PC batterier dukker bare op i hobetal, de er lette at åbne og måle og genbruge,
samt indeholder den største mængde energi pr volume og pr vægt

der kommer bare en switchmode supply justeret til at lade disse celler op, via diode.
samt relæ der altid er trukket så længe der er 230V ind, spolen sidder så direkte på denne switchmode supply.
relæ kontakterne gør at 230V fra lysnettet kommer direkte ud til pumpen.
når 230V ind forsvinder tænder man både for inverter kredsløbet, samt relæet falder ned til at koble inverteren til pumpen.
Et cut-off kredsløb måler batteri spændingen, og er denne under 9V slukker den for inverteren.
Da mine pumper er på få watt kan selv et lille batteri køre i mange timer.

Motivation (om problemet) :
Der er meget få strømafbrydelser i Ballerup, faktisk er det aldrig sket hvor jeg ikke også har været hjemme, og det har kun været få timer.
anyways : når strømmen dør, stopper min vand pumpe jo, da der er tale om sump systemer, med overløb,
der bruges til automatisk vandskift, sker der jo det at 2 cm vand fra akvariet fylder sumpen op, og alt overskydene vand løber fint og sikkert ud i haven via overløbet,
men når strømmen i gen kommer, så starter pumpen og tømmer så hurtigt pumpe rummet for vand,
og står så og pisker rundt i en luft og vand blanding, hvor vandet ikke kommer nogen vejne.
hver morgen fylder det automatiske system så vand på igen, det vil også starte af sig selv efter afbrydelse, men da pumpen ikke "virker" pisker luft.. så fylder den godt nok rent vand på, som så fylder pumpe rummet helt op, og overskydene løber ud i haven, men der kommer bare aldrig flow igennem filter eller akvarie !! så det har gået og gjort mig lidt bekymret :-)
man kunne lave en flow måler og vand niveau måler og noget automatik der tænder og slukker for pumpen, hvis den er fyldt med luft og ikke virker, dette ville så gøre at den kunne genstarte korrekt selv.
men jeg er mere hot på at give pumpen strøm hele tiden, så der slet ikke er nogen grunde til at være bekymret.

Lidt om spændingen.
Da jeg fra starten ønskede mig en "12V" backup
valgte jeg en 9V trafo.. eller dvs en 230V til 9V (her i ligget et nyt problem, mere om det om lidt)
12V peak x 0.7 = 8.4V RMS
for at kunne lave +12V peak skal man også lave -12V peak i den anden halvdel,
derfor fuldbroen. meget fint,
der burte så kommer 230V RMS ud, når der er 8.4V RMS på indgangen,
for trafoer kan virke begge veje, det ved alle da.
MEN FOR KATTEN, dette gælder kun i en ideal verden, der findes ikke trafoer uden tab,
derfor har man designet viklingsforeholdet sådan at der er kompenseret for dette,
dvs under fuld belastning på udgangen, får man den lovede spænding, når der kommer den normale spænding ind, det betyder så også at den ubelastede spænding er en del højere.
Når man så vælger at vende trafoen om, er kompenseringen for spændingstab, jo den forkerte vej, ÆV !!
dvs man får en markant lavere 230V selv om at man levere 9V ind, på 9V viklingen,
og tillader man sig at belaste den, falder spændingen igen ret markant.
Nu er ringkærne trafoer lavet sådan at sekundær, dvs lavvolt siden, ligger yderst, så det er drøn let at fjerne de antal viklinger der er for meget, således at kompenseringen for spændingstab igen kommer til at virke. med andre ord, man skal ikke bruge en 230V-9V type..
men en 230V-6V type, så virker den omvendt : 9V til 230V

Hold da op. Det er noget af et projekt. Jeg er behørigt imponeret .🙂

Nu er jeg lidt nysgerrig efter at undersøge, hvorfor den jeg har med modificeret sine virkede på en springvandspumpe, der vel virker på samme måde som en akvariepumpe. Jeg har ellers ikke prøvet den på andet end lap-top ladere og den slags - men graver jeg den frem og prøver...

Det er da underligt, at der ikke findes noget nemt og færdigt på markedet ?

>Det er da underligt, at der ikke findes noget nemt og færdigt på markedet ?

der findes masser :-)
men læser man på specifikationerne:
er de helt små på 10-100 watt faktisk med DC udgang !! dvs totalt ubrugeligt.
samt dem med ægte sinus er på alt alt for mange watt, og koster rigtigt mange penge
samt fylder en masse.
akvarie pumper er ofte på 3-50 watt, og i dette forbrugsområde, har jeg ikke kunne finde en ægte sinus ups
man bare lige kunne købe færdig.
jeg skal i øvrigt bruge 2 stk, og jeg har lidt plads udfordringer, der kan ganske enkelt ikke stå en "normal" stor UPS.
mine bygge projekter er ofte motiveret af at jeg ikke kan købe noget færdigt der enten passer godt nok til mit behov
eller hvad jeg mener er fair at sagerne bør koste.

her er hvad der sidder inden i akvarie pumper,
det geniale er jo at sådan noget kan laves 100% vandtæt.
læg specielt mærke til afstands fræsningen i metallet der ligger uden om den roterende runde magnet,
her er der 2 steder hvor jernet er makant tættere på, på hver stator,
dvs 4 punkter i alt, det er derfor at denne motor virker :-)
så kan den netop fortsætte i rigtig retning efter toppen af spændingen, uden at blive bremset for meget,
alt efter hvordan din stator er udformet, vil du få mere eller mindre tab,
samt mere eller mindre krav til hvor ren sinus kurven er.
en helt flad metal kant vil ikke virke, så ville rotoren kun stå og dreje en halv omgang frem og tilbage.

God pædagogisk forklaring.

Jeg er udenlandsk til senere på ugen, men så skal jeg prøve hvad den "omformer" jeg har, egentlig kan.

Egentlig er det "sjovt", at der i dokumentationen til omformeren udtrykkeligt står "modificeret sine", men på mine pumper er der ikke beskrevet andre krav end 230V og 6-18W.

Måske du skal starte en lille produktion. Der må være mange små AC pumper, der trænger til en billig USB løsning 🙂

Det handler nok mest om bredden på den flade top, på modified sine, hvis den er smal nok, Vil motoren nok køre, check i en spand vand, både hvor meget der kommer i gennem samt på lyden, sammenlign med lysnettet.

Lavede lidt flere forsøg i dag,
Helt andet design, her er power delen en færdig købe pwm forstærker fra ebay,

Første kanal køre,med externt lowpass filter.

Sjovt at se hvordan de har lavet fuld bro push pull, det her giver dobbelt spænding og lavt tab, ret god ide.


Her er begge kanaler parallel koblede, via hver sin vikling på trafoen, det virker sådan set ret fint, med total virkningsgrad er kun 70% og forstærker ic bliver brand varm, typisk, man skal åbenbart lave alting selv.

#13
Så fik jeg endelig mulighed for at prøve min "omformer" på en akvariepumpe.

Umiddelbart ser det fint ud. En lille 6W cirkulationspumpe har nu kørt 20 min i en spand vand - drevet af 3 18650 batterier, der ikke var ladet helt op. Ialt knap 11V. Jeg kan ikke se/høre forskel i forhold til at bruge en stikkontakt. Omformeren summer lidt under load, men ikke meget og den bliver ikke varm.

I weekenden prøver jeg med en større 18W pumpe.

Hvis eksperimentet virker, er det vel egentlig en fin løsning til en ok pris. 269kr for omformeren lyder af meget, men det jo incl. 12/230v stik, 5v usb udgang, solid plastik/alu indpakning og garanti.

Skal setup'et bruges til UPS, skal jeg lige finde en nem løsning til at registrere at strømmen er gået, tilkoble UPS'en og ellers overvåge/oplade batterierne.

~Michael

heldige dig :-)
fedt det virker, har du kikket på kurven med et scop ?
samt check lige hvad der sker, alt efter hvad batterispænding du har.

Nææ, det er rent try&error. Jeg har ikke et scope. Jeg blev bare inspireret af din tråd og fandt omformeren frem.

Pumpen kørte i 7 kvarter og derefter slog omformeren fra (den har en "cut of" ved ca. 10V). Batterierne var 3 gamle 18650 fra Panasonic og pillet ud af en IBM T61 laptop. I.flg. datasheet'et havde de en kapacitet på 2600 ma/stk, da de var nye. Men det var de absolut ikke mere ;-).

Hvis jeg nu antage at et sæt friske batterier giver 2 timers USP ved et load på 6W. Og at jeg bruger USP på min spandpumpe (18W) samt lader den køre 1 min, er slukket 1 min etc , får jeg 80-90 min's nødstrøm. Det er da super ;-)


Omformeren virker fint, når den fødes med mellem 10V og 15V, men effektiviteten er "kun" 90%:

• Indgangsspænding: 10-15V DC
• Input nuværende fuld belastning: 15A
• Input nuværende standby: 0.25A
• Udgangsspænding: 230V AC
• Output bølgeform: Modificeret sinuskurve
• Output frekvens: 50Hz
• Udgangseffekt kontinuerligt: 100W
• Udgangseffekt maks. 30 minutter: 150W
• Peak udgangseffekt: 200W
• Effektivitet: 90%
• Udgangsspænding USB: 5V DC
• Udgangsstrøm USB: 500mA
• Lav batteri beskyttelse shutdown: ved 9.5V (+/- 0.5V) DC
• Termisk beskyttelse: ved 60 ° C (+/- 5 ° C)
• Overbelastningsbeskyttelse: ja
• Output kortslutningsbeskyttelse: ja
• For høj indgangsspænding beskyttelse: ja
• Forkert batteri polaritet beskyttelse: ja (ved sikring)
• Sikring: 15A
• Mål: Ø170x65mm
• Vægt: 390 g

hold da fest, hvis de 90% passer, er det virkeligt godt,
har du en link til selve produktet ?

ingen grund til at tænde og slukke for at få mere køre tid,
hvad med bare at sætte det dobbelte antal celler på ?
de kan scores gratis. mere end 2 timers nødstrøm behøver man ikke i DK

https://www.av-cables.dk/stroem-inverter/dc-ac-inverter-12v-til-230v-usb-100w.html

Der er nok en down-side et eller andet sted, jeg ikke har set !

Jeg købte den for at kunne lade min lap-top i bilen, men fik så en bil med 230V udtag.

Enig mht. køretid, men de knap 2 timer jeg fik i går, var med en 6W pumpe. Min spandpumpe er 18W. Flere celler fylder mere og skal vel løbende fyldes lidt op. Jeg har vist også et par store 12v batterier fra diverse golfvogne/løbehjul liggende et sted.

det er let at lave en lille bitte vedligeholdelses lader
den skal jo ikke være på specielt meget effekt,
da den bare skal kunne lade batteriet op over flere dage,
samt derefter holde det på 100%

jeg kunne godt tænke mig at se en kurve fra den inverter du har ?
du har vel et scop ?
prøv evt at belaste den med maks tilladt kontinuerlig belastning i 10 timer :-)
check lige om der stadig er garanti på inden du starter forsøget, og vær i nærheden..

Hvad med om du låner den ?

Havde jeg et scope, ville jeg ikke vide, hvad jeg skulle måle eller ønske mig at finde ;-)

I går aftes kørte den uden problemer i 2 1/2 time, men meget lille belastning. Selv om dokumentationen lover 100W i uendelig tid, vil 50W i 2-3 timer være rigeligt.

Mht til laderen, har jeg dårlige erfaringer med at lade flere celler på en gang uden at bruge en balanceret model. Så jeg har købt nogle boards hos mine kineser venner, og håber at kunne bygge en batteri pakke med indbygget lader. Der er lige nogle detaljer jeg ikke har check på....

jeg ville gerne låne den et par dage, bare for videnskabens skyld :-)

angående balanceret,
ja man kan købe alle mulige elektronik kort, men det er meget lettere at gøre sådan her :

Wups gutter. Ved mekaniske skader på fordelings nettet går der NEMT 12-18 timer inden Strømmen vender tilbage.
Jeg ville gå all-in og sigte efter 24 timers ups.

#22 mangler der noget i indlægget efter ":" ?

#23 God pointe. Jeg har efter 18 år på samme adresse aldrig oplevet en strømafbrydelse på mere end 1 1/2 time. Men en UPS skal netop hjælpe i de situationer, man dårligt kan forestille sig. Og problemet kunne jo være i min installation - og så kommer strømmen ikke tilbage før jeg gør noget.

Jeg tænker dog at akvariet/filter vil klare sig fint et stykke tid uden cirkulation, så i stedet for en stor batteri kapacitet, kan man jo fordele "poweren" i nogle intervaller.

Thomas' problem er vist et helt andet, se nedest i #7.

nu kom tegningen på. tricket er at bruge BLÅ led, de har en høj forward spænding,
perfekte til "zener" regularing som vist, til at balancere disse 3 celler med.
og så kan man samtidig se med på lade stand og balance, lyser de alle lige kraftigt er alle celler ens og fuldt opladet, både god lade status samt "health" for celle balance.
ja klart vi tager en stor stak celler i parallel, det skal jo bare kunne være i skabet.
mit problem er beskrevet længere oppe, derfor vil jeg gerne have strøm til det værst tænkelige.
det kunne også bare gå en sikring, eller HFI, lige efter jeg smutter på job, så går der 8 timer før jeg kommer hjem,
men hvad så med køleskab og fryser ? hvor skal vi stoppe, jeg har ikke levende dyr i mit køleskab, derfor er det ligemeget, men mine akvarie fisk er mit ansvar at holde liv i, efter bedste evne.

#25 Det kan også være undertegnede's medarbejdere der rent praktisk hiver Det lokale 32kv. Kabel, ud af den lokale transformer station med en gravemaskine.
Eller bare klemt et vilkårligt højspændings kabel's ene fase lidt. Så sprænger Det kabel en skønne dag. (Det kan være årevis efter) Det tager lang tid at finde fejlen ude i jorden.

hvis der er lange driftsforstyrrelser i lokale områder, kommer de ud med op til container store diesel generatore, og forsyner hele bydele med dem, mens resten af deres mandskab fikser problemet, dvs kunderne får strøm igen, efter overraskene kort tid.

Hvordan opdager man at det blev en lang drift forstyrrelse? Det er når feks. Mine folk har rodet i 8 timer og kører hjem.

Det er ikke en amerikansk film Vi lever i. Den nærmeste ikke militære container generator står I Nuuk.
I øvrigt har hverken DONG, radius etc. Én eneste "grav hul mand" ansat. Det samme gælder tdc og de firmaer der forsyner os med vand og varme.

svar på #19 produktet
den er nu testet herhjemme, jubii den driver fint alle mine akvarie pumper
og den er sjovt nok ikke sinus men "modified" som vist på kurverne
dog er bredden på signalerne så smalle at disse pumper køre ganske fint,

Det er sådan en fætter:
https://www.av-cables.dk/stroem-inverter/dc-ac-inverter-12v-til-230v-usb-100w.html
Thomas har målt igennem og som vi (mest Thomas) har prøvet på 5 forskellige akvariepumper.

Det er desværre ikke det samme som at alle andre lignende produkter vil kunne drive akvariepumper.

Når du score lion celler, fra brugte sager, er de godt nok gratis, men mål lige efter hvad de indeholder af mAh, her fra to pakker, dobbelt guf i den ene.

Her er 3 18650 batterier. De to øverste er købt på ebay for en slik.

Det sidste er "skraldet" fra en 5 år gammel laptop.

Det sidste er produceret af Panasonic og selv efter 5 års tro tjeneste, følger de lade/load kurverne fra datasheet'et meget præcist. Og holder alle (9) 2600 mAh fuldt opladet.

De to øverste ebay kloner er alle forskellige og ingen af dem holde mere end 1000 mAh.

Panasonic batteriet vejer 49g, det gule fra ebay 34g og det blå 24g.

Konklusioner: du får hvad du betaler for. Der er en grund til at et godt batteri til en laptop koster 500+ kr. Og der er en klar sammenhæng mellem vægt og kapacitet.



Til dette formål kan det ikke betale sig at købe billigt i Kina; omvendt er DIY projektet ikke attraktivt, hvis der skal købes 4-6-8 batterier til danske priser (100-200 kr stk).

min "mest elendige" rekord fra ebay er 450mAh målt, på et såkaldt 3000mAh også 18650 størrelsen,
det pisser mig faktisk helt ufatteligt meget af at denne type løgn og latin bliver ved med at foregå,
og ebay er totalt ligeglade med det.
Jeg ville have det fint med at de sælger lav kapacitets celler, der skal bare stå tydeligt HVAD det er man køber.
PS: ja det er sjovt som vægten afsløre kvaliteten.

Helt enig.
Nogle af de batterier, jeg tidligere har købt, var helt klart recirkuleret og bare givet et nyt plastik omtræk. De gule er lidt sjove, kaldet "UltraFire" og samtidigt er de flere steder omtalt som decideret farlige, fordi de er set selvantænde under opladning. I hvert fald er det helt tilfældigt, hvad der er inden i.

Jeg har via ebays "Buyer Protection" (super forsikring), fået mine penge tilbage. Men leverandøren reagerede slet ikke på mine eller Ebays henvendelser.

jeg skal jo også bruge en lille lækker 230V til 12V switchmode power supply
til at lade mini LI-ION celler op med.
som altid er det fristende at købe billigt på ebay,
så her har jeg tilladt mig at lave lidt forsøg på at sammenligne pris og kvalitet.

den venstre er fra Mean Well koster 269 kr fra RS (det er endda uden moms og fragt)
den højre er fra Ebay og koster 27 kr, det er ALT incl.
uden på kassen ligner de lidt hinanden, ud over at den fra ebay ligner nogen at kastet med den,
for den er både bulet og skæv.

så låget er her taget af. top siden viser at de indeholder nærmest de samme hoved komponenter.


bund siden afsløre en masse extra lækkerier hos meanwell som slet ikke findes på den billige.

Vægt :
meanwell 176 gr
ebay type 111 gr

hvordan virker de så ?
Meanwell 12.00 Volt fra 0-2A 81.5% virkningsgrad
Ebay type 12.40 til 12.30 Volt fra 0-2A 71.9% virkningsgrad

efter at have kørt med ebay typen 45 min ved 1.78A dvs en del under oplyst maks der jo er 2A
lugtede der brænt,
trafo var 80 grader, og kondensatoren tæt på trafo også meget varm,
den er nu malet mat sort, og der kommer så termo billeder om lidt,
så jeg bedre kan få styr på hvilke dele er varme og hvormeget.


efter bare 3 min


efter 15 min, belastningen er stadig bare 1.78A


efter 45 min, bliver den ikke rigtigt varmere.

Sikkert et dumt spm, men hvorfor vil du oplade batterierne ved 12v, og hvis det er smart, hvorfor bruger du så ikke bare PSU'en til LED'erne (evt. om natten) ?

Celler oplades til 4,2 v pr stk, led over hver celle, er bare en smart måde at balancere dem på. Derfor de lidt over 12v til opladning.
Det kommer ind i skab, det er ikke meningen at disse små led skal lyse noget op.
Vi byggede en ny og bedre prototype i dag

Her et billede af den nye opstilling, køre rigtigt godt.

Det var dette billede jeg ville poste

Jeg håber at jeres ups systemer er blevet færdige.
For nu er undertegnede og cirkus fjernvarme kommet til Ballerup 😉

tak for info ken, så tager jeg lige min reserve ups med hjem fra fjernlageret,
den levere 2kW og har batteri på hele 1kWh
så er maden i fryseren i hvertfald reddet hvis i graver det hele over et par dage.