Уже неоднократно тема обсуждалась, например здесь.

В форуме "Сотовая связь" уважаемый CADiLO приводил неоднократно такую схему переключения на дискретных компонентах:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

И этот вариант актуален, потому что LTC4412 недешевая.

Прошу критики схемы и решения возникших вопросов, заранее благодарю за помощь.

Промоделировал все это дело в multicap, вот что выходит:

1. Непонятно, для чего два полевика встречно (VT1, VT2), на одном (VT2) работает также, паразитный диод не мешает.

2. Так и не удалось избавиться от сквозных токов в момент переключения. Они короткие, но есть. И непонятно, как скажется на li-on прикладывание к нему 4.4В, хоть и на короткое время.

3. Не поплохеет ли ST1S10 от прикладывания к ее выходу 4.2В от li-on на короткое время переключения?

3. Решена ли проблема со сквозными токами в кошерной LTC4412? В даташите нет графиков переключения.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Проект для multicap
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

- 2 полевика думаю для того, чтобы при работе от батареи на вход не попадало напряжение и не приводило к ложным(возможно) срабатываниям компаратора и не "заряжались" входные цепи(например не питался через выход подключенный, но обесточенный БП), потому как ST1S10 пропустит на свой вход (через паразитный диод верхнего ключевого транзистора).
- ST1S10 не приплохеет.
- по поводу сквозняков - сейчас посмотрю

А как оно с батареи пройдет, ведь с батареи оно приложено к катоду паразиттного диода верхнего полевика? Или я что-то не вижу?

да, пропустил.
По поводу схемы: ели у вас компаратор в пушпульным выходом, то зачем VT3 если можно подключить напрямую выход компаратора к R3 и затвору VT5? сквозняк из-за того, что ключи основного источника долго закрываются при его пропадании.

Кстати так и не понял зачем конденсатор

Я только один вариант вижу по-легкому: затянуть момент открытия VT5 RC цепочкой. Тогда исчезнет сквозняк, но появится провал при переключении. Стоит отметить, что медленное закрытие VT5 не страшно, так как напряжение внешнего питания выше напряжения АКБ.

А чем классика не устраивает? Я на макете ставил как временное решение, вроде проблем не было. Промоделируйте на всякий. В итоговой версии все-таки 4412 поставил, поэтому не заморачивался. На VD1 только будут потери от внешнего источника, но можно идеальный поставить, если это критично.

P.S. VD2 можно убрать, он тут не нужен.

Аналогично.


А как от батареи попадет, ведь батарея приходи к катоду паразитного диода верхнего полевика, который и не пропустит дальше, на DC.


Это обнадеживает.


Вообще интересно, наксолько опасно для li-on подача на него 4.4В в течении 100-200 мксек.



Падением на диоде, подбирается к критичному для SIM900 (300 мВ). Да и греться будет диод при больших токах. К тому же мощные диоды шотки имею довольно большой ток утечки, тот же SS26 - окодо 1 мА. Через утечку будет разряжать аккумулятор без надобности. А при высоких температурах через утечку начнет призакрывать полевик, который разогреется и выйдет из строя.

Да, SIM900 очень чувствителен по питанию, согласен. Если у Вас там buck стоит пред переключателем, навряд ли полевик призакроется, т.к. там еще делитель резистивный, в итоге утечка вся на землю утечет, да и разница затвор-исток для Lion батарейки будет всегда выше минимальной (если слишком большие номиналы резисторов не поставить, конечно). Ну а в целом, да, Вы правы. Это недостатки данного решения. Я бы предложил поставить идеальный диод, но его цена будет близка к 4412.

А Вы не смотрели другие варианты, в частности у Техаса? TPS2110, например. Там в пределах 1,5 $ можно найти. Думаю, рассыпухи тут не на меньшую сумму.

upd. Хотя там только 1 А, Вам больше надо...

Проблема большинства ORing - встроенные полевики, только у LTC4412 удачно сделано, можно подобрать любой внешний. Только сам LTC4412 дорогой.

Автор, SIM900 никаким образом полноценно не запитать от литиевого аккумулятора без повышающе-понижающего преобразователя — по причине несоответствия диапазона напряжений первого диапазону напряжений второго, а далее — если один такой преобразователь уже пришлось поставить в прибор, то первое стремление должно быть логично направлено в сторону, исключающую потребность во втором.

3.5В..4.2В от li-on вполне достаточно для моих нужд.

P.S.
Вы часом научной работой не занимались?

Вероятно это аналитическо-логическое рассуждение неверно, из-за непрочтения рекомендаций того же симкома и знаний как литиевый аккумулятор работает и как запитывает тот же SIM900.

Вот что в итоге получилось:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Через D1, D2 подается питанеи на компаратор. D2 намерено выбран не шотки, чтобы при малой разнице напряжений не отъедало батареку.
R1/R2 - гистерезис для компаратора, чтобы не дергался в момент переключения.

U2 - вместо инвертора на транзисторе, быстрее управляет затвором мощного мосфета.

На выходе емкость LowESR для минимизация провалов при переключении.

Покритикуйте, пожалуйста.

Проект microcap:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Тоже удивляет язык. Похоже препод и часто пишет заявки на патенты/изобретения. И уже переключиться не может. Интересно, он дома так же излагает?

Обыкновенный русский язык. И знаю я его средне, по-моему.

Про литий-ионные аккумуляторы тоже знаю средне, а именно, что они нежные и пожаровзрывоопасные, так что работу с ними требуется начинать с организации соответствующей защиты, которая в данном случае отсутствует — по причине того, что ни разу не упомянута в теме. И упреждая же возможные возражения — на схеме в первом сообщении темы автором указан именно голый контрабандный литий-ионный аккумулятор, а не аккумуляторный блок, т.е. элемент с защитой.

Насчёт SIM900 — мы отличаемся тем же самым, а именно, что если не сказано иное, т.е. по умолчанию, я предполагаю не лучший, а худший случай, т.е. работу разрабатываемого автором прибора не в термостате "typical at +25 °C", а на морозе, типичное напряжение с вышеупомянутого аккумулятора при котором желающие могут узнать из его паспорта.

Дабы не разводить тем влезу со своей задачей.

Задача все та же
- Переключение между батарейным питанием (8.4В - 2хLi) и внешним (9-12В).
- низкое потребление в режиме работы от батареи. Для абсолютно автономных устройств с потреблением в спящем режиме <10мкА.


Что не нравится в схемах из тем форума и в микросхеме LTC4412.

- длительное время переключения (десятки микросекунд), что вызывает сквозные токи. Честно говоря не знаю насколько проблема актуальна, возможно она только теоретическая и надумана.
- высокий ток потребления.


Приведу свой вариант во вложенных файлах.
Схема основана на компараторе TLV3401 с потреблением 500нА и возможностью подачи на входы дифференциального напряжения равного (и больше) напряжению питания. Таким образом отпадает надобность в резистивных делителях от входных напряжений питания.
Компаратор имеет низкие допустимые выходные токи и немалое время срабатывания (>10мкс), Следовательно, как и в похожих схемах переключение питания необходимо производить с выхода одного компаратора дабы нивелировать разницу во времени включения одного и выключения другого питания.

Вся суть схемы потребление в режиме питания от батареи равно:
TLV3401 + утечки полевых транзисторов (которые в остальных схемах также не отменяются).

Итого плюсы схемы.

- собственное потребление (без учета утечек мощных полевых транзисторов) 0.5-1мкА.
- Время переключения питания <5мкс.
- в итоге дешевле LTC4412 (3.5$) против TLV3401 (1.5$) + биполярные транзисторы(ну может 0.5$).


На графиках бросок тока через транзистор M3 при переключении с внешнего на аккумуляторное это не сквозной ток а ток заряда емкости нагрузки (30мкф), сквозных токов практически нет.

Минусы схемы:
- конкретная схема не факт что заведется без аккумулятора просто от внешнего питания. Ну это не проблема можно добавить диод на питание компаратора от входа внешнего питания и развязать 1кОм с питанием нагрузки.
- схема занимает побольше места чем LTC1412


Прошу оценить схему. Всякие защиты пока отсутствуют.


П.С. Сопротивление нагрузки не 100Мeg, а 10 Ом

Откуда такая любовь к двунаправленным ключам (M1, M2)? Если присмотреться, то функции у M2 не понятны, "так для мебели". И Большая любовь к двухтранзисторным повторителям (Q4, Q5 и Q1, Q2)? По моему Q4 не очень активно работает, а если присмотреться и ещё Q1, Q2 смахнуть можно. Посимулировали бы такой вариант, а то мне лень Так, глядишь, и ещё копеек десять сэкономить можно