步驟1：變壓器

12V UPS使用現成的標準變壓器，所有領先的安全設備供應商均可使用。變壓器輸出應在16至17 V AC之間，并且額定最大3A。我總是喜歡過分設計，因此我將設計這種2A UPS，使其最大額定電流為3A。

一些供應商已經將變壓器安裝在外殼中，并具有過流和浪涌保護功能。

步驟2：穩壓電源

UPS必須能夠連續提供額定電流以額定輸出電壓供電，而無需依靠備用電池的幫助。因此，第一步將是設計12V電源。

一個好的開始是使用LM317穩壓器。在查看設備的額定電流之前，讓我們先從穩定的輸出電壓開始。盡管我們都習慣于指12V系統，但實際上通常是13.8V系統。此電壓是標準SLA電池的充滿電電壓。因此，對于所有計算，我將使用13.8V。

要計算組件值，請參閱LM317數據表。它指出：

Vout = 1.25（1 + R2/R1）+ Iadj x R2

，并且Iadj通常限制為50uA。

首先，我選擇R1值為1Kohm，所以

Vout = 1.25（1 + R2/R1）+ Iadj x R2

13.8 = 1.25（ 1 + R2/1K）+ 50uA x R2

13.8 = 1.25 + 1.25/10E3 x R2）+ 50E-6 x R2

12.55 = 0.00125 R2 + 0.00005 R2

12.55 = 0.0013 R2

R2 = 9.653Kohm

但是9.653Kohm的值不是標準電阻值，因此我們有使用多個電阻來接近該值。最好的解決方案是將兩個電阻并聯放置。并聯的任何兩個電阻的總電阻始終比最低電阻低。因此將電阻R2a設為10Kohm。

1/R2 = 1/R2a + 1/R2b

1/9.653K = 1/10K + 1/R2b

1/9.653K-1/10K = 1/R2b

R2b = 278Kohm

R2b為270K

R2 = 9.643Kohm ，足夠接近我們的需要。

1000uf電容器并不嚴格，但這是一個很好的值。 0.1uf電容器可降低輸出電壓的振蕩

我們現在有了一個13.8V電源，根據數據表，該電源的額定值為1.5A。

步驟3：電池充電器

要將我們的電源用作電池充電器，我們需要限制電池的充電電流。電源只能提供最大1.5A的電流，因此下一步將著眼于將電池連接到輸出的電路。隨著電池電壓的升高（充電），充電電流將減小。對于充滿電的13.8V電池，充電電流將降至零。

輸出端的電阻將用于將電流限制為LM317的額定值。我們知道LM317的輸出電壓固定為13.8V。空的SLA電池電壓約為12.0V。現在計算R很簡單。

R = V/I

R =（13.8V-12V）/1.5A

R = 1.2ohm

現在，電阻器中的功耗為

P = I ^ 2 R

P = 1.5 ^ 2 x 1.2

P = 2.7W

步驟4：電流加倍至3A最大

我選擇使用標準LM317，而不是使用額定為3A的較昂貴的穩壓器。為了增加UPS的額定電流，我簡單地將兩個電路加在一起，從而使額定電流加倍。

但是將兩個電源連接在一起會出現問題。盡管計算得出它們的輸出電壓完全相同，但是組件的變化以及PC板的布局將導致一個電源始終占用大部分電流。為了消除這種情況，組合的輸出采用限流電阻之后的電壓，而不是穩壓器本身的輸出。這樣可以確保兩個調節器之間的電壓差被輸出電阻吸收。

步驟5：最終電路

我無法提供1R2、3W電阻，因此我決定使用多個電阻來組成1R2電阻。我計算了不同的串聯/并聯電阻值，發現使用六個1R8電阻會產生1R2。正是我所需要的。現在已用六個1R8 0.5W電阻器代替了1R2 3W電阻器。

該電路的另一個附加功能是掉電輸出。存在市電時，該輸出為5V；在市電故障時，該輸出為0V。此附加功能使將UPS連接到也需要電源狀態信號的系統更加容易。該電路還包括一個板上狀態LED。

最后，在UPS的12V輸出上添加了保護保險絲。

步驟6：PC板

在這里不多說了。

我設計了一個簡單的使用Eagle的免費版本的PC板。 PC板的設計使得可以將非絕緣的快速斷開接線片焊接到PC板上。這樣就可以將完整的UPS板安裝在電池的頂部。

請確保在兩個LM317調節器上增加尺寸合適的散熱器。
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