Создайте свои собственные блоки питания от батарей
Научитесь создавать резервные источники питания для небольшой электроники, чтобы у вас никогда не хватало сил.
Есть много электроники, которые должны быть надежно все время. Хорошим примером этого являются будильники. Если питание погаснет посреди ночи, и ваша тревога не исчезнет, вы можете пропустить очень важную встречу. Простейшим решением этой проблемы является резервная система батарей. Таким образом, если мощность сетки опускается ниже определенного порога, батареи автоматически перейдут и будут продолжать работать до тех пор, пока не будет восстановлена мощность сетки.
материалы:
Источник постоянного тока
Перезаряжаемые батарейки
Аккумуляторная батарея
Регулятор напряжения (дополнительно)
Резистор 1 кОм
2 x диод (рассчитанный на более высокий ток, чем источник питания)
Разъем постоянного тока
Разъем постоянного тока
Цепь
Существует множество различных типов резервных систем для батарей, и тип, который вы используете, во многом зависит от того, что вы используете. Для этого проекта я разработал простую схему, которую вы можете использовать для питания электроники с малой потребляемой мощностью, которая работает на 12 вольт или меньше.
Во-первых, вам нужен источник питания постоянного тока. Они очень распространены и имеют различные напряжения и текущие оценки. Источник питания подключается к цепи с разъемом питания постоянного тока. Затем он подключается к блокирующему диоду. Блокирующий диод предотвращает подачу электроэнергии из резервной системы аккумулятора обратно в источник питания. Затем перезаряжаемая батарея подключается с помощью резистора и другого диода. Резистор позволяет медленно заряжать аккумулятор от источника питания, а диод обеспечивает низкий путь сопротивления между батареей и контуром, так что он может подавать питание на цепь, если напряжение источника питания никогда не падает слишком низко. Если цепь, которой вы управляете, требует регулируемого источника питания, вы можете просто добавить регулятор напряжения на конец.
Если вы используете Arduino или аналогичный микроконтроллер, вы должны иметь в виду, что штырь Vin и разъем питания постоянного тока уже подключены к внутреннему регулятору напряжения. Таким образом, вы можете подключить любое напряжение между 7V и 12V непосредственно на вывод Vin.
Выберите значение резистора
Значение резистора необходимо выбирать осторожно, чтобы батарея не заряжалась. Чтобы выяснить, какой резистор значения вы должны использовать, вам сначала нужно рассмотреть ваш источник питания. Когда вы работаете с нерегулируемым источником питания, выходное напряжение не фиксируется. Когда цепь, в которой питание отключена или отключена, напряжение на выходных клеммах увеличивается. Это напряжение разомкнутой цепи может быть на 50% выше, чем метка напряжения на корпусе источника питания. Чтобы проверить это, возьмите мультиметр и измерьте напряжение на выходных клеммах источника питания, пока никакая другая цепь не подключена. Это будет максимальное напряжение источника питания.
Аккумулятор NiMH можно безопасно заряжать со скоростью C / 10 или одной десятой его емкости в час. Однако, когда аккумулятор полностью заряжен, продолжая применять это количество тока, он может быстро повредить его. Если аккумулятор должен непрерывно заряжаться в течение неопределенного периода времени (например, в резервной системе батареи), тогда скорость заряда должна быть очень низкой. В идеале вы хотите, чтобы ток заряда составлял C / 300 или меньше.
В моем случае я использую аккумулятор, который сделан из NiMH-батарей AA, которые имеют емкость 2500 мАч. Чтобы быть в безопасности, я хочу, чтобы ток заряда составлял 8 мА или меньше. Учитывая это, вы можете рассчитать, каково должно быть значение резистора.
Чтобы вычислить необходимое значение вашего резистора, начните с напряжения разомкнутой цепи источника питания, а затем вычтите напряжение полностью заряженного аккумулятора. Это дает напряжение на резисторе. Чтобы найти сопротивление, разделите разность напряжений на максимальный ток. В моем случае источник питания имел напряжение разомкнутой цепи 9 В, а напряжение аккумуляторной батареи составляло около 6 В. Это дало разность напряжений 3V. Разделение этих 3 вольт на ток 0, 008 ампер дает сопротивление 375 Ом. Таким образом, ваш резистор должен быть не менее 375 Ом. Я использовал резистор 1 кОм для дополнительной безопасности. Однако имейте в виду, что использование большего резистора значительно замедлит зарядку. Это не проблема, если система резервного питания используется очень редко.
Использование резервного источника питания аккумулятора
Используя схему резервного питания аккумулятора, которую я разработал, вы можете подключить источник питания к гнезду питания постоянного тока. Это связано с резервной цепью аккумулятора. Затем на выходе резервной цепи аккумулятора имеется разъем питания постоянного тока, который может подключаться к электронному устройству, которое вы хотите подключить. Эта простая конструкция плагина означает, что вам не нужно изменять ни блок питания, ни устройство.
Попробуйте этот проект сами! Получить спецификацию.