Pomerne často je potrebné poskytnúť svojmu zariadeniu záložné napájanie. Tento článok popisuje 4 spôsoby, ako to zabezpečiť.

Najjednoduchšie

Najjednoduchší spôsob prepnutia na záložné napájanie sú 2 diódy

Len jedna z diód bude otvorená zo zdroja, ktorého napätie je väčšie. Výhodou schémy je jednoduchosť a nízke náklady. Nevýhody obvodu sú zrejmé: závislosť záťažového napätia od prúdu, typu diódy (Schottkyho alebo obyčajná) a teploty. Napätie bude vždy nižšie ako napätie zdroja o veľkosť poklesu napätia na dióde.

Trochu zložitejšie

Tento obvod je trochu komplikovanejší, funguje nasledovne: keď je prítomné napätie VCC, a je väčšie ako napätie záložného zdroja (v tomto prípade je to batéria BT2), potom je mosfet uzavretý, pretože napätie na hradle je vyššie ako na zdroji, prechod napätia do záťaže a zdroja je zabezpečený rozpojenou diódou D3. Keď VCC zmizne, napätie na bráne zmizne spolu s ním, ale dióda vo vnútri mosfetu sa otvorí a poskytne napätie v zdroji, a keďže teraz je napätie v zdroji, ale nie v bráne, tranzistor sa otvorí úplne, čím sa zabezpečí prepnutie batérie bez straty napätia. Tento spôsob je výborný na spínanie napájania pre GSM modul, zvolíme externé napätie 4,5V, potom cez diódu D3 príde do modulu 4,2-4,3V a napätie z batérie potečie bez straty.

Drahé, ale bez straty

Bez straty napätia môžete prepínať zdroje pomocou špeciálnych mikroobvodov, najmä údajový list na stiahnutie LTC4412 Tento mikroobvod však môže byť vzácny a drahý.

Optimálne bezstratové

No, dospeli sme k optimálnej metóde bez akýchkoľvek strát. Najprv sa pozrime na blokovú schému LTC4412

Hneď je jasné, že v tom nie je nič zložité, tak prečo si to nezopakovať na diskrétnych prvkoch? Blok PowerSorceSelector je matica dvoch diód, ktorá dodáva energiu zvyšku obvodu, A1 je komparátor, AnalogController nie je jasné, čo, ale môžeme predpokladať, že nerobí nič mimoriadne dôležité, neskôr sa ukáže prečo.

Skúsme to znázorniť.

DA3 je porovnávač. Porovnáva napätie na dvoch zdrojoch. Napájané diódou D4 alebo D5. Keď je napätie na VCC väčšie ako na batérii, výstup komparátora sa zvýši, čím sa zatvorí VT2 a otvorí VT3, pretože je pripojený k výstupu cez menič. VCC teda prechádza do záťaže bez straty. V prípade, že VCC je menšie ako batéria, nízka úroveň na výstupe komparátora zatvorí VT3 a otvorí VT2.

Musím povedať pár slov o výbere dielov. DA3, DD1 musia mať spotrebu, ktorá je v danom systéme prijateľná, výber je veľmi široký, od niekoľkých miliampérov až po stovky nanoampérov (napríklad MCP6541UT-E/OT a 74LVC1G02). Diódy sú nevyhnutne Schottkyho, ak je pokles na dióde vyšší ako prah otvorenia tranzistora (a pre IRLML6402TR to môže byť -0,4 V), potom sa nebude môcť úplne zavrieť.

Mohlo to fungovať len vtedy, keď napätie hlavného zdroja zmizlo, nemohlo chrániť záťaž pred poklesom alebo zvýšením napätia. Tieto nedostatky boli v novej verzii zariadenia opravené, a to:

1. Zariadenie neprepne záťaž na záložný zdroj ani v prípade nízkeho napätia hlavného zdroja.

Zariadenie nie je schopné prevádzky pri napätí menšom ako 6 voltov.

Zariadenie nebude chrániť záťaž, keď sa napätie zvýši nad prípustnú hodnotu.

Nová verzia zariadenia má výrazne vylepšené vlastnosti.

Schopný pracovať so vstupným napätím hlavného zdroja od 6 do 15 V.

Ochrana záťaže pred podpätím alebo prepätím. Na reguláciu napätia hlavného zdroja slúžia dva komparátory. Keď je hlavný zdroj napätia vypnutý, prevádzka zariadenia je podobná ako v predchádzajúcej verzii.

Prúd spotrebovaný záťažou je obmedzený iba maximálnym prúdom, ktorý vydržia kontakty použitého elektromagnetického relé.

Zariadenie je napájané zo záložného zdroja 12 V a spotrebuje prúd cca 100 mA Ak je napätie hlavného zdroja menšie ako 12 voltov, je potrebné použiť stabilizátor a pripojiť ho k medzere znázornenej na schéme. a tiež nastaviť prahy ochrany pomocou konštrukčných odporov.

Prevádzka zariadenia

Napätie hlavného zdroja je privádzané do rezistorov R6 a R12, z ktorých je napätie privádzané na vstupy komparátorov, kde je porovnávané s napätím vychádzajúcim zo stabilizátora VR1. Aby sa pri zmene napätia záložného zdroja nemenili prahy ochrany, je použitý samostatný stabilizátor VR1. Stručne popíšem, na čo sú tieto trimovacie odpory určené. Rezistor R12 je zodpovedný za spustenie ochrany, keď napätie klesne pod minimálny prah, ktorý je nastavený týmto odporom. V mojom prípade je táto prahová hodnota 10,5 voltu a na jej nastavenie pri vstupnom napätí 10,5 voltu pomocou tohto odporu nastavte napätie na kolíku 7 komparátora na 1,3 V, čo je nižšie ako prevádzkový prah komparátora. komparátor, keďže napätie na 6. nohe mikroobvodu je 1,65 voltu, ochrana bude fungovať okamžite. Rezistor R6 je zodpovedný za vypnutie ochrany v prípade kritického zvýšenia napätia hlavného zdroja. V mojom prípade je maximálne napätie nastavené na 13 voltov. Pri tomto napätí musí byť rezistor R6 nastavený na 4 volty na 5. nohe mikroobvodu, čím sa spustí ochrana a prepne sa záťaž na záložný zdroj. Vďaka týmto odporom sa ochrana spustí, keď napätie klesne na 10,5 V alebo sa zvýši na 13.

Najzaujímavejšou časťou obvodu je zostava namontovaná na mikroobvodoch DD1 a DD2. Je to vlastne ochranný obvod. Dva vstupy tohto uzla sú pripojené k komparátorom, ale aby sa na kolíku 8 mikroobvodu DD1 objavila logická úroveň 1 a fungovala ochrana, musia byť vytvorené určité podmienky. Tento uzol je zaujímavý aj tým, že na výstupe 8 DD1.1 sa objaví logická jednička, ak sú na vstupoch rovnaké logické stavy, buď dve 0 alebo dve jedničky, ak je na jednom vstupe 1 a na druhom 0, ochrana nebude fungovať.

Ochranný obvod funguje nasledovne. Pri normálnom vstupnom napätí hlavného zdroja funguje iba komparátor DA1.2, keďže napätie je nad minimálnou prahovou hodnotou vypnutia a preto otvorený výstupný tranzistor komparátora DA1.2 uzatvára piny 4 a 5 prvku DD2.4. k zemi, čo je podobné stavu logickej 0 a na vstupoch 1 a 2 prvky DD2.3 majú napätie asi 4,5 - 5 voltov, čo je podobné stavu logickej 1, keďže napätie nedosahuje 13 voltov a komparátor DA1.1 nefunguje. Za týchto podmienok nebude ochrana fungovať. Keď sa napätie hlavného zdroja zvýši na 13 voltov, komparátor DA1.1 začne pracovať, výstupný tranzistor sa otvorí a skratovaním vstupov 1 a 2 DD2.3 na zem násilne vytvorí logickú úroveň 0, čím vynúti na oboch vstupoch sa objaví logická úroveň 0 a spustí sa ochrana. Ak napätie klesne pod minimálnu prahovú hodnotu, potom napätie privádzané do 7. vetvy komparátora klesne na úroveň pod 1,65 voltu, výstupný tranzistor sa uzavrie a prestane spájať vstupy 4 a 5 prvku DD2.4 so zemou, čo povedie k nastaveniu napätia na vstupoch 4 a 5 4,5 - 5 voltov (úroveň 1). Keďže DA1.1 už nefunguje a DA1.2 sa zastavil, je vytvorená podmienka, pri ktorej sa na oboch vstupoch ochrannej jednotky objaví logická jedna úroveň a bude fungovať. Činnosť uzla je podrobnejšie znázornená v tabuľke. V tabuľke sú uvedené logické stavy na všetkých kolíkoch mikroobvodov.

Tabuľka logických stavov prvkov uzla.

Nastavenie zariadenia

Správne zostavené zariadenie vyžaduje minimálne nastavenie, a to nastavenie prahov ochrany. Aby ste to dosiahli, namiesto hlavného zdroja napätia musíte k zariadeniu pripojiť regulovaný zdroj napájania a pomocou orezávacích odporov nastaviť prahové hodnoty ochrany.

Vzhľad zariadenia

Umiestnenie dielov na doske zariadenia.

Zoznam rádioelementov

Toto zariadenie je potrebné na automatické prepínanie záťaže medzi hlavným (prioritným) a záložným elektrickým vedením. Ak je to naozaj na prstoch, potom, aby ste v prípade výpadku elektriny vo vidieckom dome mohli spustiť generátor a pokračovať v surfovaní po internete, kým sa výpadok neodstráni :-)

Výsledok: Môžete to vziať
Pod výrezom je niekoľko fotografií s celkovým objemom približne 4-5 megabajtov

Chcel som napísať ďalšiu fascinujúcu recenziu o power banke alebo o nabíjačke B6 alebo o pieste od Xiaomi, ale to je v budúcnosti. Zatiaľ si prečítajte nudnú recenziu na vec s motorom - Carlsonov automatický spínač

Aj keď je to nevyhnutná vec, v každodennom živote sa používa pomerne zriedka, takže sa pokúsim dodržať základnú zásadu: „stručnosť - str. T."

Takže.
V prípade výpadku elektriny má vidiecky dom benzínový generátor. V paneli je špeciálny vypínač, ktorý pripája dom buď na elektrinu zo stĺpov, alebo na elektrinu z generátora. Predtým som používal reverzný spínač od známej firmy ABB, ale táto vecička je ťažko prepínateľná a dosť drahá (v súčasnosti stojí spínač na 63A prúd 100-120 $).

Pred necelým rokom nám zhoreli 2/3 domu, tak ho teraz prerobili a opäť musíme riešiť prepínanie medzi hlavným vedením a generátorom. Rozhodol som sa ušetriť a kúpiť si podobný prístroj od Číňanov za drobné.
upd. Dovoľte mi vysvetliť samostatne - dom vyhorel kvôli vyhorenému potrubiu v kúpeľnom dome, a nie kvôli elektrike. A slová o kopejkách by sa mali interpretovať tak, že 120 dolárov za jednoduchý manuálny spínač, ktorý nemá ani ošúchaný odpor, je podľa mňa prehnané. Jeho cena je v deň trhu 15 dolárov, čo je presne to, na čo bola vypočítaná.

V procese hľadania som narazil na automatický spínač za 16,56 USD a po týždni uvažovania bolo rozhodnuté, že skúsim hrať čínsku ruletu, keďže na túto vec neboli žiadne recenzie ani žiadne iné informácie a ja som naozaj hľadať to

Doprava zadarmo nebola, najlacnejšia platená doprava bola cez SPSR, stála 17,25 USD. Ropucha, samozrejme, protestovala, ale celková suma 33,81 USD je stále nižšia ako 100 USD, ktorá sa rýsuje na obzore, a tak ukázal silu vôle a klikol na tlačidlo „Kúpiť od tohto predajcu“.

Výsledkom je týždeň čakania pred odoslaním, potom ďalších 12 dní cestovania po kontinente a nakoniec vzácna krabica leží v schránke na balíky 3 minúty od domova. Pre tých, ktorí sa s tým ešte nestretli, je schránka na balíky (pošta) vec zložená z mnohých buniek na rýchle prijímanie pošty. Do terminálu zadáte tajný kód z SMS, otvorí sa bunka s vaším produktom, vezmete ho a radujete sa

Štandardne zabalené: bublinková fólia, kartónová škatuľa, v plastovom vrecku samotný vypínač

To, že si účtujú peniaze za doručenie, neznamená, že sa s ním bude zaobchádzať opatrnejšie. Tá moja bola zrejme vypustená. Kov s hrúbkou asi 1 mm bol ohnutý, aspoň im nespadol plastom dole, pravdepodobne by praskol

Prvá vec, ktorá vás upúta, je pomerne veľká hmotnosť a rozmery. Výška 12 cm, šírka 15 cm, hĺbka 13 cm Váha asi jeden a pol kilogramu. Na šírku teda tento modul zaberie až 7,5 DIN priestoru. To však nie je oveľa viac ako ABB

Súprava obsahuje dve skrutky na upevnenie rukoväte a dve nálepky k nej. Prečo? Zdá sa, že to nie je škoda. Plus štandardný „žobrák“ o „päťhviezdičkovej pozitívnej spätnej väzbe“ (nakoniec som dal 4 hviezdičky, ale o tom nižšie)

Druhým je telo s veľkými medzerami. Samotný plast je obyčajný, nezapácha a je dosť hustý. Na kovovú základňu je však pripevnený slabými sponami, a preto medzery medzi vekom a základňou dosahujú 1 mm.

Stačí stlačiť dve polovice k sebe a medzery zmiznú

Pohľad zdola

Dobre, medzery nie sú veľký problém. Nakoniec sa postaví do štítu, kam najmä netreba pozerať. Vyzlečme si „šaty“ v očakávaní technoporna

No, nie porno, samozrejme, ale techno. Najjednoduchším zariadením sú dva pakety, dva koncové spínače a reverzibilný motor. Kontroverzný dizajn, podľa môjho názoru, ale keď si pamätám 16,5 USD, chápem, že je to hnidopich

Na prednej strane zariadenia sú 4 LED diódy. LED sa rozsvieti, ak je na príslušných kontaktoch v blízkosti napätie. Takto môžete sledovať stav hlavnej a záložnej linky. Tieto LED môžu byť tiež duplikované na prednej strane štítu pripojením kontroliek k zelenému konektoru

Všetko vyzerá celkom úhľadne, vnútorný perfekcionista nie je nijako zvlášť rozhorčený

Ale spájkovanie bolo trochu sklamaním. Strýko Liao mierne sabotoval svoju monotónnu prácu spájkovania LED diód

Jedna LED je zle spájkovaná, spájka odpadla, noha visí, ale na fotografii to nie je veľmi viditeľné

Druhá LED dióda je smutnejšia: zabudli jej odhryznúť vodiče a ušľachtilý soplík zvesili pájkou

Dobre, spájkovačka a nožnice na drôt sú po ruke, dá sa to odstrániť za pol minúty. Kontrolujeme zvyšok elektroniky, zdá sa, že nie sú žiadne zárubne

Možné napojiť na elektrinu.
Vypínač funguje. Navyše je pomerne rýchly (doba spínania je okolo 1 sekundy) a tichý, čakal som od takéhoto motora viac hluku. Ak prepnete červený spínač do režimu manuálneho spínania, kľučkou sa točí dosť ťažko, ale ľahšie ako pri spínači ABB spomínanom vyššie

Aby som to zhrnul: je to úplne normálne zariadenie, myslím si, že v prevádzke s ním nebudú žiadne problémy, nie je čo zlomiť. Odporúčam, ale s vizuálnou kontrolou pred uvedením do prevádzky. V predvečer 11.11 predané zvýšili cenu o jeden a pol dolára, no zúčastňuje sa akcie s cenou 16,50 $ :-)
upd. V komentároch odporúčajú nahradiť čínske stroje ruskými analógmi, aby sa eliminoval potenciálne slabý článok, kto vie, ako sú vo vnútri zabudované (potom zmením a do recenzie pridám rozobratý stroj)

Zabudol som spomenúť jednu nuanciu. Je to zrejmé, ale predsa. Táto vec iba prepína linky, ale nezapína generátor. Preto, keď vypadne prúd, stačí ísť a spustiť generátor (štartuje sa tlačidlom). Akonáhle je na záložnom vedení napätie, automatický prepínač prepne dom na energiu z generátora. Ak je v tomto čase napájanie, prepínač prepne dom späť naň, generátor bude musieť ísť a vypnúť

Automatizácia tejto časti, aj keď je možná, nie je relevantná, pretože výpadky elektriny sú spojené najmä s nehodami v mestskej sieti, ktoré sú pomerne zriedkavé a dajú sa pomerne rýchlo odstrániť.

Ďakujem za tvoju pozornosť. Pýtajte sa, kritizujte, chváľte. Predsa prvý príspevok

Upd.
Uverejnil video, ďakujem madeweb!
Vo videu je počuť cudzie zvuky - manželka robí vyšívanie, šije na stroji. Neboj sa :-)

Aktualizácia 2.
Síce sú tu ističe (D63A), no kĺb riadenia im nedovolí fungovať pri prúdovom preťažení. Keď stroj zapnete, päsť ho podopiera zospodu a keďže samotný motor je veľmi tesný, nedôjde k cvaknutiu, stroj zostane v zapnutom stave. Majte to na pamäti.

Aktualizácia 3.
Opravili ma, že istič by mal fungovať aj pri upnutí páčky, takže ak istič nie je krivý, pridanie upd2 nevadí.

Návrat