Raspberry PI USV

Ich brauchte eine Lösung, um Raspberry PI B+ im Falle eines Stromausfalls am Laufen zu halten. Also folgende Notstromschaltung gemacht:RPI_UPS

Es funktioniert jedoch, wenn es mit Batterie betrieben wird, fällt etwas zu viel Spannung im Stromkreis ab. Genaue Komponenten sind D2 und R3, die jeweils 0,3 V abfallen, also insgesamt 0,6 V. Ich möchte diesen Abfall beseitigen oder verringern. Bisher habe ich festgestellt, dass in einigen Fällen MOSFET anstelle von Diode verwendet werden kann. Aber möchten Sie fragen, wie/ob dies auf dieser bestimmten Strecke möglich ist? Es ist D2, das ersetzt werden muss. Auch alle anderen Vorschläge zur Verringerung des Spannungsabfalls während des Batteriebetriebs sind willkommen. UBEC GND ist vor R3 angeschlossen, weil ich nicht möchte, dass die Ladeschaltung in der RPI-Last zählt. Dies liegt daran, dass, wenn die Batterie entladen wird und die Netzstromversorgung wiederhergestellt wird, die Ladeschaltung die Währung begrenzt, indem die Spannung verringert wird, und ich glaube, dass das Betreiben von RPi bei dieser verringerten Spannung keine gute Sache sein wird. Wahrscheinlich wird es versuchen zu starten, aber wird wieder abstürzen, weil die Ladeschaltung die Spannung sofort senkt. Bitte korrigiert mich, wenn ich hier falsch liege. Ich weiß auch, dass die Verwendung einer Batterie mit höherer Spannung eine Problemumgehung wäre, würde aber gerne sehen, ob dies mit einer 6-V-Batterie möglich ist.

Endgültiger Schaltplan V4 nach Vorschlägen:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ich habe eine Schaltung gebaut und getestet, wie sie hier im V4-Schema gezeigt wird. Die Batteriespannung sank auf etwa 5,8 V, bevor die RPi-Leistungsanzeige zu blinken begann. Dies geschieht, weil der UBEC-Ausgang unter 5 V fällt, wenn die Batterie fast leer ist (vor dem Ersetzen der Diode durch den MOSFET war das gleiche Verhalten bei fast voller Batterie). Das Umschalten zwischen 12 V und Batterie funktioniert gut, aber wenn die Batterie nicht vollständig aufgeladen ist, blinkt die Power-LED am RPi während des Umschaltens, so dass dies hier durch Hinzufügen eines Kondensators verbessert werden kann. Es führt jedoch nicht dazu, dass RPi neu gestartet wird oder so. Auch das Umschalten ist bei vollgeladenem Akku nicht spürbar. Das einzige, was ich wahrscheinlich tun werde, ist, andere UBEC auszuprobieren oder eine Abschaltschaltung hinzuzufügen, weil ich es nicht mag, RPi in einem Zustand laufen zu lassen, in dem die LED blinkt. Vielen Dank für die Hilfe bei dieser Schaltung!

Sie sollten MOSFET ORing googeln.
Danke für das richtige Stichwort! Wird die Schaltung im Erfolgsfall aktualisieren.
Versteh mich nicht falsch, deine Frage ist in Ordnung; Ich habe dafür gestimmt. Mir fehlt einfach die Zeit, darauf ausführlich zu antworten. Vielleicht tut es jemand anderes.
Es ist alles gut. Und Ihr Kommentar ist sehr nützlich. Gerade jetzt habe ich die nächste Frage: Ergebnisse, die ich gefunden habe, verwenden ICs zur Steuerung des Gates. Das ist kein großes Problem, aber vielleicht ist es möglich, es wegzulassen, indem man Gate irgendwo im Stromkreis anschließt.

Antworten (1)

Sie brauchen keine Umschaltung. Da es sich um eine SLA-Batterie handelt, betreiben Sie Ihre Last einfach die ganze Zeit über die Batterie. Lassen Sie den LM317 den Akku über D1 aufladen, oder kaufen Sie ein 6-V-Erhaltungsladegerät. Passen Sie den Ausgang des LM317 an, bis die Float-Spannung der Batterie auf einem geeigneten Niveau liegt (möglicherweise um 6,5 V oder 6,6 V, aber schauen Sie nach).

@WarrenYoung, für NiCd-Akkus ist eine Stromquelle eine gute Tricle-Charge-Methode. Aber für SLA ist Voltage Float viel besser. Ein SLA, das bei der richtigen Spannung schwebt, kann, wenn es nicht oft entladen wird, leicht 10 Jahre halten. Und eine Schwebespannung lädt es auch schneller wieder auf als ein Erhaltungsstrom. Für NiMh wird Erhaltungsstrom nicht empfohlen, aber es wird eine Weile funktionieren. Bei Lithium-Chemikalien müssen alle Ladungen aus Sicherheitsgründen beendet werden, wenn sie voll sind (keine Float- und Erhaltungsladung).
Ich kenne diese Methode und alles ist in Ordnung, bis der Akku nicht vollständig entladen ist. Eine entladene Batterie zieht viel Strom, daher muss der Strom begrenzt werden. Batteriedatenblatt sagt Ladung bei 1,35 A max. An dem Punkt, an dem die Batterie entladen ist und die Netzstromversorgung wiederhergestellt wird, habe ich eine verringerte Spannung an der Batterie und es reicht möglicherweise nicht aus, um UBEC/RPI ordnungsgemäß auszuführen. Eine andere Sache, die ich nicht mag, ist der Doppelregler. Denn auf Ihre vorgeschlagene Weise fällt die Spannung zweimal ab: am Ladekreis und am UBEC. Im Falle von LM317 im Ladekreis wäre es ständig heiß.
Ich kann deinen Einwänden nicht ganz folgen. Wenn Ihr UBEC mit einer 6-V-Batterieversorgung heiß wird, wird es mit einer 12-V-Versorgung noch heißer, wenn das Netz eingeschaltet ist. Wie auch immer, alles, was Sie tun müssen, um die FET-Schaltung zu erhalten, ist, D2 durch einen PMOS zu ersetzen. Verwenden Sie die 12-V-Versorgung, um das PMOS-Gate hoch zu halten. Wenn die 12-V-Versorgung auf GND abfällt, schaltet sich PMOS ein und versorgt UBEC mit 6 V von der Batterie. Stellen Sie sicher, dass Sie über genügend Kapazität verfügen, um Vin während des Übergangs auf UBEC zu halten. Lassen Sie D1 und D3 unverändert. Beachten Sie, dass Sie den PMOS-Drain mit UBEC und die Source mit der Batterie verbinden möchten (dies ist eine Art Rückwärtsgang zum Üblichen).
UBEC wird nicht heiß. Es ist sehr effizient. Aber LM317 tut es. Und ich möchte nicht, dass RPi-Strom die ganze Zeit durch LM317 fließt. Vielen Dank auch für die Anweisungen zum PMOS. Ich habe die Fragenbeschreibung mit Ihren Vorschlägen aktualisiert. Ist das korrekt?
Ich verstehe. Im Schaltaufbau lässt LM317 nur während des Aufladens Strom durch, nicht 100% der Zeit. Ich dachte, UBEC sei ein linearer Regler, weil er nur "in" und "out" anzeigt, keine Magnetik. Für das PMOS müssen Sie Drain und Source tauschen. Mein obiger Kommentar war falsch. Der Drain sollte an die Batterie und die Source an UBEC angeschlossen werden. Ich schlage vor, ein Symbol zu verwenden, das die intrinsische Diode zwischen Drain und Source explizit zeigt. Wir benötigen, dass die intrinsische Diode in Sperrrichtung vorgespannt ist, wenn 12 V vorhanden sind (andernfalls fließt 12 V Strom ohne Regulierung in die 6-V-Batterie, selbst wenn der FET ausgeschaltet ist).
Schaltplan noch einmal aktualisiert. Außerdem wurde das UBEC-Symbol geändert, um Verwirrung zu vermeiden. Sieht es jetzt ok aus?
Sieht für mich OK aus, was den FET angeht. Ich habe den LM317-Schaltkreis nicht überprüft, um sicherzustellen, dass die Spannung für die Batterie und dergleichen geeignet ist. Benötigt der UBEC eine gewisse Eingangskapazität? Sie müssen den Schaltplan nicht erneut ändern, überprüfen Sie ihn einfach, wenn Sie sich nicht sicher sind, und fügen Sie ihn bei Bedarf hinzu.
LM317 ist in Ordnung, ich habe bereits die erste Version auf Schaltung gebaut und sie läuft jetzt seit mehr als 2 Tagen. Die Erhaltungsspannung ist auf 6,8 V eingestellt (basierend auf den Empfehlungen des Batteriedatenblatts). UBEC selbst hat einen 56-uF-Kondensator an seinem Eingang, daher habe ich keinen zusätzlichen auf der Schaltung platziert. Werde versuchen, die Schaltung wie auf Schaltung V3 gezeigt wieder aufzubauen und mit den Ergebnissen zu aktualisieren. Vielen Dank für Hilfe! Wenn Sie ein bestimmtes PMOS für diese Aufgabe kennen, lassen Sie es mich bitte wissen. Im Moment werde ich mit J539 gehen, das ich bereits habe, aber niedrigere Rds wären besser. pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/247255/RENESAS/…
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