Automatisches Umschalten von 9-V-Batterie auf DC-Wandadapter beim Einstecken

Ich habe eine einfache Schaltung, die mit einer 9-V-Batterie betrieben wird. Ich entwerfe es neu, so dass es auch von einer externen 12-V-Gleichstromquelle (dh einem Wandadapter) betrieben werden kann. Ich möchte die Schaltung so gestalten, dass bei gleichzeitigem Anschluss der Batterie und des Wandadapters der Wandadapter verwendet wird und die Batterie effektiv vom Stromkreis getrennt wird.

Ich habe online ein paar Schaltkreise gefunden, die funktionieren könnten , aber sie könnten leider einen Stromfluss in die Batterie zulassen , und da es sich um eine nicht wiederaufladbare (dh alkalische) Zelle handeln könnte, könnte dies katastrophal sein.

Ich habe überlegt, eine Fassbuchse mit einer normalerweise geschlossenen Kontaktkonfiguration mit drei Anschlüssen zu verwenden , bin mir aber nicht ganz sicher, wie ich anfangen soll. Wie würde ich vorgehen, um eine solche Schaltung zu entwerfen?

Ein Rinnsal in Alkaline ist normalerweise in Ordnung. | Wenn Ihnen ein leichter Verlust nichts ausmacht, bedeutet eine Diode von der Batterie zu V +, dass die Diode in Sperrrichtung vorgespannt ist, wenn der Adapter mit Strom versorgt wird und die Batterie nicht verwendet wird. Ah ja - wie dein Beispiellink. Schottky erlaubt leichten Rückstrom - höher bei hoher Temperatur. Die Siliziumdiode hat einen minimalen Sperrstrom. Es ist unwahrscheinlich, dass Alkalizellen von beiden gestört werden.

Antworten (6)

Die NC-Klemmen (normalerweise geschlossen) (2 & 3 im Blatt) müssen die Batterie anschließen. Wenn Sie den Adapter einstecken, öffnet sich dieser Anschluss. Versuchen Sie herauszufinden, an welchem ​​Pin (zusätzlich zu Pin 1) der Adapter angeschlossen ist (ich kann die Nummer aus dem Blatt nicht ermitteln).

Bearbeiten : Die Batterie wird zwischen den Pins 1 und 2 angeschlossen.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Soll ich auch die in einer der anderen Antworten erwähnten Dioden einbeziehen? Sind sie notwendig oder schützen sie vor unerwarteten Szenarien (dh jemand schließt eine 4-V-Quelle anstelle einer 12-V-Quelle an).
Die Dioden sind sehr preiswert. Es ist ein ausgezeichneter Vorschlag, diese beiden Dioden hinzuzufügen. Verbessertes Design zu vernachlässigbaren Kosten.
@ Dogbert Umm ... Ich weiß nicht, warum Martin das vorschlägt. Sie werden bei dieser Lösung komplett überflüssig, da der Adapter beim Anschließen von der Batterie getrennt wird.
Die Dioden ermöglichen es Ihnen, eine vorhandene Buchse zu verwenden, aber eine andere Sache, die die Dioden bieten, ist ein Verpolungsschutz, wenn jemand die Batterie falsch oder den falschen Adaptertyp (mittig negativ statt mittig positiv) einsteckt. Es ist die 20 Cent wert.

Alles, was Sie brauchen, sind 2 Dioden für Ihre 2 Stromquellen. Ihre Schaltung verwendet Strom von demjenigen mit der höchsten Spannung.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Wenn der Adapter eingesteckt ist, beträgt V1 11 Volt (ish). Wenn der Adapter entfernt wird, hat Ihr Stromkreis 8 Volt an V1 von der Batterie. Es besteht keine Gefahr, dass der Akku vom Adapter geladen wird, da die Akkudiode den gesamten Strom in Rückwärtsrichtung blockiert.

Die Teilenummern der Dioden sind nicht kritisch. Wählen Sie einfach Dioden aus, die dem von Ihrer Schaltung benötigten Strom entsprechen.

Dioden-Teilenummern spielen eine kleine Rolle. Sie wollen Schottky-Dioden, und sie müssen in der Lage sein, den vollen Strom der Last zu bewältigen. Und die Leckage von D2 darf nicht zu hoch sein oder der Wandadapter könnte die Batterie entladen.
Normale Silizium- oder Germaniumdioden funktionieren, Schottky ist nicht erforderlich.
Ich stimme dem von CarpetPython vorgeschlagenen Schema zu, aber würde die Batterie nicht immer noch Durchlassstrom für D2 liefern, selbst wenn der Wandadapter angeschlossen ist? Somit überlagern sich bei V1 die Spannungen sowohl der Batterie als auch des Steckernetzteils ?
@Luke Galea: Die Spannung des Wandadapters (12 V) ist höher als die Batteriespannung (9 V), Laststrom fließt nur durch D1. Die Spannung V1 ist höher als die von Bat1, die Spannung über Diode D2 ist in Sperrichtung von D2 orientiert. Nur der sehr kleine Leckstrom fließt durch D2. Eine Überlagerung beider Spannungen findet nicht statt, dies würde eine Reihenschaltung beider Spannungsquellen erfordern.
Warum wird D1 benötigt?
@Yankee Es ist für den Verpolungsschutz.
@nitrocaster Ah, okay, danke. Ich habe nicht bedacht, dass die Batterie möglicherweise gegen die Wandwarze kämpft oder dass eine nicht standardmäßige Fassbuchse verwendet wird, z. B. mittig negativ (falls es diese überhaupt gibt).
Das Schöne an dieser Lösung ist, dass sie auch bei einem Stromausfall funktioniert.
Wenn Sie über eine Websuche hierher gekommen sind, seien Sie vorsichtig mit Dioden. @ACD schlug Schottky vor - dies ist normalerweise falsch für Alkalibatterien, eine Schottky-Diode hat einen Rückstromverlust von ~ 1 mA. Sie müssen einen Abfall von 0,7 V einer normalen Gleichrichterdiode ertragen und verwenden.

Sehen Sie sich den PowerPath Controller LTC4412 oder den priorisierten PowerPath Controller LTC4417 von Linear Technology an. Sie haben noch einige dieser PowerPath-Geräte.

Oder du nimmst ein Relais. Der Wandadapter steuert das Relais zum Öffnen/Schließen der Leitung zur Batterie. Steckernetzteil eingesteckt, Relais eingeschaltet und Batterieleitung getrennt, umgekehrt. Dann hast du keinen Spannungsabfall.

Bei der Verwendung von Dioden, auch Shottky, hat man immer den Nachteil des Spannungsabfalls der Dioden. Und wenn der Stromverbrauch der Schaltung hoch ist, nimmt die Größe der Dioden zu. Das Problem mit dem Spannungsabfall wird schlimmer.

In Anbetracht der Tatsache, dass op ein 9-V-Batteriegerät modifiziert, wird die Stromaufnahme sowieso nicht sehr groß sein. Ein Paar Germaniumdioden liefert eine minimale 0,3-V-Entnahme bei etwa 1 A, ehrlich gesagt vernachlässigbar.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Es gibt einen 6-V-DC-Adapter, der die Last (Widerstand + LED) versorgt, wenn zu Hause Netzstrom verfügbar ist. Das 1K 10K-Widerstandsnetzwerk, das auf einen PNP-Transistor vorgespannt ist, hält ihn im ausgeschalteten Zustand, wenn Netzstrom verfügbar ist, und trennt somit die Batterie. Wenn jedoch ein Stromausfall auftritt, der durch Öffnen des SPST-Schalters neben der 6-V-Adapterquelle angezeigt wird, wird die Basis des PNP-Transistors nur durch einen 10-K-Widerstand beaufschlagt, wodurch die Basisspannung auf GND-Pegel gezogen wird. Daher schaltet PNP ein und die Last wird jetzt von einer 9-V-Batterie gespeist. PN-Dioden vermeiden Interferenzen zwischen zwei Quellen.

Jetzt denken Sie vielleicht: "Warum ist Zener 3,2 V an eine 9-V-Batterie angeschlossen?" Antwort: Während des Tests habe ich festgestellt, dass die Batteriespannung kleiner oder gleich der Ausgangsspannung des Adapters sein muss. Der Zener lässt also einfach 3,2 Volt ab und die Schaltung funktioniert einwandfrei.

Somit ist immer nur eine Quelle aktiv. Und die Last wird ununterbrochen eingeschaltet gehalten, auch wenn die Netzversorgung leider abschaltet.

Funktioniert diese Schaltung für Wechselspannungen, zum Beispiel 3 V für die Batterie und 5 V für den Wandadapter?

Ich denke, die Schaltung von Carpetpython verwendet einen mittleren negativen DC-Fassstecker, da Pin 1 an der Buchse der Mittelpfosten ist.

Invertieren Sie alles für einen mittleren positiven DC-Fassstecker. Drehen Sie die Diodenausrichtungen um. Bei einer mittleren positiven Schaltung liegt der Last-GND leicht über echten 0 V, da bei einer durchschnittlichen Schottky-Diode ein Diodenabfall von ~ 200 mV auftritt.

Wenn sich der Staub auf diesem absetzt .... ist die einfachste Lösung ein zweipoliger Ein / Aus / Ein-Doppelschalter. Nämlich Batterieversorgung/Aus/Externe Stromversorgung.

Dies würde jedoch eine zusätzliche Umstellung erfordern, auf die der Verbraucher/Kunde aufmerksam gemacht werden muss. Die obigen Vorschläge ermöglichen die weitere Verwendung einer einfachen Fassbuchse ohne zusätzliches Umschalten.
Der Schalter kostet wahrscheinlich mehr als ein paar Dioden. Und wenn der Benutzer vergisst, den Schalter umzulegen, kann er die Batterie leer laufen lassen, selbst wenn das Netzteil angeschlossen ist.
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