Diseño del sistema de batería de respaldo

Hay muchas preguntas que tengo para ti, pero puedo darte algunas ideas. Aquí están algunas de mis preguntas para usted:

1) ¿Por qué diseñar su propio suministro ACDC, a menos que solo quiera aprender? El aprendizaje es excelente, pero puede comprar suministros ACDC que hacen todo lo que desea a un precio muy, muy económico.

2) ¿Qué química de la batería, o importa? Recomendaría mantenerse alejado de los LiPO a menos que desee usar un contador de coulomb y realizar un seguimiento de la carga. Supongo que no. Otras químicas son más indulgentes, como NiMH o NiCds.

3) ¿Cuál es el voltaje de salida de su ACDC?

En general, para tener una mejor eficiencia de conversión, querrá usar un regulador de conmutación en lugar de un regulador lineal. Puede obtener alrededor del 90% de eficiencia con bastante facilidad. Si se trata de una sola vez, puede utilizar una placa de demostración. De lo contrario, puede obtener módulos con interruptores y tapas integrados, o controladores de los que también seleccionaría su elección de FET y pasivos para ajustarlos a su aplicación. LTSpice es lo que uso para simular antes de diseñar un tablero, y funciona muy bien para esto.

En términos de manejo de todas las fuentes de energía (batería, acdc), querrá "o" sus fuentes de energía usando un diodo para cada suministro diferente. Querría que el ACDC dominara, por lo que tal vez lo configuraría para que emita 12V. En una situación de "o", si su batería fuera de 8.4V, el ACDC ganaría ya que tiene un voltaje más alto. No se extraería nada de la batería cuando el ACDC estuviera encendido.

Sin embargo, dependiendo de su consumo actual, es posible que no desee utilizar un diodo. Sé que Linear Technology proporciona una parte para este tipo de situación llamada controlador de diodo ideal. Básicamente, usa el diodo del cuerpo de un FET para el diodo "o", pero luego conecta uno de sus circuitos integrados a la puerta del FET para que funcione con solo una caída de 25 mV en lugar de una caída de 700 mV. Los he usado para empujar 10A a través de un diodo, y debajo de una cámara térmica apenas se notaba que el dispositivo se estaba calentando. Hermoso concepto, y funciona muy bien.

Si decide que quiere ir con todo y conocer la capacidad de su batería, TI fabrica un chip que he usado y recomendaría personalmente con el número de pieza BQ2060A. Utiliza una resistencia de detección y un convertidor A/D para monitorear la corriente que entra y sale del dispositivo, usando puntos de activación de voltaje para asegurarse de que sus lecturas de capacidad tengan sentido con el tiempo. Necesitará un bus I2C para leer datos, por lo que no será trivial implementarlo.

La salida de su batería y el ACDC, después del diodo "o", iría a un regulador de conmutación (para una máxima eficiencia) o un regulador lineal. La salida de su regulador de conmutación a veces se puede alimentar a su regulador lineal si desea tener un suministro súper limpio. Dé a sus reguladores lineales alrededor de 1,5 V - 2 V por encima del voltaje de salida que necesita de ellos y obtendrá 60-120 dB de rechazo de ruido de la fuente de alimentación. Además, puede agregar ferritas en la entrada y salida de su regulador lineal y deshacerse de la mayoría de los transitorios de ruido de conmutación. Busque en Google "Jim Williams" y "ferritas" y probablemente encontrará una de sus notas de aplicación que describe esto.

¡Buena suerte!