Automatisches Umschalten von 9-V-Batterie auf DC-Wandadapter beim Einsetzen

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Ich habe eine einfache Schaltung, die mit einer 9-V-Batterie betrieben wird. Ich entwerfe es neu, damit es auch von einer externen 12-V-Gleichstromquelle (dh einem Wandadapter) gespeist werden kann. Ich möchte die Schaltung so gestalten, dass bei gleichzeitiger Verbindung von Batterie und Wandadapter der Wandadapter verwendet wird und die Batterie effektiv von der Schaltung getrennt wird.

Ich habe online einige Schaltkreise gefunden, die möglicherweise funktionieren , aber leider einen Stromfluss in die Batterie zulassen. Da es sich um eine nicht wiederaufladbare (dh alkalische) Zelle handeln kann, kann dies katastrophal sein.

Ich habe überlegt, einen Zylinderheber mit einer normalerweise geschlossenen Kontaktkonfiguration mit drei Anschlüssen zu verwenden , bin mir aber nicht ganz sicher, wie ich anfangen soll. Wie würde ich eine solche Schaltung entwerfen?

power-supply power batteries switches wall-wart Wolke
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Ein Rinnsal in Alkaline ist normalerweise in Ordnung. | Wenn Sie nichts gegen einen leichten Verlust einer Diode von Batterie zu V + haben, bedeutet dies, dass die Diode in Sperrrichtung vorgespannt wird, wenn der Adapter mit Strom versorgt wird und die Batterie nicht verwendet wird. Ah ja - wie Ihr Beispiellink. Schottky erlaubt einen leichten Rückstrom - höher bei hoher Temperatur. Die Siliziumdiode weist eine minimale Rückleckage auf. Es ist unwahrscheinlich, dass beide alkalische Zellen stören.
Russell McMahon

Antworten:

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Die NC-Klemmen (normalerweise geschlossen) (2 und 3 im Blatt) müssen die Batterie anschließen. Wenn Sie den Adapter anschließen, werden diese Klemmen geöffnet. Versuchen Sie herauszufinden, an welchen Pin (zusätzlich zu Pin 1) der Adapter angeschlossen ist (ich kann die Nummer nicht aus dem Blatt ermitteln).

Bearbeiten : Der Akku wird zwischen Pin 1 und 2 angeschlossen.

schematisch

simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab

Martin Petrei
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Sollte ich auch die in einer der anderen Antworten genannten Dioden einbeziehen? Sind sie notwendig oder schützen sie vor unerwarteten Szenarien (dh jemand schließt eine 4-V-Quelle anstelle einer 12-V-Quelle an).
Wolke
Die Dioden sind sehr kostengünstig. Es ist ein ausgezeichneter Vorschlag, diese beiden Dioden hinzuzufügen. Verbessertes Design zu vernachlässigbaren Kosten.
Martin Petrei
@ Dogbert Umm ... Ich weiß nicht, warum Martin das vorschlägt. Sie sind völlig unnötig, wenn Sie diese Lösung verwenden, da der Adapter beim Anschließen von der Batterie getrennt wird.
ACD
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Mit den Dioden können Sie eine vorhandene Buchse verwenden. Die Dioden bieten jedoch auch einen Sperrspannungsschutz, wenn jemand die Batterie falsch oder den falschen Adaptertyp einsteckt (Mitte negativ statt Mitte positiv). Es ist die 20 Cent wert.
Passant
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Sie benötigen lediglich 2 Dioden für Ihre 2 Stromquellen. Ihre Schaltung verbraucht Strom von der mit der höchsten Spannung.

schematisch

simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab

Wenn der Adapter eingesteckt ist, beträgt V1 11 Volt (ish). Wenn der Adapter entfernt wird, hat Ihr Stromkreis 8 Volt an V1 von der Batterie. Es besteht keine Gefahr, dass die Batterie vom Adapter geladen wird, da die Batteriediode den gesamten Strom in umgekehrter Richtung blockiert.

Die Diodenteilenummern sind nicht kritisch. Wählen Sie einfach Dioden aus, die dem von Ihrer Schaltung benötigten Strom entsprechen.

Logikritter
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Dioden-Teilenummern spielen eine kleine Rolle. Sie möchten Schottky-Dioden, und sie müssen in der Lage sein, den vollen Strom der Last zu verarbeiten. Und die Leckage von D2 darf nicht zu hoch sein, oder der Wandadapter könnte die Batterie entladen.
ACD
Normale Silizium- oder Germaniumdioden funktionieren, Schottky ist nicht erforderlich.
Passant
Ich stimme dem von CarpetPython vorgeschlagenen Schema zu. Würde die Batterie jedoch auch dann keinen Vorwärtsvorspannungsstrom für D2 liefern, wenn der Wandadapter angeschlossen ist? Somit wird bei V1 die Spannung sowohl der Batterie als auch des Wandadapters überlagert?
Luke Galea
@ Luke Galea: Die Spannung des Wandadapters (12 V) ist höher als die Batteriespannung (9 V), der Laststrom fließt nur durch D1. Die Spannung V1 ist höher als die von Bat1, die Spannung über der Diode D2 ist in umgekehrter Richtung von D2 ausgerichtet. Nur der sehr kleine Leckstrom fließt durch D2. Es gibt keine Überlagerung beider Spannungen, dies würde eine Reihenschaltung beider Spannungsquellen erfordern.
Uwe
Warum wird D1 benötigt?
Yankee
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Schauen Sie sich den PowerPath Controller LTC4412 oder den priorisierten PowerPath Controller LTC4417 von Linear Technology an. Sie haben einige weitere dieser PowerPath-Geräte.

Oder Sie können ein Relais nehmen. Der Wandadapter steuert das Relais, um die Leitung zur Batterie zu öffnen / schließen. Netzteil eingesteckt, Relais eingeschaltet und Batterieleitung getrennt, umgekehrt. Dann haben Sie keinen Spannungsabfall.

Mit der Verwendung von Dioden, auch shottky, haben Sie immer den Nachteil des Spannungsabfalls der Dioden. Und wenn der Stromverbrauch der Schaltkreise hoch ist, nimmt die Größe der Dioden zu. Das Problem mit dem Spannungsabfall wird schlimmer.

Günter
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Wenn man bedenkt, dass op ein 9-V-Batteriegerät modifiziert, wird die Stromaufnahme ohnehin nicht sehr groß sein. Ein Paar Germaniumdioden liefert eine minimale Stromaufnahme von 0,3 V bei etwa 1 A, was ehrlich gesagt vernachlässigbar ist.
Passant
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Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Es gibt eine 6-V-Gleichstromadapter-Last (Widerstand + LED), wenn zu Hause Netzstrom verfügbar ist. Ein auf einen PNP-Transistor vorgespanntes 1K-10K-Widerstandsnetzwerk hält es im ausgeschalteten Zustand, wenn Netzstrom verfügbar ist, und trennt somit die Batterie. Wenn jedoch ein Stromausfall auftritt, der durch Öffnen des SPST-Schalters neben der 6-V-Adapterquelle angezeigt wird, wird die Basis des PNP-Transistors nur von einem 10-K-Widerstand beaufschlagt, wodurch die Basisspannung auf den GND-Pegel gezogen wird. Daher schaltet PNP ein und die Last wird jetzt von einer 9-V-Batterie gespeist. PN-Dioden vermeiden Interferenzen zwischen zwei Quellen.

Jetzt denken Sie vielleicht: "Warum ist der Zener 3,2 V an eine 9-V-Batterie angeschlossen?" Antwort: Während des Tests habe ich festgestellt, dass die Batteriespannung kleiner oder gleich der Spannung des Adaptors sein muss. Der Zener lässt also einfach 3,2 Volt ab und die Schaltung funktioniert einwandfrei.

Somit ist jeweils nur eine Quelle aktiv. Und die Last bleibt auch dann ständig eingeschaltet, wenn die Netzversorgung leider unterbrochen wird.

Akshay Nil
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Funktioniert diese Schaltung für Wechselspannungen, z. B. 3 V für die Batterie und 5 V für den Wandadapter?
Merlin04
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Ich denke, Carpetpythons Schaltung verwendet einen mittleren negativen DC-Zylinderstecker, da Pin 1 an der Buchse der mittlere Pfosten ist.

Invertieren Sie alles für einen mittleren positiven DC-Zylinderstecker. Klappen Sie die Diodenausrichtungen um. Bei einer positiven Mittenschaltung liegt die Last GND geringfügig über der tatsächlichen 0 V, da bei einer durchschnittlichen Schottky-Diode ein Diodenabfall von ~ 200 mV auftritt.

Joe Saindon
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Wenn sich der Staub auf diesem festsetzt, ist die einfachste Lösung ein zweipoliger Ein / Aus / Ein-Doppelwurfschalter. Nämlich Batterieversorgung / Aus / Externe Stromversorgung.

Brian Typ
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Dies würde jedoch einen zusätzlichen Wechsel erfordern, auf den der Verbraucher / Kunde aufmerksam gemacht werden muss. Die obigen Vorschläge ermöglichen die weitere Verwendung eines einfachen Laufwagens ohne zusätzliches Schalten.
Wolke
Der Schalter wird wahrscheinlich mehr als ein paar Dioden kosten. Und wenn der Benutzer vergisst, den Schalter umzulegen, kann er die Batterie leer lassen, auch wenn das Netzteil angeschlossen ist.
Simon B