Как-то раз в одном из компьютерных журналов мне попалась статья о том, как сделать моддинг источнику бесперебойного питания. В боковых стенках корпуса прорезались фигурные окошки, к ним изнутри крепилось оргстекло, устанавливались внутренние лампы подсветки, на переднюю панель монтировался индикатор выходного напряжения в стиле ретро... Короче, внимание уделялось главным образом изменению внешнего вида. Ну, еще заменили старый аккумулятор новым. И все. А если попробовать изготовить что-то действительно полезное?
В большинстве источников бесперебойного питания (ИБП), или, в просторечии, "упсов", индикация разряда батареи осуществляется звуковыми сигналами, сопровождающимися миганием светодиода. Чем сильнее разряжена батарея, тем чаще сигналы. А как быстро оценить степень разряда, конкретно - оставшееся до отключения время? Разве что по промежуткам между звуковыми-световыми импульсами.

Конечное напряжение разряда для герметичной свинцово-кислотной батареи - 10,0-10,5 В (для аккумулятора с нормальным напряжением 12 В). Напряжение, при котором должен прекращаться процесс заряда, - примерно 14,2 В. Но единичные светодиоды на передней панели этого наглядно показать не могут. В моем бесперебойнике (не очень известной породы - ОРС) индикация состояния батареи подобна индикации в сотовых телефонах: на ЖК-экране изображен элемент питания, разделенный на части. При включении полоски начинают бегать, показывая, что происходит зарядка аккумулятора, затем через некоторое время зарядка прекращается, и индикатор показывает полный заряд.

При работе от аккумулятора количество полосок уменьшается (весьма быстро, машина-то не офисная), показывая понижение напряжения на аккумуляторе. Когда остается одна полоска, пора отключаться, скоро сработает защита. Для того чтобы усовершенствовать индикацию на ИБП, вам понадобится небольшое количество не дефицитных деталей: транзисторов, диодов, светодиодов, а также прямые руки и немного свободного времени.

Внимание! Мы не несем ответственности за возможные последствия действий читателей, связанные с изготовлением и эксплуатацией данного устройства!
Что делаем? Ну, индикацию "как в сотике" сделать сложновато (для большинства юзеров), поэтому соберем схемку попроще. Изначальный вариант был описан в журнале Prakticka elektronika A Radio (#9 за 2004 год), в нашем же случае использованы отечественные детали. Вообще-то схема предназначена для контроля аккумулятора в автомобиле, но какая нам разница? Ведь напряжение то же самое... (Если только у вас не КамАЗ.)

Рис. 1. Блок индикации напряжения

Как схема работает? Да просто. Всего в ней пять транзисторных ключей, и в их коллекторные цепи включены светодиоды. При подаче питания на схему, если напряжение ниже 11 В, ничего не происходит. При росте напряжения через стабилитрон VD1 начинает протекать ток, открывая транзистор VT1. Загорается светодиод HL1 (желтым цветом). Если напряжение еще повышается, открывается транзистор VT2, начинает светиться светодиод HL2. Разница между напряжениями зажигания первого и второго светодиодов - падение напряжения на диоде VD2. В данном варианте при использовании деталей, перечисленных ниже, "зазор" составляет около 0,8 В. При дальнейшем росте напряжения откроется следующий транзистор и т. д.
Крайний справа светодиод - красного цвета. Он должен сигнализировать о том, что зарядка аккумулятора завершена (напряжение достигло 14,2 В). Во многих моделях бесперебойников зарядка аккумулятора осуществляется с помощью простейших цепей - трансформатора небольшой мощности (притом некрупного), диодного моста и ограничительного резистора. Более мудрые и дорогие ИБП подзаряжают батареи весьма тщательно, через продвинутые схемы. Но в данном случае схемку целесообразно встроить в старую модель.

В данном варианте пять светодиодов (и транзисторов тоже пять). Желтый загорается при напряжении около 10,5 В, далее - три зеленых, и тот из них, что справа, горит в полную яркость при напряжении порядка 12,6 В, красный загорается при 14,2 В. Это достигается с помощью нехитрой уловки: на базу крайнего транзистора напряжение подается не через один, а через три последовательно соединенных кремниевых диода. (На схеме это показано пунктиром.) Если есть желание, можете добавить еще зеленых светодиодов, включаемых, само собой, через точно такие же "ключи" на транзисторах. Но так как при отключении заряда напряжение на аккумуляторе практически сразу уменьшается до 12,6-13,0 В, то можно ограничиться и тремя "зелеными точками".

Какие именно используются радиодетали? Ничего остродефицитного. Транзисторы - типа КТ315; диоды - КД521 (годятся любые кремниевые малогабаритные); стабилитрон - Д814В; светодиоды - какие есть, но, если поставите яркие, можете потом и раскаяться, когда надоест радуга по ночам. (Внимание! При любых работах отключайте источник бесперебойного питания от сети 220 В!)

Как наладить схему, чтобы она работала так, как хочется изготовителю? Ну, для начала найдите исправный вольтметр, желательно не из самых дешевых (они врут так, что становится не по себе). Еще хорошо иметь под рукой источник питания с регулятором выходного напряжения, чтобы можно было подавать на схему напряжение от 9 до 15 В. Если такого питальника нет, найдите блок с выходным напряжением 15 В, а при наладке используйте вариант подключения входной цепи, показанный на рис. 2.

Рис. 2. Подключение входной цепи

Ну, сначала вариант для экстремалов: можно аккуратно подключиться вольтметром к аккумулятору бесперебойника, запустить ИБП, компьютер, затем загрузить какой-нибудь тест, выдернуть вилку из сетевой розетки (имитация отключения напряжения в сети), а потом замерами определить, при каком напряжении на аккумуляторе сработает защита бесперебойника и система отключится. Если вы не относитесь к любителям экстрима, считайте критическим напряжение 11 В. Для чего нужна эта величина? Читайте дальше.

Сначала рекомендуется изготовить первый слева ключ и проверить напряжение, при котором загорается желтый светодиод. Возможно, придется подобрать стабилитрон из имеющихся в наличии. Если, например, индикатор начинает светиться уже при напряжении питания 9 В, подключите последовательно кремниевый диод анодом в сторону положительного полюса питания: напряжение загорания должно возрасти примерно на 0,7-0,9 В, в зависимости от диода. Мне пришлось выбирать стабилитрон из кучи помеченных буквами А, Б, В, Г. Самым подходящим (для меня, во всяком случае) оказался тот, что с буквой В. Чем дальше по алфавиту буква, которой помечен стабилитрон, тем ниже окажется напряжение зажигания индикатора.

Помните! Напряжение ниже 10 В резко сокращает срок службы аккумулятора! Поэтому нужно подобрать такой стабилитрон, при котором желтый светодиод гаснет, когда напряжение питания уменьшается до 10,5-11,0 В.
Затем последовательно изготавливаем другие "ячейки" и проверяем их работу. Почему последовательно? Так легче устранить неисправность, если что. Итак, первый светодиод зажигается при напряжении 11 В, третий справа зеленый - при напряжении на уровне 12,6 В, остальные светодиоды горят при промежуточных значениях напряжения на аккумуляторе. Нужное напряжение зажигания красного светодиода подбирается включением диодов в базовую цепь, конкретное количество элементов зависит от их типа. В моей схеме их понадобилось три штуки (тип диодов не уточнял, какие уж попались под руку).

Светодиоды можно закрепить в отверстиях, просверленных в передней панели источника бесперебойного питания. Необходимо проделать отверстия так, чтобы светодиоды входили туда с натягом, затем залить эти детали с внутренней стороны термоклеем, чтобы случайно не выдавить их внутрь. Обратите внимание, с "изнанки" напротив светодиодов не должно быть никаких деталей, иначе вам не удастся установить переднюю панель на прежнее место. Светодиоды лучше разместить в линейку, вертикальную или горизонтальную, желтый светодиод предпочтительно поставить, соответственно, внизу или слева.

Но! Бесперебойник обычно находится где-то под столом, и заглядывать туда каждый раз неудобно. Поэтому, если есть желание, сделайте индикатор выносным, только тогда на всякий случай поставьте в цепь питания индикатора плавкий предохранитель FU1 (на 0,15-0,25 А). Это спасет ваш аккумулятор при случайном замыкании в самодельном устройстве. Используйте монтажные провода с хорошей изоляцией. Печатная схема не разрабатывалась, монтаж деталей производился на "квадратиках", резаком из ножовочного полотна фольга была разделена на участки, к которым и подпаивались выводы деталей. Рекомендация - располагать детали ключей в таком же порядке, линейкой, чтобы потом было проще разобраться.

Схема подключается параллельно аккумулятору, поэтому, если ваш бесперебойник не подсоединен к сети круглосуточно, советую сделать индикацию отключаемой. Иначе, хотя ток потребления и небольшой, при длительном перерыве в работе аккумулятор может сильно разрядиться. Но полностью не сядет, ведь индикация гаснет при напряжении ниже 11 В, а сопротивление "запертых" транзисторов высокое.
Вот все и получилось: при изменении напряжения питания индикаторы загораются и гаснут так, как нам хотелось, причем изменение яркости происходит плавно. Конечно, никакие точки и полоски не бегают, но ведь можно обойтись и без них. Существуют специальные микросхемы, позволяющие создать линейку индикаторов, но их еще нужно найти.

Если у вас отключилось электричество, но вы все-таки продолжаете работу и вдруг замечаете, что светится только желтый светодиод, поторопитесь сохранить плоды своих трудов: "Жизни осталось на пару затяжек..."