Rezervni napajalnik za pravilen izklop: 5 korakov

2025 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2025-01-23 15:07

Rezervno napajanje je vezje, ki napaja naprave v primeru, da se jim izklopi glavno napajanje. V tem primeru je to rezervno napajanje namenjeno le za nekaj sekund, da lahko naprava izvede postopek zaustavitve.

Ta članek sponzorira JLCPCB.com JLCPCB je tudi sponzor tega projekta. JLCPCB (Shenzhen JLC Electronics Co., Ltd.), je največje podjetje za izdelavo prototipov tiskanih vezij na Kitajskem in visokotehnološki proizvajalec, specializirano za izdelavo prototipov hitrih tiskanih vezij in majhno serijo PCB-jev. Naročite lahko najmanj 5 tiskanih vezij za samo 2 USD. Za izdelavo tiskanega vezja preprosto naložite.zip datotek gerber ali pa datoteke.zip povlecite in spustite. Po nalaganju datoteke zip boste na dnu videli sporočilo o uspehu, če je datoteka uspešno naložena. PCB lahko pregledate v pregledovalniku Gerber in se prepričate, da je vse v redu. Ogledate si lahko zgornji in spodnji del tiskanega vezja. Ko se prepričate, da je tiskano vezje videti dobro, lahko zdaj oddate naročilo po razumni ceni. Lahko naročite 5 PCB -jev za samo 2 USD plus poštnina. Če želite oddati naročilo, kliknite gumb »SHRANI V KOŠARICO«.

Zaloge

• 3x nizkonapetostne diode (uporabljena je bila DFLS24L-7)
• 2x 10 MOhm upori
• 1x 348 kOhm upor
• 1x 360 kOhm upor
• 1x 10W 100 ohmski upor
• 1x primerjalnik (uporabljen je bil LT1716)
• 1x 47 mF kondenzator
• 1x P-kanalni MOSFET

1. korak: Simulacija vezja

Prvi korak, preden nadaljujete z načrtovanjem tiskanega vezja za držanje vezja, da ga simulira, da bi ugotovili, kakšno kapacitivnost je treba uporabiti, da bo vezje napajalo toliko časa, kot je potrebno. Prav tako je uvoz pravilno izbrati primerjalne vhodne upore, tako da lahko pravilno vklopi in izklopi MOSFET.

Glede na izdelavo naše armaturne plošče je treba napajanje vzdrževati vsaj 5 sekund po odstranitvi napajanja iz vžigalnega zatiča. Uvoz je tudi sklicevanje, da armaturna plošča deluje z napajalno napetostjo med 24 in 9 VDC.

Za to smo se odločili uporabiti LTSPICE (priložena simulacijska datoteka). Kot je razvidno iz zgornje fotografije, se vezje obnaša kot je bilo pričakovano. Napajalna napetost, zelena, je vklopljena, zato ima izhodna napetost v trenutku 24 V. Hkrati se začne prednapolnjenost kondenzatorja, ta korak je zaradi velike kapacitivnosti izjemno pomemben, sicer bi prišlo do konice toka ko je sistem vklopljen. Ko je napetost na kondenzatorju (V (prednapolnjenost)) znotraj varnega praga vhodne napetosti, se vrata MOSFET-a znižajo in tako tok zaobide upor prednapolnjenosti 100 ohmov.

Ko je napajalna napetost izklopljena (drugi 31.), lahko vidimo, da se napetost na izhodu (V (armaturna plošča)) začne počasi zmanjševati. Dejansko traja približno 10 sekund, da je pod oznako 9 V, kar dokazuje, da nam 47 mF daje 100% rezervo, kar je več kot dovolj. Na tej simulaciji R7 simulira obremenitev, ki bo v resničnem življenju pilotna armaturna plošča.

2. korak: Oblikovanje tiskanega vezja

Glede na to, da je vezje že v mislih in da so izbrane prave komponente, je zdaj čas, da začnemo z načrtovanjem tiskanega vezja. Za to smo uporabili Altium Designer. Vezje je precej preprosto in o tem v tem razdelku ne bomo podrobneje govorili.

3. korak: Naročite tiskano vezje

Po končani zasnovi je čas za naročilo tiskanega vezja. Zato smo uporabili sponzorja tega članka JLCPCB.com

JLCPCB sta tudi sponzor tega projekta. JLCPCB (Shenzhen JLC Electronics Co., Ltd.), je največje podjetje za izdelavo prototipov tiskanih vezij na Kitajskem in visokotehnološki proizvajalec, specializirano za izdelavo prototipov hitrih tiskanih vezij in majhno serijo PCB-jev. Naročite lahko najmanj 5 tiskanih vezij za samo 2 USD. Za izdelavo tiskanega vezja preprosto naložite.zip datotek gerber ali pa datoteke.zip povlecite in spustite. Po nalaganju datoteke zip boste na dnu videli sporočilo o uspehu, če je datoteka uspešno naložena. PCB lahko pregledate v pregledovalniku Gerber in se prepričate, da je vse v redu. Ogledate si lahko zgornji in spodnji del tiskanega vezja. Ko se prepričate, da je tiskano vezje videti dobro, lahko zdaj oddate naročilo po razumni ceni. Lahko naročite 5 PCB -jev za samo 2 USD plus poštnina. Če želite oddati naročilo, kliknite gumb »SHRANI V KOŠARICO«.

4. korak: Montaža

Po približno enem tednu smo imeli s seboj PCB in zdaj je bil čas, da ga sestavimo.

5. korak: Testiranje

Po montaži je čas, da se prepričamo, da se vezje obnaša po pričakovanjih. Tako smo napajali vezje in preverili napetost kondenzatorja, da se prepričamo, da je prednapolnjenost pravilno delovala (prva slika), tukaj lahko vidimo, da prednapolnjevanje traja manj časa kot simulirano, vendar je to v zvezi z razliko med realnim kondenzatorjem in simuliranim.

Po opravljenem prednapolnjenju smo izklopili napajanje in opazovali napetost na izhodu. Kot lahko vidimo, se je izhodna napetost, kot je bilo pričakovano, počasi zmanjševala, je minilo skoraj 12 sekund, da je napetost padla pod 9 V, kar pomeni, da naše vezje deluje!

Še enkrat bi se radi zahvalili sponzorju tega članka JLCPCB za neverjetno podporo naši ekipi pri naših potrebah po proizvodnji PCB! Ko boste naslednjič potrebovali tiskane vezje, jih naročite.