5v power switcher: fuente de alimentación ininterrumpible

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Sé que hay algunas otras preguntas similares a las mías, pero después de revisar las respuestas, no parece que sea lo que necesito. También he visto los circuitos Arduino Due / Uno, y no son exactamente lo que estoy buscando.

Por lo tanto, tengo una carga que requiere 5v, con un consumo de corriente máximo de 500 mA, ~ 250 típico. También tengo una batería de respaldo 3s lipo bajada a 5 con un regulador de conmutación. Mi circuito debe siempre tener 5v; Estoy ejecutando un controlador de vuelo, cualquier breve pérdida de potencia inicia un reinicio completo (no es práctico durante el vuelo). El FC generalmente se alimenta a través de USB, sin embargo, para mis aplicaciones, esta fuente de alimentación USB tiene el potencial de perder energía. Lo que estoy buscando es un circuito que pueda cambiar entre el USB y el LiPo / 5vReg en caso de una pérdida de alimentación del USB, mientras mantiene un suministro constante de voltaje y amp; corriente.

Investigación previa:

Tener dos fuentes de alimentación unidas después de un diodo en cada fuente no funcionará. Todo mi circuito está construido alrededor de una referencia de 5 voltios, e incluso una pequeña caída de voltaje directa de 450 mV desde un diodo schottky no funcionará.

Mosfets:IntentéusarunFETdecanalPconunRDS-onmuybajo.Miprimerintentofuealgoasí:

Lateoríadetrásdeestoeraqueel5vdelUSBmantendríaelFET"apagado", y una vez que se perdiera la fuente de alimentación del USB, el R2 bajaría la compuerta, activándola, permitiendo que fluyera 5v desde el respaldo a la carga. Por supuesto, esto no funciona, porque el 5v fluye de regreso a la entrada USB, a través de lo que ahora es un divisor de voltaje, y mantiene al feto en un estado extraño medio saturado. Estaba obteniendo ~ 3v en la salida. (Sé que no proporcioné detalles).

Así que pensé que para detener eso, simplemente coloque un schottky en el 5v USB, ¿no? EstofuncionóenelsentidodequeelFETpermanecióencendido,sinembargo,mellevadevueltaamiproblemaoriginal,todavíahayunacaídadevoltajeeneldiodomientrasusolaalimentaciónUSB.Asíqueesonofuncionará.

Despuésdeunmayordrenajedecerebros,estabapensandoquepodríausarunacompuertaNAND,pensandoquecuandopierdaelUSB,lasalidadeNANDaumentaría,activandomiFET.TodavíatengoelmismoproblemaconelcircuitoFETanterior,necesitaríaundiodoenlalíneaUSBde5VparaevitarquedesactivelapuertaNAND(alhacerunacopiadeseguridadde5vquefluyealapuertadeentradaUSB).Básicamenteestoessoloundesperdiciodecircuitosadicionalesdetodosmodos.

Todavíaquedaporresolverotroproblema:siusounFETparacambiardefuente,necesitouncondensadorparaproporcionarenergíaconstanteduranteelperíododeconmutación,nopuedoteneralgunosmilisegundosdepérdidadeenergía..Tambiénnecesitounconmutador.Conservarlaenergíadelabateríaesesencial.SitengoalimentaciónUSB,noquieroquesemeagotelabatería.

Asíqueconesoestoyluchando.Esperosusrespuestas!Esperohaberproporcionadosuficienteinformación/investigaciónsobreestapregunta.

ACTUALIZAR:

Cocinéelcircuitoacontinuación,loprobaréaquíenbreve.Laideaesque,unavezquelacopiadeseguridadde5.5vsehayaencendido,apagueelFETUSB,evitandoqueelvoltajevuelvaafluirhaciaelUSB.EldiodoesparaevitarqueelUSBseapaguesolo.Siestorealmentefuncionaono,noestoyseguro,laspruebascomienzanenbreve.¿Algúncomentariosobreestecircuito?

    
pregunta HavocRC

1 respuesta

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Hay ICs del administrador del sistema de batería de respaldo que están diseñados para realizar este tipo de tareas. En una búsqueda rápida encontré this , pero no parece para satisfacer sus requisitos de caída de corriente y voltaje.

ICs similares , diseñados para controlar PFET externos, existen que puede conducir la carga y proporcionar más flexibilidad para satisfacer las restricciones de diseño.

Si desea construir su propia solución, la solución básica es tener un par de PFET utilizados para cambiar las fuentes, un comparador para determinar cuándo el suministro está por debajo del umbral, un inversor (o transistor) para activar de manera diferencial ambas puertas, y (quizás) un par de diodos para asegurar que esta parte del circuito esté siempre alimentada. Algo como esto:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Debe asegurarse de que el comparador y el inversor permanezcan dentro de las especificaciones (es decir, los voltajes de entrada y salida no excedan las fuentes de alimentación de alimentación de valores nominales máximos), por lo que se necesitarán más detalles de diseño.

Editar: Es posible que deba conectar esos PFETS hacia atrás, ya que los diodos en masa pueden comenzar a conducir cuando se invierte la energía (la conducción hacia adelante no debería ser un problema y los diodos FET de energía normalmente pueden manejar la corriente. Incluso hacen que D1 y D2 sean innecesarios. Use diodos Schottky si está preocupado.

    
respondido por el Edgar Brown

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