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[原理图] 一个智能家居产品的电源电路

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 楼主| 发表于 2017-7-1 00:10 | 显示全部楼层 |返回版面||阅读模式
刚看到论坛有人发电源切换电路,突然想起自己以前帮一个小公司设计一款智能家居产品里面也是自创的电源切换电路,该电路板已经生产了。简单介绍下这块板的电源部分,主电源是16V输入,2路12V输出,两路12V输出的总电流为5A(带摄像机和硬盘),一个蓄电池作为备用电源,一般情况是处于备用状态,当主电源切断后自动切换到蓄电池供电。蓄电池没有电时主电源需要给蓄电池充电。为了保护蓄电池,在蓄电池电压过低时切断对外供电。有简单的电量显示功能。由于每页的图纸太大,先截模糊的大图,再截局部。

这页是主电源输入经过DCDC降压为12V,图中3路12V输出,其中一路只预留的。下方是用LM393搭的切换控制电路(包括低电量断开),图中的基准电压是431,在另一页里。


三路12V输出和继电器切换电路


5A的DCDC降压电路,输入有接反保护,电源切换使用继电器,但是实际使用有个问题,主电源插上时继电器切换听上去有并不是立即切换,声音是“滴-嗒”,正常应该是一声“嗒”,后来在继电器线圈并联一个大电容效果好了很多,但是一直没有找到真正的原因,我原来以为是线圈产生的高压影响了切换控制电路,但是有二极管吸收应该是不会的。有可能出现在切换控制电路上,希望论坛有高手能指正其中的错误,不胜感激!


这就是电源切换控制电路。原理不难,第一次打样用的方案是两个三极管接成的自锁电路(可控硅的原理),后来测试发现这个方案是非常扯淡的,仿真结果很理想,实际工作效果非常差,后来想到的上图电路是经过反复实验才确定的。


蓄电池充电电路和电量显示电路。


这是蓄电池充电电路,关于蓄电池充电电路也是折腾了一次,第一次打样的方案是某论坛看到用一个DCDC电路加运放组成的恒流恒压,实际测试恒流效果不理想,而且这玩意要长期工作,可不是闹着玩的,想来想去还是用现成的IC方案靠谱。


这是电量显示电路。电量显示电路非常简单,效果一般,只是比较器在输入电压差比较小时是工作在线性区,灯是逐渐变化,这个还能接受。


这是安装到机箱中的实际样品。

欢迎大家探讨,这个产品的电源电路都是自创的,并没有参考网上的,所以肯定是有不合理的地方。

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发表于 2017-7-1 07:56 | 显示全部楼层 |返回版面

不错,谢谢分享;
欢迎进入21IC论坛
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发表于 2017-7-1 13:33 | 显示全部楼层 |返回版面
谢谢分享,吸收下
      

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发表于 2017-7-3 19:04 | 显示全部楼层 |返回版面
cn3717的方案
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发表于 2017-7-9 15:38 | 显示全部楼层 |返回版面
谢谢分享
     

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实习生

发表于 2017-7-12 16:34 | 显示全部楼层 |返回版面
谢谢楼主
      

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发表于 2017-7-14 16:09 | 显示全部楼层 |返回版面
感谢分享
     

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实习生

发表于 2017-7-18 08:23 | 显示全部楼层 |返回版面
电源切换那第一个比较器的作用没看明白 求大神讲解
     

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技术达人

发表于 2017-7-18 18:09 | 显示全部楼层 |返回版面
继电器先滴后嗒,应该去掉R74 D13,V15+控制一个NPN三极管,去拉低U7的2脚。
开发过的产品有:OBD汽车故障读码卡/汽车故障诊断仪/卫星定位汽车行驶记录仪/卫星定位汽车无线终端/卫星定位个人无线终端/汽车DVR视频监控系统;
     

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技术达人

发表于 2017-7-18 18:29 | 显示全部楼层 |返回版面
有实际接反电池测试过,保险会烧断吗;
感觉D4不一定扛得住。
开发过的产品有:OBD汽车故障读码卡/汽车故障诊断仪/卫星定位汽车行驶记录仪/卫星定位汽车无线终端/卫星定位个人无线终端/汽车DVR视频监控系统;
     

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 楼主| 发表于 2017-7-24 15:18 | 显示全部楼层 |返回版面
jany_02 发表于 2017-7-18 08:23
电源切换那第一个比较器的作用没看明白 求大神讲解

迟滞比较器,就是通常所说的施密特比较器。
     

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 楼主| 发表于 2017-7-24 15:21 | 显示全部楼层 |返回版面
lfc315 发表于 2017-7-18 18:29
有实际接反电池测试过,保险会烧断吗;
感觉D4不一定扛得住。

嗯,你的思路是对的。保险丝确实没断,D4当然是不用担心的,真实的情况是检流电阻充当保险丝的作用了,本来想改下电路,后来想了能有接反保护就好了,一个电阻毕竟还比保险丝便宜呢。
     

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 楼主| 发表于 2017-7-24 15:31 | 显示全部楼层 |返回版面
本帖最后由 秉烛良宵 于 2017-7-24 16:51 编辑
lfc315 发表于 2017-7-18 18:09
继电器先滴后嗒,应该去掉R74 D13,V15+控制一个NPN三极管,去拉低U7的2脚。

首先,感谢你的回答。驱动电流理论计算时足够的,R74不能去了。另外V15+去拉低U7的Pin2是没有意义的,因为蓄电池没接的时候,比较器电路模块就不工作了。其实这个问题我在实验的时候已经大概知道是哪里的问题了,15V在这里起抑制作用,肯定是它搞的鬼,因为继电器线圈加上电容可以解决,所以不想去浪费时间琢磨。刚我想了一想,用仿真软件验证了自己的结果对的。

R4代替DCDC负载,因为电路切换到蓄电池后,DCDC模块消耗的电流其实是很小的。单刀双掷开关的另外一端做为时间参照。C2上面的15V是罪魁祸首。从示波器可以看到切换后继电器线圈的电压将近1S才上升到12V(其中0.5S没有反应)。这个问题的解决方案有多种,在继电器线圈加大电容是一种方案,但是并不是很好的方案。还有就是利用一个PNP三极管对C2放电,基极用一个大电阻到地,再接一个电阻到15V的接口处(接反保护MOS的前级),当然想想还有其他方法。

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中级技术员

发表于 2017-7-26 11:50 | 显示全部楼层 |返回版面
过来学习一下哈
      

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高级技术员

发表于 2017-7-26 14:33 | 显示全部楼层 |返回版面
AO4407A是不是可以用个二极管就可以了,为什么要用mos管呢,这样不是增加了成本吗?
未来要做一个追风的大爷!
     

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发表于 2017-7-28 17:36 | 显示全部楼层 |返回版面
AO4407A是不是可以用个二极管就可以了,为什么要用mos管呢,这样不是增加了成本吗?
楼主 我也想知道,为啥不用二极管了?
     

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 楼主| 发表于 2017-7-30 10:18 | 显示全部楼层 |返回版面
小营七郎 发表于 2017-7-28 17:36
AO4407A是不是可以用个二极管就可以了,为什么要用mos管呢,这样不是增加了成本吗?
楼主 我也想知道,为啥 ...

一开始也是想用二极管的,但是计算下就发现功率太大了,电流是5A,压降算0.4吧,那也有2W的功率。这个是会烫手了,而且产品是在室外使用,夏天温度估计二极管温度会超过100度。

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实习生

发表于 2017-8-3 16:40 | 显示全部楼层 |返回版面
谢谢分享~~~
      

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发表于 2017-8-9 16:29 | 显示全部楼层 |返回版面

谢谢分享
不积跬步无以至千里

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初级技术员

发表于 2017-8-28 06:31 | 显示全部楼层 |返回版面
家居智能化~发现方向
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