Нарисовал схему, прошу критики.
[attachment=93235:PWR20.png]

Схема выполняет резервирование питания.
Потери напряжения даже на диодах шоттки недопустимы.
J6 - внутренний стабилизированный сетевой блок питания на 12V, он имеет приоритет. Защита от переполюсовки примитивная униполярным суппрессором + предохранителем. Когда схема работает от батареи напряжение на блок питания поступать не должно.
J7 - внешняя свинцовая аккумуляторная батарея с внешней зарядкой в буферном режиме. Когда питание от сети батарея полностью отключена. Реализована защита от переполюсовки батареи (как мне кажется), переполюсовка батареи является штатным случаем и не должна приводить ни к каким негативным последствиям.
Пришлось поставить ltc4412 чтобы не было провалов в момент переключения сеть-батарея (провалы недопустимы) да и схема с ней проще.
C35 - керамика X7R поэтому для нее предусмотрен низкоомный резистор.

Что смущает:
- два супперссора на двух входах. но защищать надо оба входа поэтому вроде никак упростить не получится;
- защита от переполюсовки по входу внешней батареи J7
- мала емкость конденсатора C35. но электролит туда ставить нельзя - там может быть переполюсовка при ошибочном подключении батареи.

Когда у вас ключ Q7 закрыт - на затворе Q8 чуть меньше 12В, а когда ключ Q7 открыт на затворе Q8 12 - 470k*10uA = 7.3В. Ключ Q8 в обоих случаях будет открыт. Я ничего не напутал?

зачем диоды 18 и 20?
С35- а куда больше то?
и еще написано между Vin и Sense напряжение от -28V to 28V, обратите внимание 12 +12 = 24В, если перепутать батарею, то будет 24, если на ней пара вольт больше или на выходе DC DC не будет ли чего.

Зачем ждать критики? Пока все пересмотрят, подумают -время идет. Схема простая, собрать ее на макете и ПРОБОВАТЬ ее в работе. Тут все недостатки и вылезут. А есть такие, что проявятся не сразу, а при определенном стечении обстоятельств, чего просто умозаключениями можно и не предусмотреть. Опытная эксплуатация-лучший критик.
Иногда, при отладке, приходится применять решения, которые показывать на люди даже как то не содидно (излишняя усложненность, много неиспользованных элементов ИМС и т.д.), но ЭТО РАБОТАЕТ.

Сообщение отредактировал Александр1 - Jun 17 2015, 07:12

Ну а для начала LTSpice очень помогает.

Точно!
Я и забыл что в ltspice есть модели чипов linear.
Помоделировал. Что-то рабочее получил но есть нюансы.
кстати ltspice сгорание чипа по превышению напряжения или переполюсовке не выявляет.
[attachment=93290:PWR20v2.png]

Нюансы работы схемы:
* пришлось добавить q1 для ускорения закрывания полевика - иначе пока он закрывается c1 успевает разряжаться в обнулившийся v1. тем не менее это не спасет полностью от провала выходного напряжения в случае КЗ V2.
* u7 защищает от перeполюсовки v1 но несколько увеличивает падение на "идеальном" диоде. частично с этим борется d2
* детектор напряжения v2 должен быть с гистерезисом и задержкой запрещения 4412 (у меня есть свободная половинка lm358 поэтому оу)

Самое плохое:
при имитации неидеальности источников V1 V2 (завышенное выходное сопротивление, медленная работа ОС, индуктивность проводов) обнаружены ситуации приводящие к самовозбуждению переключателя.
Именно такой случай на рисунке: источники с одинаковым напряжением и высоким выходным сопротивлением. При подключении нагрузки источник проседает, ключ переключает нагрузку на резерв, он тоже проседает а основной восстанавливается... генерация. Не знаю как с этим быть.

Добавить гистерезис по напряжению?
Что за генерация? переключается туда-сюда? ну и что?

А просто схема резервирования на идеальных диодах не подходит? Я LM5050 применял, понравилось

Гистерезис влияет на частоту но не сам факт генерации. Если гистерезис увеличить до срыва генерации будет провал в выходном напряжении в момент переключения. Мне провалы напряжения нежелательны.
Генерация - переключается туда-сюда. Полевики переключаются сравнительно медленно и при генерации будут сильно греться.
Это и есть схема резервирования на идеальном диоде LTС4412. При идеальных источниках все хорошо, но V2 это AC/DC у них ос медленная и при броске тока будет провал а V1 внешняя батарея подключаемая пользователем и что там установят и какими проводами подключат - неизвестно (но ничего хорошего ожидать не стоит).

. А ДШ и мозги включить? Да и LTSpice покажет пики токов, как он это понимает. Проблема в том, что Spice не заменяет знания и опыт. Может только добавить, да и то при умелом использовании.
Озвучьте нужные диапазоны токов и рапряжений на источниках.

V2 - покупной импульсный блок питания 12V 3A (например из дешевых серий meanwell). Установлен внутри изделия, монтаж наш.
V1 - внешняя свинцовая аккумуляторная батарея (10,5-13,8 или 10.0-14.6V в зависимости от типа батареи и ЗУ). Подключается пользователем. При питании от блока питания аккумулятор должен быть полностью отключен, также нужна защита от переполюсовки при ошибочном подключении.

нагрузка потребляет до 3А, провалы при переключении источников не ниже 9V.
Круглосуточно выделять порядка 1,5Вт на диоде шоттки не хотелось бы - в корпусе и без того хватает источников тепла.

Тут или требования завышены, или решение неподходящее. Вы пишете, что "нежелательны провалы" и недопустимо падение даже на диодах Шоттки, но в то же время вполне допустима ситуация, что подключат плохую батарею, плохими проводами и т.п. А также БП не адекватно отрабатывает наброс нагрузки... В этом случае схема резервирования не спасёт, она не улучшит параметров источников. Нужно, наверное, думать о стабилизации после переключения.

Уж очень хитро там сделано, мне непонятно как быстро оно срабатывает.
А никак нельзя иметь сетевой блок на напряжение которое всегда больше чем максимальное напряжение батареи?
Тогда просто два идеальных диода и никаких хитростей. и в каждом только один FET использовать.
Логика простая- от момента пропадания одного источника до момента открывания транзистора ток идет через паразитный диод FET'а. Соответственно, просаживается напряжение не более чем на падение на диоде. Если и этот просад на напряжение падения на диоде недопустим- то считаете емкость на выходе, которая должна обеспечить допустимое падение на время открывания транзистора (там десятки-сотни микросекунд).


Мне кажется, что meanwell можно подкрутить до 14 вольт штатной крутилкой (у меня такие были), но может не любой- документ нужно смотреть.

Я такую схемку делал, очень просто и дубово. (предохранители не на плате, но они есть

Ясно же, что выход схемы идёт на импульсный стабилизатор, поэтому самое простое здесь — поставить БП на 24 В.

Если причиной невозможности этого является 18-вольтовый предел "дешёвого" импульсного стабилизатора, то исходя из напряжения ограничения SMAJ15 это само по себе уже негодное решение.

Что касается схемы как таковой, то, например, заменить Q7-1 и Q7-2 на NMOS, затворы Q7-2 и Q3-2 соединить и подать на выход драйвера затвора, запитанного двуполярным питанием относительно "DC-12V", на вход которого подать сигнал от первого супервизора по условию ("DC-12VMAIN" > 9 В), а на вход драйвера затвора Q7-1, в свою очередь, подать сигнал от второго супервизора по условию порядка ("DC-12VMAIN" < 2 В) и от третьего супервизора по условию порядка ("DC-12VBAT" > 2 В).

Получившийся алгоритм:

1) при VMAIN>9 сетевой БП подключён к выходу схемы через идеальный диод на Q3-2, а аккумулятор полностью отключён от выхода схемы разомкнутым двунаправленным ключом на Q7-1 и Q7-2;

2) при 2<VMAIN<9 аккумулятор и БП подключены к выходу схемы через простое диодное ИЛИ на паразитных диодах Q3-2 и Q7-1 и замкнутом Q7-2;

3) при VMAIN<2 аккумулятор беспотерьно подключён к выходу схемы через замкнутый двунаправленный ключ на Q7-1 и Q7-2, а сетевой БП подключён к выходу схемы через паразитный диод Q3-2;

4) при неправильной полярности аккумулятор отключён от входа схемы разомкнутым Q7-1.

Микропотребляющие драйверы затворов собираются на обычной логике и биполярных транзисторах, их питание — на помпах.