Backup strømforsyning til korrekt nedlukning: 5 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:25

En backup strømforsyning er et kredsløb, der leverer strøm til enheder, hvis deres hovedstrømforsyning går ned. I dette tilfælde er denne backup strømforsyning kun beregnet til at levere strøm i et par sekunder, så enheden kan udføre sin nedlukningsprocedure.

Denne artikel er sponsoreret af JLCPCB.com JLCPCB er også sponsor af dette projekt. JLCPCB (Shenzhen JLC Electronics Co., Ltd.), er den største PCB-prototypevirksomhed i Kina og en højteknologisk producent med speciale i hurtig PCB-prototype og produktion af små partier. Du kan bestille mindst 5 PCB'er for kun $ 2. For at få PCB'en fremstillet skal du blot uploade.zip af gerber -filerne, eller du kan også trække og slippe.zip -filerne. Når du har uploadet zip -filen, ser du en succesbesked nederst, hvis filen er uploadet. Du kan gennemgå printkortet i Gerber viewer for at sikre, at alt er godt. Du kan se både toppen og bunden af printkortet. Efter at have kontrolleret, at printkortet ser godt ud, kan du nu placere ordren til en rimelig pris. Du kan bestille 5 printkort for kun $ 2 plus forsendelse. For at placere ordren skal du klikke på knappen "SAVE TO CART".

Forbrugsvarer

• 3x lavspændingsdioder (DFLS24L-7 blev brugt)
• 2x 10 MOhm modstande
• 1x 348 kOhm modstand
• 1x 360 kOhm modstand
• 1x 10W 100 Ohm modstand
• 1x komparator (LT1716 blev brugt)
• 1x 47 mF kondensator
• 1x P-kanal MOSFET

Trin 1: Simulering af kredsløbet

Det første trin, før du fortsætter med at designe printkortet til at holde kredsløbet for at simulere det for at finde ud af, hvilken kapacitans der skal bruges for at få kredsløbet til at levere strøm i den nødvendige tid. Det er også vigtigt at vælge sammenligningsindgangsmodstandene korrekt, så den kan tænde og slukke MOSFET korrekt.

Ifølge fremstillingen af vores instrumentbræt skal strømforsyningen opretholdes i mindst 5 sekunder, efter at strømmen fra tændingsstiften er fjernet. Det er også vigtigt at henvise til, at instrumentbrættet fungerer med en forsyningsspænding mellem 24 og 9 VDC.

For at gøre det besluttede vi at bruge LTSPICE (simuleringsfil vedhæftet). Som det kan ses på billedet ovenfor, opfører kredsløbet sig som forventet. Forsyningsspændingen, i grønt, er tændt, og derfor har udgangsspændingen øjeblikkeligt 24 V. På samme tid starter kondensatorens forladning, dette trin er utrolig vigtigt på grund af den store kapacitans, ellers ville der ske en strømstigning når systemet tændes. Når spændingen ved kondensatoren (V (foropladning)) er inden for en sikker tærskel for indgangsspændingen, trækkes MOSFET-porten lavt, og strømmen omgår derfor 100 Ohm-opladningsmodstanden.

Når forsyningsspændingen er slukket (anden 31) kan vi se, at spændingen på udgangen (V (instrumentbræt)) begynder at falde langsomt. Faktisk tager det omkring 10 sekunder, før det er under 9 V -mærket, dette beviser, at 47 mF giver os en 100% margin, hvilket er mere end nok. På denne simulering simulerer R7 belastningen, som i virkeligheden vil være pilotdashboardet.

Trin 2: Design af printkortet

Med kredsløbet allerede i tankerne og de rigtige komponenter valgt, er det nu tid til at starte designet af printkortet. Til dette brugte vi Altium Designer. Kredsløbet er ret ligetil, og vi vil ikke komme i detaljer med det i dette afsnit.

Trin 3: Bestilling af printkortet

Når designet er færdigt, er det tid til at bestille printkortet. Til det brugte vi sponsoren for denne artikel JLCPCB.com

JLCPCB er også sponsor af dette projekt. JLCPCB (Shenzhen JLC Electronics Co., Ltd.), er den største PCB-prototypevirksomhed i Kina og en højteknologisk producent med speciale i hurtig PCB-prototype og produktion af små partier. Du kan bestille mindst 5 PCB'er for kun $ 2. For at få printkortet fremstillet skal du blot uploade.zip af gerber -filerne, eller du kan også trække og slippe.zip -filerne. Når du har uploadet zip -filen, ser du en succesbesked nederst, hvis filen er uploadet. Du kan gennemgå printkortet i Gerber viewer for at sikre, at alt er godt. Du kan se både toppen og bunden af printkortet. Efter at have kontrolleret, at printkortet ser godt ud, kan du nu placere ordren til en rimelig pris. Du kan bestille 5 printkort for kun $ 2 plus forsendelse. For at placere ordren skal du klikke på knappen "SAVE TO CART".

Trin 4: Montering

Efter cirka 1 uge havde vi printkortet med os, og det var nu tid til at samle det.

Trin 5: Test

Efter samlingen er det nu tid til at sikre, at kredsløbet opfører sig som forventet. Til dette drev vi kredsløbet, og vi kontrollerede kondensatorens spænding for at sikre, at foropladningen fungerede korrekt (første billede), her kan vi se, at foropladningen tager meget mindre tid end det, der blev simuleret, men det har at gøre med forskellen mellem en virkelig kondensator og en simuleret.

Efter at foropladningen var udført, slukkede vi for strømforsyningen og observerede spændingen ved udgangen. Som vi kan se, faldt udgangsspændingen langsomt, som forventet, tog det næsten 12 sekunder for spændingen at gå under 9 V, hvilket betyder, at vores kredsløb fungerer!

Vi vil endnu en gang takke sponsoren for denne artikel JLCPCB for deres fantastiske støtte til vores team med vores PCB -produktionsbehov! Sørg for at bestille fra dem, næste gang du skal bruge printkort.