UPS online casera

Hola! Como primer post voy a compartir como hacer una UPS on line con una fuente de computadora y una bateria de moto.... la idea, no gastar U$S300, solo $200.

Ahora, yo no tengo ni idea de electrónica, asi que como todo novato busque en internet. Encontren un post que me lo soluciono, asi que lo transcribo con algunas anotaciones mias:

Fuente de 12V. regulada
Construida a partir de una fuente de P.C.




Introducción.-La enorme proliferaciónde modelos eléctricos que estamos viendo en la actualidadviene impulsada por los grandes avances en el campo de losacumuladores eléctricos, que han permitido unas relacionespeso / capacidad y unos ratios de carga y descarga impensables tansolo unos pocos años atrás.
También se hanpopularizado los cargadores rápidos inteligentes que soncapaces de cargarnos una batería en el mismo campo de vuelo enmenos de una hora reponiendo solo la carga faltante, sin provocarsobrecargas ni sobrecalentamientos; pero muchos de estos cargadoresestán diseñados para funcionar exclusivamentealimentados desde la batería de nuestro vehículo, asíque si queremos usarlos en casa necesitaremos una fuente dealimentación que nos proporcione tensión estabilizada yalta corriente.

El tipo de fuente que mas se acerca a nuestrosrequerimientos son las que se utilizan para alimentar a lostransceptores móviles de radio, que nos ofrecen una tensiónestabilizada en torno a los 13,5V y corrientes desde unos 3 Amperioshasta más de 50; el gran inconveniente de estas fuentes, siobviamos el tamaño y el peso, es el precio, que en el caso deun modelo que cubra nuestras necesidades mas exigentes (unos 12 ?15 Amperios) puede superar en muchos casos el del propio cargador.
Existen alternativas económicas y tal vez una de las másutilizadas sea la fuente de alimentación de PC. Estas fuentesson relativamente pequeñas y ligeras teniendo en cuenta lasaltas corrientes que son capaces de entregar, pero no siempre dan elresultado que se espera de ellas: La tensión en vacíono suele alcanzar los 12V y baja cuando se le requiere corriente, loque impide un funcionamiento correcto si intentamos cargar bateríasNi-xx de 8 elementos o Lipo de 3 elementos con cargadores económicosque no dispongan de elevador de tensión.

Si tenemos un buencargador capaz de elevar la tensión de entrada para cargar masde 8 Ni-xx o mas de 3 Lipo seguramente podremos usar la fuente dePC... Siempre que la corriente que necesitemos no haga bajar latensión por debajo del nivel en que el cargador decide que nopuede garantizar un funcionamiento correcto y detiene la carga. Estosuele suceder, según modelos, en torno a los 10.5 ? 11V.Finalmente también puede suceder que la propia fuente decidaque la caída de tensión se debe a un exceso de consumoy se apague para evitar daños, y esto puede suceder concorrientes de 2 ó 3 Amperios, ridículas si lascomparamos con los mas de 8 Amperios que ?en teoría-podría proporcionarlos en la línea de 12V una viejafuente AT de 200W. Las explicaciones que se suelen dar a estefenómeno son de lo más variopinto, siendo la mássocorrida que este tipo de fuentes necesitan una cierta carga en lalínea de 5V para entregar toda la corriente en la líneade 12V, lo cual nos lleva a la solución típica:Derrochar energía conectando una resistencia de carga o unalámpara de coche a la salida de 5V, para arañarle a lasalida de 12V unas décimas de voltio que nos permitan unfuncionamiento mas o menos correcto de nuestro cargador.

Naturalmenteesta chapuza, aunque nos dé un cierto margen de maniobra enalgunos casos, no es la solución al problema.
Elconcepto.



Las fuentes dealimentación de PC
están fabricadas ciñéndose a un criterio fundamental: La economía de costes; algo queresulta evidente si pensamos que un producto fabricado en China y quetiene que atravesar medio mundo, pasando por las manos de unimportador, un distribuidor, un detallista y varios transportistas,nos viene a costar unos 10 ó 12? en la tienda deinformática de la esquina.

La tensión masimportante
en una fuente de PC es la de 5V, ya que con ella se van aalimentar casi todos los circuitos lógicos de nuestroordenador. Se podría pensar que es mas importante la de 3V apartir de la cual se alimenta el microprocesador, pero existen en laplaca base reguladores que estabilizan las tensiones de alimentaciónpara el micro. Entre las menos importantes se encuentra la líneade +12V, que solo se utiliza para alimentar ventiladores, motores deHDD, FDD, CD-ROM, DVD, y para comunicaciones por RS232. Losrequisitos mas exigentes se conforman con una tolerancia del 15% enlas líneas de +3V, +12V, -5V y ?12V, y si a unfabricante de fuentes le pagamos mortadela podemos estar seguros deque no va a darnos jamón. La única tensiónestabilizada que vamos a encontrarnos es la de +5V y todas las demásvan a ir referenciadas a esta, así que la solución paraconvertir nuestra fuente de PC en una fuente de 12V estabilizados esmodificar el circuito de realimentación del regulador. Porsuerte la gran mayoría de las fuentes AT y ATX usan comoregulador el mismo C.I.: el controlador PWM TL494(http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/tl494.pdf) o su clónico el KA7500(http://www.fairchildsemi.com/ds/KA%2FKA7500C.pdf),lo que nos va a permitir ?tunear? casi cualquier fuentesiguiendo unas simples directrices, independientemente del modelo ofabricante.


Antesde comenzar...


Son necesarios paraacometer esta labor
algunos conocimientos básicos deelectrónica
(identificación de componentes y capacidadde seguir un esquema simple), un pequeño equipo de taller(soldador tipo lápiz con punta fina en buen estado, pompetade des-soldar o en su defecto trencilla de des-soldar, polímetro,alicates de corte de precisión, cuter... etc) y ciertahabilidad en el manejo de estas herramientas. Desaconsejo totalmentela realización de estas modificaciones a cualquiera que nodisponga de los conocimientos, habilidades y equipo necesario, todavez que en el interior de la fuente vamos a encontrar tensionespeligrosas de 220V en alterna y hasta 310V en continua, que puedenprovocar graves lesiones o incluso la muerte si no se toman lasprecauciones oportunas. Cualquier manipulación de la placadebe realizarse con la fuente apagada y desconectada de la redeléctrica. El autor describe el presente procedimiento demodificación solo a título informativo y declinacualquier responsabilidad por daños o mal funcionamientoderivados del mismo.
Manos ala obra.

                            [table][tr][td][/td][td]
No es necesario quecompremos una fuente nueva
de alta potencia para este proyecto, cualquier fuentecilla de 200W nos va a proporcionar mas de 8 Amperiosen la salida de 12V, mas que suficientes en la mayoría de loscasos. De hecho una arcaica fuente AT de las que alimentaban a unordenador de hace más de 10 años sería idealpara nuestro propósito, ya que la placa es mucho mas simple ydespejada, con menos componentes dado que proporciona menos líneasde tensión. Para ilustrar este proceso he escogido una viejafuente ATX de 300W para PIII procedente de desguace. [/td][/tr][tr][td]   [/td][td]   [/td][/tr][tr][td]Una vez escogida la víctima tendremos que localizar el controlador PWM. Como dijimos antes tenemos que buscar un TL494 o equivalente (DBL494, IL494, GL494, SL494, KIA494...) o su clónico el KA7500. En este caso nos encontramos un TL 494.Una vez localizado encenderemos la fuente ?simplemente accionando el interruptor si es AT o uniendo además el cable verde a uno de los negros si es ATX- y procederemos a unir el cable negativo del polímetro a un cable negro y medir la tensión presente en la patilla 1 del controlador. En este caso, como casi siempre, he encontrado 2,5V (en realidad 2,46V debido a tolerancias de componentes). ¡¡ATENCIÓN!! Debemos proceder con extremo cuidado; ya que, como dije antes, en una fuente enchufada hay presentes tensiones muy peligrosas. Además, si por descuido cortocircuitamos con la punta del polímetro los pines 1 y 2, dejaríamos libre de referencia al controlador; y esto provocaría fluctuaciones en las tensiones de salida que pueden dañar a los condensadores.fuente 4 Llegados a este punto es conveniente que entendamos un poco el funcionamiento de un controlador PWM. Como podemos ver en el diagrama de bloques presente en el datasheet del integrado, los terminales 1 y 2 son las entradas de un comparador. En la patilla 1 nos vamos a encontrar una tensión de realimentación tomada de la línea de 5V; en teoría nos podríamos encontrar cualquier tensión fija entre 0 y 5V, en la práctica y tras probar en varias decenas de fuentes siempre he encontrado referencias de 2,5V ó 5V. En la patilla 2, que es la otra entrada del comparador, nos vamos a encontrar la tensión de referencia, tomada a partir de la salida de 5V presente en la patilla 14 del controlador, que en la práctica va a ser exactamente la misma tensión que habremos medido en la patilla 1; en realidad es el propio controlador el que se encarga de mantener igualadas estas tensiones, ya que si la tensión de la línea de 5V cae por un aumento de consumo, el controlador sube el duty-cycle de la señal de conmutación para que esta tensión suba y se iguale con la referencia, y si la tensión sube por una disminución de consumo, el controlador baja el duty-cycle para que la tensión baje y vuelva a igualarse con la de referencia. En esto consiste la regulación de una fuente conmutada, y nuestra misión es conseguir que la señal de realimentación presente en la patilla 1 del controlador proceda de la salida de 12V en lugar de la de 5V. La idea es muy simple: Mediante un divisor resistivo debemos obtener una señal de realimentación para el comparador; y este divisor debe ser tal que, cuando la tensión proporcionada por la línea de 12V sea la que nosotros queremos, la tensión de salida del divisor sea igual a la referencia presente en la patilla 2. [/td][/tr][/table]

                  [table] [tr] [td]En esta imagen podemosver dos redes de realimentación compuestas por simplesdivisores de tensión resistivos. La primera es muy similar ala de una fuente de PC que tenga tensión de referencia de2.5V, la segunda es la que deberíamos poner en su lugar. Enteoría, sin más modificación que cambiar unaresistencia podríamos obtener 12V en la línea de 5V;pero en la práctica esto nos causaría serios problemas,así que lo que haremos es anular la realimentaciónexistente y proporcionarle al controlador una realimentaciónnueva desde la salida de 12V.
Vamos a tomar un valorfijo para una de las resistencias y calcularemos la otra. El valordebe ser relativamente alto para no desperdiciar corriente perosuficientemente bajo como para que la impedancia de entrada delcomparador no nos influya en el resultado. 2K7 puede ser un valoradecuado. Ahora calcularemos el valor de la otra resistencia paraobtener la tensión deseada, que en este caso van a ser 13.5VEste valor no está tomado al azar, es el que tenemos en unabatería de plomo de 12V nominales a plena carga, y ademásnos permite sacarle unos vatios de propina a la fuente, que nosvendrán muy bien si queremos usar cargadores avanzados ybaterías de alta capacidad y muchos elementos.
Supongamos en primerlugar una tensión de referencia de 2.5V, que es la que noshemos encontrado en este caso:

R2 = [(Vout * R1)/Vref] ? R1
R2 =(( 13.5 * 2700 ) / 2.5) - 2700 = 11880 ohmios


En la prácticavamos a usar una resistencia de 12K, que es el valor standard máscercano.
Es decir si la tensión de referencia es de 2.5 V usaremos una resistencia de 12k en el lado positivo (+12V en la placa aunque obtendremos 13.5 aproximadamente) y otra de 2k7 en el lado de masa.
SI la tensión de referencia es de 5 V. la resistencia del lado positivo será de 4k7.

Si nos encontramoscualquier otro valor de tensión de referencia, o queremosconseguir una tensión distinta, podemos calcular la red derealimentación necesaria con la anterior fórmula.[/td][/tr][tr][td][/td][td][/td][/tr][tr][td]Una vez que hemosadquirido las resistencias necesarias para nuestro proyecto,continuamos con la modificación. Desmontamos la placa delchasis y eliminamos todos los cables de salida que no vamos a usar(los rojos, los naranjas, el violeta, el gris, el blanco, el azul,algunos de los negros...) En este caso nos hemos quedado solo con 3amarillos (+12V), 3 negros (masa) y el verde (encendido). Dejamosvarios amarillos y varios negros porque son de una seccióndemasiado fina como para que uno solo soporte la intensidad que puedeproporcionarnos la fuente. Como alternativa podríamoseliminarlos todos y sustituirlos por dos cables de secciónadecuada.[/td][/tr][tr][td]Soldamos el extremo delcable verde a masa, en uno de los pads que habrán quedadolibres al eliminar alguno de los cables negros.[/td][/tr] [/table]
         [table][tr][td][/td][td][/td][/tr][tr][td]Ahora preparamosnuestra red de realimentación. Soldamos una patilla de laresistencia de 2K7 a un pad de masa y una patilla de la resistenciade 12K (si la referencia es de 2.5V) o de 4K7(si la referencia es de5V) a un pad de +12V. Las patillas libres de ambas resistencias lassoldamos juntas.
Antes de continuarvamos a hacer una comprobación para ver si todo estácorrecto. Vamos a encender la fuente (para lo cual recomiendo volvera montar la placa en el chasis); y conectando el cable negro delpolímetro a un cable negro de masa, vamos a medir la tensiónpresente en el punto medio de nuestra red de realimentación.Si todo va como debe, encontraremos una tensión en torno a los2V (si la referencia es de 2.5V) o de unos 4V (si la referencia es de5V). En cualquier caso, si dividimos la tensión de la líneade +12V (cables amarillos) por la tensión presente en la redde realimentación, y el resultado lo multiplicamos por latensión de referencia de nuestra fuente (2.5 ó 5, segúncorresponda) el resultado debe ser muy aproximadamente la tensiónque esperamos encontrarnos al final (unos 13.5V). Si la tensiónque nos encontramos en el divisor resistivo no es la esperada,tendremos que repasar el proceso hasta encontrar el error, porque lospasos que nos quedan no admiten fallos.[/td][/tr] [/table]
                      [table] [tr][td]Llegados a este punto yaun a riesgo de resultar pesado, quiero volver a hacer hincapiéen
la necesidad de un cuidado extremo,
ya que cualquier mínimoerror cometido en el proceso puede ser la diferencia entre un éxitoy unos fuegos artificiales (los que hayan visto explotar uncondensador electrolítico sabrán a qué merefiero). Aunque en algunas fotos se ve la fuente de alimentaciónfuncionando desmontada de su chasis, esto es un riesgo sopesadocorrido en pro de la claridad de las fotos, y NUNCA debe hacerse. Osrecuerdo que en la placa están presentes los 220V en alternade la red; y más de 300V en continua.[/td][/tr][tr][td][/td][td][/td][/tr][tr][td]De nuevo tenemos quedesconectar la fuente y desmontarla de su chasis para localizar elpin 1 del controlador. Una vez lo tengamos correctamenteidentificado, cortaremos la pista que lo une a la realimentaciónde la línea de 5V.
¡¡¡ATENCIÓN!!! Desde estemomento y hasta que conectemos el pin1 a la nueva realimentación,es IMPERATIVO que no volvamos a enchufar la fuente bajo ningúnpretexto.
Ahora unimos medianteun cable el pin1 del controlador con el punto medio de nuestra red derealimentación. Tenemos que asegurarnos de que las soldadurasson perfectas, siendo especialmente cuidadosos con la del pin1 por ladificultad que conlleva.[/td][/tr][tr][td]
Lo más difícilya está hecho.
Volvemos a revisarlo todo las veces que hagafalta hasta estar completamente seguros de que no hemos cometidoningún fallo. Volvemos a montar la placa en el chasis y (porsi acaso) apartamos un poco la cara mientras enchufamos la fuente.Tal vez os parezca exagerado, pero los condensadores electrolíticosrealmente explotan cuando se pasan de tensión.
Voila! Hemos conseguidouna salida de 13.35V en lugar de los 13.5V esperados, esto es debidoa las tolerancias de los componentes y es una pequeñadiferencia que no tiene importancia. Lo realmente importante es queestos 13.35V van a mantenerse cuando le pidamos corriente, ahora sitenemos una fuente estabilizada.[/td][/tr][tr] [td]Ya solo nos queda unpoco de bricolaje para dejar la fuente a nuestro gusto, pero eso yaes un proceso que no reviste dificultad; y que en todo caso se puedeencontrar documentado en múltiples páginas webdedicadas a este tema.

Para terminar, un avisode posible problema.
Aunque nuestra fuente regule correctamente lasalida, es posible que se nos apague o funcione de manera erráticaal requerirle una cierta corriente. Esto puede sucedernos porque enla placa hay comparadores de ventana que monitorizan las diferentestensiones e inhiben el funcionamiento del regulador si cualquiera deellas baja o sube de unos márgenes prefijados por elfabricante. La salida de estos comparadores atacan al pin4 delcontrolador. En el caso de sucedernos esto, debemos comprobar lastensiones que se alcanzan en las líneas de +3, +5, -5 y ?12V.Si ninguna de ellas es potencialmente peligrosa para loscorrespondientes condensadores de filtro, podríamos cortar lapista que llega al pin4 y conectarlo a masa. Si alguna de lastensiones se aproxima al límite de funcionamiento de suscorrespondientes condensadores (suelen ir bastante justos) tendríamosque eliminar dichos condensadores antes de tirar a masa el pin4. Eneste caso siempre habría que actuar con conocimiento de causa,no es recomendable para profanos.[/td][/tr][tr][td]
A modode epílogo.
Cuando acometí la realizaciónde este artículo, compré una flamante fuente ATX de450W para realizarle la modificación; y al abrirla ¡ZAS!,la primera en la frente: Me encontré con un desconocido.

El DR-B2002.
Curiosamente he sido incapaz de encontrar el datasheet de estecontrolador. Casi la única referencia que aparece de el en lared, en idioma inteligible, es una consulta en un foro americanosobre diseño, en el que un usuario pide que alguien leproporcione el datasheet del integrado, seguido de una listainterminable de ?pásamelo a mi también?. Encualquier caso, haciendo un poco de ingeniería inversa heencontrado la entrada de realimentación del comparador en lapatilla 14 y he modificado la fuente sin mayores problemas. Si vemosque aparecen muchos de estos en las fuentes para PIV, se podríadocumentar la modificación mas [/td][/tr][/table]
fuente: http://radiocontrol.es/modules.php?name=Content&pa=showpage&pid=68&page=1


Hasta ahi es el post de donde saque la info, ahora mis anotaciones. En resumen:

1- abrir la fuente
2- sacar todos los cables menos 3 amarillos, 3 negros y, si es una fuente ATX dejar tambien el verde. Soldar este verde en uno de los pads de los negros.
3- encontrar el controlador PWM y medir el voltaje de referencia (2,5 o 5 V) sobre el PIN1 y un cable negro (usar un buen tester)
4- Soldamos una patilla de laresistencia de 2K7 a un pad de masa y una patilla de la resistenciade 12K (si la referencia es de 2.5V) o de 4K7(si la referencia es de5V) a un pad de +12V. Las patillas libres de ambas resistencias lassoldamos juntas
5- con un minitorno, cortar la pista que une el PIN1 del controlador con el resto (del otro lado de la plaqueta)
6- hacer un puente entre el PIN1 del controlador y las patillas soldadas juntas en el punto 4
7- listo, en este punto deberia dar un voltaje de 13,5 aproximadamente

A tener en cuenta:
Punto 3: este es el punto que mas se me complico ya que estos controladores son distintos en diferentes fuentes y, como dije que yo no se nada de electronica, solo me funciono con los controladores que dice ahi que encontre en 2 fuentes ( TL494, DBL494 y KIA494). La cuestion en este punto es encontrar el controlador y ubicar el PIN1 para medir con el tester si da 2,5 o 5V.



Punto 5: aca use un minitorno con una fresa chica



Resultado final:




Alimentando a un router:



LES RECOMIENDO QUE PRIMERO HAGAN EL PUNTO 3, ES DECIR ENCONTRAR EL CONTROLADOR Y VER SI EL PIN 1 (GENERALMENTE ES ESTE PERO PUEDE VARIAR) ES EL VOLTAJE DE REFERENCIA (2,5 O 5V) YA QUE ESTE CONTROLADOR PUEDE SER DISTINTO EN DIFERENTES FUENTES, SI NO DEBERAN BUSCAR EL DATASHEET DEL CONTROLADOR Y VER QUE PIN ES EL VOLTAJE DE REFERENCIA. SI EL CONTROLADOR NO TIENE ESTE PIN, NO SE PUEDE APLICAR ESTE METODO PARA ESTE PROBLEMA, SI NO ESTAN SEGUROS NO PROCEDA
EN MI EXPERIENCIA DE 6 FUENTE QUE DESARME SOLO ENCONTRE 3 CON UN CONTROLADOR APROPIADO


Bueno, espero que les sea util. Recuerden leer el post original que indica las precauciones que tienen que tener, no se guien solo con el resumen que hice al final.
UPS online casera
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6 Comentarios UPS online casera
jja buen ingenido amigo! yo tengo ups pero lo desconecte sale muxo de luz!"
la ups con la fuente de poder O_O me gusta ^^ veremos que se puede hacer solo que me falta el cautin LOL jaja   buen post y buen esfuerzo a fav +10
buen post, esperemos que me anime a armarlo y ya veremos  
Gracias por los comentarios. y a animarse, que si lo pude hacer yo  que ni idea de electronica lo pueden hacer. Hoy termine las pruebas y estubo casi 48hs enchufado sin problemas y 2 y 1/2 horas de autonomia alimentando al router con una bateria de 5A, y recargo a la perfeccion... asi que probado y funcionando!
interesante post.. bien explicado.. pero en realidad es un cargador de bater?
Cita alemares44: Mostrar
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