Nepretržité napájanie pre vašu elektroniku. Pridanie záložnej batérie do malých elektronických zariadení

Pozor! Na poradí pridávania štítkov záleží! Začnite pridávať to najdôležitejšie. Vždy, keď je to možné, použite existujúce značky

A tak - akosi v jednom čase pomaly u nás (firma je veľmi chudobná: ako väčšina TEPLOENERGO na Ukrajine) začali krachovať, t.j. vyhorieť "na horúcej strane" impulzné napájacie zdroje, ktoré boli neskôr vymenené.
Musel som sa zamyslieť, tj. urobte 6ks. napájacie zdroje pre napájanie niektorých zariadení (súvisiacich s metrológiou, prístrojovou technikou).
Ich požiadavky boli:
1) napájanie stabilizovaného snímača - 20:28V/0,1A
2) stabilizované napájanie samotného zariadenia - 10:14V / 0,2A
3) galvanická izolácia medzi napájacími kanálmi
4) záložné napájanie zariadenia (bez senzora) z 12V batérie (ďalej nebudem uvádzať)
Rozhodol som sa nevynájsť koleso nanovo, ale použiť už vyvinuté obvodové riešenia, o to viac bolo potrebné, aby bolo lacné a kvalitné. Áno, a nejako som sa veľmi neobťažoval s výberom obvodov - v hlave sa mi vynárali príklady implementácie samotnej napájacej jednotky.
No, to je celý príbeh a teraz - k veci.
Schéma zariadenia:

Ako je zrejmé z diagramu, PSU pozostáva z dvoch nezávislých kanálov 24V a 12V postavených na "rolkách". Pri 12 V je na LM7812 nainštalovaná dióda VD5, ktorá zvyšuje napätie na 12,7 V, aby kompenzovala pokles na VD12. O stabilizátoroch nie je čo povedať, pretože ide o dobre známy obvod a je popísaný v akejkoľvek referenčnej knihe a samozrejme, toto všetko je v návode.
Na zabezpečenie nepretržitého napájania je použitá dobíjacia batéria (v mojom prípade je to "GEMBIRD 12V4,5A").
Obvod znázornený na obrázku zabraňuje poškodeniu batérií prebitím. Automaticky vypne proces nabíjania, keď napätie na prvkoch stúpne nad prípustnú hodnotu a pozostáva zo stabilizátora prúdu na tranzistore VT3, zosilňovača VT2, detektora úrovne napätia na VT1.
Indikátorom procesu nabíjania je svietenie LED diódy VD4, ktorá po ukončení zhasne.
Zariadenie začneme nastavovať prúdovým stabilizátorom. Za týmto účelom dočasne uzavrieme výstup základne tranzistora VT3 na spoločný vodič a namiesto batérií pripojíme ekvivalentnú záťaž s miliametrom 0 ... 500 mA. Riadením prúdu v záťaži zariadením, výberom odporu R3 nastavíme menovitý nabíjací prúd pre konkrétny typ batérie.
Druhou fázou ladenia je nastavenie úrovne obmedzenia výstupného napätia pomocou trimovacieho rezistora R4. Aby sme to dosiahli, riadením napätia na záťaži zvyšujeme odpor záťaže, kým sa neobjaví maximálne povolené napätie (13,8 V pre 12V / 4,5A batériu). S odporom R5 dosiahneme odpojenie prúdu v záťaži (LED zhasne).
Transformátor je vhodný pre akýkoľvek malý s napätím na sekundárnych vinutiach 15 ... 18 V; pre 24V kanál - 25..28V.
Tranzistor VT3 je pripevnený k doske odvádzajúcej teplo. Pre jednoduchosť nastavenia je vhodné použiť viacotáčkový rezistor typu SP5-2 alebo podobný ako R4, ostatné rezistory sú vhodné pre akýkoľvek typ.
Na realizáciu záložného napájania pri 12V z batérie sa používajú obvodové obvody na prvkoch VD7, VT4, VT5 a relé (importované 12V) s jednou skupinou spínacích kontaktov. V prítomnosti sieťového napájania a teda + U na kondenzátoroch C4, C5 je tranzistor VT4 otvorený a relé je bez napätia, batéria sa nabíja cez uzavreté kontakty. Keď napätie v sieti zlyhá, tranzistor VT4 sa zatvorí - VT5 sa otvorí a relé sa aktivuje - pripojenie „+“ batérie cez VD11 k záťaži svojimi kontaktmi.
Teraz trochu o použitých častiach:
- diódy - ľubovoľné .. na základe prúdov a napätí som použil najlacnejšie dovezené 1N4007;
- tranzistory VT1, VT2, VT4 - KT3102, môžete KT315 alebo importované analógy.
- možno použiť tranzistor VT3 KT814 alebo KT816 - závisí od kapacity batérie a prúdu, ktorý sa bude nabíjať;

Teraz trochu na fotografiách - výrobný proces:

Vytlačená obvodová doska. Spájkoval som "relyuhu" - potom som si spomenul, že som potreboval odfotiť históriu. Nepocínoval som stopy, pretože. samotný textolit sa ukázal ako nekvalitný - stopy sa odlepovali aj pri min. teplota spájkovačky. Po spájkovaní som celú dosku nalakoval.

Tu zobrazená schéma automatického prepínania je založená na IC LTC4412 od Linear Technologies. Tento obvod je možné použiť na automatické prepínanie záťaže medzi batériou a AC adaptérom (napájacím zdrojom). LTC4412 riadi externý P-kanálový MOSFET na vytvorenie akejsi Schottkyho diódy, ktorá funguje ako vypínač napájania na zdieľanie záťaže. Vďaka tomu je LT4412 ideálnou náhradou za napájacie zdroje. Široká škála MOS FET môže byť riadená integrovaným obvodom, čo poskytuje veľkú flexibilitu, pokiaľ ide o výber záťažového prúdu.

Schéma zapojenia spínača napájania

LT4412 má tiež veľa dobrých funkcií, ako je spätná ochrana batérie, manuálne ovládanie, ochrana brány tranzistora a ďalšie. Vlastná prúdová spotreba obvodu je iba 11 µA. Dióda D1 zabraňuje toku prúdu späť do AC adaptéra, keď nie je napájanie zo siete. Kondenzátor C1 je výstupný filtračný kondenzátor. Pin 4 integrovaného obvodu sa nazýva stavový pin. Niektoré funkcie mikroobvodu nie sú na obrázku znázornené.

Tranzistor FDN306P sa pri používaní neodporúča brať do ruky, tranzistory s efektom poľa veľmi často zlyhávajú práve kvôli statickému napätiu, ktoré je na tele každého človeka. Pri spájkovaní na DPS by bolo fajn uzemniť sa špeciálnym náramkom a samotnú spájkovačku uzemniť, no ak používate spájkovačku, nie je to potrebné. Hlavné parametre tranzistora s efektom poľa sú nasledovné (z údajového listu):

• 1) Maximálny dlhodobý prúd je 2,6A;
• 2) Maximálne napätie VDSS 12V;
• 3) Rýchla rýchlosť prepínania;
• 4) vysoko výkonná technológia;

Prevádzková teplota tranzistora je od -55 do +150 stupňov Celzia. Prevádzková teplota mikroobvodu je od -40 do +80, teplota spájkovania je 300 stupňov, nie viac ako 10 sekúnd. Pinout je možné vidieť v údajovom liste na odkaze vyššie alebo na obrázku.

• 1) Zostavte obvod na vysokokvalitnú dosku plošných spojov;
• 2) Vstupné napätie adaptéra môže byť od 3 do 28V;
• 3) Napätie batérie sa môže pohybovať od 2,5 V do 28 V;
• 4) Nepripájajte záťaže, ktoré spotrebúvajú viac ako 2A;
• 5) D1 (1N5819) - Schottkyho dióda, napájaná 1A;
• 6) Q1 (FDN306P) - P-kanálový MOSFET tranzistor.

Aplikáciou tejto schémy sú rôzne záložné zdroje energie, kde je potrebná účinnosť a stabilita.

Pomerne často je potrebné poskytnúť svojmu zariadeniu záložné napájanie, tento článok popisuje 4 spôsoby, ako to zabezpečiť.

Najjednoduchšie

Najjednoduchší spôsob prepnutia na záložné napájanie sú 2 diódy

Len jedna z diód bude otvorená z toho zdroja energie, na ktorom je väčšie napätie. Výhodou schémy je jednoduchosť a nízke náklady. Nevýhody obvodu sú zrejmé, závislosť napätia od zaťaženia od prúdu, typu diódy (Schottkyho alebo konvenčného), teploty. Napätie bude vždy nižšie ako napätie zdroja o veľkosť poklesu napätia na dióde.

Trochu ťažšie

Tento obvod je trochu komplikovanejší, funguje takto: keď je prítomné napätie VCC a je väčšie ako napätie záložného zdroja (v tomto prípade je to batéria BT2), potom je mosfet uzavretý, pretože napätie na hradle (Gate) je vyššie ako na Zdroji (Source), prechod napätia do záťaže a Zdroj zabezpečuje rozopnutá dióda D3. Keď VCC zmizne, napätie brány po nej zmizne, ale dióda vo vnútri mosfetu sa otvorí a poskytne napätie na zdroji, ale keďže teraz je napätie na zdroji, ale nie na bráne, tranzistor sa úplne otvorí, čím sa zabezpečí prepínanie batérie bez straty napätia. Tento spôsob je výborný na spínanie napájania pre GSM modul, zvolíme 4,5V externé napätie, potom 4,2-4,3V príde do modulu cez diódu D3 a napätie pôjde z batérie bez straty.

Drahé, ale bezstratové

Bez straty napätia môžete prepínať zdroje pomocou špeciálnych mikročipov, najmä LTC4412 stiahnuť datasheet Tento mikroobvod však môže byť vzácny a drahý.

Optimálne bezstratové

No a tu sa dostávame k optimálnej metóde a bez straty. Najprv sa pozrime na blokovú schému LTC4412

Hneď je jasné, že v tom nie je nič zložité, tak prečo si to nezopakovať na diskrétnych prvkoch? Blok PowerSorceSelector je matica dvoch diód, ktorá dodáva energiu zvyšku obvodu, A1 je komparátor, AnalogController nie je jasný, ale dá sa predpokladať, že nerobí nič mimoriadne dôležité, neskôr sa ukáže prečo.

Skúsme si to predstaviť.

DA3 je porovnávač. Porovnáva napätie dvoch zdrojov. Napájanie cez diódu D4 alebo D5. Keď je napätie na VCC väčšie ako na batérii, výstup komparátora sa zvýši, čím sa zatvorí VT2 a otvorí VT3, pretože je pripojený k výstupu cez menič. VCC teda prechádza do záťaže bez straty. V prípade, že VCC je menšie ako batéria, nízka úroveň na výstupe komparátora zatvorí VT3 a otvorí VT2.

Je potrebné povedať pár slov o výbere detailov. DA3, DD1 musia mať spotrebu, ktorá je v tomto systéme akceptovateľná, výber je veľmi široký, od jednotiek miliampérov až po stovky nanoampérov (napr. MCP6541UT-E / OT a 74LVC1G02). Diódy sú nevyhnutne Schottkyho, ak je pokles na dióde vyšší ako prah otvorenia tranzistora (a pre IRLML6402TR to môže byť -0,4 V), potom sa nebude môcť úplne zavrieť.

Pri napájaní chaty alebo vidieckeho domu sa často vyskytujú výpadky elektriny, najmä vo veľkej vzdialenosti od megacities. Na zabezpečenie autonómneho záložného napájania sa dnes ponúka mnoho účinných zariadení a obvodov, ktoré chránia domáce spotrebiče a high-tech zariadenia citlivé na poklesy napätia. Je ľahké si predstaviť, ako sa majitelia domov cítia vo vnútrozemí počas chladnej sezóny, keď je elektrina vypnutá, najmä ak na ňom funguje autonómny vykurovací systém a všetky elektrické spotrebiče. Na vyriešenie tohto problému stojí za to nainštalovať záložný zdroj energie v dome.

Spôsoby, ako odstrániť prerušenia v systéme napájania

Vypnutie elektrického vedenia je veľkou nepríjemnosťou a bolo vyvinutých veľa možností, ako predísť mnohým problémom spojeným s výpadkami prúdu. Odborníci odporúčajú nepopierať si všetky výhody civilizácie, najmä preto, že nemusíte nič vymýšľať - zariadenia na záložné napájanie doma sú v predaji. Sú navrhnuté tak, aby sa stali alternatívnym zdrojom, ktorý bude poskytovať elektrinu v množstve, ktoré zabezpečí prevádzku hlavných elektrických spotrebičov na dlhú dobu:

• bezpečnostné a protipožiarne systémy;
• nútené vetranie a klimatizácia;
• spustenie kotla na tuhé palivá;
• čerpadlá na zásobovanie vodou a kanalizáciu;
• domáce elektrospotrebiče a iné zariadenia.

Všetky nemôžu fungovať bez elektrickej siete, a preto je tak dôležitá účinná schéma záložného napájania. Pre mnohé predmestské budovy nie je vždy zaručená spoľahlivá prevádzka centralizovaného zásobovania elektrickou energiou. V dôsledku nestabilných napäťových charakteristík v sieti a častých neplánovaných výpadkov prúdu na niekoľko hodín alebo dokonca dní takéto systémy alebo citlivé elektrické spotrebiče zlyhávajú. Vidiecky dom by nemal byť miestom na riešenie trvalých problémov, ale skvelým miestom na oddych. Neprerušované autonómne napájanie chaty alebo prímestskej domácnosti musí fungovať stabilne – pre fungovanie všetkých systémov podpory života.

Existuje niekoľko možností, ako riešiť výpadky elektriny. Napríklad inštalácia autonómneho záložného zdroja neprerušiteľného typu, ktorý je možné zakúpiť spolu so sadou batérií (batérií). V závislosti od ich výkonu a celkovej záťaže sú schopné nejaký čas pracovať autonómne.

Batérie pre záložný systém napájania zaručujú neprerušované napájanie spotrebiteľov počas dlhých výpadkov prúdu alebo pri absencii externých energetických sietí v odľahlých oblastiach.

Projekt záložného napájania

Projekt záložného zdroja obsahuje všetku dokumentáciu, ktorá zohľadňuje celkový výkon všetkých autonómnych zdrojov. Záložný systém autonómneho napájania vidieckeho domu môže zahŕňať ultramoderné mini-elektrárne aj tradičné zdroje elektriny. Čím viac sieťových zdrojov sa predpokladá, tým väčšia je účinnosť. V takomto projekte by však mali byť zahrnuté všetky ukazovatele výkonu generátorov a kapacity batérií.

Konštrukčná kapacita autonómneho záložného zdroja vrátane meniča sa vypočíta nasledovne - celkový výkon prevádzkových zariadení je plus a vynásobený 3. Je to spôsobené tým, že zariadenie pri štartovaní odoberá maximálne množstvo energie. Tento ukazovateľ sa berie do úvahy, aby sa autonómna sieť vyrovnala s maximálnym možným zaťažením z hľadiska projektovanej kapacity. Výpočty zahŕňajú požiadavky na napájanie zariadení napájaných obvodom:

• aktívne vykurovanie (sporák a rýchlovarná kanvica, žiarovky);
• indukčné (chladnička, práčka, TV, mikrovlnka atď.)

Ich príkon sa zosumarizuje (podľa tabuľky alebo podľa priloženého návodu) a pripočíta sa 20-25% maximálnej hodnoty v prípade, že všetky elektrospotrebiče pracujú súčasne. To znamená, že malá chata s minimálnym osvetlením, televízorom a chladničkou bude fungovať podľa schémy záložného napájania pre vidiecky dom s výkonom 2 kW. Ak používate elektrické náradie a iné spotrebiče, pridajte ďalších 5-6 kW.

Odrody generátorov

Dnes sú najbežnejšie samostatné záložné napájacie zdroje:

• neprerušiteľná elektráreň;
• dieslový generátor;
• veterný generátor;
• benzínový generátor;
• striedač.

1. Benzínový generátor je považovaný za jeden z najefektívnejších, hoci ho nemožno nazvať ekonomickým. Na to si ale vystačí s príkonom okolo 6 kW. Takéto zdroje energie sú vhodné tam, kde nie je iná alternatíva a benzín je možné bez problémov prepravovať. Napríklad, ak je vidiecky dom niekde pri diaľnici alebo neďaleko čerpacej stanice.

Hlavné výhody:

• takmer tichá prevádzka;
• začína dobre v zime;
• možno použiť ako záložný zdroj.

2. Vo veľkej domácnosti je spotreba energie dosť vyššia, najmä ak je tam veľa svietidiel a nie je tam iné kúrenie ako elektrické krby. Pri spotrebe energie nad 6 kW odborníci odporúčajú zakúpiť dieselový generátor. Ani tu sa to však nezaobíde bez výrazných finančných investícií. Ale funguje to prakticky za každých podmienok.

3. Veterný generátor, alebo hovorovo „veterný mlyn“, je pomerne efektívny, ale môže byť inštalovaný v oblasti, kde vždy fúka pomerne silný vietor alebo kde sa pozdĺž rokliny ťahajú sezónne prievany.

4. Medzi záložnými zdrojmi energie novej generácie sa často používajú aj impulzné kondenzátory (IKE). Skvelá alternatíva k iným autonómnym systémom napájania, prakticky inovatívne vybavenie, ktoré je možné zakúpiť bežne. Tieto prenosné modely ponúkajú vylepšené funkcie neprerušiteľného napájania, ktoré môžu fungovať samostatne alebo v záložnom systéme napájania. Navrhujú takýto súbor:

• transformátor napätia;
• prepínanie relé zo siete na batériu;
• Nabíjačka.

Po pripojení k invertorovému obvodu a autonómnym batériám sa získa aj minielektráreň s dostatočným výkonom.

Solárny invertorový systém

Na celom svete nie je inštalácia solárnych panelov na strechu novinkou, ale bežnou záležitosťou. Je pravda, že je to drahé, ale investícia sa časom vráti. Slnečná energia sa ľahko premieňa na striedavý prúd, no nie v každom regióne stačí nabiť výkonné batérie a plne napájať celý obytný dom.

V lete to na nabitie batérie pre záložné napájanie môže stačiť na večerné naakumulovanie pre prevádzku elektrickej siete – na niekoľko hodín. Na druhej strane majú takéto panely opodstatnenie, keď existuje druhý zdroj autonómneho napájania, ako je dieselový generátor alebo invertor.

Hlavné zariadenie na prácu podľa schémy na získavanie slnečnej energie a jej premenu na elektrinu:

• solárne panely namontované na streche domu alebo inde;
• regulátor elektrického nabíjania;
• automatická ochrana jednosmerného/striedavého prúdu;
• sada vysokokapacitných batérií;
• invertorová jednotka požadovaného výkonu.

Ukazuje sa, že malá domáca elektráreň na území vzdialenej veľkej mestskej chaty. Môže byť doplnený o efektívny obvod invertorového typu, kde sú zdroje energie navrhnuté tak, aby sa efektívne dopĺňali.

Systém invertorového typu je ideálny na poskytovanie neprerušovaného napájania v kombinácii so solárnymi panelmi. Generátor je možné počas chodu solárnej batérie vypnúť, čím sa výrazne zvýši jej životnosť.

striedač

Invertor je dôležitou súčasťou autonómneho napájania vidieckeho domu alebo chaty. Umožňuje vám periodicky vypínať generátor, aby sa minimalizovala spotreba paliva. V zahraničí sa ako alternatívna schéma na poskytovanie elektriny považujú meniče za neoddeliteľnú súčasť autonómneho napájania. Sú univerzálne aj v prípade, keď nie je možné využiť veternú a slnečnú energiu.

Toto zariadenie je mimoriadne spoľahlivé, funguje podľa schémy „zapni a zabudni“. Moderné invertory zaručujú nepretržité záložné napájanie nielen pre objekty nehnuteľností, ale aj pre „mobilné“ bývanie, ako sú prívesy, jachty a prívesy za autá atď.

Na ochranu pred výpadkami prúdu pri výpadku prúdu odvádza dobrú prácu invertor pre domáce záložné napájanie. Pri napätí 220V je schopný zabezpečiť dodávku elektrickej energie, s minimálnymi nákladmi na údržbu. Zároveň poskytuje možnosť pripojenia batérií, ktoré poskytujú dlhodobú záložnú dodávku elektrickej energie. Invertory patria do radu najodolnejších UPS pre použitie domácich elektrospotrebičov a zariadení, ktoré sú citlivé na poklesy napätia.

Dôležité výhody meniča:

• tichá prevádzka;
• možnosť inštalácie v akejkoľvek miestnosti;
• minimálna starostlivosť a údržba;
• vysoká spoľahlivosť;
• dlhodobá záruka výrobcu;
• vynikajúca kvalita;
• stabilná dodávka elektriny;
• automatický prechod s pripojením na schému záložného napájania.

Striedač, keď je elektrické vedenie vypnuté na ulici alebo v obci až na jeden deň, je mimo konkurencie. Neprerušované napájanie letného domu alebo prímestskej oblasti pomocou meniča s častými odstávkami je výhodnejšie ako schéma prevádzky generátora.

Tip: Ako voliteľné príslušenstvo - generátor plus invertor. Tu sú zhrnuté ich „plusy“ a „mínusy“ vyrovnané. Invertor je schopný spustiť generátor, ak sú batérie vybité, a potom sa zbytočne vypnúť. Generátor je hlučný, preto je vhodné ho počas dňa v práci alebo mimo domova zapnúť a večer prepnúť na tichý striedač.

Vlastnosti generátora

Elektrické generátory pracujú na rôznych zdrojoch energie a vyrábajú:

• 1-fázový prúd - pre napájanie zariadení pri 220 W;
• 3-fázový prúd - pri 380 wattoch.

Generátor na záložné napájanie je veľmi efektívny a jeho výkon môže presiahnuť 16 kW, takže je celkom vhodný pre plnohodnotné autonómne zásobovanie vidieckeho domu. Ako možnosť - na podporu nepretržitého napájania počas častých výpadkov napájania.

Generátor otvorenej verzie sa dodáva s:

• automatický ventilačný systém;
• štít na zabezpečenie práce;
• výfukový systém;
• modul automatického dopĺňania paliva;
• automatický systém hasenia plameňa (protipožiarne opatrenia).

Nevýhody generátora:

Bez výmeny filtrov, sviečok a oleja generátor zlyhá a tiež potrebuje:

• miestnosť s vetraním;
• kanistre na prepravu motorovej nafty alebo kvalitnej zimnej motorovej nafty na prácu v chladnom období;
• hluk v pozadí a nároky susedov v prípade nekonzistentných inklúzií;
• vôňa spracovanej motorovej nafty;
• potreba pravidelnej údržby, doplňovania paliva a monitorovania práce;
• dodržiavanie harmonogramu výmeny spotrebného materiálu.

Aj keď tieto problémy nie sú toľko, aby odmietli možnosť ich použitia, ale to porušuje pokoj a normálny odpočinok vo vidieckom dome. A hoci zaručuje záložné napájanie a neprerušované napájanie doma, je lepšie ho používať v kombinácii s inými systémami a v neprítomnosti majiteľov domu.

Práve z tohto dôvodu sa dieselové generátory najčastejšie využívajú ako záložný zdroj elektrickej energie. Dnes domáci trh ponúka mnoho druhov dieselových generátorov používaných na záložné napájanie vidieckych domov, ako aj na vykurovanie a zásobovanie vodou. Moderné dieselové elektrárne prichádzajú v modulárnej a klasickej (otvorenej) verzii.

Na zabezpečenie plynulého chodu akéhokoľvek elektronického zariadenia je potrebné rezervovať výkon, alebo inak povedané zaviesť do okruhu dodatočné (záložné) zdroje elektriny. Pre zaručenú nepretržitú prevádzku je potrebný aspoň jeden nezávislý zdroj napájania. Spravidla toto akumulátorová batéria.

Najlepšia vec na tejto úlohe je jednoduchosť implementácie. Na zálohovanie výkonu akéhokoľvek nízkoenergetického elektronického obvodu stačia iba tri komponenty: usmerňovacia dióda, odpor A batérie.

Schéma redundancie

Schéma redundancie napájania môže vyzerať takto:

Obrázok 1. Jednoduchá schéma záložného napájania zariadení.

Obvod sa podmienečne skladá z troch častí: sieť (ľavá časť obvodu), ku ktorej výstupným svorkám 2-3 je pripojené elektronické zariadenie (pravá časť obvodu); paralelne s výstupom napájacieho zdroja je cez nabíjací odpor R1 a záťažovú diódu VD1 pripojená batéria GB1.

Pre normálnu prevádzku napájacieho obvodu by malo byť mierne vyššie ako menovité napätie batérie GB1. Ak je napájacie napätie nedostatočné, batéria GB1 bude vždy v nedostatočne nabitom stave, čo urýchli jej degradáciu. Ak je napájacie napätie oveľa vyššie ako napätie batérie, dôjde k jej prebitiu s predčasnou degradáciou výkonu a navyše pri napájaní zariadenia z batérie v režime záložného napájania môže dôjsť k nedostatku napájacieho napätia. To môže byť kritické pre činnosť obvodov zo stabilizovaného zdroja napájania, ktoré nemajú vlastnú stabilizáciu napätia.

Princíp fungovania

Schéma predložená na posúdenie má dva režimy prevádzky, ktoré má zmysel zvážiť:

Normálna strava

Zvážte obrázok 2.

Obrázok 2. Napájací obvod v normálnom režime.

V normálnom režime sieťový zdroj napája elektronické zariadenie a paralelne nabíja batériu GB1 cez nabíjací odpor R1. VD1 je v tomto režime zablokovaný, pretože jeho katóda má zvýšený potenciál zo zdroja energie v porovnaní s elektrickým potenciálom anódy pripojenej k batérii. Tým sa eliminuje výskyt neprijateľne veľkého nabitia pri silne vybitom akumulátore a preťaženie zdroja energie. Maximálny nabíjací prúd je obmedzený R1. V ideálnom prípade by mala byť zvolená tak, že keď je batéria úplne nabitá, preteká ňou prúd s veľkosťou rovnajúcou sa unikajúcemu prúdu batérie.

Červené šípky ukazujú prúdy. Napájací prúd je súčtom prúdu elektronického zariadenia a nabíjacieho prúdu batérie.

Záložný režim

Prejdime k obrázku 3.

Obrázok 3. Režim záložného napájania.

Pri zmiznutí alebo výraznom poklese napätia zo strany sieťového napájacieho zdroja, keď sa elektrický potenciál na katóde diódy VD1 zníži ako potenciál jej anódy pripojenej k batérii, sa dióda otvorí a prúdi hlavný zaťažovací prúd. cez to, kŕmenie zariadenia. Časť záťažového prúdu bude tiecť aj cez R1. Záťažový prúd je znázornený zelenými šípkami.

Po obnovení napätia zo strany sieťového napájania elektrický potenciál katódy opäť stúpne, dióda sa zatvorí a obvod sa prepne do normálneho režimu napájania, v ktorom je zariadenie napájané prúdom zo zdroja a batéria GB1 je nabitá.

Ak je v tomto obvode použitá batéria z bežných galvanických batérií, potom je potrebné z obvodu vylúčiť rezistor R1, aby sa vylúčil proces nabíjania, na ktorý nie sú prispôsobené. Keď sa energia prvkov spotrebuje, musia sa nahradiť novými.