Backup strömförsörjning för korrekt avstängning: 5 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:37

En reservströmförsörjning är en krets som levererar ström till enheter om deras huvudsakliga strömförsörjning går ner. I det här fallet är denna reservströmförsörjning bara avsedd att leverera ström i några sekunder så att enheten kan utföra sin avstängning.

Denna artikel är sponsrad av JLCPCB.com JLCPCB är också sponsor av detta projekt. JLCPCB (Shenzhen JLC Electronics Co., Ltd.), är det största PCB-prototypföretaget i Kina och en högteknologisk tillverkare som specialiserat sig på snabb PCB-prototyp och produktion av små partier. Du kan beställa minst 5 PCB för bara $ 2. För att få kretskortet tillverkat laddar du bara upp.zip av gerber -filerna eller så kan du också dra och släppa.zip -filerna. När du har laddat upp zip -filen ser du ett framgångsmeddelande längst ner om filen har överförts. Du kan granska kretskortet i Gerber viewer för att se till att allt är bra. Du kan se både övre och nedre delen av kretskortet. Efter att ha säkerställt att kretskortet ser bra ut kan du nu lägga ordern till ett rimligt pris. Du kan beställa 5 kretskort för bara $ 2 plus frakt. För att göra beställningen, klicka på knappen "SPARA I VAGN".

Tillbehör

• 3x lågspänningsdioder (DFLS24L-7 användes)
• 2x 10 MOhm motstånd
• 1x 348 kOhm motstånd
• 1x 360 kOhm motstånd
• 1x 10W 100 Ohm motstånd
• 1x komparator (LT1716 användes)
• 1x 47 mF kondensator
• 1x P-kanal MOSFET

Steg 1: Simulering av kretsen

Det första steget innan du fortsätter att utforma kretskortet för att hålla kretsen för att simulera det för att ta reda på vilken kapacitans som ska användas för att få kretsen att leverera ström under den tid som behövs. Det är också viktigt att välja komparatorns ingångsmotstånd korrekt så att det kan slå på och stänga av MOSFET korrekt.

Enligt tillverkningen av vår instrumentpanel bör strömförsörjningen bibehållas i minst 5 sekunder efter att strömmen från tändstiftet har tagits bort. Det är också viktigt att hänvisa till att instrumentpanelen fungerar med en matningsspänning mellan 24 och 9 VDC.

För att göra det bestämde vi oss för att använda LTSPICE (simuleringsfil bifogad). Som det kan ses på bilden ovan beter kretsen sig som förväntat. Matningsspänningen, i grönt, slås på och därmed har utgångsspänningen omedelbart 24 V. Samtidigt startar kondensatorns förladdning, detta steg är otroligt viktigt på grund av den stora kapacitansen, annars skulle en strömspik hända när systemet slås på. När spänningen vid kondensatorn (V (förladdning)) ligger inom ett säkert tröskelvärde för ingångsspänningen dras MOSFET-porten låg och därmed går strömmen förbi 100 Ohm förladdningsmotståndet.

När matningsspänningen stängs av (andra 31) kan vi se att spänningen på utgången (V (instrumentpanel)) börjar minska långsamt. Faktum är att det tar cirka 10 sekunder innan den är under 9 V -märket, detta bevisar att 47 mF ger oss en marginal på 100% vilket är mer än tillräckligt. På denna simulering simulerar R7 belastningen, som i verkligheten kommer att vara pilotpanelen.

Steg 2: Designa kretskortet

Med kretsen redan i åtanke och rätt valda komponenter är det nu dags att starta designen av kretskortet. För att göra det använde vi Altium Designer. Kretsen är ganska rak framåt och vi kommer inte att gå in på detaljer i det här avsnittet.

Steg 3: Beställa kretskortet

När designen är klar är det dags att beställa kretskortet. Därför använde vi sponsorn för denna artikel JLCPCB.com

JLCPCB är också sponsor av detta projekt. JLCPCB (Shenzhen JLC Electronics Co., Ltd.), är det största PCB-prototypföretaget i Kina och en högteknologisk tillverkare som specialiserat sig på snabb PCB-prototyp och produktion av små partier. Du kan beställa minst 5 PCB för bara $ 2. För att få kretskortet tillverkat laddar du bara upp.zip av gerber -filerna eller så kan du också dra och släppa.zip -filerna. När du har laddat upp zip -filen ser du ett framgångsmeddelande längst ner om filen har överförts. Du kan granska kretskortet i Gerber viewer för att se till att allt är bra. Du kan se både övre och nedre delen av kretskortet. Efter att ha säkerställt att kretskortet ser bra ut kan du nu lägga ordern till ett rimligt pris. Du kan beställa 5 kretskort för bara $ 2 plus frakt. För att göra beställningen, klicka på knappen "SPARA I VAGN".

Steg 4: Montering

Efter cirka 1 vecka hade vi PCB med oss och det var nu dags att montera det.

Steg 5: Testning

Efter monteringen är det nu dags att se till att kretsen fungerar som förväntat. Därför drev vi kretsen och vi kontrollerade kondensatorns spänning för att se till att förladdningen fungerade korrekt (första bilden), här kan vi se att förladdningen tar mycket mindre tid än vad som simulerades, men det har att göra med skillnaden mellan en verklig kondensator och en simulerad.

Efter att förladdningen var klar stängde vi av strömförsörjningen och observerade spänningen vid utgången. Som vi kan se minskade utspänningen långsamt, som förväntat, det tog nästan 12 sekunder för spänningen att gå under 9 V, vilket betyder att vår krets fungerar!

Vi vill än en gång tacka sponsorn för denna artikel JLCPCB för deras fantastiska stöd till vårt team med våra PCB -tillverkningsbehov! Var noga med att beställa från dem nästa gång du behöver PCB.