Схема переключения питания Опции

[sharikov]

Требуется схема переключающая питание между сетевым источником 5V и литий-ионной батареей.
Была разработана такая схема:

Необходимо обеспечить бесперебойное питание цепи 4V2_AUX. Провалы при переключении недопустимы. Несанкционированная зарядка батареи должна быть исключена. Нагрузка в цепи 4V2_AUX неотключаемая, характер - импульсные преообразователи с рабочей чаcтотой единицы мегагерц.
Питание DC от стабилизированного источника 5V 2A (сетевой адаптер).

При макетировании обнаружено что при постоянно подключенной нагрузке схема не стартует. Проверялась работа только от источника 5V.
При включении сетевого источника заряжается C7, U2 включает ключ Q1B. Поскольку C8 изначально разряжен напряжение делится между конденсаторами поровну. На конденсаторе C7 наблюдается просадка 2V в течение 10мкс. Источник питания видимо из-за индуктивности проводов отработать просадку не в состоянии. Поскольку входное напряжение проседает U2 естественно срабатывает и выключает Q1B.
C8 к следующему циклу опять разряжен до нуля.
Если снизить потребление нагрузки то схема включается и работает в том числе и после увеличения нагрузки до штатного уровня.

Сообщение отредактировал sharikov - Dec 27 2011, 18:49

[Iptash]

Требуется схема переключающая питание между сетевым источником 5V и литий-ионной батареей.
...

А так почему не пойдет?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[sharikov]

А так почему не пойдет?

Вы о диапазоне напряжений аккумулятора задумывались ?
Такое будет работать только если VD1 - идеальный диод.
Короче при работе от одной банки лития схемы в стиле "радиокот" не годятся.

А зачем вообще нужен Q1B? ... Так что транзистор можно смело заменить перемычкой ...
Тут правда есть тонкость, если настроить U2 на выключение аккума при наличии скажем 4,5В в цепи 5VIN_FLT, то при полностью заряженном аккуме все будет хорошо, а при разряженном до 3В к нему будет приложено 5VIN_FLT-0,5, пойдет большой ток, а это не хорошо.

Именно по этой причине был добавлен Q1B. Источник питания внешний и если юзер воткнет вместо 5-вольтового источника 4,5 вольтовый - аккумулятору настанет капут.

Другой вариант -просто уменьшить С8 и (или) увеличить С7.

Уменьшить - это хорошо. Но кто в таком случае будет фильтровать питание ??? Там достаточно мощные потребители с пульсирующей нагрузкой.

Вообще такая схема должна строится на принципе сравнения напряжения аккумулятора и источника.

Там 5V используется и в других местах, поэтому было принято решение ограничиться только мониторингом питания от сетевого источника.

[Iptash]

Вы о диапазоне напряжений аккумулятора задумывались ?
...

Я всегда задумываюсь, и здесь тоже, вы не написали на сколько вольт литюха и напряжение должно быть 4,2вольта и не меньше и не больше?

[sharikov]

Нарисовал схему на LTC4412

Схема заметно упростилась. Особенно радует уменьшение количества полевиков.
Но принцип работы схемы стал другой, она теперь работает как два диода. Не очень понятно чем это чревато. Входное 5V не мониторится, в принципе это не обязательно.
Также появилось ограничение: диод D5 теперь обязательно должен быть шоттки потому что нужно гарантировать чтобы 4V2_AUX было гарантированно более 4,2V при питании от сети, в противном случае питание может пойти от зарядки батареи. Диапазон напряжений цепи 4V2_AUX в этом варианте расширился вверх, в худшем случае до 4,9V при отсутствии или очень маленькой нагрузке. В старой схеме применялся кремниевый диод благодаря чему максимальное напряжение было ниже. 4,9V уже создает проблемы - это предельное или даже недопустимое напряжение для потребителей которые расчитаны на прямое питание от одного литиевого аккумулятора.

[Alexashka]

Нарисовал схему на LTC4412
Также появилось ограничение: диод D5 теперь обязательно должен быть шоттки потому что нужно гарантировать чтобы 4V2_AUX было гарантированно более 4,2V при питании от сети, в противном случае питание может пойти от зарядки батареи. Диапазон напряжений цепи 4V2_AUX в этом варианте расширился вверх, в худшем случае до 4,9V при отсутствии или очень маленькой нагрузке. В старой схеме применялся кремниевый диод благодаря чему максимальное напряжение было ниже. 4,9V уже создает проблемы - это предельное или даже недопустимое напряжение для потребителей которые расчитаны на прямое питание от одного литиевого аккумулятора.

Так и хорошо что Шоттки, они греются меньше
Кстати можно на CTL подать через резистивный делитель напряжение с внешнего источника -какбы монитор получится, только ключик тогда надо симметричный поставить вместо Q1B