Знай напряжение

Офисные и бытовые источники бесперебойного питания (ИБП) для рядового пользователя представляют собой «чёрные ящики». Возможности управления ими обычно сведены к минимуму. Светодиоды сигнализируют о текущем режиме («работа от сети», «работа от батареи», «защита от перегрузки» или «необходимо заменить аккумулятор»), а кнопкой можно включать, выключать ИБП и проверять его работоспособность.

О состоянии батареи ИБП пользователь обычно узнаёт при отключении электроэнергии, когда выясняется на практике, сколько минут аппарат держит нагрузку. А неплохо было бы знать это заранее, чтобы вовремя заменить подсевший аккумулятор или весь ИБП целиком.

Читатель может резонно заметить, что в продаже есть интеллектуальные ИБП с цифровыми индикаторами и интерфейсом для подключения к компьютеру, а также со специальной программой, которая позволяет определить состояние батареи. Это верно, но покупка «продвинутого» аппарата, каким бы замечательным он ни оказался, принесёт мало радости любителям что-нибудь смастерить своими руками.

Мы предлагаем нашим читателям дооснастить простенький ИБП миниатюрным ампервольтметром M3430 (DSN-VC288), способным измерять постоянное напряжение до 100 В и постоянный ток до 10 А. Подобное устройство легко приобрести через Интернет или в салонах розничной сети «Чип и Дип». Устроено оно просто: на миниатюрной плате размещены два цифровых вольтметра, из которых один измеряет малое напряжение на низкоомном токовом шунте.

Стоит отметить, что существуют многочисленные аналоги M3430 и даже версии, рассчитанные на измерение тока величиной до 50 А. Последние работают с подключением внешнего шунта.

Прибор M3430 оснащён двумя разъёмами. Малый, с тремя контактами, предназначен для того, чтобы на внутренние схемы подавать напряжение питания (4,5-30 В по тонким чёрному и красному проводам) и измеряемое напряжение (жёлтый провод). Через большой (силовой) разъём с двумя контактами пропускается измеряемый ток. Чёрные провода на разъёмах гальванически связаны между собой.

Стоит отметить, что для измерения напряжений от 0 до 100 вольт ампервольтметр нужно питать от отдельного источника. Если же для питания прибора воспользоваться измеряемым напряжением, тогда его диапазон сужается до 4,5-30 вольт. Ещё одна особенность M3430 - однополярность, то есть неспособность измерять отрицательные токи и напряжения. Учтите, что у ампервольтметров других типов может быть иная цветовая кодировка проводов и даже всего один разъём.

В ИБП вольтметр имеет смысл задействовать для контроля напряжения на аккумуляторе, чтобы можно было судить, насколько он заряжен. Амперметр в принципе может измерять ток разряда или заряда батареи. Мы выбрали последний вариант, рассудив, что в момент блэкаута пользователю будет не до показаний прибора. Тем более что разрядный ток может превышать допустимый для модели M3430 предел измерения в 10 А.

Для иллюстрации мы взяли широко распространённый ИБП марки APC Back-UPS CS 650. У него зарядный ток формируется импульсным источником напряжения. Найти схему к этому ИБП нам не удалось, зато нашли схему для модели Back-UPS CS 500, из которой выяснили, как устроены цепи заряда, и смогли выбрать точку для подключения измерительного токового шунта (см. рисунок на шаге 2). На печатной плате имеющегося ИБП мы быстро обнаружили высокочастотный трансформатор, ко вторичной обмотке которого подключён однополупериодный выпрямитель, состоящий из диода и электролитического конденсатора. Осталось разрезать на плате печатный проводник, заземляющий минусовой выход выпрямителя, чтобы включить в разрез токовый шунт амперметра. Вольтметр подключили к контакту батареи.

Питание на измеритель подавали через тумблер, чтобы можно было отключать прибор на время, пока ИБП просто стоит на полке, дожидаясь своего часа.

При работе будьте аккуратны, соблюдайте правила техники безопасности.

Далее следуйте инструкциям на фото.