Прекращаем ставить диод


Нет, это не очередной «вечняк»

После прочтения статьи о защите электрических схем от неправильной полярности питания при помощи полевого транзистора, я вспомнил о том, что давно имею не решенную проблему автоматического отключения аккумулятора от зарядного устройства при обесточивании последнего. И стало мне любопытно, нельзя ли применить подобный подход в другом случае, где тоже испокон века в качестве запорного элемента использовался диод.

Эта статья является типичным гайдом по велосипедостроению, т.к. рассказывает о разработке схемы, функционал которой уже давно реализован в миллионах готовых устройств. Поэтому просьба не относится к данному материалу, как к чему-то совсем утилитарному. Скорее это просто история о том, как рождается электронное устройство: от осознания необходимости до работающего прототипа через все препятствия.

Зачем все это?


При резервировании низковольтного источника питания постоянного тока самый простой путь включения свинцово-кислотного аккумулятора – это в качестве буфера, просто параллельно сетевому источнику, как это делалось в автомобилях до появления у них сложных «мозгов». Аккумулятор хоть и работает в не самом оптимальном режиме, но всегда заряжен и не требует какой-либо силовой коммутации при отключении или включении сетевого напряжения на входе БП. Далее более подробно о некоторых проблемах такого включения и попытке их решить.

История вопроса


Еще каких-то 20 лет назад подобный вопрос не стоял на повестке дня. Причиной тому была схемотехника типичного сетевого блока питания (или зарядного устройства), которая препятствовала разряду аккумулятора на его выходные цепи при отключении сетевого напряжения. Посмотрим простейшую схему блока с однополупериодным выпрямлением:



Совершенно очевидно, что тот же самый диод, который выпрямляет переменное напряжение сетевой обмотки, будет препятствовать и разряду аккумулятора на вторичную обмотку трансформатора при отключении питающего напряжения сети. Двухполупериодная мостовая схема выпрямителя, несмотря на несколько меньшую очевидность, обладает точно такими же свойствами. И даже использование параметрического стабилизатора напряжения с усилителем тока (такого, как широко распространенная микросхема 7812 и ее аналоги), не меняет ситуацию:



Действительно, если посмотреть на упрощенную схему такого стабилизатора, становится понятно, что эмиттерный переход выходного транзистора исполняет роль все того же запорного диода, который закрывается при пропадании напряжения на выходе выпрямителя, и сохраняет заряд аккумулятора в целости и сохранности.

Однако в последние годы все изменилось. На смену трансформаторным блокам питания с параметрической стабилизацией пришли более компактные и дешевые импульсные AC/DC-преобразователи напряжения, которые обладают гораздо более высоким КПД и соотношением мощность/вес. Вот только при всех достоинствах, у этих источников питания обнаружился один недостаток: их выходные цепи имеют гораздо более сложную схемотехнику, которая обычно никак не предусматривает защиту от обратного затекания тока из вторичной цепи. В результате, при использовании такого источника в системе вида “БП -> буферный аккумулятор -> нагрузка”, при отключении сетевого напряжения аккумулятор начинает интенсивно разряжаться на выходные цепи БП.

Простейший путь (диод)


Простейшее решение состоит в использовании диода с барьером Шоттки, включенного в разрыв положительного провода, соединяющего БП и аккумулятор:



Однако основные проблемы такого решения уже озвучены в упомянутой выше статье. Кроме того, такой подход может быть неприемлемым по той причине, что для работы в буферном режиме 12-вольтовому свинцово-кислотному аккумулятору нужно напряжение не менее 13.6 вольт. А падающие на диоде почти пол вольта могут сделать это напряжение банально недостижимым в сочетании с имеющимся блоком питания (как раз мой случай).

Все это заставляет искать альтернативные пути автоматической коммутации, которая должна обладать следующими свойствами:
  1. Малое прямое падение напряжения во включенном состоянии.
  2. Способность без существенного нагрева выдерживать во включенном состоянии прямой ток, потребляемый от блока питания нагрузкой и буферным аккумулятором.
  3. Высокое обратное падение напряжения и низкое собственное потребление в выключенном состоянии.
  4. Нормально выключенное состояние, чтобы при подключении заряженного аккумулятора к изначально обесточенной системе не начинался его разряд.
  5. Автоматический переход во включенное состояние при подаче напряжения сети вне зависимости от наличия и уровня заряда аккумулятора.
  6. Максимально быстрый автоматический переход в выключенное состояние при пропадании напряжения сети.

Если бы диод являлся идеальным прибором, то он без проблем выполнил все эти условия, однако суровая реальность ставит под сомнение пункты 1 и 2.

Наивное решение (реле постоянного тока)


При анализе требований, любому, кто хоть немного «в теме», придет мысль использовать для этой цели электромагнитное реле, которое способно физически замыкать контакты при помощи магнитного поля, создаваемого управляющим током в обмотке. И, наверное, он даже набросает на салфетке что-то типа этого:



В этой схеме нормально разомкнутые контакты реле замыкаются только при прохождении тока через обмотку, подключенную к выходу блока питания. Однако если пройтись по списку требований, то окажется, что эта схема не соответствует пункту 6. Ведь если контакты реле были однажды замкнуты, пропадание напряжения сети не приведет к их размыканию по той причине, что обмотка (а с ней и вся выходная цепь БП) остается подключенной к аккумулятору через эти же контакты! Налицо типичный случай положительной обратной связи, когда управляющая цепь имеет непосредственную связь с исполнительной, и в итоге система приобретает свойства бистабильного триггера.

Таким образом, подобный наивный подход не является решением проблемы. Более того, если проанализировать сложившуюся ситуацию логически, то легко можно прийти к выводу, что в промежутке “БП -> буферный аккумулятор” в идеальных условиях никакое другое решение кроме вентиля, проводящего ток в одном направлении, быть просто не может. Действительно, если мы не будем использовать какой-либо внешний управляющий сигнал, то что бы мы не делали в этой точке схемы, любой наш коммутирующий элемент, однажды включившись, сделает неотличимым электричество, создаваемое аккумулятором, от электричества, создаваемого блоком питания.

Окольный путь (реле переменного тока)


После осознания всех проблем предыдущего пункта, «шарящему» человеку обычно приходит в голову новая идея использования в качестве односторонне проводящего вентиля самого блока питания. А почему бы и нет? Ведь если БП не является обратимым устройством, и подведенное к его выходу напряжение аккумулятора не создает на входе переменного напряжения 220 вольт (как это и бывает в 100% случаев реальных схем), то эту разницу можно использовать в качестве управляющего сигнала для коммутирующего элемента:



Бинго! Выполняются все пункты требований и единственное, что для этого нужно – это реле, способное замыкать контакты при подаче на него сетевого напряжения. Это может быть специальное реле переменного тока, рассчитанное на сетевое напряжение. Или обычное реле со своими мини-БП (тут достаточно любой беcтрансформаторной понижающей схемы с простейшим выпрямителем).

Можно было бы праздновать победу, но мне это решение не понравилось. Во-первых, нужно подключать что-то непосредственно к сети, что не есть гуд с точки зрения безопасности. Во-вторых, тем, что коммутировать это реле должно значительные токи, вероятно, до десятков ампер, а это делает всю конструкцию не такой тривиальной и компактной, как могло показаться изначально. Ну и в-третьих, а как же такой удобный полевой транзистор?

Первое решение (полевой транзистор + измеритель напряжения аккумулятора)


Поиски более элегантного решения проблемы привели меня к осознанию того факта, что аккумулятор, работающий в буферном режиме при напряжении около 13.8 вольта, без внешней «подпитки» быстро теряет исходное напряжение даже в отсутствии нагрузки. Если же он начнет разряжаться на БП, то за первую минуту времени он теряет не менее 0.1 вольта, чего более чем достаточно для надежной фиксации простейшим компаратором. В общем, идея такова: затвором коммутирующего полевого транзистора управляет компаратор. Один из входов компаратора подключен к источнику стабильного напряжения. Второй вход подключен к делителю напряжения блока питания. Причем коэффициент деления подобран так, чтобы напряжение на выходе делителя при включенном БП было примерно на 0.1..0.2 вольта выше, чем напряжение стабилизированного источника. В результате, при включенном БП напряжение с делителя всегда будет преобладать, а вот при обесточивании сети, по мере падения напряжения аккумулятора, оно будет уменьшаться пропорционально этому падению. Через некоторое время напряжение на выходе делителя окажется меньше напряжения стабилизатора и компаратор при помощи полевого транзистора разорвет цепь.

Примерная схема такого устройства:



Как видно, к источнику стабильного напряжения подключен прямой вход компаратора. Напряжение этого источника, в принципе, не важно, главное, чтобы оно было в пределах допустимых входных напряжений компаратора, однако удобно, когда оно составляет примерно половину напряжения аккумулятора, то есть около 6 вольт. Инверсный вход компаратора подключен к делителю напряжения БП, а выход – к затвору коммутирующего транзистора. Когда напряжение на инверсном входе превышает таковое на прямом, выход компаратора соединяет затвор полевого транзистора с землей, в результате чего транзистор открывается и замыкает цепь. После обесточивания сети, через некоторое время напряжение аккумулятора понижается, вместе с ним падает напряжение на инверсном входе компаратора, и когда оно оказывается ниже уровня на прямом входе, компаратор «отрывает» затвор транзистора от земли и тем самым разрывает цепь. В дальнейшем, когда блок питания снова «оживет», напряжение на инверсном входе мгновенно повысится до нормального уровня и транзистор снова откроется.

Для практической реализации данной схемы была использована имеющаяся у меня микросхема LM393. Это очень дешевый (менее десяти центов в рознице), но при этом экономичный и обладающий довольно неплохими характеристиками сдвоенный компаратор. Он допускает питание напряжением до 36 вольт, имеет коэффициент передачи не менее 50 V/mV, а его входы отличаются довольно высоким импедансом. В качестве коммутирующего транзистора был взят первый из доступных в продаже мощных P-канальных MOSFET-ов FDD6685. После нескольких экспериментов была выведена такая практическая схема коммутатора:



В ней абстрактный источник стабильного напряжения заменен на вполне реальный параметрический стабилизатор из резистора R2 и стабилитрона D1, а делитель выполнен на основе подстроечного резистора R1, позволяющего подогнать коэффициент деления под нужное значение. Так как входы компаратора имеют весьма значительный импеданс, величина гасящего сопротивления в стабилизаторе может составлять более сотни кОм, что позволяет минимизировать ток утечки, а значит и общее потребление устройства. Номинал подстроечного резистора вообще не критичен и без каких-либо последствий для работоспособности схемы может быть выбран в диапазоне от десяти до нескольких сотен кОм. Из-за того, что выходная цепь компаратора LM393 построена по схеме с открытым коллектором, для ее функционального завершения необходим также нагрузочный резистор R3, сопротивлением несколько сотен кОм.

Регулировка устройства сводится к установке положения движка подстроечного резистора в положение, при котором напряжение на ножке 2 микросхемы превышает таковое на ножке 3 примерно на 0.1..0.2 вольта. Для настройки лучше не лезть мультиметром в высокоимпедансные цепи, а просто установив движок резистора в нижнее (по схеме) положение, подключить БП (аккумулятор пока не присоединяем), и, измеряя напряжение на выводе 1 микросхемы, двигать контакт резистора вверх. Как только напряжение резким скачком упадет до нуля, предварительную настройку можно считать завершенной.

Не стоит стремиться к отключению при минимальной разнице напряжений, потому что это неизбежно приведет к неправильной работе схемы. В реальных условиях напротив приходится специально занижать чувствительность. Дело в том, что при включении нагрузки, напряжение на входе схемы неизбежно просаживается из-за не идеальной стабилизации в БП и конечного сопротивления соединительных проводов. Это может привести к тому, что излишне чувствительно настроенный прибор сочтет такую просадку отключением БП и разорвет цепь. В результате БП будет подключаться только при отсутствии нагрузки, а все остальное время работать придется аккумулятору. Правда, когда аккумулятор немного разрядится, откроется внутренний диод полевого транзистора и ток от БП начнет поступать в цепь через него. Но это приведет к перегреву транзистора и к тому, что аккумулятор будет работать в режиме долгого недозаряда. В общем, окончательную калибровку нужно проводить под реальной нагрузкой, контролируя напряжение на выводе 1 микросхемы и оставив в итоге небольшой запас для надежности.

В результате практического испытания были получены такие результаты. Сопротивление в открытом состоянии соответствует проходному сопротивлению из даташита на транзистор. В закрытом состоянии паразитный ток во вторичной цепи БП измерить не удалось ввиду его незначительности. Потребляемый ток в режиме работы от аккумулятора составил 1.1 мА, причем он практически на 100% состоит из тока, потребляемого микросхемой. После калибровки под максимальную нагрузку, время срабатывания без нагрузки вышло почти 15 минут. Столько времени понадобилось моему аккумулятору, чтобы разрядиться до того напряжения, которое поступает от БП на устройство под полной нагрузкой. Правда, отключение при полной нагрузке происходит почти сразу (менее 10 секунд), но это время зависит от емкости, заряда, и общего «здоровья» аккумулятора.

Существенными недостатками этой схемы являются относительная сложность калибровки и необходимость мириться с потенциальными потерями энергии аккумулятора ради корректной работы.

Последний недостаток не давал покоя и после некоторых обдумываний привел меня к мысли измерять не напряжение аккумулятора, а непосредственно направление тока в цепи.

Второе решение (полевой транзистор + измеритель направления тока)


Для измерения направления тока можно было бы применить какой-нибудь хитрый датчик. Например, датчик Холла, регистрирующий вектор магнитного поля вокруг проводника и позволяющий без разрыва цепи определить не только направление, но и силу тока. Однако в связи с отсутствием такого датчика (да и опыта работы с подобными девайсами), было решено попробовать измерять знак падения напряжения на канале полевого транзистора. Конечно, в открытом состоянии сопротивление канала измеряется сотыми долями ома (ради этого и вся затея), но, тем не менее, оно вполне конечно и можно попробовать на этом сыграть. Дополнительным доводом в пользу такого решения является отсутствие необходимости в тонкой регулировке. Мы ведь будем измерять лишь полярность падения напряжения, а не его абсолютную величину.

По самым пессимистичным расчетам, при сопротивлении открытого канала транзистора FDD6685 около 14 мОм и дифференциальной чувствительности компаратора LM393 из колонки “min” 50 V/mV, мы будем иметь на выходе компаратора полный размах напряжения величиной 12 вольт при токе через транзистор чуть более 17 mA. Как видим, величина вполне реальная. На практике же она должна быть еще примерно на порядок меньше, потому что типичная чувствительность нашего компаратора равна 200 V/mV, сопротивление канала транзистора в реальных условиях с учетом монтажа вряд ли будет меньше 25 мОм, а размах управляющего напряжения на затворе может не превышать трех вольт.

Абстрактная реализация будет иметь примерно такой вид:



Тут входы компаратора подключены непосредственно к плюсовой шине по разные стороны от полевого транзистора. При прохождении тока через него в разных направлениях, напряжения на входах компаратора неизбежно будут отличаться, причем знак разницы будет соответствовать направлению тока, а величина – его силе.

На первый взгляд схема оказывается предельно простой, однако тут возникает проблема с питанием компаратора. Заключается она в том, что мы не можем запитать микросхему непосредственно от тех же цепей, которые она должна измерять. Согласно даташиту, максимальное напряжение на входах LM393 не должно быть выше напряжения питания минус два вольта. Если превысить этот порог, компаратор прекращает замечать разницу напряжений на прямом и инверсном входах.

Потенциальных решений возникшей проблемы два. Первое, очевидное, заключается в повышении напряжения питания компаратора. Второе, которое приходит в голову, если немного подумать, заключается в равном понижении управляющих напряжений при помощи двух делителей. Вот как это может выглядеть:



Эта схема подкупает своей простотой и лаконичностью, однако в реальном мире она, к сожалению, не реализуема. Дело в том, что мы имеем дело с разницей напряжений между входами компаратора всего в единицы милливольт. В то же время разброс сопротивлений резисторов даже самого высокого класса точности составляет 0.1%. При минимально приемлемом коэффициенте деления 2 к 8 и разумном полном сопротивлении делителя 10 кОм, погрешность измерения будет достигать 3 mV, что в несколько раз превышает падение напряжения на транзисторе при токе 17 mA. Применение «подстроечника» в одном из делителей отпадает по той же причине, ведь подобрать его сопротивление с точностью более 0.01% не представляется возможным даже при использовании прецизионного многооборотного резистора (плюс не забываем про временной и температурный дрейф). Кроме того, как уже писалось выше, теоретически эта схема вообще не должна нуждаться в калибровке из-за своей почти «цифровой» сущности.

Исходя из всего сказанного, на практике остается только вариант с повышением напряжения питания. В принципе, это не такая уж и проблема, если учесть, что существует огромное количество специализированных микросхем, позволяющих при помощи всего нескольких деталей соорудить stepup-преобразователь на нужное напряжение. Но тогда сложность устройства и его потребление возрастет почти вдвое, чего хотелось бы избежать.

Существует несколько способов соорудить маломощный повышающий преобразователь. Например, большинство интегральных преобразователей предполагают использование напряжения самоиндукции небольшого дросселя, включенного последовательно с «силовым» ключом, расположенным прямо на кристалле. Такой подход оправдан при сравнительно мощном преобразовании, например для питания светодиода током в десятки миллиампер. В нашем случае это явно избыточно, ведь нужно обеспечить ток всего около одного миллиампера. Нам гораздо более подойдет схема удвоения постоянного напряжения при помощи управляющего ключа, двух конденсаторов, и двух диодов. Принцип ее действия можно понять по схеме:



В первый момент времени, когда транзистор закрыт, не происходит ничего интересного. Ток из шины питания через диоды D1 и D2 попадает на выход, в результате чего на конденсаторе C2 устанавливается даже несколько более низкое напряжение, чем поступает на вход. Однако если транзистор откроется, конденсатор C1 через диод D1 и транзистор зарядится почти до напряжения питания (минус прямое падение на D1 и транзисторе). Теперь, если мы снова закроем транзистор, то окажется, что заряженный конденсатор C1 включен последовательно с резистором R1 и источником питания. В результате его напряжение сложится с напряжением источника питания и, понеся некоторые потери в резисторе R1 и диоде D2, зарядит C2 почти до удвоенного Uin. После этого весь цикл можно начинать сначала. В итоге, если транзистор регулярно переключается, а отбор энергии из C2 не слишком велик, из 12 вольт получается около 20 ценой всего пяти деталей (не считая ключа), среди которых нет ни одного намоточного или габаритного элемента.

Для реализации такого удвоителя, кроме уже перечисленных элементов, нам нужен генератор колебаний и сам ключ. Может показаться, что это уйма деталей, но на самом деле это не так, ведь почти все, что нужно, у нас уже есть. Надеюсь, вы не забыли, что LM393 содержит в своем составе два компаратора? А то, что использовали мы пока только один из них? Ведь компаратор – это тоже усилитель, а значит, если охватить его положительной обратной связью по переменному току, он превратится в генератор. При этом его выходной транзистор будет регулярно открываться и закрываться, отлично исполняя роль ключа удвоителя. Вот что у нас получится при попытке реализовать задуманное:



Поначалу идея питать генератор напряжением, которое тот сам фактически и вырабатывает при работе, может показаться довольно дикой. Однако если присмотреться внимательнее, то можно увидеть, что изначально генератор получает питание через диоды D1 и D2, чего ему вполне достаточно для старта. После возникновения генерации начинает работать удвоитель, и напряжение питания плавно возрастает примерно до 20 вольт. На этот процесс уходит не более секунды, после чего генератор, а вместе с ним и первый компаратор, получают питание, значительно превышающее рабочее напряжение схемы. Это дает нам возможность непосредственно измерять разность напряжений на истоке и стоке полевого транзистора и достичь-таки своей цели.

Вот окончательная схема нашего коммутатора:



Пояснять по ней уже нечего, все описано выше. Как видим, устройство не содержит ни одного настроечного элемента и при правильной сборке начинает работать сразу. Кроме уже знакомых активных элементов добавились только два диода, в качестве которых можно использовать любые маломощные диоды с максимальным обратным напряжением не менее 25 вольт и предельным прямым током от 10 mA (например, широко распространенный 1N4148, который можно выпаять из старой материнской платы).

Эта схема была проверена на макетной плате, где доказала свою полную работоспособность. Полученные параметры полностью соответствуют ожиданиям: мгновенная коммутация в оба направления, отсутствие неадекватной реакции при подключении нагрузки, потребление тока от аккумулятора всего 2.1 mA.

Один из вариантов разводки печатной платы тоже прилагается. 300 dpi, вид со стороны деталей (поэтому печатать нужно в зеркальном отражении). Полевой транзистор монтируется со стороны проводников.



Собранное устройство, полностью готовое к монтажу:



Разводил старым дедовским способом, поэтому вышло немного криво, однако тем не менее девайс уже несколько дней исправно выполняет свои функции в цепи с током до 15 ампер без всяких признаков перегрева.

Архив с файлами схемы и разводки для EAGLE.

Спасибо за внимание.
AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

Подробнее
Реклама

Комментарии 113

    0
    А если предусмотреть радиатор?
      0
      В даташите на транзистор указан ток до 40 Ампер при условии хорошего охлаждения. Но тут у меня не более 15, поэтому достаточно полигона на плате.
        –1
        Ну… все таки более 150 ватт. Я бы поставил:)
          +3
          На транзисторе при токе 15 А рассеивается всего 0.3 W.
      +1
      Итить меня налево.
      В импульсном преобразователе средней руки стоить точно такая же схема выпрямления как и на втором вашем рисунке. Только диод Шоттки стоит. Либо вариации на тему двухполупериодного выпрямителя. По большому счету импульсный преобразователь устроен точно также как обычный трансформатор.
      Ну и допустим еще оптопара обратной связи. Током которой вполне можно пренебречь.
      Какой-то замысловатый у вас велосипед.
      Хотя может я чего-то и недопонимаю в перипетиях.
        +2
        Еще на выходи ИИП бывают нагрузочные резисторы, видимо именно этот случай у автора статьи.
        Чтобы БП при не подключенной нагрузке в разнос не пошел — актуально для мощных БП.
        А там в тепло может уходить и 50 и 100ма, а может и больше.
          +2
          Китайские импульсный блоки питания — совершенно отдельная магия…

          У меня ситуация практически аналогична той, что у автора — китайский БП на маскимум 13.6В, который вполне шустро высаживает подключенный буфером 7Ач аккум. Уж не знаю, светодиод ли там столько «ест» или ещё кто ;) но — факт.

          У меня сейчас _почти_ работает схема, наподобие той, что у автора на салфетке, только где-то вкорячен диод (не помню, наверно последовательно с реле) для обеспечения небольшой разницы напряжений. Работает плохо, но городилось «из того, что было» на запасах 30-40 летней давности, да как-то руки не дошли переделать — успел прикупить пару 13.8х5А блоков с отдельным выходом под аккум, так что стало менее актуально
            0
            > У меня сейчас _почти_ работает схема, наподобие той, что у автора на салфетке, только где-то вкорячен диод (не помню, наверно последовательно с реле)

            Стабилитрон скорее всего последовательно с обмоткой. По сути более грубый вариант моей схемы с измерением напряжения.
            +1
            Гляньте на КДПВ, отключенный блок кушает 100 мА.
              0
              Нельзя пренебрегать. Тока там порядка 10-15мА на светодиод оптопары при номинальном напряжении, такой ток высаживает автомобильный аккумулятор 55А*ч не более чем за 3 месяца(новенький, полностью заряженый). Что уж говорить о более мелких аккумуляторах. 1-2 миллиампера это тоже много, но хотябы на порядок меньше.
              Такая же проблема была у осциллографов OWON из первых партий — неудачный блок питания, в котором в выключнном состоянии оказывались запитаны парочка компараторов, потребляющих 15мА — этого хватало чтобы высадить батарею ёмкостью 4400ма*ч не более чем за 2 недели.

              Я бы банально брал сигнал о наличии напряжения в сети с дополнительной обмотки, либо с обмотки ДО диода, RC-цепочка и одновибратор на том же компараторе — и полностью готов надёжный узел управления полевиком или даже реле. Самое удобное — что компаратор может быть запитан от блока питания. В итоге потребление от аккумулятора будет определяться только токами утечки.
              +7
              Присмотритесь к этой схеме — тоже самое, но дешевле и проще в разы.
                0
                Так написал ведь: изобретаю велосипед, решение уже давно существует. Тут больше спортивный интерес.
                  0
                  Спасибо обоим. Мне надо городить питание с резервированием, использую ваши варианты. Паяльник всерьёз лет двадцать не держал в руках.
                +3
                Надежная работа стабилитрона обеспечивается при токе, не менее некоторого минимального, он указывается в паспорте изделия. Обычно это 1...5 мА для маломощных. Выделенный на схеме узел работает на токе примерно 0.05 мА — что может привести к нестабильности вырабатываемого напряжения:



                А в общем и целом, на мой взгляд диод шоттки в большинстве случаев оптимален по соотношению надежности и простоты решения, и возможных потерь из-за него. Тем не менее исследование интересное, и возможно где-то применимое.
                  0
                  Все решения были проверены экспериментально. Когда-то давно сталкивался с этим эффектом, но уже много лет не наблюдал подобного. Вероятно стабилитроны теперь немного другие, или везло так. Все равно вариант схемы, где это используется, в итоге был отклонен.
                    +1
                    Вообще это не эффект, стабилитрон будет работать но будет иметь сильную зависимость напряжения стабилизации от температуры. Как показала практика, даже КС818 с минимальным значением ТКН даёт разброс напряжений в 0.3В в гаражных условиях(колебания температуры -20...+40 градусов). Поэтому сомнительно вообще применение стабилитронов в таких схемах где всё завязано на точность напряжения.
                    Ну да, в комнатных условиях работать будет идеально, а повторит кто и использует в неотапливаемом гараже — и полезут косяки.
                      0
                      Ну вообще-то в таком режиме он не должен работать. То что он таки работает — скорее везение. При токе ниже минимального мы попадаем на сильно нелинейную область ВАХ и напряжение будет зависеть не только от температуры но и от погоды на Марсе. От нуля и до напряжения стабилизации. Для того и нужен минимальный ток стабилизации, чтобы выйти на линейную часть графика ВАХ.
                      image
                  +1
                  Спасибо огромное Автору! Как раз раздумывал над ИБП для своих поделий с китайскими импульсниками.
                    +1
                    В статье, на которую вы сослались в самом начале, помимо диода был оговорен подход с использованием полевого транзистора, который целиком решает задачу. В чем, собственно, преимущество вашей схемы?
                      0
                      В том, что она таки работает :)
                      Вариант из той статьи не препятствует разряду аккумулятора на БП.
                        0
                        Действительно. Я не обратил внимание на схему включения транзистора.
                        А теперь давайте заменим диод из первой схемы на NPN транзистор и подключим затвор к истоку. Чем такой вариант плох?
                          0
                          Не понял вашей мысли. Нарисуете?
                            0
                            Подключается как в схеме с диодом: анодом к Source, катодом к Drain.
                            image
                              0
                              У полевого транзистора с индуцированным каналом есть «мертвая зона», напряжение отсечки. В этой схеме он не будет полностью открыт, потому что нужна хотя бы пара-тройка вольт между затвором и истоком. Собственно эта пара вольт и упадет на полуоткрытом канале.
                                0
                                Я катод с анодом перепутал :) Затвор, соответственно, подключается к стоку. Теперь понимаете?
                                  0
                                  Он на вашей схеме и так подключен к стоку. Или я чего-то недопонял?
                                    0
                                    image
                                      +2
                                      Это не будет работать от слова совсем.
                                        0
                                        Чем это отличается от картинки выше? Тут те же проблемы — транзистор полуоткрыт, на нем падает несколько вольт.
                                          +1
                                          + нужно помнить про паразитный диод в полевике(если он не нарисован это не значит, что его нет) и он направлен так, что разряд АКБ не предотвратит.
                                            0
                                            Кстати о паразитном диоде. Существуют ли четырехногие полевики, у которых подложка имеет отдельный вывод, а не соединена с истоком? Ведь таким транзистором удобно было бы коммутировать переменный ток. ИМХО полезный девайс, но почему-то не гуглится.
                                              0
                                              Как подложка относится у паразитному диоду?
                                                0
                                                Если подложку не соединять с истоком, то и диода не будет.
                                                  0
                                                  Ткните где почитать. Как по мне так от него хотят избавиться с самой зари mosfet но увы и ах
                                                    0
                                                    Судя по старым текстам, существовали древности типа сборки 590КН8, где подложка являлась отдельным электродом. Еще проскакивала информация, что у КП907 (золотой четырехногий «вертолет») на одну из ног выведена именно она.
                                                    0
                                                    Так он потому и паразитный, что сам получается при существующем техпроцессе. Никто, вроде, специально не соединяет его.
                                                      0
                                                      Ну топологических причин я не вижу. Взяли пластину N-типа, окислили с одной стороны, протравили два отверстия в оксиде, легировали материал под отверстиями в P-тип, напылили затвор и выводы истока/стока. Осталось припаять всю пластину на металлический вывод подложки (он же и будет тепловой массой всего транзистора).

                                                      В результате диодов будет два, симметрично между подложкой, истоком, и стоком. Но транзистор при этом сможет коммутировать переменный ток. Правда, управляющая цепь должна иметь свой собственный «общий» провод, не соединенный с «общим» исполнительной цепи (иначе получится тот же самый диод).
                          0
                          А если использовать оптрон с транзистором?
                            0
                            А куда вход оптрона подключать будем?
                              0
                              К 230 В
                                +1
                                Вариация на тему реле переменного тока? Можно, конечно, но как-то не комильфо.
                                  0
                                  Это ж конкретное улучшение по сравнению с реле и, практически, не сложнее того реле :) Действительно (ваши три пункта возражений супротив реле):
                                  • Во-первых, безопасность достаточная, ГОСТ IEC 60065-2011 требует что бы среднеквадратичное значение тока от прикосновения на землю не должно превышать 3,5 мА, на входе оптопары достаточно меньшего тока.
                                  • Во-вторых, коммутационная способность схемы с оптопарой никак не ниже «окончательная схема нашего коммутатора».
                                  • Ну и в-третьих, такой удобный полевой транзистор тоже задействован :)

                            0
                            А что произойдет, если аккумулятор просядет до напряжения, на котором компаратор уже перестанет работать (и какое это будет напряжение)? Как я понял, придется «вручную» подзаряжать АКБ, закоротив полевик.
                              0
                              Нет, при таком разряде аккумулятора выходной транзистор компаратора будет закрыт, а значит затвор полевого транзистора останется оторванным от земли -> БП будет отсоединен и дальше. Когда появится напряжение, ток сначала пойдет через внутренний диод полевика, компаратор заработает и откроет транзистор.
                              +5
                              http://electronics.stackexchange.com/questions/223935/understanding-an-ideal-diode-made-from-a-p-channel-mosfet-and-pnp-transistors
                              Пользуюсь данной схемой
                              image
                                0
                                Любопытно, какая получилась чувствительность?
                              0

                              При помощи D1 задается порог включения и R1 подбирается так, чтобы на базе Q1 был ток примерно 1 мА при максимальном входном напряжении. Делитель на R3 и R4 ограничивает напряжение на затворе полевика при открытом Q1. Дополнительно можно поставить C2 для плавного запуска. Источник

                                0
                                Тут те же недостатки, что и у моей схемы с измерением напряжения — при просадке напряжения БП схема запирается. Да и стабилитрон подобрать попробуй еще с такой точностью.
                                  0
                                  Нет, стабилитрон препятствует этому. Кстати очень точно его подбирать не нужно. Суть в том, что Q1 будет открываться только если сработает стабилитрон, соответственно если входное напряжение отсутствует, или меньше порога срабатывания стабилитрона — то Q1 закрыт, и полевик тоже. Схема не будет запираться, откуда такая мысль появилась?
                                    0
                                    Что будет, если на холостом ходу напряжение на входе схемы выше открытия стабилитрона, а под нагрузкой просаживается чуть ниже?

                                    Плюс не полное соответствие пункту 6: при обесточивании БП схема остается открытой и аккумулятор разряжается на БП пока его напряжение не уменьшится ниже порога открытия стабилитрона.
                                      0
                                      Перечитал ещё раз вашу статью и понял, что я почему то смотрел на эту схему как на бесперебойник, а не зарядку. Поэтому зазор в пару вольт для отключения при помощи стабилитрона вообще не проблема :) При таком раскладе согласен, не подходит.
                                      Есть ещё одно хорошее решение, которое обычно в схемах заряда ноутов: два полевика последовательно + контроллер, но это явно будет дороже чем самопальный вариант из компаратора и рассыпухи.
                                  0
                                  Делал себе почти так же, но немного по другому. На двух полевиках.

                                  Вообще, плавное изменение напряжения на входе силового ключа не есть хорошо, так как он будет греться при больших токах.
                                  Гораздо проще раскидать управление на логике типа к561тл1 (что я собственно для себя и сделал). Туда можно всунуть и время задающие конденсаторы и TL431 в любом количестве.
                                    0
                                    Когда говорят «на двух полевиках», у меня в мыслях всплывает примерно такая картинка с последовательным «back-to-back» соединением:
                                      0
                                      Тут контроллер используется. Два источника питания: аккумуляторы и БП. Каждый исток подключён к своему +.
                                      Схема актуальна если ток бежит от аккумуляторов в зарядку.
                                      Кстати, а как тут схема узнает, что на + зарядки пропало напряжение, если при двух открытых транзисторах напряжение не пропадет на входных клеммах?
                                        0
                                        Схема актуальна в обоих направлениях, иначе как бы заряжались аккумы в ноутах и прочей портативной технике? :) Где она собственно широко и применяется. Питание от зарядного устройства +19V отслеживается раньше, а не именно тут. Если заинтересовало — то предлагаю посмотреть схему заряда и защиты аккумулятора любого современного ноутбука.
                                          0
                                          Так то оно так, но от исходного «велосипеда» автора мы уже отошли слишком далеко. На крайняк, если в каком-нибудь БП не было б диода, я его раскурочил бы и диод припаял :) Навороченные схемы нужны лишь в определённых технических случаях.
                                          Встречал мнения, что сейчас уже делают БП к ноутам такие, что простая замена БП на аналог уже не подходит. Слишком заумно стали делать защиты.
                                            0
                                            «Как это неразрешимая проблема? То, что создано одним человеческим умом, не может не быть разгадано другим.»
                                            Проще говоря, против лома нет приема. Кому надо — докопается до любой защиты :)
                                              0
                                              Во-первых, не «сейчас», во-вторых, единственные такие БП это DELL, содержат микросхему DALLAS, например DS2501 DS2502 (дурацкая eeprom). Остальные, максимум — ставят сопротивления между выводами, либо закорачивают ноги, как в USB-зарядках.
                                        0
                                        Это делают для того, чтобы ток не протекал через паразитный диод в полевике:
                                          0
                                          Нижняя схема не будет работать, так как напряжение на истоках будет лишь от сопротивления диода включённого в обратном направлении.
                                            0
                                            Там лишь показан принцип — последовательное соединение, без обвязки.
                                            Схема вполне себе рабочая, вот полный пример на P-канальных полевиках:
                                              0

                                              Обратите внимание на направление диодов — навстречу друг другу. В таком варианте схема рабочая.


                                              А вот в варианте когда они "отвернулись" друг от друга — при включении получается соревнование паразитных емкостей с обратным сопротивлением диодов, из-за чего включение непредсказуемо затянется. А при наличии резистора между G и S схема вовсе не включится.

                                                0
                                                В том варианте нарисованы N-канальные полевики, но суть от того не меняется.
                                                0
                                                Вот этот вариант схемы вполне годный для замены диода и реле.
                                                Деталей по минимуму в силовой части и сами детали или их аналоги не сложно найти.
                                            0
                                            А также у контроллера появляется возможность отключать цепь с разных сторон, более гибкие настройки отсечки.
                                          0
                                          а есть какая-нибудь простая схема для защиты аккумулятора от разряда?
                                            +4
                                            Есть, конечно, тоже реализованная много-много раз. Но я планирую изобрести еще один велосипед как раз для этой цели. Будет еще статья.
                                            0
                                            Автору за решение проблемы 5. Только, что Вам решение на салфетке с релюхой не понравилось? Любой нормальный источник питания (ИП) от сети имеет трансформатор, а напряжение снимается через диод или мост. Т.е. ток обратно на обмотку не потечёт. Импульсник он или не импульсник — не важно. Если ИП разбирается, то подключить релюху надо не на выход ИП, а прямо на обмотку вторички через диод и сопротивление. Ещё, для безопасности, стабилитрон параллельно релюхе надо. И всё.
                                              0
                                              > Т.е. ток обратно на обмотку не потечёт.
                                              КДПВ видели? На практике очень даже течет.

                                              > Если ИП разбирается, то подключить релюху надо не на выход ИП, а прямо на обмотку вторички через диод и сопротивление.
                                              Считаем, что БП — черный ящик. Тут больше спортивный интерес, чем утилитарность.
                                              0
                                              >КДПВ видели? На практике очень даже течет.
                                              Обратного тока диода не хватит для удержания релюхи.

                                              >Считаем, что БП — черный ящик. Тут больше спортивный интерес, чем утилитарность.
                                              Не понял. Зачем лишние проблемы себе создавать? Вам шашечки или ехать?(с)
                                                0
                                                > Обратного тока диода не хватит для удержания релюхи.
                                                «Обратный ток» составляет ни много ни мало100+ мА. Что, в частности, характеризует его как «не просто обратный ток диода».

                                                > Не понял. Зачем лишние проблемы себе создавать? Вам шашечки или ехать?(с)
                                                В данном случае больше шашечки, чем ехать. Задача интересная, почему бы и не потратить на нее пару вечеров?
                                                  0
                                                  >«Обратный ток» составляет ни много ни мало100+ мА. Что, в частности, характеризует его как «не просто обратный ток диода».
                                                  Вы имеете ввиду это между ИП и батарей. Так там могут быть нагрузочные резисторы холостого хода. Я имел ввиду обратного тока чрез диод для релюхи, которая подключена непосредственно к вторичной обмотки трансформатора через диод и резистор.

                                                  >В данном случае больше шашечки, чем ехать. Задача интересная, почему бы и не потратить на нее пару вечеров?
                                                  Тогда можно и продолжить. Законы физики не обмануть. Всё сведётся к сравнению напряжения через «ключ» или замер разряда. Можно использовать контроллер, написать программу для замера напряжения и «отсекать» батарею когда это необходимо. Из «плюшек», в этом варианте, можно получить звуковую и световую сигнализацию. Если ESP8266 прикрутить, то можно сообщение по сетке послать. Вообще. много чего можно придумать. Удачи автору во всех начинаниях.
                                                0
                                                Реле обратного тока — далекоооооооо не новое изобретение.
                                                  0
                                                  Так никто и не спорит, написал же, что изобретаю велосипед.
                                                  –1
                                                  Диод решает срезу две задачи:
                                                  1 Отключение БП
                                                  2 Защита от неправильной полярности батареи
                                                  На всех схемах питания очень любят и что более важно его нужно ставить конденсатор на выходе БП.
                                                    0
                                                    О недостатках диода уже мегабайты текста написано.
                                                    +1
                                                    Некоторые замечания:
                                                    1. Не обязательно питание компаратора делать больше входного напряжения. Можно использовать ОУ с «Rail-to-Rail Input/Output». Например MCP6002. У них правда напряжение питания низкое, но это решается легко.
                                                    2. Еще можно поставить делитель напряжения (~100Ом/100к)на один из входов компаратора, так что бы при отсутствии тока транзистор был закрыт, и открывался только при некотором токе в прямом направлении.
                                                      0
                                                      Хочу сделать резервный гелиевый аккумулятор в машине, чтобы от него питалась сигналка, роутер с модемом и GPS-трекер.
                                                      Я так понимаю Ваша схема как раз решает одну из моих задач — отключение резервного аккумулятора от бортовой сети автомобиля.
                                                      Схему защиты от переразряда я тоже нашёл.
                                                      У меня осталась только одна проблема — не пойму как лучше сделать зарядку аккумулятора. Т.к. это гелиевый аккумулятор, то напрямую его подключать к сети нельзя — нужно ограничивать ток заряда. Помогите, пожалуйста, решить эту проблему.
                                                        0
                                                        Хм, а какие ограничения на включение именно гелевого аккумулятора? Он же по электрическим параметрам вроде как ничем не отличается от классического свинцово-кислотного?
                                                          0
                                                          Я не совсем понимаю, но там либо буферный режим (ограничивать напряжение до 13,6-13,8В и ток 0,1С), либо быстрая зарядка (ограничивать напряжение до 14,4В). В буферном режиме аккумулятор будет всё время не дозаряжен. Ещё вроде гелиевые плохо работают в минусовую температуру, но что именно плохо — не знаю. Может быть взять обычный свинцовый аккумулятор от скутера на те же 12В и напрямую подключить.
                                                          Никто не заморачивался буферным аккумулятором в авто?
                                                            0
                                                            вот эта платка вероятно поможет, http://ali.pub/ukd40 это DC-DC, умет и вверх повышать и вниз понижать, и цена всего 200р с доставкой,
                                                            1й резистор выставляете нужное напряжение на выходе, 2й- ограничение тока(её выход коротите тестером на 10А режиме и ставите нужный ток). 3-й отвечает за индикацию, он не особо нужен.
                                                            я бы еще поставил диод на входе(или на выходе) этой платы чтобы ток обратно на основной аккумулятор не утекал.

                                                            из минусов — нет защиты от полного разряда аккумулятора, но важно ли сохранить аккумулятор если машину с ним угнали? или лучше его посадить в ноль и продлить срок работы GPS?

                                                            и еще и сам GPS можно запитать от этой платы(2я нужна), она работает от 3В примерно, и высосет аккумулятор практически досуха.
                                                              0
                                                              Т.е. выставить напряжение на 13,6В и ток 700 мА.
                                                              Интересно на сколько он будет разряжаться за день-два простоя. Что-то мне подсказывает, что он не будет успевать заряжаться.
                                                                0
                                                                больше диодов для бога диодов(шутка-юмора)

                                                                основн. аккум. 12+ ---|>|----[вх. DC-DC №1 вых.]------|>|-------к + резерв. аккум.

                                                                основн. аккум. 12+ ---|>|---[вх. DC-DC №2 вых.]------|>|-------[+ GPS ]

                                                                резерв. аккум. 12+ ------------|>|-------------------------------------[+ GPS ]

                                                                GPS будет питаться от того где больше напряжение(выставить на DC-DC №2 чуть больше чем на DC-DC №1 и питаться будет от основного аккума), и резервный аккум будет вечно на подзарядке, пока не исчезнет основной аккумулятор или не разрядится до 3В, потом gps, потом питаться от резерв. аккум.
                                                                можно убить аккумулятор, если оставить надолго. но емкость у него побольше чем у резервного. надо померить сколько кушает GPS и посчитать на сколько хватит для безопасного для аккумулятора времени и ходить заряжать его через это время.
                                                                  0
                                                                  Резервный аккумулятор будет заряжаться только когда машина заведена.
                                                                    0
                                                                    если подключить как я нарисовал через этот DC-DC, то будет заряжаться пока есть хоть что-то на основном аккумуляторе, этот DC-DC умеет повышать и вытянет всё пока не останется вольта 3 примерно.основной аккум после такого есстесно в мусорку или цвет мет. вряд ли его можно будет восстановить, хотя попытка не пытка, может и восстановится.

                                                                    открой личное, входящие, я тебе скинул ссылку на схему. увидел?
                                                              +1
                                                              Во-первых, разница 13,8 и 14,4 обусловлена не электрическими, а эксплуатационными особенностями: поскольку дистиллированной водички в гель не подлить, такой аккумулятор нельзя доводить до выкипания (даже до малейших его признаков). Ограничение напряжения до 13,8 и как следствие, небольшой недозаряд — приемлемая цена за возможность такой «сухой» эксплуатации, плюсов у которой больше, чем минусов.
                                                              Во-вторых, гелия в гелевом аккумуляторе нет ни миллиграмма.
                                                                0
                                                                Аккумулятор с заглавной фотографии когда-то был забыт на зарядке и «кипел» всю ночь. Это было лет 7 назад. С тех пор я планомерно раз в год выбрасываю по аккумулятору из ИБП (у меня их несколько), потому что даже для питния поделок они оказываются непригодными. А этот старичек все держится не смотря на пережитый шок и весьма эпизодическую зарядку.
                                                                  0
                                                                  Видимо, это надо называть как-то иначе, поскольку кипеть там нечему. Тот шок, о котором вы упомянули, не мог не сказаться на ёмкости, попробуйте её измерить.
                                                                    0
                                                                    Когда я его обнаружил, он шипел как змея.

                                                                    Емкость специально не мерил, но, например, экспериментируя с сабжем, случайно коротнул его проводом от витой пары. Провод мгновенно расплавился, забрызгав мне пальцы каплями жидкой меди.

                                                                    И в то же время гораздо более свежие аккумуляторы, которые вынимаю из UPS, даже заряд не держат, через неделю «отдыха» уже меньше 10 вольт.
                                                                      –1
                                                                      Чаще всего свинцовые АКБ высыхают от долгого кипения (разложения воды на гремучую смесь) при напряжении выше 13,5В от зарядников дешёвых UPS с тупым CV алгоритмом или при температурах выше +30°С.
                                                                      Восстанавливается запас воды довольно просто.
                                                                      Отковыриваете отвёрткой верхнюю крышку аккумулятора (общую плоскую над 6-ю пробками), снимаете эти резиновые колпачки.
                                                                      Покупаете в аптеке 5-10 мл одноразовый шприц и в автомагазине бутылку дистиллированной воды (в аптеках она ампулами, дорогая и неудобная).
                                                                      Далее по этому алгоритму заливаете каждую из 6 «банок» 3 мл воды для 7А*ч, 5 мл для 12 А*ч и т.д.:
                                                                      http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=49:5473:21#21

                                                                      А выбрасывать свинец вредно для природы. Часто магазины по продаже авто АКБ принимают отработанные акки обратно, платят за массу примерно 40р/кг. http://www.mosvtormetall.ru/page/priem_akkumulytorov.html
                                                                        +1
                                                                        В этой ветке обсуждения имеются ввиду не просто «свинцовые», а условно герметичные, SLA. Я не раз и не два пробовал поступить с ними по вашему алгоритму — отколупать приклеенную крышку, снять резиновые клапаны и накапать на гель немножко дистиллировки. Ни разу не вышло ничего путного — в гель эта вода так и не впиталась.
                                                                        Так что всё же лучше их не кипятить.
                                                                          0
                                                                          Аналогично. Такое впечатление, что это не водосодержащий гель, а термоклей. Вообще нифига не впитывает.
                                                                            0
                                                                            Стекломаты там, всё впитывается (AGM погуглите). CSB HR1234W F2 (вьетнамские) у меня восстановились и всякие свены 7-17 а*ч тоже.
                                                                            Марку своих акков напишите.
                                                                            Ещё делать электролиз воды под постоянным напряжение 13,8 — не лучший вариант буферного режима.
                                                                            Экономит воду и продлевает межзаливочный интервал напряжение 13,45 при +20°С, с термокомпенсацией.
                                                          –1
                                                          Так, а почему просто не включить транзистор по схеме:

                                                          При неправильной (минусовой) полярности напряжения встроенный диод и транзистор закрыты (протекают только токи утечки) и напряжение на нагрузку не поступает. При подаче напряжения плюсовой полярности сначала оно поступит на нагрузку через встроенный диод, при этом падение напряжения на нём составит 0,4...0,6 В. Напряжение на нагрузке будет открывающим для полевого транзистора, сопротивление его канала уменьшится, соответственно снизится падение напряжения на транзисторе — ток будет протекать уже не через встроенный диод, а через канал транзистора. Поэтому падение напряжения на транзисторе уменьшится и будет определяться сопротивлением канала, которое, в свою очередь, зависит от типа транзистора и напряжения затвор-исток.(С)
                                                          –2
                                                          вставлю свои пять копеек — обычно проще всунуть диод Шоттки (варварство, конечно, в некоторой степени, но зато падение напряжения иногда достигает 0.35В и даже меньше вроде бывают… а до 0.5В скомпенсировать можно обычно самим выходным стабилизатором напряжения, т.к. в зарядниках они почти всегда поголовно настраиваемые, а не фиксированные (по крайней мере что касается тех зарядок, которые я видел — обычно там что-то типа LM317 в недорогих или микрухи а-ля к2005 из АТХ блоков питания)
                                                            –1
                                                            А объяснить, где я неправ ваши молчаливые величества не соизволят? :)
                                                              +2

                                                              Это вообще-то и был тот самый вариант, замену которому автор поста искал.


                                                              Однако основные проблемы такого решения уже озвучены в упомянутой выше статье. Кроме того, такой подход может быть неприемлемым по той причине, что для работы в буферном режиме 12-вольтовому свинцово-кислотному аккумулятору нужно напряжение не менее 13.6 вольт. А падающие на диоде почти пол вольта могут сделать это напряжение банально недостижимым в сочетании с имеющимся блоком питания (как раз мой случай).
                                                                –1
                                                                так я про это и написал же
                                                                ///
                                                                а до 0.5В скомпенсировать можно обычно самим выходным стабилизатором напряжения, т.к. в зарядниках они почти всегда поголовно настраиваемые, а не фиксированные (по крайней мере что касается тех зарядок, которые я видел — обычно там что-то типа LM317 в недорогих или микрухи а-ля к2005 из АТХ блоков питания)
                                                                ///

                                                                стандартный блок питания АТХ легко «раскочегариватеся» до 14,5В заменой пары резисторов, в особо тяжелых случаях китайской промышленности — еще и установкой конденсаторов выходных на 25В (в некоторых БП стоят на 16, но закипают вылетают они уже при 13-14В).
                                                                Подкрутить же ЛМ317 вообще не составляет труда, на многих сайтах есть готовые калькуляторы, куда только и вводи значения входного и выходного напряжения и тебе сразу подскажут номиналы двух резисторов.
                                                                ИМХО это проще и дешевле, чем огород с транзисторами и прочим, и уж тем более — проще, чем делать целую плату под это.

                                                                Безусловно, есть редкие исключения, где можно и велосипедов наделать, но в массы такой способ я бы не рекомендовал — скорее стоит покурить даташит на микросхему из БП и выяснить, какой из копеечных элементов нужно заменить.
                                                                  +1
                                                                  1) посмотрите даташиты на двухполюсники с полевиками FERD30SM100 и SPV1002 (cool bypass switch). Это тоже улучшенные «диоды», но печатная плата не понадобится.
                                                                  2) из компьютерных блоков питания нагрузочные балластные резисторы я вытаскивал, ничего в работе не менялось, КПД растёт. Надо только не включать их без нагрузки.
                                                                  Блоки с одним вых. напряжением ещё более устойчивы к нулевой нагрузке, а перенапряжения не будет благодаря цепи ООС.
                                                                  3) хватит говорить «покурите», это раньше имело противоположный смысл (пренебрежение к целлюлозным источникам знаний). И вообще пропаганда никотина. Вдруг дети читают, а на сайте 18+ не написано.
                                                                    +1
                                                                    Если вообще есть возможность залезть в блок питания, то проще и надёжней реализовать сигнал PG с независимой от выхода обмотки. Тогда все проблемы надёжности методов определения отключения блока питания становятся неактуальны.

                                                                    Даже те решения от автора обладают очевидными недостатками — нет защиты от скачков напряжения(пройдёт короткий импульс в 20-30В и с высокой вероятностью пробъёт затвор транзистора и тот зависнет во включенном состоянии), рассчитаны на работу в комнатных условиях и т.д.
                                                                      0
                                                                      ИМХО, способ, указанный автором, без залезания в БП не особо-то реализуем… так и так ковырять придется.
                                                                        0
                                                                        Если нет возможности залезть в БП, то оптрон и подключить его ко входу БП.
                                                              0
                                                              Спасибо за статью. Тема оч интересная. Возник вопрос.
                                                              Здесь аккум резервный подключен постоянно к потребителю. Это нормально для резервного источника? или есть реализации где происходит именно переключение питающих линий?
                                                                0
                                                                > Здесь аккум резервный подключен постоянно к потребителю. Это нормально для резервного источника?
                                                                Это называется буферным режимом и много десятков лет используется, например, в автомобилях.

                                                                > или есть реализации где происходит именно переключение питающих линий?
                                                                Конечно можно реализовать и переключение, но тогда нужно будет отдельно думать о зарядке аккумулятора при работе сетевого источника.
                                                                  0
                                                                  точно, пардон, невнимательно читал начало.
                                                                  Скажите из практики, стоит ли париться с переключением и отдельной зарядкой для домашних поделок? В чем можно поиметь профит?
                                                                    +2
                                                                    Профит в сроке службы аккума при циклической работе.

                                                                    Но «этот геморрой не сто́ит свеч!» © Вишневсий — тогда надо городить схему правильной зарядки/тренировки и, возможно, переключения. Ну и если напряжение пропадёт в момент планового разряда, есс-но, никакого резерва не получится.

                                                                    Потому, пожалуй, большинство блоков питания для охранки и видеоаблюдения работают в буферном режиме — проще/безопаснее (с точки зрения бесперебойности) раз в 2-3 года планово менять аккум…
                                                                      0
                                                                      Понял. Спасибо.
                                                                0

                                                                Схема Роберта Писа — 1 полевик + 1 резистор +1 стабилитрон ил я чего то недопонимаю ?

                                                                  0
                                                                  Ничего не удалось нагуглить, но если там стабилитрон, то скорее всего вариация на тему измерения напряжения со всеми ее недостатками.
                                                                  0
                                                                  (удалено, промахнулся)

                                                                  Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                                                  Самое читаемое