Cambio automático de batería de 9V a adaptador de pared de CC en la inserción

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Tengo un circuito simple que funciona con una batería de 9V. Lo estoy rediseñando para que también pueda funcionar con una fuente externa de 12 V CC (es decir, un adaptador de pared). Quiero diseñar el circuito para que si la batería y el adaptador de pared se conectan simultáneamente, se use el adaptador de pared y la batería se desconecte efectivamente del circuito.

Encontré algunos circuitos en línea que podrían funcionar , pero desafortunadamente podrían permitir un chorro de corriente en la batería , y dado que podría ser una celda no recargable (es decir, alcalina), esto podría ser desastroso.

He considerado el uso de un jack de barril con una configuración de contacto de tres terminales normalmente cerrada , pero no estoy muy seguro de cómo comenzar. ¿Cómo haría para diseñar un circuito así?

— Nube
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Un goteo en Alkaline generalmente está bien. El | Si no le importa una ligera pérdida, un diodo de la batería a V + significa que el diodo tendrá polarización inversa cuando el adaptador esté encendido y la batería no se utilizará. Ah sí, como tu enlace de ejemplo. Schottky permite una ligera corriente inversa, mayor a altas temperaturas. El diodo de silicio tiene una fuga inversa mínima. Tampoco es probable que molesten a las células alcalinas.

— Russell McMahon

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Los terminales NC (normalmente cerrados) (2 y 3 en la hoja) deben conectar la batería. Cuando conecta el adaptador, se abren estos terminales. Intente determinar en qué pin (además del pin 1) se conecta el adaptador (no puedo determinar el número de la hoja).

Editar : la batería se conecta entre los pines 1 y 2.

esquemático

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

— Martin Petrei
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¿Debo incluir también los diodos mencionados en una de las otras respuestas? ¿Son necesarios o protegen de situaciones inesperadas (es decir, alguien conecta una fuente de 4V en lugar de una fuente de 12V)?

— Cloud

Los diodos son muy baratos. Es una excelente propuesta agregar estos dos diodos. Diseño mejorado a un costo insignificante.

— Martin Petrei

@Dogbert Umm ... No sé por qué Martin sugiere esto. Son completamente innecesarios si usa esta solución ya que el adaptador está desconectado de la batería cuando está conectado.

— ACD

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Los diodos le permiten usar un conector existente, pero otra cosa que proporcionarán los diodos es la protección de voltaje inverso si alguien conecta la batería incorrectamente o el tipo de adaptador incorrecto (centro negativo en lugar de centro positivo). Vale la pena los 20 centavos.

— Passerby

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Todo lo que necesita es 2 diodos para sus 2 fuentes de alimentación. Su circuito usará energía del que tenga el voltaje más alto.

esquemático

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Cuando el adaptador está enchufado, V1 será de 11 voltios (ish). Cuando se retira el adaptador, su circuito tendrá 8 voltios a V1 de la batería. No hay riesgo de que el adaptador cargue la batería, ya que el diodo de la batería bloqueará toda la corriente en la dirección inversa.

Los números de parte del diodo no son críticos. Simplemente seleccione diodos que coincidan con la corriente que necesita su circuito.

— Caballero Lógico
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Los números de parte del diodo importan un poco. Desea diodos schottky, y necesitan poder manejar la corriente completa de la carga. Y la fuga de D2 no puede ser demasiado alta o el adaptador de pared podría descargar la carga a la batería.

— ACD

Funcionan los diodos de silicio o germanio regulares, sin necesidad de schottky.

— Passerby

Estoy de acuerdo con el esquema propuesto por CarpetPython, sin embargo, ¿la batería aún no proporcionaría corriente de polarización directa para D2 incluso cuando el adaptador de pared está conectado? Por lo tanto, en V1, ¿el voltaje de la batería y el adaptador de pared están superpuestos?

— Luke Galea

@Luke Galea: el voltaje del adaptador de pared (12 V) es más alto que el voltaje de la batería (9 V), la corriente de carga fluye solo a través de D1. El voltaje V1 es más alto que el de Bat1, el voltaje sobre el diodo D2 está orientado en la dirección inversa de D2. Solo la corriente de fuga muy pequeña fluye a través de D2. No hay superposición de ambos voltajes, esto requeriría una conexión en serie de ambas fuentes de voltaje.

— Uwe

¿Por qué se necesita D1?

— Yankee

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Eche un vistazo al controlador PowerPath LTC4412 o al controlador priorizado PowerPath LTC4417 de Linear Technology. Tienen algunos más de estos dispositivos PowerPath.

O puedes tomar un relevo. El adaptador de pared controla el relé para abrir / cerrar la línea a la batería. Adaptador de pared de CA enchufado, relé encendido y línea de batería desconectada, viceversa. Entonces no tienes caída de voltaje.

Con el uso de diodos, incluso shottky, siempre tiene la desventaja de la caída de voltaje de los diodos. Y si el consumo de corriente de los circuitos es alto, aumentará el tamaño de los diodos. El problema con la caída de voltaje empeorará.

— Guenter
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Teniendo en cuenta que op está modificando un dispositivo de batería de 9v, el consumo de corriente no va a ser enorme de todos modos. Un par de diodos de germanio proporcionará un consumo mínimo de 0.3V a 1A más o menos, despreciable honestamente.

— Passerby

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ingrese la descripción de la imagen aquí

Hay una carga de alimentación del adaptador DC 6V (resistencia + LED) cuando la alimentación de CA está disponible en el hogar. La red de resistencia 1K 10K polarizada al transistor PNP la mantiene en estado de corte cuando hay alimentación de línea disponible y, por lo tanto, desconecta la batería. Pero si hay un corte de energía que se indica al abrir el interruptor spst ubicado al lado de la fuente del adaptador de 6V, la base del transistor PNP solo actúa sobre la resistencia de 10K, llevando el voltaje de la base al nivel de GND. Por lo tanto, PNP se enciende y la carga ahora funciona con una batería de 9V. Los diodos PN evitan la interferencia entre dos fuentes.

Ahora puede pensar "¿por qué Zener 3.2V está conectado a una batería de 9V?" Respuesta: Durante las pruebas, observé que el voltaje de la batería debe ser menor o igual que el de la salida de voltaje del adaptador. Entonces, Zener simplemente deja caer 3,2 voltios y el circuito funciona bien.

Por lo tanto, solo una fuente está activa a la vez. Y la carga se mantiene continuamente encendida, incluso cuando la fuente de alimentación se corta por desgracia.

— Akshay Nile
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¿Funcionará este circuito para voltajes alternativos, por ejemplo 3v para la batería y 5v para el adaptador de pared?

— Merlin04

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Creo que el circuito de Carpetpython está utilizando un enchufe de barril de CC negativo en el centro ya que el pin 1 en el conector es el poste central.

Invierta todo para obtener un enchufe de barril de CC positivo en el centro. Voltee las orientaciones del diodo. Con un circuito de centro positivo, la carga GND estará ligeramente por encima de los 0 V reales, ya que existe una caída de diodo de ~ 200 mV con un diodo Schottky promedio.

— Joe Saindon
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Cuando el polvo se asienta en este ... la solución más fácil es un interruptor de encendido / apagado / encendido de doble tiro y doble polo. A saber, suministro de batería / apagado / fuente de alimentación externa.

— chico brian
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Pero eso requeriría un cambio adicional del que el consumidor / cliente debe ser informado. Las sugerencias anteriores permiten el uso continuo de un simple gato de barril sin conmutación adicional.

— Nube

El interruptor probablemente costará más que un par de diodos. Y si el usuario olvida accionar el interruptor, puede agotar la batería, incluso con la fuente de alimentación conectada.

— Simon B