Ноу-хау в бесперебойном питании компьютера

[Денис]

Придумал ноу-хау.
Область: бесперебойное питание компьютера.
Среди посетителей форума, имеющих инженерное образование надеюсь найти понимание, потому что, как им известно, любое инженерное нововведение должно нести какую-либо пользу или экономию. В данном случае имеется экономия.
Суть новшества вот в чем: Как вам известно, источники бесперебойного питания эмулируют напряжение в сети (при отсутствии оного), тоесть, блок переобразует постоянный ток с батареи в переменный и повышает до 220 вольт. Однако, блок питания компьютера снова выпрямляет ток и понижает его до 12 вольт. Естественно на повышение-понижение и конвертацию тратится энергия, которую можно было бы обратить в ценные секунды (а возможно и минуты) автономной работы.
Я предлагаю создать ИБП, состоящий из двух блоков ("сплит-система", как современные кондиционеры). Внешний блок с батареей и встраиваемый блок, заменяющий собой БП компьютера (своего рода заглушка-переходник). Таким образом, компьютер все время запитывается 12 вольтами, вне зависимости от того, от какого источника работает внешний блок. Для избежания повреждения компьютера неправильным подключением - заглушку и основной блок соединять одним из сертифицированных низковольтных разъемов.
Если таким же образом подключить к ИБП: ЖК-монитор, сетевое оборудование и все что работает на низком напряжении и постоянном токе, то экономичность системы в целом должна возрасти в разы! Для совместимости со старыми ЭЛТ-мониторами и т.п. конечно придется оставить парочку высоковольтных выходов, однако, если их не задействовать, то энергия на них тратиться и не должна.

Как всегда в таких случаях, у меня возникают сомнения: может такой "велосипед" уже изобретен? Например, ноутбуки — они же, я уверен, по такой схеме и работают (избегая лишней конвертации тока). Собственно, предварительный проход гуглом дал похожие, но не требуемые результаты: в основном идет упор на разработку внешних источников питания для barebone-систем, нацеленный на снижение шума и устройства, имеющиеся на рынке имеют малую мощность. Устройств именно в том виде, в котором предлагаю я — пока не обнаружено.

[Debugger]

Что-то мне вспомнилось, как у меня была идея собрать компьютер из самых "горячих" (сильно греющихся и потому дешевых) элементов без кулеров (еще экономии), и самые холодные зимы с отключенными тепловыми батареями не страшны.

[tyomitch]

Надо как раз из самых горячих элементов с кулерами, чтобы тепло было не только самим элементам, но и обитателям комнаты

[Ig]

...экономичность системы в целом должна возрасти в разы!...

КПД современных преобразователей достигает 90%. Следовательно, в сумме сэкономите Вы всего процентов двадцать (с часа - 12 минут), а геммороя со стандартами и пр. получите на порядок больше.

[Денис]

КПД современных преобразователей достигает 90%. Следовательно, в сумме сэкономите Вы всего процентов двадцать (с часа - 12 минут), а геммороя со стандартами и пр. получите на порядок больше.

Тогда такой вопрос: Почему компьютер от ИБП работает 4-5 минут, а ноутбук от батареи около получаса? При этом ноут по производительности может превосходить комп.

[Debugger]

Потому что в ИБП батарея фуфлявая (ибо она не для работы без тока, а для избежания потерь данных при отключении тока), а в ноуте - хорошая.
А вообще, идея нормальная.
P.S. tyomitch, забыл про отсутствие кожуха сказать

[Zenitchik]

Я слышал (не в нете, а в провайдерской конторе, где реботал) об умельцах, которые снимали батареи с ИБП и подключали к клеммам автомобильные аккумуляторы. Точных цифр не помню, но продолжительность работы измерялась десятками минут.

[Debugger]

А если машинный аккамулятор запихнуть в ИБП то получится, по сути дела, внушительных размеров ноутбук

[Alexanbar]

В компьютерах используеься НЕСКОЛЬКО напряжений.

И все они в конце концов идут из одного места, т.е., из блока питания. Целый ворох проводов. К тому же никто не отменял жёстких требований к разбросу напряжений. Это обеспнечивает все тот же блок питания. ПРи полном разряде аккумулятора напряжение РЕЗКО уменьшается.

Просто, если очень хочется, чтобы компьютер запитывался от 12 в., нужно использовать другой источник питания, в которм первичный преобразователь работает не от 220 В, а от 12В.

В принципе, такое возможно, но поскольку все-таки электричество нам поставляется в виде переменного напряжения 220, не вижу в этом особого смылсла.

К тому же, как уже говорили выше, аккумулятор бесперебойника в принципе не рассчитывается на долгую работу. Иначе он будет иметь большие размеры

Разве что, если комп работает в автомобиле.

[pronto]

В первую очередь надо сходить в патентное бюро и, если такого патента нет, оформить это ноу-хау на себя (правда это будет стоить денег и ещё денег для продления патента). А потом уже думать о её целесообразности, эффективности и путях реализации.

[Zenitchik]

если такого патента нет, оформить это ноу-хау на себя

А если есть - собрать и пользоваться молча.

[Ig]

Тогда такой вопрос: Почему компьютер от ИБП работает 4-5 минут, а ноутбук от батареи около получаса? При этом ноут по производительности может превосходить комп.

Смотрим наклейку на БП десктопа. Видим: 300, 350, 400, 450 или даже 500 Вт. (И это без монитора.)
Берем ИП для ноутбука. Максимум 100 или немногим больше Ватт.

Ы?

[Хакер]

Основная мысль понятна: тебе кажется лишним преобраование постоянки в переменку для питания БП, потому как в БП она опять преобразовывается в постоянку.

Однако преобразование это — вовсе не лишнее. Как верно замектил Alexanbar, системе требуется куча разных напряжений относительно шины GND для нормальнойр работы. +12, +5, +3.3, -5, -12 вольт относительно GND.

Где ты все эти напряжения собираешься брать?

Можно использовать батарею на 24V и поделить напряжения резистривным делителем, — скажешь ты. Действительно можно. Но у такого делителя есть один большой недостаток: ток идёт через сам делитель. Когда мы работает от автономного источника нам особенно необходимо, чтобы вольт-амперы шли на полезные нужды, а не сжигались где попало. А здесь сжигаются на делителе.

Величина тока зависит от сопротивления резисторов в делителе; эти сопротивления можно сделать большими, и тогда потери энергии в делителе будут незначительными. Но тогда, поскольку один из таких резисторов будет включен последовательно нагрузке, мы не сможем обеспечить нагрузку должным током.

Вобщем, делитель — совсем не вариант.

Остаётся: трансформатор с несколькими выводами вторичном обмотки, ШИМ. И то, и то требует переменного тока.

Получается, что переменный ток просто необходим.

[Zenitchik]

Получается, что переменный ток просто необходим.

Кроме того, для переменного тока чем больше напряжение, тем меньше ток при той же мощности == меньше потерь при передаче.

[Денис]

Хм, да. Делитель, катушки трансформатора. это я не учел. Тогда можно сделать так: между блоком заглушки и ИБП пустить многожильный кабель. Поставить батарею из нескольких банок (по 3.5 V каждая). и запитать правильными подключениями все необходимые напряжения. Вооот. А при работе от сети, ИБП будет запитывать жилы кабеля своими напряжениями от катушек трансформатора. Так мы обеспечим и бóльшую мощность и "защиту от дурака" (то о чем я беспокоился с самого начала - чтобы нерадивые пользователи не воткнули 12-вольтовую заглушку в розетку 220 напрямую))

Насчет потерь: При полуметровом участке длины кабеля между главным блоком и заглушкой больших потерь быть не должно, я полагаю.

[Хакер]

[quote=Zenitchik]Кроме того, для переменного тока чем больше напряжение, тем меньше ток при той же мощности == меньше потерь при передаче.[/quote]
Не только для переменного.

Денис
БП выдаёт стабильное напряжение, без просадок, не зависящее от скачков в сети и, главное, от подключения мощных нагрузок. Ибо в БП обратная связь, влияющая на скважность ШИМ.

У батареи таких фич нет. У неё есть внутреннее сопротивление, и если подключить к батареи нагрузку с эквивалентным сопротивлением, равным внутреннему батареи, напряжение просядет вдвое.

БП же будет изо всех сил выдавать нужное напряжение, работая на пределе возможности.

[Watts[]n!]

А у меня уже была подобная идея, когда собирался свой старый "первый пень" поставить в машину.
Снимать и обрабатывать показания датчиков, подвешенных на LPT, и информировать водителя о повышении, например, температуры охлаждающей жидкости или понижении давления масла, или неисправностях самих датчиков (что-то вроде речевого автоинформатора).
Потом бросил маяться фигнёй... Ибо на микроконтроллерах это гораздо проще реализуется + нет потребности в целом букете разных напряжений, к тому же некоторые из них двуполярные. Питание стабилизируется трёхрублёвой микросхемкой.

[Денис]

напряжение, без просадок

Да, точно. Почитал про переменный и постоянный ток, обновил знания. Да, ничего не выйдет. Переменный ток рулит!

[Zenitchik]

Хм... БП выдаёт стабильное напряжение

Хм... Это называется стабильная вольт-амперная характеристика (ВАХ). Или может полого-падающая.
Не знаю, как в БП, но в сварочных источниках тока обратная связь для этого не требуется: ВАХ тупо обеспечивается конструкцией.