Резервный источник питания для правильного отключения: 5 шагов

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:04

Резервный источник питания - это цепь, которая подает питание на устройства в случае отключения их основного источника питания. В этом случае этот резервный источник питания предназначен для подачи питания только на несколько секунд, чтобы устройство могло выполнить процедуру выключения.

Эта статья спонсируется JLCPCB.com JLCPCB также спонсирует этот проект. JLCPCB (Shenzhen JLC Electronics Co., Ltd.) - крупнейшее предприятие по производству прототипов печатных плат в Китае и высокотехнологичный производитель, специализирующийся на быстром производстве прототипов печатных плат и мелкосерийном производстве печатных плат. Вы можете заказать минимум 5 печатных плат всего за 2 доллара. Чтобы изготовить печатную плату, просто загрузите.zip файлов gerber или вы также можете перетащить файлы.zip. После загрузки zip-файла вы увидите сообщение об успешной загрузке внизу, если файл успешно загружен. Вы можете просмотреть печатную плату в программе просмотра Gerber Viewer, чтобы убедиться, что все в порядке. Вы можете просматривать как верхнюю, так и нижнюю часть печатной платы. Убедившись, что печатная плата хорошо выглядит, вы можете разместить заказ по разумной цене. Вы можете заказать 5 печатных плат всего за 2 доллара плюс доставка. Чтобы разместить заказ, нажмите кнопку «СОХРАНИТЬ В КОРЗИНУ».

Запасы

• 3x диода с низким прямым напряжением (использовался DFLS24L-7)
• 2 резистора по 10 МОм
• 1x 348 кОм резистор
• 1x резистор 360 кОм
• 1x 10 Вт резистор 100 Ом
• 1x компаратор (использовался LT1716)
• 1x 47 мФ конденсатор
• 1x P-канальный полевой МОП-транзистор

Шаг 1: Моделирование схемы

Первый шаг перед тем, как приступить к проектированию печатной платы для удержания цепи, чтобы смоделировать ее, чтобы выяснить, какая емкость должна использоваться, чтобы схема обеспечивала питание в течение необходимого количества времени. Также важно правильно выбрать входные резисторы компаратора, чтобы он мог правильно включать и выключать полевой МОП-транзистор.

Согласно производителю нашей приборной панели, после отключения питания от штифта зажигания подача питания должна поддерживаться не менее 5 секунд. Также важно отметить, что приборная панель работает с напряжением питания от 24 до 9 В постоянного тока.

Для этого мы решили использовать LTSPICE (файл моделирования прилагается). Как видно на фото выше, схема ведет себя так, как ожидалось. Напряжение питания, обозначенное зеленым цветом, включено, и, таким образом, выходное напряжение мгновенно достигает 24 В. В то же время начинается предварительная зарядка конденсатора, этот шаг невероятно важен из-за большой емкости, в противном случае может произойти всплеск тока. когда система включена. Когда напряжение на конденсаторе (V (предварительный заряд)) находится в пределах безопасного порогового значения входного напряжения, затвор полевого МОП-транзистора понижается, и, таким образом, ток проходит в обход резистора предварительной зарядки 100 Ом.

При отключении напряжения питания (вторая 31) мы видим, что напряжение на выходе (V (приборная панель)) начинает медленно снижаться. Фактически, требуется около 10 секунд, чтобы оно упало ниже отметки 9 В, это доказывает, что 47 мФ дает нам 100% запас, которого более чем достаточно. На этом симуляторе R7 имитирует нагрузку, которая в реальной жизни будет пилотной приборной панелью.

Шаг 2: проектирование печатной платы

Имея в виду схему и выбранные правильные компоненты, пора приступить к проектированию печатной платы. Для этого мы использовали Altium Designer. Схема довольно проста, и мы не будем подробно останавливаться на ней в этом разделе.

Шаг 3: заказ печатной платы

После завершения дизайна пора заказывать печатную плату. Для этого мы использовали спонсора этой статьи JLCPCB.com.

JLCPCB также спонсирует этот проект. JLCPCB (Shenzhen JLC Electronics Co., Ltd.) - крупнейшее предприятие по производству прототипов печатных плат в Китае и высокотехнологичный производитель, специализирующийся на быстром производстве прототипов печатных плат и мелкосерийном производстве печатных плат. Вы можете заказать минимум 5 печатных плат всего за 2 доллара. Чтобы получить печатную плату, просто загрузите.zip файлы gerber или вы также можете перетащить файлы.zip. После загрузки zip-файла вы увидите сообщение об успешной загрузке внизу, если файл успешно загружен. Вы можете просмотреть печатную плату в программе просмотра Gerber Viewer, чтобы убедиться, что все в порядке. Вы можете просматривать как верхнюю, так и нижнюю часть печатной платы. Убедившись, что печатная плата хорошо выглядит, вы можете разместить заказ по разумной цене. Вы можете заказать 5 печатных плат всего за 2 доллара плюс доставка. Чтобы разместить заказ, нажмите кнопку «СОХРАНИТЬ В КОРЗИНУ».

Шаг 4: Сборка

Примерно через неделю у нас была печатная плата, и пришло время ее собрать.

Шаг 5: Тестирование

После сборки пора убедиться, что схема ведет себя так, как ожидалось. Для этого мы запитали схему и проверили напряжение конденсатора, чтобы убедиться, что предварительная зарядка работает должным образом (первое изображение), здесь мы видим, что предварительная зарядка занимает намного меньше времени, чем то, что было смоделировано, но это имеет это связано с разницей между реальным конденсатором и смоделированным.

После предварительной зарядки мы отключили питание и наблюдали напряжение на выходе. Как мы видим, выходное напряжение медленно снижалось, как и ожидалось, потребовалось почти 12 секунд, чтобы напряжение упало ниже 9 В, что означает, что наша схема работает!

Мы хотели бы еще раз поблагодарить спонсора этой статьи JLCPCB за их потрясающую поддержку нашей команде с нашими потребностями в производстве печатных плат! Обязательно закажите у них в следующий раз, когда вам понадобятся печатные платы.