Wie verwendet man Dioden-Oring zum Umschalten zwischen zwei Stromquellen? [Duplikat]

Ich möchte die Stromversorgung zwischen einem AC/DC-Adapter umschalten, der den Stromkreis mit Strom versorgt, wenn die Wechselstromversorgung eingeschaltet ist, und bei Stromausfall den Stromkreis mit einer 12-V-7-Ah-Batterie versorgen. AC/DC-Adapter ist für 12 V 1 Ah ausgelegt.

Zuerst dachte ich, die Stromversorgung mit einem Relais und Arduino mit einem Sensor zu schalten, um den Wechselstromverlust zu überwachen. aber ich habe erfahren, dass es einen besseren Weg gibt, einen Dioden-Oring zu verwenden.

Bitte erklären Sie, wie Dioden zum Umschalten zwischen Netzteilen verwendet werden und welche Dioden dafür verwendet werden sollen.

Ich habe in einem Artikel gesehen, dass Dioden-ORing zur Arbeit der Hauptversorgung größer sein sollte als die Sicherung. In meinem Fall beträgt also sowohl die Hauptversorgung als auch die Backup-Versorgung 12 V.

Die Dioden-ORing-Option funktioniert also nicht wie erwartet?

Antworten (2)

Sie können dies tun, und die Antwort von EM Fields ist soweit richtig.

Beachten Sie jedoch, dass die Quelle mit der höheren Spannung den größten Teil des Stroms liefert. Das bedeutet, dass der Akku nicht auf eine höhere Spannung als der Adapter geladen werden kann. Dadurch wird verhindert, dass es vollständig aufgeladen wird. Diese Seite gibt an, dass die Mindestspannung zum Laden mehr als 12 Volt betragen sollte, obwohl etwas in der Nähe von 12 wahrscheinlich funktionieren wird, um eine Teilladung mit einer sehr langsamen Rate zu ergeben. Selbst wenn Sie eine extern geladene Batterie verwenden, wird eine Blei-Säure-Batterie, die auf 12 Volt gehalten wird, nicht annähernd vollständig geladen sein. Hier ist zum Beispiel ein Diagramm, das darauf hindeutet, dass, wenn Ihre Batterie nur 12 Volt erlaubt, sie nur etwa 50 % Ladung hat.

Das soll nicht heißen, dass Sie es nicht tun können und etwas bekommen, das funktioniert (und möglicherweise sogar Ihren Bedürfnissen entspricht), es ist nur so, dass Sie etwas experimentieren müssen und von den Ergebnissen enttäuscht sein können.

Die Diodensteuerung wird viel besser verwendet, wenn die Primärspannung etwas höher als die Backup-Spannung ist. Wenn möglich, wäre so etwas wie eine 15-Volt-Versorgung und eine 12-Volt-Batterie besser geeignet.

BEARBEITEN - Die Idee, mit einem Arduino einen Stromausfall zu erkennen und eine Batterie einzuschalten, ist sicherlich möglich, aber Sie können dies automatisch tun.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Wenn hier die Versorgung aktiv ist, wird das Relais angezogen und der Ausgang beträgt etwa 11 Volt. Wenn die Versorgung unterbrochen wird, öffnet das Relais und wählt die Batterie.

Dies hat eine Reihe von Funktionen. Am wichtigsten ist, dass das Relais kein 12-Volt-Relais ist. Das Problem bei einem 12-Volt-Relais besteht darin, dass es nicht freigibt, bis die Spannung an der Spule ziemlich niedrig wird – manchmal so niedrig wie 15 % der Nennspannung. Bei einem 5-Volt-Relais und einem 7-Volt-Zener fällt das Relais bei einer viel höheren Spannung ab, wodurch die mit der Umschaltung verbundene Niederspannungsperiode verkürzt wird.

Der Kondensator ist ziemlich groß und hängt sowohl vom Laststrom als auch von der Relaisgeschwindigkeit ab. Je höher der Strom und je langsamer das Relais, desto größer sollte der Kondensator sein.

Die Diode ermöglicht ein schnelles Abschalten der Versorgung, indem verhindert wird, dass sich die Kappe zurück zur Versorgung entlädt, bevor das Relais abfällt.

Das größte Problem bei diesem Setup ist der Stromanstieg, der mit sich ändernden Zuständen verbunden ist. Dies kann die Relaiskontakte beschädigen, verwenden Sie daher ein Relais mit einem erheblich höheren Nennstrom als Ihrem Laststrom.

Danke für ausführliche Antwort. Daher gibt es bei Dioden und einer voll aufgeladenen Batterie keine Möglichkeit, der AC/DC-Versorgung Vorrang vor der Batterie zu geben, es sei denn, die AC/DC-Versorgungsspannung ist höher als die Batterie. Zuerst dachte ich, die Versorgung mit einem Relais mit Arduino zu schalten, um Stromausfälle zu erkennen und das Relais zu steuern, wenn der Strom ausfällt und wieder aufgenommen wird, und ich erfuhr, dass es mit Dioden einen einfachen Weg gibt. aber es sieht so aus, als würden Dioden für den Bedarf nicht funktionieren
@lasita - Siehe Bearbeiten.
Sie könnten einen ähnlichen Effekt mit einer einzelnen Diode und einem p-Kanal-FET erzielen, dessen Gate mit der Außenseite der Diode verbunden ist. Der Fet trennt die Batterie, wenn das Tor von der Stromversorgung hochgezogen wird. Wahrscheinlich energieeffizienter und billiger
@loganf - Einverstanden, aber ich bin mir der Fähigkeiten des Posters nicht sicher, und dies sollte leicht verständlich sein.
Vielen Dank für die ausführlichen Informationen und Antworten. Ich werde die von Ihnen vorgeschlagene Relay-Methode ausprobieren

Es funktioniert gut, wenn Ihre Last die Verringerung der Versorgungsspannung aufgrund des Durchlassspannungsabfalls der Dioden verkraften kann.

Im Folgenden finden Sie ein Schema und eine LTspice-Schaltungsliste, mit der Sie eine Simulation ausführen können, um zu sehen, wie sie funktioniert.

Wenn V2 positiver als V1 ist und die Dioden identisch sind, wird D1 grundsätzlich in Sperrrichtung vorgespannt und V2 liefert den gesamten Strom in die Last R1.

Wenn sich dann V2 entlädt und V2 weniger positiv als V1 wird, wird D2 in Sperrrichtung vorgespannt und D1 liefert den gesamten Strom an R1.

Unabhängig von der Spannung V2 wird jedoch, wenn das Netz ausfällt und V1 auf null Volt geht, V2 D1 in Sperrrichtung vorspannen und den gesamten Strom in R1 einspeisen.

Es gibt eine kleine Strafe, die zu zahlen ist, und das ist der Spannungsabfall über den Dioden, der bei einer Umgebungstemperatur von 25 ° C etwa 0,55 Volt mit 5 Ampere durch jede Diode beträgt. Weitere Informationen zur Diode finden Sie im Datenblatt hier

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Version 4
SHEET 1 880 680
WIRE 224 48 32 48
WIRE 352 48 288 48
WIRE 224 160 144 160
WIRE 352 160 352 48
WIRE 352 160 288 160
WIRE 32 208 32 48
WIRE 144 208 144 160
WIRE 352 208 352 160
WIRE 32 336 32 288
WIRE 144 336 144 288
WIRE 144 336 32 336
WIRE 352 336 352 288
WIRE 352 336 144 336
WIRE 32 400 32 336
FLAG 32 400 0
SYMBOL schottky 224 64 R270
WINDOW 0 32 32 VTop 2
WINDOW 3 0 32 VBottom 2
SYMATTR InstName D1
SYMATTR Value B520C
SYMATTR Description Diode
SYMATTR Type diode
SYMBOL voltage 32 192 R0
WINDOW 0 19 104 Left 2
WINDOW 3 17 8 Invisible 2
WINDOW 123 0 0 Left 2
WINDOW 39 0 0 Left 2
SYMATTR InstName V1
SYMATTR Value PULSE(12 0 15 1u 1u)
SYMBOL res 336 192 R0
SYMATTR InstName R1
SYMATTR Value 6
SYMBOL schottky 224 176 R270
WINDOW 0 32 32 VTop 2
WINDOW 3 0 32 VBottom 2
SYMATTR InstName D2
SYMATTR Value B520C
SYMATTR Description Diode
SYMATTR Type diode
SYMBOL Misc\\battery 144 192 R0
WINDOW 0 10 101 Left 2
WINDOW 3 10 129 Invisible 2
WINDOW 123 0 0 Left 2
WINDOW 39 0 0 Left 2
SYMATTR InstName V2
SYMATTR Value PULSE(13 11 0 20)
TEXT 46 368 Left 2 !.tran 20 startup uic