Font d'alimentació de seguretat per a un apagat adequat: 5 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:10

Una font d'alimentació de seguretat és un circuit que subministra energia als dispositius en cas que la seva font d'alimentació principal caigui. En aquest cas, aquesta font d'alimentació de seguretat només està destinada a subministrar energia durant uns segons perquè el dispositiu pugui fer el seu procediment d'apagada.

Aquest article està patrocinat per JLCPCB.com JLCPCB també patrocina aquest projecte. JLCPCB (Shenzhen JLC Electronics Co., Ltd.), és l’empresa més gran de prototips de PCB a la Xina i un fabricant d’alta tecnologia especialitzat en prototips de PCB ràpids i producció de PCB de lots petits. Podeu demanar un mínim de 5 PCB per només 2 dòlars. Per obtenir la fabricació del PCB, simplement pengeu el fitxer.zip dels fitxers gerber o també podeu arrossegar i deixar anar els fitxers.zip. Després de penjar el fitxer zip, veureu un missatge d’èxit a la part inferior si el fitxer es penja correctament. Podeu revisar el PCB al visor Gerber per assegurar-vos que tot sigui bo. Podeu veure la part superior i inferior del PCB. Després d'assegurar-vos que el PCB té bon aspecte, ara podeu fer la comanda a un preu raonable. Podeu demanar 5 PCB per només 2 $ més despeses d'enviament. Per fer la comanda, feu clic al botó "DESAR A LA CISTELLA".

Subministraments

• 3x díodes de baixa tensió avançada (es va utilitzar DFLS24L-7)
• 2x 10 MOhm resistències
• Resistència 1x 348 kOhm
• 1x resistència de 360 kOhm
• 1x 10W resistència de 100 ohms
• 1x comparador (s'ha utilitzat LT1716)
• 1x condensador de 47 mF
• 1 MOSFET de canal P

Pas 1: Simulació del circuit

El primer pas abans de procedir al disseny del PCB per subjectar-lo al circuit per simular-lo a fi d’esbrinar quina capacitat s’ha d’utilitzar per tal que el circuit subministri energia durant el temps necessari. També és important triar correctament les resistències d’entrada del comparador de manera que pugui encendre i apagar correctament el MOSFET.

Segons la fabricació del nostre tauler, l’alimentació s’ha de mantenir durant almenys 5 segons després d’eliminar l’alimentació del passador d’encesa. També és important referir-se a que el tauler funciona amb una tensió d'alimentació entre 24 i 9 VDC.

Per fer-ho, vam decidir utilitzar LTSPICE (fitxer de simulació adjunt). Com es pot veure a la foto superior, el circuit es comporta com s’esperava. La tensió d’alimentació, en verd, s’encén i, per tant, la tensió de sortida té instantàniament 24 V. Al mateix temps que comença la precàrrega del condensador, aquest pas és increïblement important a causa de la gran capacitat, en cas contrari es produiria un augment de corrent quan el sistema està engegat. Quan la tensió al condensador (V (precàrrega)) es troba dins d’un llindar segur de la tensió d’entrada, la porta del MOSFET es baixa i, per tant, el corrent ignora la resistència de precàrrega de 100 Ohm.

Quan la tensió d’alimentació està apagada (segon 31) podem veure que la tensió a la sortida (V (tauler)) comença a disminuir lentament. De fet, triga uns 10 segons a estar per sota de la marca de 9 V, això demostra que 47 mF ens dóna un marge del 100% que és més que suficient. En aquesta simulació, R7 simula la càrrega, que en la vida real serà el tauler pilot.

Pas 2: Dissenyar el PCB

Tenint en compte el circuit i escollits els components adequats, és hora de començar el disseny del PCB. Per fer-ho, hem utilitzat Altium Designer. El circuit és força senzill i no en detallarem gaire en aquesta secció.

Pas 3: Comanda del PCB

Un cop finalitzat el disseny, és hora de demanar el PCB. Per això, vam utilitzar el patrocinador d'aquest article JLCPCB.com

JLCPCB també patrocina aquest projecte. JLCPCB (Shenzhen JLC Electronics Co., Ltd.), és l’empresa més gran de prototips de PCB a la Xina i un fabricant d’alta tecnologia especialitzat en prototip de PCB ràpid i producció de PCB de lots petits. Podeu demanar un mínim de 5 PCB per només 2 dòlars. Per aconseguir que el PCB es fabriqui, simplement pengeu el fitxer.zip dels fitxers gerber o també podeu arrossegar i deixar anar els fitxers.zip. Després de penjar el fitxer zip, veureu un missatge d’èxit a la part inferior si el fitxer es penja correctament. Podeu revisar el PCB al visor Gerber per assegurar-vos que tot sigui bo. Podeu veure la part superior i inferior del PCB. Després d'assegurar-vos que el PCB té bon aspecte, ara podeu fer la comanda a un preu raonable. Podeu demanar 5 PCB per només 2 $ més despeses d'enviament. Per fer la comanda, feu clic al botó "DESAR A LA CISTELLA".

Pas 4: Muntatge

Després d'aproximadament 1 setmana, teníem el PCB amb nosaltres i ja era hora de muntar-lo.

Pas 5: proves

Després del muntatge, ara és hora d’assegurar-se que el circuit es comporta com s’esperava. Per poder alimentar el circuit i comprovar el voltatge del condensador per assegurar-nos que la precàrrega funcionava correctament (primera imatge), aquí podem veure que la recàrrega prèvia dura molt menys del que es va simular, però això té a veure amb la diferència entre un condensador de la vida real i un simulador.

Un cop feta la precàrrega, vam apagar la font d'alimentació i vam observar el voltatge a la sortida. Com podem veure, la tensió de sortida va disminuir lentament, com era d’esperar, la tensió va trigar gairebé 12 segons a baixar de 9 V, cosa que significa que el nostre circuit funciona.

Volem agrair una vegada més al patrocinador d’aquest article JLCPCB pel seu increïble suport al nostre equip amb les nostres necessitats de fabricació de PCB. Assegureu-vos de demanar-los la propera vegada que necessiteu PCB.