การสลับระหว่างแบตเตอรี่ 12 V อย่างราบรื่นพร้อมสวิตช์สลับ

17

ฉันมีเครื่องมือจำนวนหนึ่ง (12 โวลต์วาดไม่กี่ร้อยมิลลิแอมป์) ซึ่งบางครั้งจำเป็นต้องสลับระหว่างหนึ่งในสองแบตเตอรี่โวลต์ 12 โวลต์

สวิตช์สลับเป็นเบรคก่อนทำดังนั้นจึงมีเศษเสี้ยวของการขัดจังหวะครั้งที่สองในการจ่ายที่ทำให้เครื่องมือสองสามครั้งเพื่อรีบูต

เครื่องมือเป็นกล่องดำและฉันไม่รู้ว่ามีอะไรในตัวพวกเขาหรือพวกมันทำงานอย่างไร

ฉันจะทำให้การปล่อยพลังงานลดลงอย่างราบรื่นในระหว่างการเปลี่ยนแปลงและป้องกันการบูตซ้ำได้อย่างไร ตัวเก็บประจุและตัวต้านทานในซีรีย์ทั่วทั้งด้านโหลดของสวิตช์สลับจะเพียงพอหรือไม่

ฉันไม่ทราบถึงลักษณะภายในของเครื่องมือ (ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของปัญหา) ดังนั้นฉันจึงไม่รู้ว่าการหยุดชะงักของอุปกรณ์เป็นที่ยอมรับ นอกจากนี้ยังมีเครื่องมือหลายอย่างที่อาจเปิดหรือปิดไม่ได้ในเวลาซึ่งเพิ่มความซับซ้อนของปัญหาดังนั้นฉันกำลังมองหาวิธีแก้ปัญหาที่ง่ายที่สุดที่ไม่ต้องใช้ความซับซ้อนมาก - นั่นคือเหตุผลที่ฉันเป็น นึกถึงตัวเก็บประจุ 12 โวลต์และตัวต้านทานข้ามสวิตช์

power batteries toggle-switch

— ConanTheGerbil
แหล่งที่มา

2

แรงดันไฟฟ้าใดที่อนุญาตให้ใช้ในช่วงการเปลี่ยนภาพ

— แอนดี้ aka

4

ตัวเก็บประจุที่ใหญ่พออาจทำให้สวิตช์เสียหายได้

— Jasen

6

ฉันสงสัย. สวิทช์ใช้การกด "หยุด" โดยเฉพาะเมื่อมีการเหนี่ยวนำ และหมวกจะจัดการกับที่ การตีที่ "ยี่ห้อ" นั้นไม่ได้เลวร้ายนักและยังดีกว่าเนื่องจากแรงดันที่แตกต่างจากการทำจะค่อนข้างเล็กเนื่องจากฝาปิด

— ฮาร์เปอร์ - Reinstate Monica

สวิตช์ทั้งสองทำงานไม่ได้หรือ ก่อนอื่นให้คุณสลับหนึ่งรายการจากนั้นสลับกัน

— ข้อมูล

5

ตัวเก็บประจุที่อยู่ด้านหลังสวิตช์สามารถทำให้เกิดกระแสไฟพุ่งที่โหดร้ายหลังจาก "ทำ" .... ซึ่งอาจไม่ทำให้เกิดประกายไฟ แต่เป็นการเชื่อมความต้านทาน ...

— rackandboneman

20

คณิตศาสตร์ง่าย ๆ :

ในการชาร์จประจุ, Q และแรงดันไฟฟ้าโวลต์ที่เกี่ยวข้องโดย $Q = CV$ V

ปัจจุบันอัตราค่าใช้จ่ายการไหลดังนั้นความแตกต่างจะช่วยให้เรา $I = \frac {dQ}{dt} = C \frac {dV}{dt}$

คุณต้องการคำนวณแรงดันไฟฟ้าตกในช่วงเวลาของการถ่ายโอนสวิตช์ดังนั้นเราจะจัดเรียงใหม่เป็น

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

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

ดังนั้นการขว้างในร่างคร่าวๆบางอย่างเราจะบอกว่าคุณกำลังวาด 250 mA คุณสามารถทนต่อการตกหล่น 0.8 V และสวิตช์ของคุณใช้เวลา 50 ms ในการขว้างแล้ว

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

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

รูปที่ 1 วงจร

@ Jasen ชี้ให้เห็นว่า "ตัวเก็บประจุที่ใหญ่พออาจทำให้สวิตช์ของคุณเสียหาย" จุดที่นี่คือตัวเก็บประจุทำหน้าที่ลัดวงจรเมื่อเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟเป็นครั้งแรกเพราะมันถูกปล่อยออกมาอย่างสมบูรณ์ ดังนั้นจะมีกระแสไฟกระชากเริ่มต้นผ่านสวิตช์ที่ปิดไปแล้ว คุณสามารถใช้สวิตช์อ้วนหรือเพิ่มตัวต้านทาน จำกัด กระแสในชุดกับ C1

เมื่อชาร์จครั้งแรกกระแสสวิตชิ่งจะใกล้เคียงกับโหลดปัจจุบันในระหว่างการเปลี่ยนแต่ละครั้ง

— ทรานซิสเตอร์
แหล่งที่มา

ใช้สวิตช์ที่ให้คะแนน 20A ขึ้นไปเพื่อลดการเผาไหม้

— Jasen

7

ฉันคิดว่า แต่มันไม่ได้เปลี่ยน 20 A แต่มีเพียงไม่กี่ร้อย mA จะต้องสามารถดำเนินกระแสไฟฟ้าสูงในช่วงเวลาสั้น ๆ ในการเปิดเครื่อง แต่นั่นคือทั้งหมด ปัญหาคือว่าเอกสารข้อมูลบางส่วนจะแสดงการจัดอันดับตามบัญชีปัจจุบันเนื่องจากในแอปพลิเคชันส่วนใหญ่คะแนนการสลับที่สำคัญ

— ทรานซิสเตอร์

4

ช่วงเวลาสั้น ๆ คือเมื่อผู้ติดต่อมีการตีกลับเวลาที่เลวร้ายที่สุดที่อาจเป็นไปได้

— Jasen

1

ฉันคิดว่าเราเห็นสถานการณ์ที่แตกต่างกัน ในตัวของฉันไฟกระชากเริ่มต้นคือเมื่อวงจรถูกเปิดขึ้นครั้งแรกโดยการเชื่อมต่อของแบตเตอรี่ไม่ใช่โดยการสลับสวิตช์ดังนั้นสวิตช์จึงไม่จำเป็นต้องสลับกระแส เมื่อการชาร์จครั้งแรกเสร็จสิ้นการสลับที่ตามมาทั้งหมดเป็นเพียงกระแสโหลดบวกอีกเล็กน้อยเนื่องจากแรงดันตกในระหว่างการสลับ

— ทรานซิสเตอร์

@ Jasen ในช่วงเวลาสั้น ๆ ที่ผู้ติดต่อไม่เคลื่อนไหว

— slebetman

25

คุณสามารถเพิ่มไดโอด Schottky สองตัวลงในสวิตช์ทำให้แบตเตอรี่สามารถจ่ายไฟผ่านไดโอดได้ ในระหว่างการเปลี่ยนแปลงแรงดันจะลดลง 0.35 V (1N5817 @ 200 mA) ด้านล่างของแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ด้วยค่าใช้จ่ายมากที่สุดและจะหลีกเลี่ยงการกระชากปัจจุบันที่เกิดจากการเพิ่มตัวเก็บประจุ คุณสามารถถอดสวิทช์ออกได้หากการสูญเสียพลังงานเป็นที่ยอมรับ 3%

Schematic

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

— สไตล์ทิม
แหล่งที่มา

14

กรดตะกั่วที่ชาร์จเต็มแล้วนั้นมากกว่า 0.5V เหนือระดับที่ปล่อยออกมาดังนั้นการเชื่อมต่อมันจะทำให้รับโหลดได้ทันทีผ่านทางไดโอด

— vidarlo

@vidarlo สองไดโอดแทนที่จะเป็นหนึ่งแล้ว

— John Dvorak

ไม่ไดโอดหนึ่งตัวก็โอเค

— vidarlo

15

สิ่งนี้อาจดูง่ายเกินไป แต่ฉันได้แก้ไขสิ่งนี้ในอดีตโดยใช้สวิตช์แบบเรียบง่ายชั่วขณะข้ามสวิตช์สวิตช์หลัก ถือไว้ในการเชื่อมต่อสองแหล่ง 12 V เข้าด้วยกันในขณะที่คุณพลิกหลัก ดังนั้นที่จุดไม่มีพลังงานถูกขัดจังหวะ และด้วยสิ่งนี้ทั้งสองแหล่งจึงถูกแยกอย่างสมบูรณ์ระหว่างการทำงานปกติและไม่สามารถเชื่อมต่อโดยไม่ตั้งใจ

— George Robertson
แหล่งที่มา

1

พลังงานจำนวนมากอาจไหลจากแบตเตอรี่ที่ชาร์จเต็มไปยังแบตเตอรี่ที่ไม่มีประจุเมื่อเชื่อมต่อ

— Ian Ringrose

@IanRingrose ที่อาจจะใช่หรือไม่ใช่ปัญหา ไม่ว่าในกรณีใดก็สามารถลดได้ด้วยตัวต้านทานหรือเช่น

— glglgl

@ George กับการตั้งค่าปัจจุบันการเชื่อมต่อแหล่งข้อมูลจะไม่ช่วยอะไรมาก สวิตช์ "break before make" จะยกเลิกการโหลด

— glglgl

3

คุณสามารถตรวจสอบลิงค์ Texas Instruments Power MUX ได้ที่:

มีรุ่น 12V บางส่วน ฉันมี 5V ตัวหนึ่งเพื่อเปลี่ยนแบตเตอรี่ LiPo บนไมโครโปรเซสเซอร์ แต่ฉันไม่คิดว่ามันจะรีบูตเพราะไม่สำคัญในกรณีของฉัน

พวกเขาไม่แพงและคุณสามารถรับโมดูลการประเมินหากคุณไม่มีความสุขในการบัดกรีชิ้นส่วนขนาดเล็ก

— ฮิ้ว
แหล่งที่มา

2

รับสวิตช์ SP3T พร้อมหน้าสัมผัสแบบแบ่งก่อนเพื่อเชื่อมต่อแบตเตอรี่แต่ละก้อนกับหน้าสัมผัสด้านเดียว และแบตเตอรี่ทั้งสองไปยังจุดศูนย์กลางตรงกลางผ่านไดโอด Power Schottky

วิธีนี้จะไม่มี "เวลาตาย" ระหว่างการเปลี่ยนแปลง

การหาสวิตช์ที่เหมาะสมอาจเป็นเรื่องยาก

— Jasen
แหล่งที่มา

ขอบคุณ @Jansen - ฉันตระหนักถึงตัวเลือกนี้ แต่อย่างที่คุณพูดถึงการหาสวิตช์ที่เหมาะสมนั้นไม่ใช่เรื่องง่ายและทำได้ยากขึ้นในกรณีของฉันเพราะพื้นที่ว่างและสวิตช์ต้องเล็กมาก

— ConanTheGerbil

1

RS มีจำหน่ายแล้ว แต่คุณต้องซื้อ 500

— Jasen

0

คุณสามารถใช้สวิตช์เล็ก ๆ สองตัวทำให้สวิตช์ตัวหนึ่งแตกอีกหรือไม่ มันจะทำให้สายชาร์จมากเกินไปหรือไม่? ฉันคิดว่าเป็นที่ชาร์จหรือไม่ หรือมันจะทำให้เครียดมากเกินไปกับแบตเตอรี่เนื่องจากระดับประจุต่างกันหรือไม่? นอกจากนี้แผนภาพวงจรดั้งเดิมจะช่วยได้เช่นกัน สิ่งนี้จะช่วยผู้เรียนรู้ภาพเช่นตัวฉันเองเห็นการกำหนดค่าปัจจุบัน หรือเปลี่ยนเร็วกว่านี้ก่อนที่แบตเตอรี่จะตายจนทำให้เกิดการหล่น มีอยู่ในตลาดสวิตช์อัจฉริยะที่ทำขึ้นสำหรับยานยนต์เพื่อการใช้งานที่รอบลึก / แบตเตอรี่เริ่มต้น คุณพูดถึงพื้นที่เล็ก ๆ น้อย ๆ ดังนั้นไม่แน่ใจว่ามันจะใช้ได้ผลสำหรับคุณ มีวิธีแก้ปัญหาในใจของใครบางคนที่จะทำงานได้อย่างสมบูรณ์แบบ

— Aerogrudge
แหล่งที่มา

บางส่วนของคำตอบนี้จะทำงานได้ดีขึ้นตามความคิดเห็น ใช่สิ่งนี้ไม่ตอบคำถามโดยตรงจึงมีโอกาสถูกโหวต ควรจำไว้ว่า Stack Exchange ไม่ใช่ฟอรัมการสนทนาเป็นเว็บไซต์ถามตอบ

— David

0

ฉันใช้อุปกรณ์นี้เพื่อแก้ไขปัญหาของคุณ:

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

ฉันจะสมมติว่าเป็นเรื่องง่ายสำหรับบางคนที่มีประสบการณ์ในพื้นที่นี้เพื่อทำสำเนาหากคุณต้องการจะทำตัวคุณเอง

หมายเหตุ: ฉันไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับเว็บไซต์ที่ขายด้านบนและฉันไม่แน่ใจว่าขณะนี้มีให้บริการเนื่องจากไม่มีราคาในรายการเพียง "ขอใบเสนอราคา" เมื่อฉันซื้อมันเมื่อหลายปีก่อน (อาจจะเกือบ 10) มันก็ไม่แพงเลย

— R .. GitHub หยุดช่วยน้ำแข็ง
แหล่งที่มา

-1

ขึ้นอยู่กับบริบทสิ่งนี้อาจเป็นปัญหาที่ยากหรือแม้แต่ปัญหาที่ยากมาก

หากโหลดไม่ทนต่อการขัดจังหวะใด ๆ คุณจะต้องทำให้เป็นกระบวนการแบบสองขั้นตอนพร้อมไดโอด 2 ตัวและสวิตช์พิเศษที่ผ่านสถานะเมื่อทั้งสองแหล่งเปิดอยู่

(หรือแม้กระทั่ง 4 ขั้นตอนหากคุณไม่ต้องการให้ไดโอดกินโวลต์อย่างต่อเนื่องสวิตช์แบบหมุนจะกลายเป็นเพื่อนของคุณ)

— Fraxinus
แหล่งที่มา