Переключатель резервной батареи с MOSFET?

В последнее время я очень заинтересовался электроникой и прочитал несколько книг об этом (я никогда не изучаю электронику в школе). Я все еще новичок в концепциях (и еще не полностью их понимаю), но я решил применить все, что я узнал, на практике и построить электронику для радиоуправляемой лодки. Я начал с простого - иметь схему резервной батареи, которая будет переключаться с основной на резервную батарею, когда основное напряжение ниже определенного уровня. Для своей лодки я буду использовать литий-полимерные аккумуляторы 14,8 В - один 10 Ач в качестве основного и 2 Ач в качестве резервного. Когда основной вытянут, резервный будет переключен, чтобы вернуть лодку на берег.

Очень простая схема, с которой я пришел, выглядит следующим образом:

выключатель резервного аккумулятора с реле

Это очень простая схема, я использую коммерческий модуль Lipo Saver с RC-защелкой, который отключит напряжение основной батареи, если оно ниже 13 В. Это потому, что я хочу сначала сосредоточиться на части переключения, и как только будет ясно, как это реализовать, я буду работать над частью отсечки. (Я также буду признателен за некоторые идеи, как реализовать блокировку липосакции)

Итак, это работает (по крайней мере, в симуляторе), но имеет один недостаток — потребляет определенное количество энергии только для запуска. В зависимости от реле - от 30 до 150 мГц.

Я попытался построить другую схему с MOSFET, где реле питается только (от резервной батареи, что нормально), когда основная батарея отключена, и я пришел к следующему:

выключатель резервного аккумулятора с реле и полевым МОП-транзистором

Я использую N Depleting Mosfet, который должен блокировать DS в случае отрицательного напряжения GS ниже определенного порога. Я не могу имитировать тонкий, так как программное обеспечение, которое я использую, не поддерживает истощение мосфетов, поэтому у меня есть вопросы:

  1. Во-первых, это кажется вам разумным? Какие-то серьезные ошибки/проблемы?

  2. Можно ли смешивать + и - напряжения на одном и том же проводе (но в разных цепях). Это случай с проводом, идущим от истока MOSFET.

  3. Если вторая схема полностью неверна, как я могу исправить это с помощью N Depleting Mosfet. У меня есть некоторое представление о том, как это сделать с P-истощающими мосфетами, но они кажутся более редкими по сравнению с N-мосфетами (Digikey показывает очень мало P-истощающих мосфетов по сравнению с N-истощающими мосфетами). С практической точки зрения (не знаю почему) проще найти N-истощающий МОП-транзистор.

  4. Наконец, после того, как коммутационная часть будет завершена и приведена в работоспособное состояние, я хотел бы получить несколько советов, как реализовать часть LiPo Saver самостоятельно. Мне интересен переключатель с фиксацией - т.е. как только входное напряжение становится ниже определенного порога, отключается батарея. После выключения - не включайте его снова, даже если напряжение основной батареи падает ниже порогового значения, если только система полностью не выключена или не нажата кнопка "reset".

Можете ли вы указать ожидаемые функциональные возможности и производительность. Я увяз в "дневнике вашего прогресса", и это не простое чтение. Вы спрашиваете, «это выглядит разумно», и это тяжелая работа, пытаясь понять, к чему вы действительно стремитесь с точки зрения потребления тока в режиме ожидания. Все детали могут содержаться, но за этим трудно следить.
Вы сказали Lipo Saver module that will cut-off the voltage of the main battery if it is below 13v, означает ли это, что обычно он выводит напряжение основной батареи на источник MOSFET? Я также думаю, что диод в катушке реле перевернут, кажется, что он смещен в прямом направлении и закорачивает аккумулятор на минусовой полюс.
@Andyaka - мои требования - как можно меньше потреблять резервный переключатель.
@alexan_e - вы правы, диод смещен неправильно, спасибо, что указали на это. Да, я хотел бы вывести основной аккумулятор на источник, чтобы отключить DS в случае, если основной аккумулятор имеет питание
Как ведет себя LiPo заставка? Выводит ли он напряжение батареи, когда оно> 13, и оставляет выход плавающим, когда <13 В?
@alexan_e Точно, когда напряжение батареи> 13, Lipo Saver действует как сквозной и пропускает как напряжение, так и ток. Когда < 13 - он должен блокировать как напряжение, так и ток

Ответы (1)

Если я правильно понял требование, это может сработать.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

МОП-транзистор представляет собой улучшенный режим типа P.

В то время как основная батарея составляет> 13 В, LiPo заставка выводит это напряжение на затвор, поддерживая Vgs близким к 0 и MOSFET выключенным.

Когда напряжение основной батареи падает ниже 13В, LiPo заставка выключается (выход плавает) и затвор подтягивается с резистора R2 (Vgs около -15В), мосфет включается и реле переключается на резервную батарею.

Обратите внимание, что обычно максимальное значение Vgs составляет около 20 В, поэтому 15 В — это максимум, которого вы хотите достичь, если вы ожидаете, что Vgs будет выше (если батарея может быть больше 15 В), вам следует использовать ограничитель напряжения (например, стабилитрон).

Это именно то, что мне нужно. Я кажется понял как работает когда LiPo saver отключает основную батарею - идет проток через резервную батарею, исток, затвор и R2 то есть с отрицательным напряжением на GS и это включает мосфет. Однако все еще неясно, что происходит, когда основная батарея> 13 В и есть 13+ вольт, поступающих с выхода LiPo Saver. В этом случае, почему Vgs равно 0?
@kalitar Источник МОП-транзистора подключен к резервной батарее, поэтому он составляет около 14,8, Vgs - это Vmain-Vbak = около 0 В, или, когда основная батарея падает, может стать -1 или -2 В, но это все еще недостаточно высоко, поэтому включите mosfet (если вы не выбрали модель с очень низким Vgs)
Понял, есть смысл
Переключатель резервной батареи с MOSFET?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v