Автоматическое переключение с батареи 9 В на настенный адаптер постоянного тока при вставке

10

У меня есть простая схема, которая работает от батареи 9 В. Я перепроектировал его так, чтобы он также мог работать от внешнего источника 12 В постоянного тока (то есть: настенного адаптера). Я хочу спроектировать схему таким образом, чтобы при одновременном подключении батареи и настенного адаптера использовался настенный адаптер, и батарея эффективно отключалась от цепи.

Я нашел в сети несколько цепей, которые могут работать , но, к сожалению, они могут допускать протекание тока в батарею , и, поскольку это может быть неперезаряжаемая (т.е. щелочная) батарея, это может иметь катастрофические последствия.

Я рассмотрел использование цилиндрического домкрата с нормально замкнутой трехконтактной конфигурацией контактов , но я не совсем уверен, с чего начать. Как бы я занялся проектированием такой схемы?

облако
источник
2
Струйка в щелочной, как правило, в порядке. | Если вы не возражаете против небольшой потери диода от батареи к V +, это означает, что диод будет иметь обратное смещение, когда на адаптер подается питание и батарея не будет использоваться. Ах да - как ваш пример ссылки. Шоттки допускает небольшой обратный ток - выше при высокой температуре. Кремниевый диод имеет минимальную обратную утечку. Либо вряд ли надоедают щелочные клетки.
Рассел МакМахон

Ответы:

8

Клеммы NC (нормально замкнутые) (2 и 3 на листе) должны подключать аккумулятор. Когда вы подключаете адаптер, этот терминал открывается. Попробуйте определить, к какому контакту (в дополнение к контакту 1) подключается адаптер (я не могу определить номер на листе).

Редактировать : батарея подключается между контактами 1 и 2.

схематический

смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab

Мартин Петрей
источник
Должен ли я также включить диоды, упомянутые в одном из других ответов? Являются ли они необходимыми или защищают от непредвиденных ситуаций (например, кто-то подключает источник 4 В вместо источника 12 В).
Облако
Диоды очень недорогие. Это отличное предложение добавить эти два диода. Улучшенный дизайн с незначительной стоимостью.
Мартин Петрей
@ Догберт Умм ... Я не знаю, почему Мартин предлагает это. Они совершенно не нужны, если вы используете это решение, так как адаптер отсоединяется от батареи при подключении.
ACD
4
Диоды позволяют вам использовать существующее гнездо, но другая вещь, которую обеспечат диоды, это защита от обратного напряжения, если кто-то неправильно подключил батарею, или неправильный тип адаптера (центральный минус вместо центрального плюса). Это стоит 20 центов.
прохожий
17

Все, что вам нужно, это 2 диода для ваших 2 источников питания. Ваша схема будет использовать питание от той, которая имеет наибольшее напряжение.

схематический

смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab

Когда адаптер подключен, напряжение V1 будет 11 вольт. Когда адаптер удален, ваша цепь будет иметь 8 вольт на V1 от батареи. При этом адаптер не заряжается, так как диод аккумулятора блокирует весь ток в обратном направлении.

Номера деталей диода не являются критическими. Просто выберите диоды, которые соответствуют току, необходимому для вашей цепи.

Логика Найт
источник
10
Номера деталей диода мало что значат. Вы хотите диоды Шоттки, и они должны быть в состоянии справиться с полным током нагрузки. И утечка D2 не может быть слишком высокой, иначе сетевой адаптер может разрядить аккумулятор.
ACD
Обычные кремниевые или германиевые диоды работают, шоттки не нужны.
прохожий
Я согласен со схемой, предложенной CarpetPython, однако не изменит ли батарея ток прямого смещения для D2, даже если настенный адаптер подключен? Таким образом, на V1, напряжение батареи и настенного адаптера наложены?
Люк Галеа
@Luke Galea: напряжение сетевого адаптера (12 В) выше, чем напряжение аккумулятора (9 В), ток нагрузки протекает только через D1. Напряжение V1 выше, чем у Bat1, напряжение на диоде D2 ориентировано в обратном направлении к D2. Только очень маленький ток утечки протекает через D2. Нет наложения обоих напряжений, это потребует последовательного подключения обоих источников напряжения.
Уве
Зачем нужен D1?
Янки
6

Посмотрите на контроллер PowerPath LTC4412 или приоритетный контроллер PowerPath LTC4417 от Linear Technology. У них есть еще несколько таких устройств PowerPath.

Или вы можете взять реле. Настенный адаптер управляет реле, чтобы открывать / закрывать линию к батарее. Адаптер переменного тока подключен, реле включено и аккумулятор отключен, и наоборот. Тогда у вас нет падения напряжения.

С использованием диодов, даже шотких, у вас всегда есть недостаток падения напряжения на диодах. И если потребление тока в цепях велико, размер диодов увеличится. Проблема с падением напряжения будет ухудшаться.

Гюнтер
источник
1
Учитывая, что операционная система модифицирует батарейное устройство на 9 В, ток в любом случае не будет огромным. Пара германиевых диодов обеспечит минимальное напряжение 0,3 В при 1 А или около того, если честно, пренебрежимо мало.
Прохожий
2

введите описание изображения здесь

Если у вас дома есть доступ к сети переменного тока, есть адаптер питания постоянного тока 6 В (резистор + светодиод). Сеть резисторов 1K 10K, смещенная к PNP-транзистору, удерживает его в отключенном состоянии, когда питание сети доступно, и, таким образом, отключает батарею. Но если происходит отключение питания, о чем свидетельствует размыкание переключателя spst, расположенного рядом с источником адаптера 6 В, на базу транзистора PNP воздействует только резистор 10 кОм, в результате чего напряжение базы поднимается до уровня GND. Следовательно, PNP включается, и нагрузка теперь питается от батареи 9 В. Диоды PN избегают помех между двумя источниками.

Теперь вы можете подумать, «почему zener 3.2V подключен к батарее 9V?» Ответ: Во время тестирования я заметил, что напряжение батареи должно быть меньше или равно напряжению на выходе адаптера. Таким образом, стабилитрон просто падает на 3,2 Вольт, и схема работает нормально.

Таким образом, только один источник активен одновременно. И нагрузка постоянно включена, даже когда, к сожалению, отключается питание.

Акшай Нил
источник
Будет ли эта схема работать при переменном напряжении, например, 3 В для батареи и 5 В для настенного адаптера?
Merlin04
0

Я думаю, что схема Carpetpython использует центральную отрицательную цилиндрическую заглушку постоянного тока, так как контакт 1 на разъеме является центральной стойкой.

Инвертируйте все для центральной положительной цилиндрической пробки постоянного тока. Отразите ориентацию диода. При наличии положительной цепи в центре заземление нагрузки будет немного выше истинного 0 В, поскольку падение напряжения на диоде составляет ~ 200 мВ при среднем диоде Шоттки.

Джо Сайндон
источник
-2

Когда пыль оседает на этом .... самым простым решением является двухполюсный двухполюсный переключатель вкл / выкл / вкл. А именно Батарея питания / Выкл / Внешний источник питания.

Брайан Гай
источник
1
Но это потребовало бы дополнительного переключения, о котором потребитель / клиент должен быть осведомлен. Приведенные выше рекомендации позволяют продолжать использовать простой цилиндрический домкрат без дополнительного переключения.
Облако
Переключатель, вероятно, будет стоить больше, чем пара диодов. И если пользователь забудет щелкнуть выключателем, он может разрядить аккумулятор даже при подключенном источнике питания.
Simon B