raspberry ups

ik ben al een paar jaar bezig om ene goeie UPS te kunnen bouwen voor mijn raspberry.
er zijn al diverse topics geweest, maar die lopen zo verouderd achter dat het beter leek een nieuwe te starten.

in het begin draaide mijn raspberry server op een gewone net adapter.
in een latere fase heb ik een 12V lader gemaakt die een lood accu oplaadde, en van die lood accu de 5V maakte.
dit had ik gerealiseerd met 2x LM2596 printjes.

deze gebruik ik nu al jaren niet meer voor volgend probleem:
-niet kortsluitvast, 1 tikte en de boel knalt uit elkaar.
-ze zijn niet stabiel. als je ze nu afregelt op 5.00V, kunnen ze volgend jaar evengoed op 4.3V staan. mijn server is hierdoor een tijd offline gegaan door een falende print. (de 13.8V voeding was gezakt naar 11, dus lood accu leeg. de 5V was ook gezakt naar 4.5 hetgeen de raspberry instabiel maakte)http://users.skynet.be/fa438830/Lm2596.jpg

om dit te kunnen controlleren, kocht ik dan zo een voedingske gekocht met display. dze heeft het iets meer dan 1jaar uitgehouden om dan spontaan uit te vallen. afkoppelen en terug aansluiten werkt die weer voor 15min en valt uit.
https://img2.banggood.com/thumb/view/oaupload/banggood/images/2A/5D/e6a61621-00c3-4bb0-8c44-06238eeb4908.jpg

ik ben nu dus op zoek achter een superbetrouwbaar DC converterje die kortsluitvast is, makkelijk in te stellen en te controlleren en vooral... het ding moet MEER dan 1jaar meegaan.

als voeding gebruikte ik een aangepaste dell laptop lader die van 19.5V is teruggebracht naar 13.8V. die is ondertussen ook gesneuveld doordat er water is ingekomen. nu tijdelijk hangt er een ordinaire lood accu lader op
de 12V accu is nog steeds in orde.

als iemand tips heeft van betere systemen om van 230V naar 13.8V te gaan, en van 13.8V naar 5V, mogen die hier ook vermeld worden. het is de bedoeling dat ik ooit naar een li-ion accu pack ga ipv lood

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken

Hoeveel runtime heb je nodig?

Is een Xiaomi powerbankje geen optie? Dan heb je 10.000 of 20.000mAh Li-ion en die dingen hebben pass-through, dus normaliter draait ie op de voeding en de powerbank neemt t over bij uitval.
Optocouplertje op de ingangsvoeding naar een poortje van je rPI en je kan ook alerts sturen als de voeding wegvalt, dan draait ie nog wel ff door op de powerbank.

En eventueel een kant- en klare oplossing?

http://www.mini-box.com/picoUPS-120-12V-DC-micro-UPS-battery-backup?sc…

http://www.mini-box.com/OpenUPS2?sc=8&category=981
http://www.mini-box.com/OpenUPS?sc=8&category=981

Dan hoef je alleen nog maar naar 5V. Met de OpenUPS kun je 6V eruit gooien. (of bv 7V). Met een low-drop reguliere 7805 erachter heb je een betrouwbare 5V uitgang welke ook nog kortsluitvast is (1 of 2A afhankelijk van je exemplaar)
Hetzelfde kun je natuurlijk ook achter een LM2596 doen: Zet die 'gewoon' op 7 of 8V output, dan heb je wat marge als een spanning inzakt en laat een 7805 er 5V van maken. Kost je wel wat efficientie (Warmte ontwikkeling) maar dan is ie wel simpel en kortsluitvast

EL83

Special Member

Qua 230V > 12(13,8)v met backup gebruik ik al een paar jaar een MeanWell Ad-55A. De backup accu word op de voeding aangesloten en heeft een instelbare laadspanning
https://www.conrad.nl/nl/mean-well-ad-55a-acdc-inbouwnetvoeding-geslot…

Deze kom ik vaker tegen als voeding in toegangscontrole kasten dus ik acht deze wel betrouwbaar.

De 5V maak ik met een DC-DC converter wat ooit bij een Garmin motor GPS zat.

Op 15 januari 2018 10:34:34 schreef DJSmiley:
Hoeveel runtime heb je nodig?

zoveel als nodig :-). de laatste keer dat de voeding het lief afweten, heeft de boel ongeveer 2-3dagen op lood accu gedraait.
ik moet nog eens een controle systeem maken dat melding geeft op de rpi als de 12 of 5V slecht wordt, daar echter nog geen tijd voor gehad.

zo een powerbank vertrouw ik ook nog niet 100% als die jarenlang zo op de lader blijft hangen
die LM's is weer miserie. als ik ze afregel op 8V, en na verloop van tijd gaan ze naar 6.5V gaat de 7805 het ook niet goed meer doen. die chinese printjes met LM's op zijn niet stabiel. ik kan misschien wel eens proberen met vaste weerstanden ipv die rommel potmetertjes op die print

nu dus vooral op zoek achter een GOEIE DC/DC converter, liefst met aflezing van de spanning op een LCD

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken

Hoi,

ben ik blij met dit topic op deze grijze maandagmorgen.

Juist omdat ik nu ook bezig ben met een UPS voor mn Pi en nog wat andere zaken.

En dan nog met de zelfde opzet en componenten als fcapri.

Als voeding gebruik ik een Meanwell 12V 2A schakelende voeding, zoals deze dat EL83 aangeeft maar zonder batterij functie, deze is afgeregeld op 13.5V waar ik dan terplekke 12V of 5V maak met die LM2596 modules.

Dit werkt nu toch al paar maand 24/7. Tot zover was ik tevreden van alles, dus wou ik dit alles in een mooi kastje te bouwen

Loodaccu word 7 of 12Ah, is meer dan genoeg voor deze toepassing.

Heb nog een 24Vdc backup nodig ook, maar deze brengt niet op als blijkt dat de 5 of 12Vdc niet betrouwbaar is.

Mijn idee is om bij de LM78xx familie te blijven, weegt rendement van zoiets klein op tegenover minimum 5jaar betrouwbaarheid?

Pi and Pimatic

wel, je moet een beetje nadenken wat je doet.
bedoeling is dat ik ook zonnepaneel gevoed ga werken met een accu, dan is rendement wel belangrijk.

nu heb ik een 12V accu van een 24Ah.
mijn adsl modem verbruikt een 1.5A op 12V en hangt momenteel niet aan de accu, de rasperry heeft iets van 1.2A nodig op 5V.
met een dc/dc converter zou ik 0.5A uit de accu trekken en kan die dat 48uur volhouden.
met een 7805 regelaar zou ik op 20uur met een lege accu zitten.
in de winter is het niet erg om wat extra warmte te genereren, in de zomer minder gewenst

al bij al toch zaken om rekening mee te houden. ik heb mijn oude server afgebroken en ben naar raspberry gegaan voor het lage verbruik (6W). t zou beetje dom zijn om dan ineens weer 14.4W te gaan verstoken.

ik wil ook geen gewone lood accu lader aanschaffen omdat ik in de toekomst naar li-ion wil overstappen. betrouwbaarheid is hier nog een issue.

graag zou ik nog extra backup voorzien,
zou de 230v lader het ineens begeven, dan loopt de accu leeg (prima, is die voor gemaakt).
maar als de accu leeg is, zou ik graag nog een extra backup voorzien en dan ook met een alarm signaal erop zodat ik kan ingrijpen.
als de 230V voor 2dagen afwezig is, dan is het geen electriciteitspanne, maar is er iets stuk. zonnepaneel gaat hier in de toekomst dan een oplossing voor bieden (opladen met zonnepaneel en wat tekort is, komt erbij via een netlader.)

[Bericht gewijzigd door fcapri op 15 januari 2018 12:51:27 (22%)

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken

-niet kortsluitvast, 1 tikte en de boel knalt uit elkaar.

Da's natuurlijk je eigen schuld als je geen zekeringen gebruikt... :)
Voor accu laden gebruik ik meestal een PB137, of een MC34063 (kun je spanning en max stroom instellen)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Gebruik een LT1083 of LT1085, lowdrop, regelbaar of vaste spanning en heel stabiel op lange termijn.

Ooit eens een voeding gemaakt voor op het werk en ze heeft meer dan 10j gewerkt 24/7 tot ze de boel plat smeten.

LDmicro user.

hersenspinsel...

Men neme bv 8 12V 7aH loodaccus in serie is dus 96Vdc
bij 13.8V laadspanning word dit 110.4Vdc,
deze dan gebruiken om PC voeding te voeden.

Genoeg om een Pi enzo...
8 SLA's à 20euro...

Rendement?

Pi and Pimatic

Ik wilde ook een ups voor mijn Raspberry, maar wilde eigenlijk zo weinig mogelijk extra komponenten.
Daarom voor deze oplossing gekozen: http://raspi-ups.appspot.com/en/index.jsp
Met deze power bank: https://www.amazon.co.uk/dp/B00FBD3MVA/ref=nosim?tag=raspiups0f-21
230V adapter gaat naar ingang power bank en uitgang power bank gaat naar Raspberry.

Ik heb nog wel een test gedaan met de power bank, de ingang schakelen en kijken of de uitgang stabiel bleef. Een paar uur geschakeld, een minuut power bank laden en een minuut niet laden. Aan de uitgang van de power bank een relais met houd kontakt. Dit enkele uren getest zonder probleem.

en hoe zit het met de cellen dan? op welke spanning worden ze gehouden, hoe lang gaan ze nu mee, hoe lang gaan ze binnen 5jaar nog meegaan?

ik ben een ups aan het ontwerpen met li-ion die na 5-10jaar nog altijd genoeg capaciteit over heeft. de truk hierbij is om de cellen onder de 4.0V te houden. die powerbank zal de cellen allemaal op 4,2V houden.

nu werkt ik momenteel met een 12V24Ah lood accu, op een aangepaste laptop adapter en een DC/DC converter van 12V naar 5V. deze accu werd zo gekozen omdat mijn internet modem ook op 12V werkt.
priobleem nr 1 is dat al die DC/DC converters niet stabiel zijn. de LM2596 reeks begint te verlopen na een paar jaar, die digitaal instelbare houden er opeens mee op na 500-600 dagen... allemaal heen onhandig als je een server in de lucht houd.
nu ben ik bezig met het idee om parallel modules te gaan bouwen. gaat de ene neer, doet de andere verder. kan ik nr 1 wisselen.
beetje zoals de redundant voedingen in echte servers.

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken
KGE

Golden Member

Die instelbare moduultjes kunnen op zich wel lang werken, alleen de kwaliteit van de (meerslagen)potmetertjes is vaak onder de maat. De oplossing is om die in te stellen, waarde te meten en te vervangen door een vaste weerstand.

Je kunt de weerstand ook uitrekenen aan de hand van de datasheet en de vaste weerstand die er al op zit.

Daarna nooit geen problemen met deze moduultjes, de converter IC's zijn meestal wel goed. Bij die hele kleine moduultjes is voor de stabiliteit vaak nog een low ESR elcootje nodig aan de ingang zeker wanneer je wat langere toevoerdraden gebruikt.

Verder altijd een TVS of zener over de uitgang zetten (of in het gevoede apparaat) en een zekering of polyfuse in serie met de ingang.

Ik gebruik voor mijn pi zo'n MP2307 buck converter met de truukjes van KGE hierboven: trimmer vervangen door SMD weerstanden & low-ESR elco aan in- en uitgang. De voeding is 12V, battery backup met 7 nimh cellen in serie die permanent met 20mA worden geladen. Gaat al 1,5 jaar goed, weet alleen niet hoe lang die NiMh cellen zullen meegaan... we shall see.

Voordeel van die MP2307 modules is ook dat ze efficiënter zijn dan de LM2596 tegenhangers, door ingebouwde synchronous rectifier. Uit eigen metingen, 12V in, 5V/0.5A uit, bleek de MP2307 92% efficiënt en de LM2596 slechts 78%.

Verder monitor ik met een programmaatje de batterijspanning. Als die te laag wordt, wordt automatisch een shutdown uitgevoerd. In de pi zit geen ADC, ik heb zelf een SAR ADC gebouwd met de PWM van de pi via een RC laagdoorlaat aan de ene kant van een comparator, en de batterij aan de andere kant. Door de PWM te variëren kan je kijken bij welke waarde de comparator omklapt. Niet heel nauwkeurig maar voldoende voor dit doel. Indien interesse kan ik source & schema wel eens online gooien.

in het begin had ik ook gewoon een 5.2v voeding hangen met een stel nimh aan de IO pinnen (5.2V op 4 cellen is elk 1.3v, niet 100% vol, wel vol genoeg).
http://users.skynet.be/fa438830/rasp1.jpg

je kon wel ff snel je adapter van stopcontact wisselen, maar in 1 kamer uittrekken, en in een andere inpluggen ging net niet. nimh zakt vreselijk snel in als ze van 'oplaadmodus' naar 'lever-energie modus' gaan. spanning zakte te snel naar 1.15V (4.6V totaal) waardoor de raspberry corrupt werd (viel niet uit, was ook niks meer mee aan te vangen). ook de levensduur van nimh ging vreselijk achteruit als je ze 24/24 maanden aan een stuk laat opladen. die zijn er ook niet voor geschikt.

vandaar mijn keuze voor een grote lood accu (en staan nog 3 spares in de garage te wachten om bij aan te sluiten). ik heb ook ergens 2 loodaccu banken van 96V staan uit een ups. ook niks mee aan te vangen.

er zijn mogelijkheden genoeg, maar stabiliteit en lange levensduur zijn meestal de knelpunten van al die dingen. met een lood accu ga je geen 8jaar redden.

ik probeer nu iets modulairs op te bouwen. ik wil iets in deze stijl bouwen:
https://www.velleman.eu/images/products/0/k8006b.jpg

-een grote moederprint waar 230v in komt, en waar je dan 1-2 of 3 parallel voedingen kan hangen die daar 13.6V mee maken.
-halverwege een paar aansluitingen voor accu's met een eigen stroombeperking tegen overladen (lood,li-ion,...).
-van die accu naar 5,2V DC over 1-2 of 3 DC/DC converters. de raspberry zelf ook met 2 aansluitkabels voorzien (1 via de normale micro usb plug, 1 over de usb plug waar ik dan communicatie hebt naar die moederprint. zodat ik kan uitlezen welke voedingen het doen, status van de accu's, status van de DC/DC converters. met als extra functie dat de raspberry ook via die usb plug beperkt voeding kan krijgen (bv enkel 5.0v ipv 5,2 zodat er geen stroom loopt als het normale circuit nog werkt.

mijn huidige plan is:
2 DC converters aansluiten op 5.2V alsredundant voedingen. elk levert de helft van de stroom, maar elke DC converter kan de raspberry server zeldstandig voeding.
een 7505 5.0V backup voeding die overneemt als de 2 bovenstaande stuk gaan en de 5.2V niet meer gelevert wordt
gaat er een DC converter uit, dan gaat het bijhorende ledje uit en kan ik ze hot swappen met een nieuwe
raspberry zal via een ADC alle spanningen kunnen uitlezen en weergeven op scherm. eventueel via email alarm versturen als iets kapot gaat

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken