резервное питание от батареи

У меня есть приложение с двумя батареями AA / AAA (всего 3 В или меньше), питающее устройство с микроконтроллером. Я хочу разработать недорогую схему переключения, которая может отключать питание от батареи, когда внешний источник питания подключен к 3,3 В. Я также хочу иметь возможность обнаруживать с помощью микроконтроллера, когда внешний кабель подключен к источнику питания 3,3 В. Я знаю, что это можно сделать с помощью некоторых селекторных переключателей источника ИЛИ интегральных схем контроллера, таких как LTC4413. Но эти микросхемы относительно очень дороги, а минимальное входное напряжение составляет всего около 2,5 В. Мне нужно было бы снизить напряжение примерно на 1,8 В, так как батарея может опуститься до этого уровня. Ищу некоторые идеи, как это можно сделать, спасибо.

Многие распространенные коаксиальные разъемы питания включают в себя соответствующие переключатели.
Спасибо, я планирую использовать только двух- или четырехконтактный разъем с защелкой для соединения этого кабеля между двумя устройствами — один будет подавать 3,3 В на второй блок с батарейным питанием. Таким образом, на данный момент не планируется использовать какой-либо разъем питания с выключателем.

Ответы (1)

Самое простое решение - просто диод-ИЛИ оба источника питания следующим образом:

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Недостатком является то, что вы потеряете 0,7 В на обычном кремниевом диоде и около 0,15-0,2 В на Шоттки, что может быть или не быть приемлемым для вас.

Если вы хотите что-то более сложное, но фактически отключающее питание от батареи (и, вероятно, меньшее падение напряжения при подключении батареи):

схематический

смоделируйте эту схему

FET должен быть своего рода полевым транзистором с низким RDOn. В любом случае вам все равно понадобится какая-то схема стабилизации питания, например, повышающе-понижающая, чтобы вы могли принимать напряжения выше и ниже требуемого выходного напряжения. Эти схемы обеспечивают арбитраж источника питания.

Во втором примере имейте в виду, что резисторы будут рассеивать около 0,25 Вт в виде тепла при подключении источника питания, что является не самым эффективным решением. Кроме того, почему вы используете 1N4148 в качестве силовых диодов?
10 Ом должны были быть 10 кОм, диоды были выбраны случайным образом, чтобы продемонстрировать концепцию, а не фактический выбор деталей.
Я думаю, что мне даже не понадобится этот диод, так как, когда кабель не подключен, линия 3,3 В будет плавающей, а при подключении она всегда будет выше, чем напряжение батареи. Не так ли?
Я бы сделал понижение выше, например, 100K, чтобы уменьшить ток через внешнюю линию. Итак, могу ли я сделать R1 как 10K и R2 как 100K или около того? И иметь V1 как 3,3В вместо 5В? Поскольку затвор будет выше, чем напряжение источника, я думаю, все должно быть в порядке.
Схематический символ для этого полевого МОП-транзистора показан как устройство P-канала в расширенном режиме. Я не вижу, чтобы сигнала 0,3 В было достаточно, чтобы «закрыть» большинство таких полевых транзисторов. Однако, если вы перейдете на 1M, закороченный через V1, и полевой МОП-транзистор в режиме истощения, вы можете использовать VPP от V1, чтобы активно «отключить» FET и эффективно удалить вашу батарею. из цепи.
В первой схеме вы, вероятно, могли бы обойтись без использования D2, пока ваш вторичный источник фактически становится разомкнутой цепью. Вам нужен диод во второй цепи. V1 просто предназначен для представления какого-то внешнего источника напряжения. Уровень входного напряжения не очень критичен, поэтому измените V1 на любой, который вам нравится.
Ребята, схема отлично имитирует, и я использовал эту схему на практике. Я не представляю здесь тщательно разработанную схему, просто пример. Здесь подойдут практически любые компоненты, просто откройте ящик с деталями и найдите то, что будет работать. Если вам нужно меньшее падение диода, используйте Шоттки. Если вы хотите меньше VDS, выберите полевой транзистор с более низким значением RDson. Если вам нужны меньшие потери тока в секции привода затвора, выберите больший резистор R2.
Спасибо, если V1 плавает при отключенном внешнем кабеле и при подключенном, он будет подавать 3,3В, что будет выше, чем Vbat. Кроме того, V1 отключит P-MOS. Итак, я пытаюсь понять, зачем мне диод D1 во второй схеме.
Хорошо, считайте так: V1 ушел, а D1 заменен на шорт. Давайте рассматривать батарею как ступенчатый вход: при t = 0 напряжение на затворе равно 0, и, следовательно, RDS близко к 0 Ом. (полевой транзистор проводит) При t>0 ток протекает через M1, и на нагрузке возникает напряжение. Это напряжение теперь подключено делителем напряжения (R1 и R2) и начинает повышать напряжение затвора все выше и выше. По мере увеличения напряжения на затворе M1 проводит все меньше и меньше, пока не будет достигнуто установившееся состояние. Это что-то вроде отрицательной обратной связи. Если мы добавим диод, то напряжение на затворе останется равным 0 В, даже когда M1 находится в проводящем состоянии.
@ user101095 с удовольствием. Если вам нравится мой ответ, я был бы признателен, если бы вы могли его принять.
резервное питание от батареи
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v