Backup-Lithiumbatterie mit Verzögerung

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Dieser Anwendungshinweis beschreibt die Hauptstromversorgung und die Backup-Batterie über eine Dioden-„Oder“-Logikschaltung und einen Lastanschluss. Diese Architektur ist leicht zu verstehen, aber wenn die Batteriespannung die Hauptversorgungsspannung überschreitet, verbindet die Dioden-„Oder“-Logikschaltung die Batterie und die Hauptstromversorgung kann nicht sinnvoll ausgewählt werden. Dieser Artikel beschreibt eine Methode zur Lösung dieses Problems.

MAX931-Komparator, integrierter Komparator mit 2 % Basis. Hauptstromversorgung und Ersatzbatterien sind über eine einfache Dioden-„Oder“-Logikschaltung mit der Last verbunden. Wenn die Batteriespannung jedoch die Spannung der Hauptstromversorgung überschreitet, versorgt die Dioden-„Oder“-Logikschaltung die Batterie mit Strom und kann die Hauptstromversorgung nicht sinnvoll auswählen.

Abbildung 1 zeigt eine Methode zur Lösung dieses Problems. Der Spannungsbereich des Hauptschaltnetzteils beträgt 7 V bis 30 V, die Ersatzstromversorgung ist eine 9-V-Batterie. Abbildung 1. Der Komparator IC1MAX931 wird zur Überwachung der Hauptversorgungsspannung verwendet.

Wenn die Hauptversorgungsspannung unter 7,4 V fällt, kann sie durch Erdung des Minuspols der Batterie wieder an die Backup-Batterie angeschlossen werden. Der MAX931 ist ein Komparator mit extrem niedrigem Stromverbrauch und einem 1.

182 V Bandlücke. Bei ordnungsgemäßem Betrieb ist der Komparatorausgang niedrig, drei parallele N-Kanal-FETs sind ausgeschaltet und der Minuspol der Batterie ist leer, durch die Hauptstromversorgung wird die Last mit Strom versorgt. Wenn die Hauptversorgungsspannung auf 7 abfällt.

4V, der Komparator gibt einen High-Pegel aus. Dadurch wird der N-Kanal-FET eingeschaltet, der Minuspol der Batterie wird geerdet und die Stromversorgung erfolgt über die Batterie (Abbildung 2). Abbildung 2.

Hauptversorgungsspannung (Kanal 3 in Abb. 1) allmählich abnimmt, wird die Gate-Spannung des N-Kanal-FET hoch (Kanal 2). Dadurch wird die Batterie eingeschaltet, sodass die Ausgangsspannung (Kanal 1) 9 V erreicht.

Wenn die Hauptversorgungsspannung 8,4 V erreicht, wird der N-Kanal-FET ausgeschaltet und die Hauptstromversorgung ausgegeben. An D1, C1 und R6 der Gate-Treiberschaltung tritt eine gewisse Verzögerung auf, wodurch vorübergehende Störungen vermieden werden, die in der Schaltung von der Batterie zur Hauptstromquelle auftreten. Diese vorübergehenden Störungen können dazu führen, dass der Mikrocontroller des Systems zurückgesetzt wird. Dies ist bei den meisten Systemen nicht akzeptabel.

Abbildung 3 zeigt die Eigenschaften, wenn im Schaltkreis keine vorübergehenden Störungen vorliegen. Hinweis: R3 und R4 stellen die Hysteresespannung des MAX931 auf 800 mV ein, um den korrekten Arbeitszustand sicherzustellen. Den entsprechenden Widerstandswert entnehmen Sie bitte den MAX931-Daten.

Abbildung 3. Wenn die Stromversorgung schnell wiederhergestellt wird, ist die Ausgangsreaktion bei vorübergehenden Störungen nicht vorhanden.