Chuyển đổi mượt mà giữa các pin 12 V, với một công tắc bật tắt

17

Tôi có một số dụng cụ (12 volt, vẽ vài trăm milliamperes) đôi khi cần phải được chuyển đổi giữa một trong hai pin axit chì 12 volt.

Công tắc bật tắt là đột phá trước khi thực hiện, do đó, có một phần gián đoạn thứ hai đối với nguồn cung cấp khiến một vài thiết bị khởi động lại.

Các nhạc cụ là hộp đen và tôi không biết những gì trong chúng hoặc cách chúng hoạt động.

Làm thế nào tôi có thể làm dịu sự sụt giảm năng lượng trong quá trình chuyển đổi và ngăn khởi động lại? Một tụ điện và điện trở nối tiếp qua phía tải của công tắc bật tắt có đủ không?

Các đặc điểm bên trong của các công cụ không được biết đến với tôi (đó là một phần của vấn đề), vì vậy tôi không biết loại gián đoạn nào đối với việc cung cấp có thể chấp nhận được. Ngoài ra, có một số công cụ có thể bật hoặc không bật vào thời điểm đó, điều này làm tăng thêm sự phức tạp của vấn đề, vì vậy tôi đang tìm giải pháp chung chung đơn giản nhất không đòi hỏi nhiều sự tinh tế - đó là lý do tại sao tôi nghĩ về chỉ một tụ điện 12 V và điện trở trên công tắc.

power batteries toggle-switch

— ConanTheGerbil
nguồn

2

Những gì nhúng trong điện áp được cho phép trong giai đoạn chuyển tiếp?

— Andy aka

4

một tụ điện đủ lớn có thể làm hỏng công tắc của bạn.

— Jasen

6

Tôi nghi ngờ điều đó. Công tắc có một cú đánh vào "phá vỡ", đặc biệt khi nó là quy nạp. Và nắp sẽ đối phó với điều đó. Cú đánh vào "make" gần như không tệ, và vẫn tốt hơn vì điện áp khác biệt khi tạo ra sẽ khá nhỏ do nắp.

— Harper - Tái lập Monica

Hai công tắc có hoạt động không? Đầu tiên bạn chuyển một trong số chúng, sau đó là cái khác.

— dữ liệu

5

Một tụ điện phía sau một công tắc có thể kết thúc gây ra sự đột biến dòng điện đột ngột sau khi "chế tạo" .... có thể không gây ra tia lửa, nhưng hàn điện trở ...

— rackandboneman

20

Một chút toán đơn giản:

Trong một lần sạc tụ, Q, và điện áp, V, có liên quan bởi $Q = CV$ .

Hiện tại là tốc độ dòng điện tích, vì vậy, sự khác biệt mang lại cho chúng ta $I = \frac {dQ}{dt} = C \frac {dV}{dt}$

Bạn muốn tính toán sụt áp của mình trong suốt thời gian chuyển đổi, vì vậy chúng tôi sẽ sắp xếp lại thành

C = \frac{I}{\frac{d v}{d t}} = I \frac{d t}{d v}

$C = \frac {I}{\frac {dv}{dt}} = I \frac {dt}{dv}$

Vì vậy, ném vào một số số liệu thô, chúng tôi sẽ nói rằng bạn đang vẽ 250 mA, bạn có thể chịu được mức giảm 0,8 V và công tắc của bạn mất 50 ms để ném sau đó

C = I \frac{d t}{d v} = 0.25 \frac{0.05}{0.8} = 0.015 F = 15, 000 μ F

$C = I \frac {dt}{dv} = 0.25 \frac {0.05}{0.8} = 0.015 \ \text F = 15,000 \ \mu \text F$

schematic

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Hình 1. Mạch.

@Jasen đưa ra quan điểm rằng "một tụ điện đủ lớn có thể làm hỏng công tắc của bạn". Vấn đề ở đây là tụ điện hoạt động như một mạch ngắn khi lần đầu tiên được kết nối với nguồn điện vì nó được xả hoàn toàn. Kết quả là sẽ có một sự đột biến hiện tại ban đầu thông qua công tắc đã đóng. Bạn có thể sử dụng một công tắc mạnh mẽ hoặc thêm một điện trở giới hạn hiện tại nối tiếp với C1.

Khi được sạc lần đầu, dòng chuyển mạch sẽ gần với dòng tải trong mỗi lần chuyển đổi.

— Transitor
nguồn

sử dụng một công tắc được xếp hạng từ 20A trở lên để giảm tiếp xúc.

— Jasen

7

Tôi đã xem xét nhưng nó không chuyển 20 A mà chỉ vài trăm mA. Nó cần có khả năng mang dòng điện cao trong thời gian rất ngắn khi bật nguồn nhưng chỉ có thế. Vấn đề là rất ít datasheets sẽ hiển thị xếp hạng mang theo hiện tại vì, trong hầu hết các ứng dụng, đó là xếp hạng chuyển đổi quan trọng.

— Transitor

4

thời gian ngắn ngủi đó là khi các liên lạc đang nảy, thời điểm tồi tệ nhất có thể xảy ra,

— Jasen

1

Tôi nghĩ rằng chúng tôi đang dự tính các kịch bản khác nhau. Trong tôi, sự đột biến ban đầu là khi mạch được cấp nguồn đầu tiên bằng cách kết nối với pin chứ không phải bằng cách bật công tắc để công tắc không phải chuyển đổi dòng điện. Khi quá trình sạc ban đầu hoàn tất, tất cả các lần chuyển đổi tiếp theo chỉ là dòng tải cộng thêm một chút do sụt áp trong quá trình chuyển đổi.

— Transitor

@Jasen Đó là thời gian ngắn mà các liên lạc không di chuyển

— slebetman

25

Bạn có thể thêm hai điốt Schottky vào công tắc, cho phép pin cung cấp năng lượng cho tải thông qua một diode. Trong quá trình chuyển đổi, điện áp sẽ giảm 0,35 V (1N5817 @ 200 mA) dưới mức điện áp của pin với mức sạc nhiều nhất và nó tránh được sự đột biến hiện tại do thêm một tụ điện. Bạn thậm chí có thể loại bỏ công tắc nếu mất điện 3%.

Schematic

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

— Kiểu thời gian
nguồn

14

Một axit chì được sạc đầy là hơn 0,5V so với mức được thải ra, do đó, việc kết nối nó sẽ khiến nó nhận được tải ngay lập tức thông qua diode.

— vidarlo

@vidarlo hai điốt thay vì một, sau đó?

— John Dvorak

Không, một diode vẫn ổn

— vidarlo

15

Điều này có vẻ quá đơn giản, nhưng tôi đã làm việc này trong quá khứ với một công tắc nhất thời đơn giản trên công tắc bật tắt chính. Giữ nó trong kết nối hai nguồn 12 V với nhau trong khi bạn lật chính. Vì vậy, tại thời điểm không có điện bị gián đoạn. Và với điều này, hai nguồn hoàn toàn bị cô lập trong quá trình hoạt động bình thường và không thể vô tình kết nối.

— George Robertson
nguồn

1

Rất nhiều năng lượng có thể chảy từ pin đã sạc đầy sang pin đã xả khi được kết nối.

— Ian Ringrose

@IanRingrose Điều đó có thể hoặc không thể là một vấn đề; trong mọi trường hợp, nó có thể giảm nhẹ bằng một điện trở hoặc như vậy.

— glglgl

@George Với thiết lập hiện tại, việc kết nối các nguồn sẽ không giúp được gì nhiều; công tắc "ngắt trước khi thực hiện" sẽ ngắt kết nối tải.

— glglgl

3

Bạn có thể kiểm tra phạm vi Power MUX của Texas: link.

Có một số phiên bản 12V. Tôi có một pin 5V để chuyển đổi pin LiPo trên bộ vi xử lý nhưng tôi không nghĩ nó khởi động lại vì nó không quan trọng trong trường hợp của tôi.

Chúng không quá đắt và bạn có thể có được một mô-đun đánh giá nếu bạn không hài lòng khi hàn các thành phần dấu chân nhỏ.

— Bonzo
nguồn

2

Nhận một công tắc SP3T với các tiếp điểm trước khi ngắt để kết nối mỗi pin với một đầu tiếp xúc. Và cả hai pin để tiếp xúc giữa thông qua một diode năng lượng Schottky.

Bằng cách đó, sẽ không có "thời gian chết" trong quá trình chuyển đổi.

Tìm một công tắc phù hợp có thể là khó khăn.

— Jasen
nguồn

Cảm ơn @Jansen - Tôi biết về tùy chọn này, nhưng như bạn đã đề cập, việc tìm kiếm một công tắc phù hợp không dễ dàng và khó khăn hơn trong trường hợp của tôi vì không gian chật hẹp và các công tắc phải rất nhỏ.

— ConanTheGerbil

1

RS có sẵn nhưng bạn phải mua 500

— Jasen

0

Bạn có thể sử dụng hai công tắc nhỏ làm cho một cái khác phá vỡ? Nó sẽ đặt quá nhiều căng thẳng cho bộ sạc? Nó là một bộ sạc tôi giả sử? Hoặc nó sẽ là quá nhiều căng thẳng đối với pin do mức sạc khác nhau? Ngoài ra, sơ đồ mạch ban đầu sẽ giúp. Điều này sẽ hỗ trợ một người học trực quan như bản thân tôi thấy cấu hình hiện tại. Hoặc chuyển đổi sớm hơn trước khi pin chết đến mức gây ra sụt giảm. Trên thị trường có một công tắc thông minh được chế tạo cho ô tô để kết hợp pin chu kỳ / khởi động sâu. Bạn đã đề cập đến không gian nhỏ nên không chắc nó sẽ phù hợp với bạn. Có một giải pháp trong tâm trí của một ai đó sẽ hoạt động hoàn hảo.

— Aerogrudge
nguồn

Các phần của câu trả lời này sẽ làm việc tốt hơn như ý kiến. Ngay điều này không trực tiếp trả lời câu hỏi, vì vậy có khả năng được bỏ phiếu xuống. Đáng nhớ là Stack Exchange không phải là một diễn đàn thảo luận, nó là một trang web hỏi đáp.

— David

0

Tôi sử dụng thiết bị này cho khá nhiều vấn đề của bạn:

http://www.mini-box.com/Y-PWR-Hot-Swap-Load-Shared-Controll

Tôi cho rằng thật dễ dàng để một người có kinh nghiệm trong lĩnh vực này nhân đôi nếu bạn muốn tự mình lăn lộn.

Lưu ý: Tôi không có liên kết với trang web bán hàng ở trên và tôi không chắc liệu hiện tại nó có sẵn không có giá niêm yết hay không, chỉ có "yêu cầu báo giá". Khi tôi mua nó nhiều năm trước (có lẽ gần 10), nó không tốn kém.

— R ..
nguồn

-1

Tùy thuộc vào bối cảnh, đây có thể là một vấn đề khó khăn hoặc thậm chí là rất khó khăn.

Nếu tải không chịu được bất kỳ sự gián đoạn nào, bạn phải thực hiện quy trình 2 bước với 2 điốt và một công tắc đặc biệt chuyển qua trạng thái khi cả hai nguồn được bật.

(hoặc thậm chí 4 bước nếu bạn không muốn một diode liên tục ăn một volt, công tắc xoay trở thành bạn của bạn).

— fraxinus
nguồn