முதன்மை மற்றும் துணை சக்திக்கு இடையில் மாற ltc4412 ஐப் பயன்படுத்தும் சக்தி பாதை கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு

எங்கள் சுற்று வடிவமைப்பில் அடாப்டர் மற்றும் பேட்டரி போன்ற இரண்டு சக்தி மூலங்கள் இருக்கும்போது பல சூழ்நிலைகள் உள்ளன அல்லது அது இரண்டு வெவ்வேறு விற்பனை நிலையங்களிலிருந்து வேறு இரண்டு மின்சாரம் கூட இருக்கலாம். பயன்பாட்டின் தேவை என்பது மின்சக்தி செயலிழப்புகளின் போது எப்போதும் இயங்க வேண்டியது மற்றும் கிடைக்கக்கூடிய கூடுதல் மின்சக்தி மூலமாக இருக்க வேண்டும். எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு அடாப்டரைப் பயன்படுத்தி இயங்கும் ஒரு சுற்று மின்சாரம் செயலிழந்தால் சுற்றுவட்டத்தின் செயல்பாட்டிற்கு இடையூறு விளைவிக்காமல் பேட்டரி அல்லது துணை மின்சாரம் வழங்க வேண்டும்.

மேலே குறிப்பிட்டுள்ள இந்த நிகழ்வுகளில், பவர் பாத் கன்ட்ரோலர் சர்க்யூட் உதவியாக இருக்கும். அடிப்படையில், ஒரு சக்தி பாதை கட்டுப்பாட்டு சுற்று, மின்சுற்றுக்குள் மின்சாரம் வரும் இடத்திலிருந்து பாதையை கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம் கிடைக்கும் சக்தி மூலத்தைப் பொறுத்து சர்க்யூட் போர்டின் முக்கிய சக்தியை மாற்றும்.

இந்த திட்டத்தில், முதன்மை மின்சக்தி தோல்வியின் போது முதன்மை சக்தியிலிருந்து துணை சக்திக்கு சுமைகளின் சக்தி உள்ளீட்டை மாற்றும் ஒரு பிரத்யேக சக்தி பாதை கட்டுப்பாட்டு அமைப்பை உருவாக்குவோம், மேலும் முதன்மை மின்சக்தி மீட்டமைக்கப்பட்ட கட்டத்தில் மீண்டும் மின்சக்தி மூலத்தை துணைக்கு மாற்றுவோம்.. உள்ளீட்டு சக்தியின் போது தடையற்ற மின்சாரம் பயன்பாட்டு பயன்பாட்டு நிலையை ஆதரிக்க இது கட்டப்பட வேண்டிய மிக முக்கியமான சுற்று ஆகும், இது முதன்மை முதல் துணை அல்லது துணைக்கு முதன்மைக்கு மாறுகிறது. வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், இது அர்டுயினோ மற்றும் ராஸ்பெர்ரி பை திட்டங்களுக்கான யுபிஎஸ் போல வேலை செய்ய முடியும், மேலும் இது ஒரு சார்ஜரிலிருந்து சார்ஜ் செய்யும் பல பேட்டரிகளுக்கும் பயன்படுத்தப்படலாம்.

தேவைகள்

சுற்று தேவை கீழே குறிப்பிடப்பட்டுள்ளது-

1. சுமை மின்னோட்டம் 3A வரை இருக்கும்.
2. அதிகபட்ச மின்னழுத்தம் ஒரு அடாப்டருக்கு 12V ஆகவும் (முதன்மை சக்தி) 9V பேட்டரியாகவும் (இரண்டாம் நிலை சக்தி) இருக்கும்

LTC4412 பவர் பாத் கன்ட்ரோலர்

சுற்றுக்கு தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட முக்கிய கட்டுப்படுத்தி அனலாக் சாதனங்களிலிருந்து (நேரியல் தொழில்நுட்பங்கள்) LTC4412 ஆகும். இது குறைந்த இழப்பு சக்தி பாதை கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு, இது இரண்டு டிசி மூலங்களுக்கு இடையில் தானாக மாறுகிறது மற்றும் சுமை பகிர்வு செயல்பாடுகளை எளிதாக்குகிறது. இந்த சாதனம் அடாப்டர் மின்னழுத்தத்தை 3 வோல்ட் முதல் 28 வோல்ட் வரை ஆதரிக்கிறது மற்றும் பேட்டரி மின்னழுத்த வரம்புகளை 2.5 வோல்ட் முதல் 25 வோல்ட் வரை ஆதரிக்கிறது. எனவே, இது உள்ளீட்டு மின்னழுத்தத்தின் மேலே உள்ள தேவைக்கு உதவுகிறது. கீழேயுள்ள படத்தில், LTC4412 இன் பின்அவுட் வரைபடம் காட்டப்பட்டுள்ளது-

இருப்பினும், இது இரண்டு உள்ளீட்டு மூலங்களைக் கொண்டுள்ளது, ஒன்று முதன்மை, மற்றொன்று துணை. முதன்மை சக்தி மூலத்திற்கு (எங்கள் விஷயத்தில் சுவர் அடாப்டர்) துணை மின் மூலத்தை விட முன்னுரிமை உள்ளது (இந்த வழக்கில் பேட்டரி). எனவே, முதன்மை சக்தி மூலங்கள் இருக்கும்போதெல்லாம், துணை மின்சாரம் தானாக துண்டிக்கப்படும். இந்த இரண்டு உள்ளீட்டு மின்னழுத்தங்களுக்கிடையிலான வித்தியாசம் 20 எம்.வி மட்டுமே. எனவே, முதன்மை சக்தி மூலமானது துணை மின்சக்தியை விட 20 எம்.வி அதிகமாக இருந்தால், சுமை முதன்மை சக்தி மூலத்துடன் இணைக்கப்படும்.

LTC4412 இரண்டு கூடுதல் ஊசிகளைக் கொண்டுள்ளது - கட்டுப்பாடு மற்றும் நிலை. கட்டுப்பாடு முள் அதேசமயம் டிஜிட்டல்முறையில் அணைக்க மாஸ்பெட் கட்டாயப்படுத்த உள்ளீடு கட்டுப்படுத்த பயன்படுத்த முடியும் நிலையை முள் தற்போதைய 10uA மூழ்க பயன்படுத்தப்படும் மற்றும் ஒரு ஒரு கூடுதல் மாஸ்பெட் கட்டுப்படுத்த பயன்படுத்த முடியும் முடியும் என்று ஒரு திறந்த வடிகால் வெளியீடு முள் உள்ளது வெளிப்புற மின்தடை. துணை மின் மூலத்தின் இருப்பு சமிக்ஞையைப் பெறுவதற்கு இது ஒரு மைக்ரோகண்ட்ரோலருடன் இணைக்கப்படலாம். LTC4412 பேட்டரிக்கு தலைகீழ் துருவமுனைப்பு பாதுகாப்பையும் வழங்குகிறது. ஆனால் நாங்கள் மின்சாரம் வழங்குவதால், ஓவர் மின்னழுத்த பாதுகாப்பு, தற்போதைய மின்னோட்ட பாதுகாப்பு, தலைகீழ் துருவமுனைப்பு பாதுகாப்பு, குறுகிய சுற்று பாதுகாப்பு, ஹாட் ஸ்வாப் கட்டுப்படுத்தி போன்ற பிற வடிவமைப்புகளையும் இங்கே பார்க்கலாம்.

துணை மற்றும் முதன்மை மின் மூலங்களைக் கட்டுப்படுத்த இரண்டு பி-சேனல் MOSFET களைப் பயன்படுத்துவது மற்றொரு கூறு. இந்த நோக்கத்திற்காக, FDC610PZ ஒரு P சேனலாக பயன்படுத்தப்படுகிறது, -30V, -4.9A MOSFET, இது 3A சுமை மாறுதலின் செயல்பாட்டிற்கு ஏற்றது. இது 42 மில்லி-ஓம்களின் குறைந்த RDS _ON எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது, இது கூடுதல் வெப்ப மூழ்கி இல்லாமல் இந்த பயன்பாட்டிற்கு ஏற்றதாக அமைகிறது.

எனவே, விரிவான BOM என்பது-

1. LTC4412
2. பி-சேனல் MOSFET- FDC610PZ - 2 பிசிக்கள்
3. 100 கே மின்தடை
4. 2200uF மின்தேக்கி
5. இணை இணைப்பான் - 3 பிசிக்கள்
6. பிசிபி

LTC4412 பவர் பாத் கன்ட்ரோலர் சர்க்யூட் வரைபடம்

சுற்று ஒன்றாகும், இரண்டு இயக்க நிலைமைகள் உள்ளது முதன்மையான ஆற்றல் இழப்பு மற்றும் பிற ஒன்றாகும் முதன்மையான ஆற்றல் மீட்பு. முக்கிய வேலை கட்டுப்படுத்தி LTC4412 ஆல் செய்யப்படுகிறது. முதன்மை சக்தி மின்னழுத்தம் துணை மின் மின்னழுத்தத்தை விட 20 எம்.வி குறைவாக வீழ்ச்சியடையும் போதெல்லாம் எல்.டி.சி 4412 வெளியீட்டு சுமையை துணை சக்தியுடன் இணைக்கிறது. இந்த சூழ்நிலையில், நிலை முள் மின்னோட்டத்தை மூழ்கடித்து துணை MOSFET ஐ இயக்குகிறது.

பிற பணி நிலைமைகளில், முதன்மை சக்தி உள்ளீடு துணை மின் மூலத்திலிருந்து 20 எம்.வி.க்கு மேலே செல்லும் போதெல்லாம், சுமை மீண்டும் முதன்மை சக்தி மூலத்துடன் இணைக்கப்படும். நிலை முள் பின்னர் திறந்த-வடிகால் நிலைக்குச் சென்று பி-சேனல் MOSFET ஐ முடக்கும்.

இந்த இரண்டு சூழ்நிலைகளும் முதன்மை மின்சார செயலிழப்பைப் பொறுத்து தானாகவே சக்தி மூலத்தை மாற்றுவது மட்டுமல்லாமல், முதன்மை மின்னழுத்தம் கணிசமாகக் குறைந்துவிட்டால் சுவிட்சோவரை உருவாக்குகிறது.

விஐஎன் எந்த மின்னழுத்தத்தையும் பெறாவிட்டால், முதன்மை மின்வழங்கல் அலகு மின்னழுத்தத்தை உணர்ந்தால், சென்ஸ் முள் உள் சுற்றுக்கு சக்தியை வழங்குகிறது.

2200uF 25V இன் பெரிய வெளியீட்டு மின்தேக்கி சுவிட்ச் ஆஃப் கட்டங்களின் போது போதுமான வடிகட்டலை வழங்கும். சுவிட்ச் ஓவர் நடைபெறும் சிறிய கால கட்டத்தில், மின்தேக்கி சுமைக்கு சக்தியை வழங்கும்.

பிசிபி போர்டு வடிவமைப்பு

சுற்றுவட்டத்தை சோதிக்க, எங்களுக்கு பிசிபி தேவை, ஏனெனில் எல்டிசி 4412 ஐசி எஸ்எம்டி தொகுப்பில் உள்ளது. கீழே உள்ள படத்தில், பலகையின் மேல் பக்கம் காட்டப்பட்டுள்ளது-

வடிவமைப்பு ஒற்றை பக்க பலகையாக செய்யப்படுகிறது. பிசிபியில் 3 கம்பி ஜம்பர்களும் தேவை. கட்டுப்பாடு மற்றும் நிலை தொடர்பான செயல்பாடுகளுக்கு இரண்டு கூடுதல் விருப்ப உள்ளீடுகள் மற்றும் வெளியீட்டு ஊசிகளும் வழங்கப்படுகின்றன. தேவைப்பட்டால் அந்த இரண்டு ஊசிகளிலும் ஒரு மைக்ரோகண்ட்ரோலர் அலகு இணைக்கப்படலாம், ஆனால் இந்த டுடோரியலில் நாங்கள் அதை செய்ய மாட்டோம்.

மேலே உள்ள படத்தில், பி.சி.பியின் கீழ் பக்கம் Q1 மற்றும் Q2 இன் இரண்டு MOSFET கள் காட்டப்படும் இடத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. இருப்பினும், MOSFET களுக்கு கூடுதல் வெப்ப மூழ்கி தேவையில்லை, ஆனால் வடிவமைப்பில், PCB வெப்ப மடு உருவாக்கப்படுகிறது. இவை MOSFET களில் மின் பரவலைக் குறைக்கும்.

பவர் பாத் கன்ட்ரோலர் சோதனை

மேலே வடிவமைக்கப்பட்ட இரண்டு படங்களும் முன்பு வடிவமைக்கப்பட்ட பவர் பாத் கன்ட்ரோலரின் பிசிபியைக் காட்டுகின்றன. இருப்பினும், பிசிபி ஒரு கையால் பொறிக்கப்பட்ட பதிப்பாகும், மேலும் இது நோக்கத்திற்கு உதவும். கூறுகள் பிசிபியில் சரியாக கரைக்கப்படுகின்றன.

சுற்றுவட்டத்தை சோதிக்க, சரிசெய்யக்கூடிய டிசி சுமை வெளியீட்டில் முழுவதும் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, இது கிட்டத்தட்ட 1 ஆம்ப் மின்னோட்டத்தை வரைகிறது. உங்களிடம் டிஜிட்டல் டிசி சுமை இல்லையென்றால், அர்டுயினோவைப் பயன்படுத்தி உங்கள் சொந்த அனுசரிப்பு டிசி சுமைகளையும் உருவாக்கலாம்.

சோதனை நோக்கங்களுக்காக, நான் பேட்டரியின் பற்றாக்குறையை எதிர்கொண்டேன் (இது இங்கே COVID-19 பூட்டுதல்), எனவே இரண்டு வெளியீடுகளைக் கொண்ட ஒரு பெஞ்ச் மின்சாரம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு சேனல் 9 வி ஆகவும், மற்றொன்று 12 வி ஆகவும் அமைக்கப்பட்டுள்ளது. வெளியீட்டில் முடிவைக் காண 12 வி சேனல் துண்டிக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் சுற்றுகளின் செயல்திறனை சரிபார்க்க சேனலை மீண்டும் இணைக்கிறது.

சுற்று எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதற்கான விரிவான ஆர்ப்பாட்டத்திற்கு கீழே இணைக்கப்பட்ட வீடியோவை நீங்கள் பார்க்கலாம். நீங்கள் திட்டத்தை ரசித்தீர்கள், பயனுள்ள ஒன்றைக் கற்றுக்கொண்டீர்கள் என்று நம்புகிறேன். உங்களிடம் ஏதேனும் கேள்விகள் இருந்தால், அவற்றை கீழே உள்ள கருத்துப் பிரிவில் விடுங்கள் அல்லது பிற தொழில்நுட்ப கேள்விகளுக்கு எங்கள் மன்றங்களைப் பயன்படுத்தவும்.