Я знаю, что есть несколько других вопросов, похожих на мой, но после просмотра ответов кажется, что это не то, что мне нужно. Я также посмотрел на схемы Arduino Due/Uno, и они не совсем то, что мне нужно.
Итак, у меня есть нагрузка, требующая 5 В, с максимальным потреблением тока 500 мА, обычно ~ 250. У меня также есть резервная липо-батарея 3s, пониженная до 5 с импульсным регулятором. В моей схеме всегда должно быть 5 В; Я запускаю полетный контроллер, любая кратковременная потеря питания вызывает полную перезагрузку (не удобно во время полета). FC обычно питается через USB, однако для моих приложений этот источник питания USB может потерять мощность. Я ищу схему, которая может переключаться между USB и LiPo/5vReg в случае потери питания USB, сохраняя при этом постоянное напряжение и ток.
Предыдущие исследования:
Два источника питания, соединенные вместе после диода на каждом источнике, не будут работать. Вся моя схема построена на опорном напряжении 5 вольт, и даже небольшое прямое падение напряжения 450 мВ от диода Шоттки не сработает.
МОП-транзисторы: я пытался использовать P-канальный FET с очень низким RDS-on. Моя первая попытка выглядела примерно так:
Теория, лежащая в основе этого, заключалась в том, что 5 В от USB будут удерживать полевой транзистор в выключенном состоянии, и как только источник питания USB будет потерян, R2 опустит затвор, включив его, позволяя 5 В течь от резервной копии к нагрузке. . Конечно, это не работает, потому что 5 В возвращается на вход USB через то, что теперь является делителем напряжения, и поддерживает полевой транзистор в каком-то странном полунасыщенном состоянии. Я получал ~ 3v на выходе. (Я знаю, что не предоставил подробности).
Итак, я решил, что для того, чтобы остановить это, просто подключите шоттки к 5-вольтовому USB, достаточно просто, верно? Это сработало в том смысле, что полевой транзистор остался включенным, однако возвращает меня к моей первоначальной проблеме, все еще есть падение напряжения на диоде, когда я использую питание USB. Так что это не сработает.
После еще большего истощения мозгов я подумал, что мог бы использовать вентиль NAND, думая, что, когда я потеряю питание USB, выход NAND станет высоким, включив мой полевой транзистор. У меня все еще есть та же проблема с предыдущей схемой FET, мне понадобится диод на линии USB 5 В, чтобы он не деактивировал вентиль И-НЕ (за счет резервного 5 В, поступающего на входной вентиль USB). По сути, это просто пустая трата дополнительных схем.
Остается решить еще одну проблему: если я использую полевой транзистор для переключения источников, мне нужен конденсатор для обеспечения постоянной мощности в течение периода переключения, у меня не может быть потери мощности даже на несколько миллисекунд. Мне тоже нужен переходник. Экономия заряда батареи является квинтэссенцией. Если у меня есть питание от USB, я не хочу, чтобы моя батарея разряжалась.
Так вот с чем я борюсь. Я с нетерпением жду ваших ответов! Надеюсь, я предоставил достаточно информации/исследований по этому вопросу.
ОБНОВЛЯТЬ:
Я приготовил схему ниже, скоро буду тестировать здесь. Идея состоит в том, что после включения резервного питания 5,5 В он отключит USB FET, не давая напряжению вернуться обратно в USB. Диод нужен для того, чтобы USB не выключался. Работает ли это на самом деле или нет, я не уверен, скоро начнется тестирование. Есть отзывы об этой схеме?
Существуют ИС системного администратора с резервным питанием от батареи, которые предназначены для выполнения таких задач. При быстром поиске я нашел этот , но, похоже, он не удовлетворяет вашим требованиям по току и падению напряжения.
Существуют аналогичные ИС , предназначенные для управления внешними полевыми транзисторами, которые могут управлять нагрузкой и обеспечивают большую гибкость при соблюдении конструктивных ограничений.
Если вы хотите построить свой собственный, базовое решение состоит в том, чтобы иметь пару PFET, используемых для переключения истоков, компаратор для определения, когда питание ниже порогового значения, инвертор (или транзистор) для дифференциального управления обоими затворами и (возможно ) пара диодов, чтобы эта часть схемы всегда была под напряжением. Что-то вроде этого:
смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab
Вы должны убедиться, что компаратор и инвертор соответствуют спецификациям (т. е. входное и выходное напряжения не превышают максимальные номинальные значения для источников питания), поэтому потребуются некоторые дополнительные детали конструкции.
Изменить: вам может потребоваться подключить эти PFETS в обратном направлении, так как объемные диоды могут начать проводить при изменении направления питания (прямая проводимость не должна быть проблемой, и диоды мощных полевых транзисторов обычно могут выдерживать ток. Даже сделайте D1 и D2 ненужными. Используйте диоды Шоттки если это касается.
Матия Налис
AJ_Смузи
Плющ растет
AJ_Смузи