Плавне перемикання між 12 В акумуляторами, з тумблером

У мене є ряд інструментів (12 вольт, намалював кілька сотень міліамперів), які періодично потрібно перемикати один з двох свинцевих кислотних батарей на 12 вольт.

Вимикач перемикання працює перед тим, як зробити перерву, тому є часткою секундної перерви в постачанні, яка викликає перезавантаження декількох інструментів.

Інструменти - це чорні коробки, і я не знаю, що в них або як вони працюють.

Як можна згладити падіння електроенергії під час перемикання та запобігти перезавантаженню? Чи будуть конденсатор і резистор послідовно на стороні навантаження перемикача бути достатніми?

Внутрішні характеристики інструментів мені невідомі (це частина проблеми), тому я не знаю, який вид перерви в постачанні є прийнятним. Крім того, є кілька інструментів, які можуть або не можуть бути ввімкнені в той час, що додає складності питання, тому я шукаю найпростіше і загальне рішення, яке не вимагає особливих складностей - саме тому я був думаючи лише про 12 В конденсатор і резистор через комутатор.

Трохи простої математики:

У конденсаторі заряд Q і напруга V пов'язані між собою $Q = CV$ .

Струм - швидкість потоку заряду, тому диференціація дає нам $I = \frac {dQ}{dt} = C \frac {dV}{dt}$

Ви хочете обчислити своє падіння напруги протягом тривалості передачі комутатора, тому ми переставимо як

Отже, накинувши кілька приблизних цифр, ми скажемо, що ви малюєте 250 мА, ви можете терпіти падіння 0,8 В і ваш перемикач займає 50 мс, щоб кинути потім

^{моделювати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab}

Малюнок 1. Схема.

@Jasen зазначає, що "досить великий конденсатор може пошкодити ваш комутатор". Сенс у тому, що конденсатор діє як коротке замикання при першому підключенні до джерела живлення, оскільки він повністю розряджений. В результаті відбудеться початковий сплеск струму через уже закритий вимикач. Можна скористатись стрибковим вимикачем або додати струмообмежувальний резистор послідовно з C1.

Після того як спочатку заряджений струм комутації буде близьким до струму навантаження під час кожного перемикання вимикача.

Ви можете додати до вимикача два діоди Шоткі, що дозволяє будь-якому акумулятору живити навантаження за допомогою діода. Під час перемикання напруга знизиться на 0,35 В (1N5817 @ 200 мА) нижче напруги акумулятора з найбільшою зарядкою, і це дозволить уникнути сплеску струму, викликаного додаванням конденсатора. Ви навіть можете зняти вимикач, якщо допустимі втрати потужності на 3%.

^{імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab}

Це може здатися надто спрощеним, але я раніше працював над цим простим миттєвим перемикачем через головний вимикач. Тримаючи його, з'єднує два джерела 12 В разом, коли ви перевертаєте основний. Тож ні в якому разі не переривається живлення. І з цим два джерела під час нормальної роботи повністю ізольовані і не можуть бути випадково залишені підключеними.

Ви можете ознайомитись з діапазоном Техаських інструментів Power MUX: посилання.

Є кілька 12В версій. У мене є 5В для перемикання LiPo батарей на мікропроцесор, але я не думаю, що він перезавантажується, оскільки це не має значення в моєму випадку.

Вони не такі вже й дорогі, і ви можете отримати модуль оцінювання, якщо вам не сподобається пайка невеликих компонентів слід.

Отримайте перемикач SP3T із контактами перемикання, щоб підключити кожну батарею до одного кінцевого контакту. І обидва батареї до середнього контакту через діод Шоткі.

Таким чином під час перемикання не буде «мертвого часу».

Пошук відповідного перемикача може бути складним.

Чи можете ви скористатися двома маленькими перемикачами, щоб зробити один розрив іншого? Чи б це надто сильно напружувало зарядний пристрій? Я вважаю, це зарядний пристрій? Або це буде занадто сильно напружувати батареї через різний рівень заряду? Також допоможе оригінальна схема. Це допоможе візуальним учням, таким як я бачу поточну конфігурацію. Або перемикайте її раніше, перш ніж акумулятор настільки загине, що спричинить падіння. На ринку є розумний перемикач, виготовлений для автомобілів для комбінації акумуляторів глибокого циклу / запуску. Ви згадали мало місця, тому не впевнені, що він буде працювати для вас. У чиїйсь свідомості десь є рішення, яке буде працювати ідеально.

Я використовую цей пристрій для вирішення вашої проблеми:

http://www.mini-box.com/Y-PWR-Hot-Swap-Load-Sharing-Controller

Я б припустив, що хтось із досвідом роботи в цій галузі легко дублювати, якщо ви хочете скористатися власноруч.

Примітка. Я не маю приналежності до сайту, що продає вище, і я не впевнений, чи є він на даний момент доступним, оскільки немає вказаної ціни, лише "запит на прохання". Коли я придбав його багато років тому (напевно, майже 10), він коштував недорого.

Залежно від контексту це може бути важкою або навіть дуже важкою проблемою.

Якщо навантаження не переносить жодних перерв, вам доведеться зробити його двоступеневим процесом з 2 / діодами та спеціальним перемикачем, який переходить через стан, коли обидва джерела включені.

(або навіть 4-кроковий, якщо ви не хочете, щоб діод постійно їв вольт, поворотний перемикач стає вашим другом).