Необходимо сделать вундервафлю, которая будет питаться через длинный (10-20 метров) кабель UTP, через два разъема RJ45, на природе (влажность , итд), напряжением 12-48 вольт, понятно, что дойдет до нее не очень много от источника (потребляем оно до 1.5 ампер).

Хорошие новости: на том конце нам надо 5 вольт.
Вундервафля состоит из блока клавиатуры-индикации, экрана и собственно процессора и будет в процессе работы писать данные на флешку. Хочется обезопаситься от пропадания напряжения, вызванного чем угодно (обрыв, отключение от сети (БП 48 вольт), высаживание большого аккумулятора, от которого подается 12-48 вольт), и корректно при этом завершить запись на флешку большого файла (файлов).

Для этого, как я понимаю, мне надо сделать следующее:
- от входа 12-48 вольт DC/DC конвертер до 5 вольт
- схема контроля заряда Li-Ion аккумулятора
- снова DC/DC конвертер, только уже от Li-Ion в 5 вольт
- схема отключения питания (чтобы не расходовался напрасно Li-Ion), которая должна самовключаться при пропадании-появлении 12-48 на входе

Сложновато получается.
Вместо Li-Ion использовать свинцовый 12 вольт - не подходит, ибо тяжелый и не сможем зарядить, если внешнее питание 12 вольт + просадка. Свинцовый 6 вольт - тоже тяжелый и большой, ради 3 секунд завершения записи - как-то оверкилл, ИМХО.

Может есть какие-то контроллеры "все-в-одном" под мой случай? Ну и вообще, может опытные зубры подскажут какой-то более простой вариант в моем случае?

Спасибо заранее!

Если задача описана полностью и нет доп. скрытых требований (типа двигателей, подключенных к 48В аккумулятору, молниезащиты) и т.д. и, если вам задача кажется сложной, то лучше не беритесь за нее.

UTP кабель, RJ45, 48 вольт - смотрите PoE (Power Over Ethernet) решения. Скорее всего, у китайцев готовое найдете (с выходом 5В и зарядкой аккумулятора). Если свое нужно- то берите готовый модуль PoE на 5 вольт и зарядку от 5В. Или все с нуля рисуйте на PoE микросхемах.

Скрытых требований нет, молниезащиты нет, индуктивных нагрузок нет.
Сложной она мне кажется из-за того, что для обеспечения трех секунд работы устройства приходится наворачивать кучу всего.
Вопрос, браться за нее или нет, находится за пределами обсуждения.

Вопрос был про то, можно ли сделать проще.


PoE в данном случае ничем не отличается от обычного DC/DC (зарядку не обеспечивает, только понижает, аккумулятором пользоваться не умеет).
Зарядка от 5 вольт не обеспечит реверс напряжения от аккумулятора на нагрузку в случае пропадания внешнего питания.

Предполагается что-то вроде такого вот питания, только без PoE и выхода на 3.3:


Бывают ли микросхемы, сочетающие в себе несколько частей этой структурной схемы?

Зарядник должен работать непосредственно от входного напряжения а не от 4.2В. В таком включении зарядник будет пытаться заряжать батарею от нее самой.

Опять же странная идея все понижать до 4.2 а потом step-up до 5ти.

Питайте все DC-dc и зарядник непосредственно от входного напряжения. На выходе 5 или от чего там ваш проц питается ставите большой кондер отделенный от все остальной шины диодом шотки и по пропадению входных 12-48 инициируете аварийное сохранение.

Сообщение отредактировал Herz - Jul 21 2015, 12:18

За отсутствием внятных объяснений затевания мышиной возни с покупкой взрывоопасного аккумулятора, его зарядом, разрядом и прочей суетой ради 3-х секундного питания — например, такой PoE-инжектор на входе, такой PoE-сплиттер, выход которого соединить с выходом такого батарейного отсека диодным ИЛИ на паре таких диодов, от 4 до 4,6 В с выхода которого подать на желаемый повышающий или понижающий преобразователь.

Четыре элемента NiMH типоразмера AA покупаются в ближайшем продуктовом супермаркете, а для создания их капельного заряда диод батарейного отсека шунтируется резистором соответствующего номинала.

Сообщение отредактировал Plain - Jul 20 2015, 18:14

Считаем: ионистор 1Ф 5.5в.
Критичным считаем падение напряжения до 4 вольт, пренебрегаем падежом напряжения непосредственно после отключения (за счет внутреннего сопротивления ионистора).

Получается dU=1v, dU*C = I*t, I = 1A, C = 1F, t = 1*1/1 = 1. Итого имеем одну секунду, чтобы сбросить кеши. В принципе, порядок значения нужный, буду смотреть в эту сторону. Это все при допущении, что обычная USB флешка будет работать при 4 вольтах и я успею быстро все завершить.
Если успею отдетектить и погасить лишних потребителей, то будет еще лучше.

Инстинктивно считал при таком потреблении ионистор слишком слабым и не посчитал. Урок мне на будущее.
Итоговая схема - обычный DC/DC вниз до 5 вольт, диод, ионистор и быстрое вырубание сначала всего жрущего типа подсветок, потом дозапись на флешку.

Спасибо большое, буду проводить эксперименты!

Ионистор выгоднее ставить на "высокое" напряжение. Т.е., скажем, на входе 12В поставить 3 ионистора последовательно.

Имейте ввиду, что одна жила Cat5 не может передавать ток больше, чем примерно 0.5 А. В РоЕ у них еще ниже ограничение, там, помнится, примерно такой же макс. ток передается по двум жилам. А при бОльших токах изоляция начинает плавиться, до пожара может дойти. Поэтому на "передающей" стороне должен стоять ограничитель тока.

Да, понимаю, но у меня высокаяя сторона плавает. То есть могут туда воткнуть автомобильный аккумулятор, могут аккумулятор на 24 вольта, а могут и два на 24 последовательно или БП 48 вольт - в зависимости от возможностей и потребностей.

Девайс (пульт) питается и общается с "базой" по витой паре, но там не ethernet и стандартам соответствовать необязательно (знаю, что плохо использовать стандартные разъемы нестандартно, но кабель там - расходник, его постоянно пережимают, наступают, и так далее, это просьба заказчика, он мамой клянется, что в компьютер втыкать не будет, а патч-корды относительно дешевые и купить можно где угодно). Так что там в кабеле будет токовая петля для общения и по три провода под питание, ну и 1А оно будет кушать по 5 вольтам, а по 12-48 как минимум в два раза меньше, там же будет DC/DC конвертер.

За советы спасибо. Будем пробовать выжить от ионистора 5.5. В общем, дальше - эксперимент!

А никогда не стоит браться за разработку под втыкателей. Все равно они воткнут туда, куда никто даже и не придумает.
Ваши трудности в слабом представлении работы системы. Вы хватаетесь за первое пришедшее в голову решение и мучаетесь над его реализацией.
А всего-то нужно сделать бесперебойное питание по UTP5. Питание не чем попало и куда воткнут, а кондиционными 36-56вольт. как это оговорено в стандарте РоЕ. ставьте в источник 48 вольт (UPS на 48 вольт) 12-вольтовый, можно 6-вольтовый свинец, и работайте спокойно, в приборе же стандартный DC-DC 48/5 вольт. никаких авральных переключений.
И не придется по кабелю гнать амперы. Если оконечный прибор потребляет до 10ватт, система работать будет нормально на сотни метров, это я знаю точно..
Ну, мелочь, сделать 10-15 ваттный UPS на 48 вольт - справитесь полагаю?.

Эмм. Еще раз PoE там не было, и не надо. Я поподробнее поясню.

Там есть силовой блок, 9 колец со стороной 2 метра, собранных в пространственную конструкцию, магнитометр, пульт управления, питание, какое удалось найти (автомобиль, аккумы приволокли, бензогенератор + БП какой-нибудь), куча биологов и лягушка (например) внутри. В пульте торчит флешка, биологи рулят магнитным полем, силовой блок получает уставки, какой-нибудь OPA549 стабилизирует поле или ток, лягушка дергается и пытается убежать, биолог диктует в пульт, что лягушка стала подозрительно фиолетовой в крапинку, второй биолог бежит за сбежавшим дятлом, спотыкается об аккумулятор, питание кончается, и вот в этот судьбоносный момент надо не протерять данные за предыдушие два часа. Тупо закрыть файл на флешке, больше ничего не требуется, UPS там нафиг не сдался.

p.s. В задаче в разделе "Дано" рассказывается, что биологи вездесущи, владеют сверхспособностью порвать в том числе и кабель между силовым блоком и пультом, а пульт перетяжелять встроенным UPSом не хочется.

Сообщение отредактировал Herz - Jul 21 2015, 12:19

Не, тупо проблемы не решают. То, что Вам нужно - именно источник бесперебойного питания. Пусть с очень кратковременной автономностью
В полевых условиях это химисточник тока. Если там есть бензогенератор, то классический бесперебойник с безобрывным питанием от сети или аккумулятора.
Нужно обеспечить какое-то безобрывное питание В РАЗУМНЫХ пределах, а не под фантазии втыкивателей, и подстабилизировать его потом в приборе единожды.
Диапазон 12-220 вольт ( и даже 9- 380) питания обычно закладывают программисты. Схемотехники берут полутора-двукратное изменение и крайне редко четырехкратное. У них реальные источники ТАКИ получаются, у программистов - виртуальные, как и все остальное.
Для начала уточните сколько же прибор потребляет по мощности? И как долго-быстро свертывается работа, записываются данные в память?

Вам надо 1А чтобы во в флешь записаться? Серьезно? Исходите из каких-то вменяемых токов, скажем 20мА.

Сообщение отредактировал Herz - Sep 3 2015, 10:25

OLinuXino (на картинке) таким током явно не ограничится. Кстати, у некоторых их них есть возможность подключения своего аккумулятора, может, в эту сторону стоит посмотреть?

Нет, 1А оно жрет максимум в нормальном режиме, с подсветками, сторонними блоками, раздумьями двух процессоров и так далее. Понятно, что надо будет это все гасить, но пока не погашено, сколько-то оно все же отожрет.

Однако, задача сейчас кажется мне однозначно решаемой при помощи ионистора. Вопрос, по сути, закрыт.


Там не будет линуксинов, GSM, 3.3 вольта, это просто первая встреченная в интернете картинка для иллюстрации именно схемы питания.