Источник бесперебойного питания для метеостанции на Raspberry pi | Астрономия и туризм в Крыму!

Источник бесперебойного питания для метеостанции на Raspberry pi

В связи со взрывом линии ЛЭП от Запорожской АЭС в Крым 22го ноября 2015го года начались многочисленные отключения электроэнергии по всему Крыму. Нас это тоже зацепило. На протяжении последней недели ноября энергия подавалась в обсерваторию лишь на несколько часов в сутки. Обычный режим работы мастерских и телескопов был нарушен, пострадала и метеостанция КрАО. Для метеорологических исследований важна статистика - как можно более длинный ряд однородных измерений. И чтобы увеличить частоту измерений, снизившуюся совсем уж до плачевного уровня, решено было разработать специализированный источник бесперебойного питания, способный снабжать метеостанцию энергией в течение длительного времени. Важным требованием является и реакция на появление-отключение электричества чтобы избежать лишнего разряда аккумулятора.

Получившаяся конструкция ИБП состоит из трех элементов: аккумулятор 12В 7Ач (наши благодарности Мише Ильину), платка "транзисторного ключа" (желтая) и плата-стабилизатор напряжения (синяя). Аккумулятор и стабилизатор легко приобрести на рынке, "транзисторный ключ" несложно изготовить самостоятельно.

источник бесперебойного питания для метеостанции

***

схема источника бесперебойного питания для метеостанции

Описание работы схемы:

"В нормальном режиме подается 5 вольт питания от блока питания, через диод D2 оно штатно идет на microusb порт raspberry pi и питает её, одновременно это напряжение через цепь D1 R2 R4 подается на базу транзистора T1 и он открыт.

Этот транзистор собой замыкает на землю управляющий вывод мощного транзистора Q1 и тот закрыт - питание на LM2677 платку не подается, и одновременно с этим на контактах гребенки 2 и 4 присутствует 5 вольт от микроюсб (они на плате соединены между собой), это напряжение не проходит на платку, блокируется диодом D3.

Как только пропадает 5 вольт от блока питания - транзистор T1 закрывается и на управляющий вывод Q1, через резистор R1 подается напряжение от АКБ, транзистор открывается и пропускает через себя питание на платку преобразвателя и та через диод D3 штатно подает на малину 5 вольт.

Как только напряжение снова появляется - Т1 опять открывается и блокирует Q1, цепь отключается и все начинает работать как в начале."

источник бесперебойного питания для метеостанции

Испытания показали, что Raspberry pi с подключенной метеостанцией потребляет 0,3 А при напряжении 5 В, что составляет 1,5 Вт.  Используемый аккумулятор с напряжением 12 В и емкостью 7 Ач способен выдать "на гора" 84 Вт/ч. То есть метеостанция сможет от него проработать 84/1.5 = 57 ч. В настоящее время идет тестирование и наладка работы ИБП.

Сергей Назаров

Олег Кутков