Долго и мучительно экспериментировал я с резервированием питания, но особых успехов не добился, понятное дело. 😁
Сначала я разобрал отдавший богу душу дешевенький ИБП. Чисто детали выпаял из него. Ну и заодно, насколько смог, попытался представить как он работает. Получилось у меня что-то вот такое.
Как видим, центром схемы, а заодно и тяжести, является трансформатор питания. Солидный такой... Тем не менее, мощность у него не очень большая – 800 ВА, а значит, и КПД где-нибудь в районе 70%. И он работает постоянно, хоть от сети, хоть от батареи.
Поэтому он греется, а от него греется АКБ, что очень отрицательно сказывается на сроке её службы. Ну и, конечно, совершенно напрасные, не очень нужные потери энергии на тепло тоже совсем не радуют.
Удивительное совпадение, но nabbla примерно в это же время произвел вскрытие практически брата-близнеца моего ИБП. Только он (nabbla ,а не трансформатор), в отличие от меня, имеет хорошее профильное образование, поэтому по ссылке гораздо более детальный и точный обзор всего этого безобразия.
Но, если смотреть укрупнено, то вроде я всё верно нарисовал.
Собственно, моя идея-то была очень простая. Сделать что-то типа такого.
Идея тут в том, что бы с такого ИБП отдать питание сразу на материнскую плату, избегая двойного преобразования при использовании обычного ИБП (трансформатор ИБП, БП компьютера).
Тут видно, что все же двойного преобразования избежать не удастся, но, так как мы избавились от трансформатора, то общий КДП будет выше, чем при использовании классической связки ИБП+БП компьютера, но, понятное дело, хуже, чем в случае использования компьютера без ИБП.
Smart ЗУ должно по замыслу подзаряжать АКБ только тогда, когда она разрядиться ниже некоторого порога (например, 12.6 В), а не все время, как в буферном ЗУ. Это и потери энергии снизит, и продлит (по крайней мере в теории), жизнь АКБ.
А срезался я на ключах. Мне всенепременно хотелось сделать ключи на полевых транзисторах. Желание понятное, так как у мощных полевых транзисторов в открытом состоянии очень низкое сопротивление, а значит, и потери.
В традиционном варианте, с использованием диодов, все надежно и просто, на диоде теряется примерно 1 В, а значит, при высокой нагрузке будут и большие тепловые потери. На хороших транзисторах потери могут быть в несколько раз меньше.
В результате накидал я вот такую схемку, потом много раз пытался её улучшить и модернизировать.
Тут я сделал общий "плюс", а не "минус", как обычно, только ради того, что бы использовать транзисторы с N-каналом, так как в целом они лучше по характеристикам. И при работе в режиме ключа мощную нагрузку лучше подключать в цепь стока. В результате отключенная нагрузка будет висеть на "плюсе", но по большому счету разницы особой нет.
Схемка в приведенном виде не совсем корректна, ошибки я потом исправил. Но как не исправляй, работать я ее правильно заставить не смог.
Проблема в том, что при подключенной нагрузке у меня не получилось обеспечить нужную для работы транзистора в открытом режиме разницу напряжений исток-затвор. Может быть, это как-то и можно сделать, но всё мои попытки ни к чему не привели. В процессе поиска феерично взорвалась микросхема по моей глупости. 😅
В общем было долго, но весело.
В конечном итоге плюнул и сделал схему с диодом вместо одного ключа.
Намучившись с обратной полярностью, я решил не умничать и сделал схему с общим минусом. В результате пришлось использовать транзистор с P-каналом. Можно было и вместо него диод использовать, если бы не одно но. АКБ надо же будет заряжать, и если использовать вместо ключа диод, то зарядное устройство будет не заряжать, а подавать напряжением, причем повышенное, на материнскую плату.
Транзистор же с P-каналом при большом токе нагрузке будет иметь сопротивление, сравнимое с диодом. Впрочем, поменяв полярность, можно легко перейти на N-канал и снизить потери в несколько раз.
Но все это буду пробовать как-нибудь в следующий раз. 😆
