Alimentazione di backup per un corretto spegnimento: 5 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 09:59

Un alimentatore di backup è un circuito che fornisce alimentazione ai dispositivi nel caso in cui l'alimentazione principale si interrompa. In questo caso, questo alimentatore di backup ha lo scopo di fornire alimentazione solo per pochi secondi in modo che il dispositivo possa eseguire la procedura di spegnimento.

Questo articolo è sponsorizzato da JLCPCB.com JLCPCB è anche sponsor di questo progetto. JLCPCB (Shenzhen JLC Electronics Co., Ltd.), è la più grande impresa di prototipi di PCB in Cina e un produttore high-tech specializzato in prototipi rapidi di PCB e produzione di PCB in piccoli lotti. È possibile ordinare un minimo di 5 PCB per soli $ 2. Per realizzare il PCB è sufficiente caricare il file.zip dei file gerber oppure puoi anche trascinare e rilasciare i file.zip. Dopo aver caricato il file zip, vedrai un messaggio di successo in basso se il file è stato caricato correttamente. Puoi rivedere il PCB nel visualizzatore Gerber per assicurarti che tutto sia a posto. È possibile visualizzare sia la parte superiore che quella inferiore del PCB. Dopo esserti assicurato che il PCB abbia un bell'aspetto, ora puoi effettuare l'ordine a un prezzo ragionevole. Puoi ordinare 5 PCB per soli $2 più spese di spedizione. Per effettuare l'ordine, fare clic sul pulsante "SALVA NEL CARRELLO".

Forniture

• 3 diodi a bassa tensione diretta (è stato utilizzato DFLS24L-7)
• 2 resistenze da 10 MOhm
• 1x resistenza da 348 kOhm
• 1x resistenza da 360 kOhm
• 1x resistenza 10W 100 Ohm
• 1x comparatore (è stato utilizzato LT1716)
• 1x condensatore da 47 mF
• 1x MOSFET a canale P

Fase 1: Simulazione del circuito

Il primo passo prima di procedere alla progettazione del PCB per contenere il circuito è simularlo in modo da scoprire quale capacità dovrebbe essere utilizzata per avere il circuito che fornisce alimentazione per il tempo necessario. È anche importante scegliere correttamente i resistori di ingresso del comparatore in modo che possa accendere e spegnere correttamente il MOSFET.

Secondo la fabbricazione del nostro cruscotto, l'alimentazione dovrebbe essere mantenuta per almeno 5 secondi dopo che l'alimentazione dal pin di accensione è stata rimossa. È inoltre importante riferire che il cruscotto funziona con una tensione di alimentazione compresa tra 24 e 9 VDC.

Per farlo abbiamo deciso di utilizzare LTSPICE (file di simulazione allegato). Come si può vedere nella foto sopra, il circuito si comporta come previsto. La tensione di alimentazione, in verde, è accesa e quindi la tensione di uscita è istantaneamente di 24 V. Contemporaneamente inizia la precarica del condensatore, questo passaggio è incredibilmente importante a causa della grande capacità, altrimenti si verificherebbe un picco di corrente quando il sistema è acceso. Quando la tensione al condensatore (V(precarica)) è all'interno di una soglia di sicurezza della tensione di ingresso, il gate del MOSFET viene abbassato e quindi la corrente bypassa il resistore di precarica da 100 Ohm.

Quando la tensione di alimentazione viene tolta (secondo 31) possiamo vedere che la tensione sull'uscita (V(cruscotto)) inizia a diminuire lentamente. In effetti ci vogliono circa 10 secondi perché sia al di sotto del segno di 9 V, questo dimostra che 47 mF ci dà un margine del 100% che è più che sufficiente. Su questa simulazione R7 simula il carico, che nella vita reale sarà il cruscotto del pilota.

Passaggio 2: progettazione del PCB

Con il circuito già in mente e i componenti giusti scelti, è giunto il momento di iniziare la progettazione del PCB. Per farlo abbiamo utilizzato Altium Designer. Il circuito è piuttosto semplice e non entreremo nei dettagli in questa sezione.

Passaggio 3: ordinare il PCB

Dopo che il design è completo, è il momento di ordinare il PCB. Per questo abbiamo utilizzato lo sponsor di questo articolo JLCPCB.com

JLCPCB è anche sponsor di questo progetto. JLCPCB (Shenzhen JLC Electronics Co., Ltd.), è la più grande impresa di prototipi di PCB in Cina e un produttore high-tech specializzato in prototipi rapidi di PCB e produzione di PCB in piccoli lotti. È possibile ordinare un minimo di 5 PCB per soli $ 2. Per realizzare il PCB è sufficiente caricare il file.zip dei file gerber oppure puoi anche trascinare e rilasciare i file.zip. Dopo aver caricato il file zip, vedrai un messaggio di successo in basso se il file è stato caricato correttamente. Puoi rivedere il PCB nel visualizzatore Gerber per assicurarti che tutto sia a posto. È possibile visualizzare sia la parte superiore che quella inferiore del PCB. Dopo esserti assicurato che il PCB abbia un bell'aspetto, ora puoi effettuare l'ordine a un prezzo ragionevole. Puoi ordinare 5 PCB per soli $2 più spese di spedizione. Per effettuare l'ordine, fare clic sul pulsante "SALVA NEL CARRELLO".

Passaggio 4: assemblaggio

Dopo circa 1 settimana avevamo con noi il PCB ed era giunto il momento di assemblarlo.

Passaggio 5: test

Dopo l'assemblaggio, è ora il momento di assicurarsi che il circuito si comporti come previsto. Per questo abbiamo alimentato il circuito e abbiamo controllato la tensione del condensatore per assicurarci che la precarica funzionasse correttamente (prima immagine), qui possiamo vedere che la precarica richiede molto meno tempo di quanto simulato, ma questo ha a che fare con la differenza tra un condensatore reale e uno simulato.

Dopo che la precarica è stata eseguita, abbiamo spento l'alimentazione e osservato la tensione in uscita. Come possiamo vedere, la tensione di uscita è diminuita lentamente, come previsto, ci sono voluti quasi 12 secondi prima che la tensione scendesse sotto i 9 V, il che significa che il nostro circuito funziona!

Vorremmo ringraziare ancora una volta lo sponsor di questo articolo JLCPCB per il loro incredibile supporto al nostro team con le nostre esigenze di produzione di PCB! Assicurati di ordinare da loro la prossima volta che avrai bisogno di PCB.