Pufferbatterieaktivierung mit Mikrocontroller

Die Bereitstellung von Zahlen für die beteiligten Spannungen und Ströme würde bei den Antworten helfen.
Sie müssen auch "Jelly Bean" definieren oder etwas detailliertere Begriffe verwenden, was akzeptabel ist und warum, wie z. Und ein FET- oder bipolarer Schalter kann bei Strömen usw. Jellybean-Deep-Ending sein oder nicht. Und die Komplexität, die Sie zum Schalten verwenden möchten, muss kommentiert werden - z. B. scheint ein servogetriebener Schalter eine sehr teure und komplexe Art des Schaltens zu sein, wenn ich einfach bin /O-Pin-gesteuerte Relais oder Solid-State-Geräte scheinen billiger und einfacher zu sein. Dies mag aufgrund dessen, was wir nicht wissen, nicht wahr sein – daher ist es wahrscheinlich hilfreich, mehr zu wissen.

Wenn die Backup-Versorgung eine kurzfristige Verbindung zur normalen Versorgung aushalten kann, können Sie eine Make-Before-Break-Schaltung verwenden.

Ohne Kenntnis der beteiligten Ströme oder akzeptabler Droop- oder Schaltzeiten ist es schwierig, so genau zu sein, wie es mit guten Daten möglich wäre, aber eine stufenweise Umschaltung kann akzeptabel sein. zB normal / normal + Diode / normal + Diode + Backup / Backup. dh das Hinzufügen der Diode vor der Umschaltung stoppt die Sicherung der Haupt-Rückspeisung, ermöglicht jedoch die Kontinuität der Versorgung.

Wenn Vbat_backup > Vbat_normal_dischargedstate ist (wie es wahrscheinlich erscheint), könnte das Obige mit einem zB P-Kanal-FET mit Source zu Battery_Normal_+ und Source zum Laden erreicht werden. Wenn das Gate niedrig ist, ist der FET eingeschaltet und niederohmig. Wenn das Gate hochgenommen wird, fügt die SD-Body-Diode einen Diodenabfall zu der normalen Batterieversorgung hinzu. Die Backup-Batterie ist jetzt eingeschaltet und es gibt keine Rückspeisung zur normalen Batterie, da die FET-Body-Diode die Rückspeisung blockiert. Wenn Vbat_backup > V_bat_normal_dischargedstate ist, dann ist keine weitere Aktion erforderlich.

Es sei angenommen, dass Vbat_normal immer < Vbat_backup ist, wenn die Backup-Batterie verwendet wird.
SW1 ist das Mittel, mit dem Sie die Backup-Batterie aktivieren. Ich würde wahrscheinlich einen MOSFET verwenden.
Die Diode "Body-Diode" ist intern in M1 und wird nur gezeigt, um den Betrieb klarer zu machen. Normalerweise ist SW1 offen und Vchangeover ist niedrig.
M1 wird durch niedriges Gate betrieben und die normale Batterie versorgt die Last.
Um eine Umschaltung zu erreichen, wird Vchangeover hoch genommen. Dadurch wird M1 ausgeschaltet, ABER Strom fließt über die Body-Diode. Diese Diode hat eine höhere Vf als eine normale Siliziumdiode - etwa 0,8 V bei Nennstrom, sodass der tatsächliche Wert vom verwendeten FET abhängt. Das gezeigte ist "nur Beispiel".
Sobald Vchangeover hoch ist, wird SW1 aktiviert und die Backup-Batterie wird an die Last angelegt. Die Body-Diode ist in Sperrrichtung vorgespannt, da Vbackup > Vnormal_discharged (konstruktionsbedingt), sodass die Backup-Batterie die Last versorgt.

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Wenn die mysteriösen Batterien LiIon/LiPo sind, dann ist Vcharged = 8,4 V und Vflattish ~= 6 V. Da Vload abfällt, wenn sich die Body-Diode in der Schaltung befindet, muss Vnormal für diesen sehr kurzfristigen Zustand hoch genug sein, um einen ordnungsgemäßen Betrieb zu ermöglichen.

Wenn Vbat_backup < Vbat_normal_dischargedstate (was unwahrscheinlich erscheint, aber möglich ist), dann könnte eine Variante des Obigen verwendet werden.

Im schlimmsten Fall KANN es notwendig sein, zwei FETs in der bat_normal +ve-Einspeisung zu verwenden, aber die Kosten können immer noch niedrig sein. Das Schalten mehrerer FETs mit einer einzigen I/O-Leitung kann, falls gewünscht, durch die Verwendung von RC-Gate-Treibern und, falls gewünscht, auch von Dioden erreicht werden. Dies verursacht eine kleine Periode, wenn Vgate auf einem Zwischenwert ist, aber dies kann so eingerichtet werden, dass es von minimaler Wirkung ist.
[Vor langer, langer Zeit habe ich zB Schieberegister-Datenextender von einzelnen Prozessor-Pins mit einem einfachen I/O-Pin für Dout-, Clock- und Load-Signale betrieben. Für zusätzliche Punkte können Sie bidirektionale I/O auf einem Pin verwalten. ]