Плавное переключение между батареями 12 В, с тумблером

У меня есть несколько приборов (12 вольт, потребляющих несколько сотен миллиампер), которые иногда нужно переключать между двумя 12-вольтными свинцово-кислотными батареями.

Тумблер имеет прерывистое состояние перед началом работы, поэтому подача прерывается на долю секунды, что приводит к перезагрузке нескольких инструментов.

Инструменты - это черные ящики, и я не знаю, что в них или как они работают.

Как можно сгладить падение мощности во время переключения и предотвратить перезагрузку? Подойдут ли конденсатор и резистор последовательно на стороне нагрузки тумблера?

Внутренние характеристики инструментов мне неизвестны (это часть проблемы), поэтому я не знаю, какое прерывание питания допустимо. Кроме того, есть несколько инструментов, которые могут или не могут быть включены в данный момент, что увеличивает сложность проблемы, поэтому я ищу самое простое и универсальное решение, которое не требует особой сложности - вот почему я был думая только о конденсаторе 12 В и резисторе через переключатель.

Немного простой математики:

В конденсаторе заряда, Q и напряжение, В, связаны соотношением $Q = CV$ .

Ток - это скорость потока заряда, поэтому дифференцирование дает нам $I = \frac {dQ}{dt} = C \frac {dV}{dt}$

Вы хотите рассчитать падение напряжения на время переключения, поэтому мы переставим

Итак, добавив некоторые грубые цифры, мы скажем, что вы рисуете 250 мА, вы можете выдержать падение на 0,8 В, и ваш выключатель потребует 50 мс, чтобы бросить

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

Рисунок 1. Схема.

@Jasen подчеркивает, что «конденсатор достаточно большого размера может повредить ваш переключатель». Дело в том, что конденсатор действует как короткое замыкание при первом подключении к источнику питания, потому что он полностью разряжен. В результате произойдет скачок тока через уже замкнутый переключатель. Вы можете использовать более мощный переключатель или добавить токоограничивающий резистор последовательно с C1.

После первоначальной зарядки ток переключения будет близок к току нагрузки во время каждого переключения.

Вы можете добавить два диода Шоттки к коммутатору, позволяя любой батарее питать нагрузку через диод. Во время переключения напряжение упадет на 0,35 В (1N5817 при 200 мА) ниже напряжения батареи с наибольшим зарядом, и это позволит избежать скачка тока, вызванного добавлением конденсатора. Вы даже можете снять переключатель, если допустимая потеря мощности составляет 3%.

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

Это может показаться слишком упрощенным, но в прошлом я обходил это с помощью простого кратковременного переключения через главный тумблер. Удерживание его соединяет два источника 12 В вместе, пока вы переворачиваете основной. Так что ни в коем случае не прерывается власть. При этом два источника полностью изолированы во время нормальной работы и не могут быть случайно оставлены подключенными.

Вы можете проверить диапазон инструментов Texas MUX Power Link : ссылка.

Есть несколько версий 12V. У меня есть 5V для переключения LiPo батарей на микропроцессоре, но я не думаю, что он перезагружается, поскольку это не имеет значения в моем случае.

Они не такие дорогие, и вы можете получить оценочный модуль, если вам не нравится пайка небольших компонентов.

Получите переключатель SP3T с контактами «сделай до отрыва» для подключения каждой батареи к одному концевому контакту. И обе батареи к среднему контакту через силовой диод Шоттки.

Таким образом, во время переключения не будет «мертвого времени».

Найти подходящий переключатель может быть сложно.

Не могли бы вы использовать два небольших переключателя, чтобы один сломал другой? Будет ли это слишком сильно напрягать зарядное устройство? Это зарядное устройство я предполагаю? Или это приведет к чрезмерной нагрузке на аккумуляторы из-за разного уровня заряда? Кроме того, оригинальная принципиальная схема поможет. Это поможет визуальному ученику, такому как я, увидеть текущую конфигурацию. Или переключите его раньше, чем батарея станет настолько разряженной, что это приведет к ее падению. На рынке имеется интеллектуальный переключатель, предназначенный для автомобильной промышленности, для сочетания глубокого цикла и пуска аккумулятора. Вы упомянули мало места, поэтому не уверены, что это сработает для вас. У кого-то есть решение, которое будет работать идеально.

Я использую это устройство практически для вашей проблемы:

http://www.mini-box.com/Y-PWR-Hot-Swap-Load-Sharing-Controller

Я предполагаю, что для кого-то, имеющего опыт в этой области, будет легко копировать, если вы предпочитаете снимать свои собственные.

Примечание: я не связан с сайтом, продающим вышеупомянутое, и я не уверен, доступен ли он в настоящее время, потому что там нет цены, только "запрос цены". Когда я купил его много лет назад (вероятно, около 10), он был недорогим.

В зависимости от контекста это может быть сложной или даже очень сложной проблемой.

Если нагрузка не терпит каких-либо прерываний, вы должны сделать это двухступенчатым процессом с двумя диодами и специальным переключателем, который проходит через состояние, когда оба источника включены.

(или даже 4-ступенчатый, если вы не хотите, чтобы диод постоянно потреблял вольт, поворотный переключатель становится вашим другом).