Схема резервирования питания и защиты Опции

[_3m]

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.

[Александр1]

Нарисовал схему, прошу критики.

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

[Myron]

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.

Ну а для начала LTSpice очень помогает.

[_3m]

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.

[Myron]

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.

. 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.

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.

Озвучьте нужные диапазоны токов и рапряжений на источниках.

[_3m]

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.