Circuito de backup de bateria:um guia abrangente para fazer um

Há uma grande chance de você ter sofrido uma queda de energia, mas automaticamente recebeu outra bateria. As baterias de backup geralmente fornecem energia para um sistema sem fonte de energia primária ou externa. As baterias de backup podem variar de amplas instalações de sala de baterias para fonte de alimentação ininterrupta (UPS) a células únicas em computadores. Exemplos de aplicações são drives de estado sólido, servidores, despertadores, aplicações médicas e diversos sistemas onde a energia é uma garantia. Este artigo apresenta projetos de circuitos de backup de bateria, sendo o principal deles uma fonte de alimentação de 12V.

Bateria de backup em uma placa-mãe

O que é um circuito de backup de bateria?

Os circuitos de backup de bateria são tipos de circuitos que transferem imediatamente a carga para a bateria quando não há alimentação principal. No entanto, se houver uma fonte principal, a carga muda para a fonte de alimentação à medida que a bateria de backup entra no modo de carga.

Você encontrará principalmente o circuito de backup de bateria em aplicativos que compreendem sistemas de vigilância, como operação de alarme. Assim, sempre que a rede elétrica do curso falhar, a bateria de backup instantaneamente pega a carga.

(alarme de segurança residencial)

Diagrama esquemático do circuito de backup da bateria

Diagrama esquemático de um circuito de backup de bateria

O diagrama fornece um circuito simples de backup de bateria. E em termos de funcionamento;

• O 7812 IC fornece 12 V de CC regulada para alimentar o circuito. Além disso, carrega a bateria recarregável.
• Em seguida, o LED mostra o status de energia.
• Se a fonte de alimentação estiver disponível, D1 encaminhará a polarização e passará a corrente para a bateria via R2. No nosso caso, o valor de R2 deve fornecer uma corrente de 90mA para ajudar no carregamento lento.
• No entanto, sem a alimentação da rede, as polarizações diretas D2 e ​​as polarizações reversas D1. Consequentemente, ele faz backup do circuito.

Crie seu circuito de backup de bateria

Agora, vamos fazer nosso circuito de backup de bateria usando os exemplos abaixo.

Fonte de alimentação de 12V com circuito de backup de bateria

Usaremos uma fonte de alimentação de 12V para fazer um circuito de backup de bateria para nosso primeiro projeto DIY. Quando há tensões de alimentação, a carga muda para essa alimentação principal à medida que a bateria entra no modo de carregamento automático. No entanto, quando não há alimentação de rede, o circuito transferirá automaticamente a carga atual para a bateria - um método de backup.

Materiais a serem preparados

Os componentes de hardware para o circuito incluem;

• Uma bateria – 12V 7,2AH,
• Díodo Zener – 9,1 V ou diodos Schottky para baixa tensão, ou seja, 0,4 V,

Um diodo Schottky

• LM812 IC,
• Relé – 12V
• LED verde,
• Transformador abaixador – 110 V ou 230 V CA a 12 V/1 mA,
• 4 retificadores de ponte – 1N4007,
• Capacitores – 1000µF/50 V, 330µF, 100nF,
• Resistores – 1KΩ (3 peças), 10KΩ, 470RΩ,
• Alternar,
• Transistor – 2N4401, 2N4403 e
• duas peças de um diodo para 1N4007 e 1N4148.

Diagrama de circuito

Diagrama de circuito de uma fonte de alimentação de 12V com backup de bateria

Princípio de operação explicado

O circuito acima compreende três partes para esta tecnologia avançada de modo de comutação de fonte de alimentação de 12V.

• A primeira parte envolve um transformador abaixador que fornece energia ao circuito de backup da bateria.
• O segundo possui carregador de bateria automático, 12V 7.2AH. Alternativamente, você pode usar 12AH ou 10AH para um backup de bateria mais longo. Baterias SLA de 25 ou 20 AH também são recomendáveis, embora demorem mais para carregar, diminuindo assim o tempo de backup. Por exemplo, uma bateria descarregada de 20AH pode levar até 20 horas para carregar totalmente.

Quando a bateria estiver totalmente carregada, o circuito parará de funcionar instantaneamente. Além disso, o LED verde aqui indica se você tem uma bateria totalmente carregada.

• A terceira parte é o regulador de tensão. Ele usa capacitores de suavização e IC LM812 para fornecer uma tensão de backup limpa e fixa de 12V.

O circuito produz uma corrente de saída de 1A que se adapta a dispositivos que trabalham sob uma corrente de 1A.

Você pode modificar o circuito usando diodos adequados e um transformador de alta amperagem para obter uma corrente ainda maior. Além disso, um transistor IC pode alterar a corrente de saída. Eventualmente, o circuito carregará a bateria de maior amperagem mais rapidamente.

Observações sobre o ajuste do circuito

Antes de usar o circuito, você precisará fazer alguns ajustes.

• Primeiro, conecte o circuito a uma tensão de alimentação ajustável de 14,4V.
• Em seguida, remova o transformador e a bateria. Depois disso, conecte a fonte de alimentação onde você tinha inicialmente a bateria.
• Continue ajustando o resistor variável de 10K até que o LED verde acenda.
• A quarta etapa envolve a substituição da fonte de alimentação ajustável pelo transformador e bateria originais. Seu circuito entrará em modo de carregamento.
• Enquanto estiver carregando, verifique se o LED acende quando a voltagem da bateria chega a 14,4V. Você também pode usar um multímetro para verificar a tensão. Se o LED não acender, ajuste o resistor variável de 10K até acender.

(Lâmpada de LED)

• Seu circuito está pronto para uso.

Circuito simples de bateria reserva de 5V

O circuito simples de 5V é aplicável em projetos de microcontroladores onde você precisa manter uma fonte de corrente sem interrupções.

Circuito simples com bateria de reserva de 5V

Seu funcionamento é o seguinte;

Quando o principal falha, a bateria automaticamente assume a carga. Então, quando o principal começa a funcionar, a bateria muda para o modo de carregamento.

Uma forma alternativa de backup

Um backup de bateria geralmente entra em estado de espera quando a energia principal falha. No entanto, apenas as seções de alarme de seu sistema ou memória volátil crítica recebem energia. Como tal, você precisará de uma bateria superdimensionada para transportar dados em interrupções de duração.

Por outro lado, os sistemas de backup baseados em capacitores fornecem energia contínua quando a energia principal falha. Dessa forma, o sistema transferirá dados voláteis para a memória flash usando energia de backup de curto prazo. Mas você precisará de recursos de segurança adicionais para garantir que os capacitores não excedam sua tensão máxima no modo de carregamento.

Conclusão

Uma bateria de backup funciona alternando de um modo de carregamento para um método de backup. Com os devidos cuidados, como temperatura média e umidade, sua bateria de backup pode durar de 3 a 5 anos para energia de backup.

Você está planejando fazer o(s) projeto(s)? Que tal você entrar em contato conosco com as dúvidas técnicas para obter mais orientações quando estiver travado. Teremos o maior prazer em ajudar.