Alimentación desde la batería cuando falla la fuente primaria

Question

Estoy tratando de diseñar un circuito que se alimentará de una fuente primaria de 12V pero si la energía falla entonces un interruptor de relé a la batería (que se mantiene cargada por un UC3906).

La idea es que si la fuente primaria está presente el MOSFET se enciende, activando el relé. Cuando la fuente primaria falla el MOSFET está apagado y el relé va a la posición mostrada en el esquema, la aplicación es ahora alimentada por la batería. ¿Ves esto fiable?

Actualización: Quiero asegurarme de que no se extrae corriente de la batería si el primario está presente y prefiero no poner la tensión del primario por encima de la tensión de la batería (que ya está ligeramente por encima de 12V), con la solución de los dos diodos añadí un pMOSFET para conseguirlo (¿puede que D1 no sea necesario ahora?).

Answer 1

Esta idea de circuito está bien si la "aplicación" puede vivir con una caída momentánea de su tensión de alimentación durante el cambio. Hay dos cosas que causan esto. En primer lugar, la energía primaria de 12V debe caer a menos de unos 2V antes de que el N-FET 2N7000 se apague. En segundo lugar, el tiempo de conmutación del contacto del relé tardará uno o dos milisegundos.

Si desea una alimentación ininterrumpida de la "aplicación" durante el cambio, podría considerar varias alternativas.

1) Añadir un circuito comparador que detecte cuando el primario de 12V ha caído sólo una pequeña cantidad (como a 11,4V) y conmutar el relé antes de que el carril primario falle. Algunos condensadores de almacenamiento de carga en el "lado de la aplicación" pueden minimizar la caída de tensión allí mientras los contactos del relé están conmutando.

2) Utilizar un par de MOSFETs de potencia para conmutar la tensión en lugar del relé. Estos conmutarían mucho más rápido que el relé y los condensadores de retención del "lado de la aplicación" pueden ser mucho más pequeños.

3) Utilizar sólo dos diodos Schottky de potencia para O las dos fuentes de alimentación de la aplicación. No se requiere una lógica de control de conmutación, pero se pierde algo de tensión de las fuentes a la barra de alimentación de la aplicación.

NOTA: En tu esquema necesitas añadir un diodo de polarización posterior a través de la bobina del relé para que en el momento en que el FET 2N7000 se apague la patada inductiva de la bobina no se lleve por delante el FET.

---

Tino propuso cambiar su circuito para utilizar el enfoque de dos diodos de la siguiente manera:

Se pregunta si el diodo D1 seguirá siendo necesario. Desgraciadamente, el diodo seguiría siendo necesario porque si se mira atentamente la hoja de datos del IRFU9024 se observará el diodo del cuerpo del MOSFET....

Se puede ver rápidamente el problema.

Answer 2

Además de la respuesta de Michael, tengo un circuito similar (pero opuesto), para cargar una batería desde el sistema eléctrico de mi coche, para mi instalación de radioaficionado en el coche.

Esto utiliza un regulador de derivación TL431 para encender o apagar el relé, cuando la alimentación cae por debajo de 12V (ajustable). El diseño es directamente de la hoja de datos.

A se puede encontrar en la red un diseño muy similar al mío Aquí (aunque no es mi blog)

Una configuración similar parece relevante aquí, para ti...

Answer 3

La conmutación entre las baterías de reserva y los suministros primarios puede hacerse de forma pasiva con diodos.

El circuito puede alimentarse de la batería de reserva mediante un diodo. La fuente primaria se conecta por debajo de este diodo.

Cuando la tensión primaria está presente, el diodo no está polarizado hacia delante porque la tensión de la batería es igual a la tensión primaria. Se puede asegurar la polarización inversa haciendo que la tensión primaria sea ligeramente superior a la de la batería.

Cuando la tensión del primario se corta, o simplemente cae a 0,7V menos que la de la batería o menos, entonces el diodo se pone en polarización directa y la corriente puede fluir desde la batería.