Схема питания, Резервные батареи Опции

[Zelepuk]

На схеме ниже представлена схема питания.
Vs - апряжение с источника питания.
BT1, BT2 - две батареи 3.3V.

Необходимо чтобы при пропадании питания с блока питания расходовалась энергия батареи. А при наличии напряжения блока питания расходовалась только энергия блока питания.

Я подумал что можно сделать так как на втором рисунке. При условии что Vs поступает со стабилизатора напряжения.
Таким образом пока есть Vs происходит заряд батарей. Как только пропадает Vs батареи разряжаются на нагрузку и питают схему.

Покритикуйте мои выводы пожалуйста и посоветуйте решение.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Пушкарев Михаил]

Батареи нельзя включать параллельно - они будут работать сами на себя. Батареи нельзя подключать к источнику без токоограничительного резистора, если, конечно, ограничение тока не предусмотрено в источнике питания.

[kovigor]

Покритикуйте мои выводы пожалуйста и посоветуйте решение.

А токи какие ? Если КПД роли не играет, то можно и на диодах. А если играет, то придется вспомнить, что на них выделится заметная мощность (и, заметьте, упадет часть напряжения), и сделать этот переключатель, например, на MOSFET ...

[one_eight_seven]

Батареи нельзя включать параллельно

Спорный вопрос. В ноутбуках, например четыре пары батарей (Ni-MH) вполне так включают параллельно. Не факт, конечно, что до этого их не отбирают по параметрам. Но и Ni-MH и Li-Ion в параллельном включении встречаются на каждом шагу.
А вот схема заряда батарей однозначно неправильна у автора темы. И одного токоограничивающего резистора может быть недостаточно, так как схемы заряда разных батарей тоже различаются.

[Zelepuk]

А токи какие ? Если КПД роли не играет, то можно и на диодах. А если играет, то придется вспомнить, что на них выделится заметная мощность (и, заметьте, упадет часть напряжения), и сделать этот переключатель, например, на MOSFET ...

посоветуйте схему. Дело в том, что BT1 - то литиевая батарейка 3V, BT2 - аккумулятор.
Понятно тогда что вторая схема некорректна, так как нельзя заряжать батарею.
Но нужно получить схему резервного питания, когда схема питается от источника питания, а когда пропадает напряжение на источнике питания, то питается от BT2, если же BT2 разрядится, то нужно питать от BT1.
Когда напряжение от источника питания вновь поступает, то происходит зарядка BT2, а схема питается от источника питания.

На диодах падает 0.7В? А если использовать шотки?

[=AK=]

Я подумал что можно сделать так как на втором рисунке. При условии что Vs поступает со стабилизатора напряжения.

Так делать нельзя. Батареи и стабилизатор напряжения являются (в первом приближении) источниками напряжения. А включать разные источники напряжения параллельно чревато, поскольку между источниками начинают течь непредсказуемые выравнивающие токи (теоретически - бесконечно большие).

[MrYuran]

На диодах падает 0.7В? А если использовать шотки?

Тогда 0,3-0,4.
Лучше мосфеты.

[=AK=]

Но нужно получить схему резервного питания, когда схема питается от источника питания, а когда пропадает напряжение на источнике питания, то питается от BT2, если же BT2 разрядится, то нужно питать от BT1.
Когда напряжение от источника питания вновь поступает, то происходит зарядка BT2, а схема питается от источника питания.

[Zelepuk]

Так делать нельзя. Батареи и стабилизатор напряжения являются (в первом приближении) источниками напряжения. А включать разные источники напряжения параллельно чревато, поскольку между источниками начинают течь непредсказуемые выравнивающие токи (теоретически - бесконечно большие).



[attachment=56255:bat_power.PNG]

По вашей схеме когда пропадает напряжение питания обе батареи работают. Может лучше контакт G первого Мосфета замкнуть на плюс второй батареи и тогда при пропадании напряжения со второй боатареи первая начинает работать?

[=AK=]

По вашей схеме когда пропадает напряжение питания обе батареи работают.

Сначала работает та батарея, напряжение на которой выше. Когда она подсаживается, начинают работать обе. Но, поскольку одна батарея уже подсела, много тока она не даст, ток в основном будет браться со "свежей" батареи.

[Zelepuk]

Тогда 0,3-0,4.
Лучше мосфеты.

как я смог увидеть на схемах от АК(огромное спасибо ему) диоды никуда не делись. Опять же падение будет на них. Или вы другое имели ввиду?

[MrYuran]

как я смог увидеть на схемах от АК(огромное спасибо ему) диоды никуда не делись.

Я тоже в недоумении.

Предлагаю (в который раз) почитать статейку

Предполагая, что батарея истощается при достижении уровня 2/3 исходного напряжения, низкопороговый МОП ПТ с
сопротивлением во включенном состоянии 0,3 Ом в корпусе Микро.3 продлевает жизнь батареи в 2,5 раза по сравнению со
стандартным диодом Шоттки.

[Zelepuk]

может по логике вещей три диода нужно убрать из схемы?

[Microwatt]

Какой глубокий смысл в двух батареях? Это что, независимые источники, резервирующие друг друга. или просто нужную емкость набираем. Если так - включить их параллельно, без всяких выкрутасов. И подбор тут ни при чем, можно разной емкости батареи параллельно включать.

[Zelepuk]

Какой глубокий смысл в двух батареях? Это что, независимые источники, резервирующие друг друга. или просто нужную емкость набираем. Если так - включить их параллельно, без всяких выкрутасов. И подбор тут ни при чем, можно разной емкости батареи параллельно включать.

Это 3 независимых источника (блок питания и две батареи) которые резервируют друг друга. Достаточно абсурдно, но так надо. Посоветуйте схемы на MOSFET (пусть типовые). Везде только на диодах найти могу.

[MrYuran]

Посоветуйте схемы на MOSFET (пусть типовые). Везде только на диодах найти могу.

[=AK=]

Предлагаю (в который раз) почитать статейку

Статья - про защиту от обратного включения батареи. А в данном случае диоды играют совсем иную роль, они обеспечивают "голосование" источников, чтобы нагрузку питал источник с наибольшим напряжением. На МОП-ах что-то подобное можно было бы закрутить, но получится очень навороченная схема, поскольку управлять этими МОПами придется операционниками и компараторами - или же мелкоконтроллером с АЦП.

А три диода (Шоттки) решают эту проблему просто и достаточно эффективно.

[MrYuran]

Статья - про защиту от обратного включения батареи. А в данном случае диоды играют совсем иную роль, они обеспечивают "голосование" источников, чтобы нагрузку питал источник с наибольшим напряжением.

А если "голосование" оставить на диодах, а переключение - на мосфетах?

[=AK=]

А если "голосование" оставить на диодах, а переключение - на мосфетах?

В предложенной мною схеме именно так и сделано

[Zelepuk]

Статья - про защиту от обратного включения батареи. А в данном случае диоды играют совсем иную роль, они обеспечивают "голосование" источников, чтобы нагрузку питал источник с наибольшим напряжением. На МОП-ах что-то подобное можно было бы закрутить, но получится очень навороченная схема, поскольку управлять этими МОПами придется операционниками и компараторами - или же мелкоконтроллером с АЦП.

А три диода (Шоттки) решают эту проблему просто и достаточно эффективно.

зачем тогда в ваших схемах мопы? просто экономия ресурса батареи?

[=AK=]

зачем тогда в ваших схемах мопы?

Затем, чтобы отключить батареи от нагрузки когда есть питание от внешнего источника.

В отличие от напряжения батарей, которое меняется немножко, напряжение внешнего питания или есть - или его нет, т.е. представляет собой логический сигнал, который можно напрямую использовать для управления МОП-ами. Замечу, что смена полярности батареи (в упомянутой статье) тоже дает дискретный сигнал, пригодный для непосредственного управления затвором МОП-а.

[Zelepuk]

Как я понял нужно понимать что напряжение поступающее в нагрузку будет ниже напряжения источника на падение напряжения на диодах Шоттки.
Аккумялятор BT2 у меня 3.6V. Будет ли он нормально заряжаться от (3.3V минус падение напряжения на диоде) Вольт?
как правильно выбрать R2. Номиналы и тип остальных компонентов как я понимаю зависят от мощности потребления нагрузки.

[=AK=]

Аккумялятор BT2 у меня 3.6V. Будет ли он нормально заряжаться от (3.3V минус падение напряжения на диоде) Вольт?

До 3+ вольт зарядится. Если его надо зарядить полностью до 3.6В, то в цепь заряда придется ставить повышающий преобразователь.

как правильно выбрать R2.

Любой, обеспечивающий нулевое напряжение на затворах в отсутствии напряжения внешнего питания. Что-то в пределах от 1к до 100к. Чтобы сказать точнее, расскажите про источник питания, токи нагрузки и т.п. Пока что все пребывают в полном неведении.

[firstvald]

ИМХО проще поставить три Шоттки. Заряжаться от 3.3 вольт акб на 3.6 естественно будет только до 3.3. Т.е будет недозаряжена. Если это нетерпимо - придется городить огород с повышением напряжения . Если надо компенсировать саморазряд, можно переключаемым конденсатором обойтись, если нужен полноценный заряд - надо индуктивный UP ствить. И тут два вариента : или стабилизировать 3.6 вольт и через резистор акб подключать или какой контроллер заряда - в общем целые дела.

[Zelepuk]

Источник питания - импульсник на Tiny семействе. В импульсном трансорматоре есть ветка 4,5В на 2А миксимального тока.
Нагрузка потребляет в этой линии не более 0.5 (это максимум).
Далее стоит линейный преобразовательн в 3.3В.
Зарядка аккумулятора осуществляется от другого плеча (извините что сразу не указал, только сейчас уточнил) импульсного трансформатора.

Таким образом имеем систему из источника питания 3.3V, аккумулятроа 3.6V (а самом деле 3.6 вольт выбрано только из соображений того что оно должно быть выше чем 3V другой батареи), и плоской батареи 3V.

Максимальное потребление нагрузкой составит 0,5А.

Вот ещё нашёл схему. Почему-то применяется диод с падением напряжения 1В. И, кстати такие диоды применяются везде в подобных схемах в апликухах Texas Instruments



Сообщение отредактировал Zelepuk - May 5 2011, 11:42

Эскизы прикрепленных изображений

 

[MrYuran]

Максимальное потребление нагрузкой составит 0,5А.

Неужто литиевая таблетка такое потянет?
Или я настолько от жизни отстал?

[Zelepuk]

Неужто литиевая таблетка такое потянет?
Или я настолько от жизни отстал?

нет, там немного сложнее, просто микроконтроллер постоянно анализирует напряжение, если пропадает напряжение источника питания, то микроконтроллер уходит в режим микропотребления и внешние цепи не питаются.
в режиме микропотребления ток порядка десятков микроампер

[firstvald]

Там целое закулисье , мы скоро все узнаем.

[Alexashka]

Я бы сделал внешнее питание 3,6В, а LDO поставил после Vout. Только такой LDO который ниже напряжения стабилизации просто повторяет входное напряжение. Тогда и аккум. будет полностью заряжаться, и на схему будет приходить не более 3,3В.