SAI Raspberry PI

Necesitaba una solución para mantener funcionando Raspberry PI B+ en caso de pérdida de energía. Entonces hizo el siguiente circuito de respaldo de energía:RPI_UPS

Funciona, sin embargo, cuando funciona con batería, se cae demasiado voltaje en el circuito. Los componentes exactos son D2 y R3, que caen 0,3 V cada uno, por lo que 0,6 V en total. Me gustaría eliminar o disminuir esta caída. Hasta ahora descubrí que, en algunos casos, se puede usar MOSFET en lugar de diodo. Pero me gustaría preguntar cómo/si se puede hacer en este circuito en particular. Es D2 el que necesita ser reemplazado. Además, cualquier otra sugerencia para disminuir la caída de voltaje mientras funciona con batería es bienvenida. UBEC GND está conectado antes que R3, porque no quiero que el circuito de carga cuente en la carga RPI. Es así porque si la batería se descargará y la red eléctrica volverá a cargarse, el circuito limitará la moneda al disminuir el voltaje y creo que ejecutar RPi con ese voltaje reducido no será algo bueno. Probablemente intentará arrancar, pero volverá a fallar, porque el circuito de carga reducirá el voltaje de inmediato. Corrígeme si me equivoco aquí. Además, sé que usar una batería de mayor voltaje sería una solución, pero me gustaría ver si se puede hacer con una batería de 6V.

Esquema final V4 después de sugerencias:ingrese la descripción de la imagen aquí

Construí y probé el circuito como se muestra aquí en el esquema V4. El voltaje de la batería bajó a aproximadamente 5,8 V antes de que el indicador de energía RPi comenzara a parpadear. Ocurre porque la salida de UBEC cae por debajo de 5 V cuando la batería está casi descargada (antes de reemplazar el diodo con MOSFET, el mismo comportamiento se producía con la batería casi llena). El cambio entre 12 V y la batería funciona bien, sin embargo, si la batería no está completamente cargada, el LED de alimentación parpadea en RPi durante el cambio, por lo que aquí es donde se puede mejorar agregando un condensador. Sin embargo, no hace que RPi se reinicie más o menos. Además, el cambio no se nota si la batería está completamente cargada. Lo único que probablemente haré es probar diferentes UBEC o agregar un circuito de corte, porque no me gusta mantener RPi funcionando en un estado en el que el LED parpadea. ¡Gracias por ayudar con este circuito!

Querrás buscar en Google MOSFET ORing.
¡Gracias por la palabra clave correcta! Actualizará el circuito en caso de éxito.
No me malinterpretes, tu pregunta está bien; Lo he votado a favor. Simplemente no tengo tiempo para responder en detalle. Quizás alguien más lo haga.
Todo está bién. Y tu comentario es muy útil. Justo ahora tengo la siguiente pregunta: los resultados que encontré usan circuitos integrados para controlar la puerta. Eso no es un gran problema, pero tal vez sea posible omitirlo conectando la puerta en algún lugar del circuito actual.

Respuestas (1)

No necesitas ningún cambio. Dado que es una batería SLA, simplemente ejecute su carga desde la batería todo el tiempo. Deje que el LM317 mantenga la batería completa a través de D1, o compre un cargador lento de 6V. Ajuste la salida del LM317 hasta que el voltaje flotante de la batería esté en un nivel apropiado (tal vez alrededor de 6,5 V o 6,6 V, pero búsquelo).

@WarrenYoung, para las baterías de NiCd, una fuente de corriente es un buen método de carga triple. Pero para SLA, la flotación de voltaje es mucho mejor. Un SLA flotado en el voltaje correcto, si no se descarga con frecuencia, podría durar fácilmente 10 años. Y un voltaje de flotación también lo recargará más rápido que una corriente de goteo. Para NiMh, no se recomienda la corriente lenta, pero funcionará por un tiempo. Para los productos químicos de litio, cuando están llenos, toda la carga debe terminarse por seguridad (sin flotación y con carga lenta).
Conozco este método y todo está bien hasta que la batería no se descarga por completo. La batería descargada consumirá mucha corriente, por lo que debe limitarse la corriente. La hoja de datos de la batería dice carga a 1.35A máx. Entonces, en el punto en que la batería se descargue y la energía eléctrica vuelva, habré bajado el voltaje en la batería y es posible que no sea suficiente para ejecutar UBEC/RPI correctamente. Otra cosa que no me gusta es el doble regulador. Porque en la forma sugerida, el voltaje cae dos veces: en el circuito de carga y en UBEC. En el caso de LM317 en el circuito de carga, estaría constantemente caliente.
Realmente no sigo tus objeciones. Si su UBEC se va a calentar con un suministro de batería de 6 V, se calentará aún más con un suministro de 12 V cuando la red eléctrica esté encendida. De todos modos, todo lo que necesita hacer para obtener la conmutación FET es reemplazar D2 con un PMOS. Use el suministro de 12 V para mantener alta la puerta PMOS. Cuando el suministro de 12 V cae a GND, PMOS se encenderá y suministrará UBEC con 6 V de la batería. Asegúrese de tener suficiente capacitancia para sostener Vin a UBEC durante la transición. Mantenga D1 y D3 como están. Tenga en cuenta que desea conectar el drenaje PMOS a UBEC y la fuente a la batería (esto es al revés de lo habitual).
UBEC no se está calentando. es muy eficiente Pero LM317 sí. Y no quiero que la corriente RPi pase por LM317 todo el tiempo. Además, gracias por las instrucciones sobre el PMOS. He actualizado la descripción de la pregunta con sus sugerencias. ¿Es eso correcto?
Veo. En la configuración de conmutación, LM317 solo pasa corriente durante la recarga, no el 100% del tiempo. Pensé que UBEC era un regulador lineal porque solo muestra "adentro" y "afuera", sin magnetismo. Para el PMOS, debe intercambiar el drenaje y la fuente. Mi comentario anterior fue un error. El drenaje debe conectarse a la batería y la fuente a UBEC. Sugiero usar un símbolo que muestre explícitamente el diodo intrínseco entre el drenaje y la fuente. Necesitamos que el diodo intrínseco tenga polarización inversa cuando haya 12 V (de lo contrario, la corriente de 12 V fluirá hacia la batería de 6 V sin regulación, incluso cuando el FET esté apagado).
Esquema actualizado una vez más. También cambió el símbolo UBEC para evitar confusiones. ¿Se ve bien ahora?
Me parece bien en lo que respecta al FET. No revisé el circuito LM317 para asegurarme de que el voltaje sea apropiado para la batería y demás. ¿El UBEC necesita alguna capacitancia de entrada? No tiene que volver a modificar el esquema, simplemente revíselo si no está seguro y agréguelo si es necesario.
LM317 está bien, ya tengo la primera versión en el circuito construido y está funcionando desde hace más de 2 días. El voltaje de flotación se establece en 6,8 V (según las recomendaciones de la hoja de datos de la batería). UBEC en sí tiene un condensador de 56uF en su entrada, por lo que no coloqué uno adicional en el circuito. Intentará reconstruir el circuito como se muestra en el circuito V3 y actualizará con los resultados. ¡Muchas gracias por la ayuda! Además, si conoce algún PMOS en particular para esta tarea, hágamelo saber. Por ahora iré con J539 que ya tengo, pero Rds más bajos sería mejor. pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/247255/RENESAS/…
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