Catu Daya Cadangan untuk Shutdown yang Tepat: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:53

Catu daya cadangan adalah sirkuit yang memasok daya ke perangkat jika catu daya utama mereka mati. Dalam hal ini, catu daya cadangan ini hanya dimaksudkan untuk memasok daya selama beberapa detik agar perangkat dapat melakukan prosedur shutdown.

Artikel ini disponsori oleh JLCPCB.comJLCPCB juga mensponsori proyek ini. JLCPCB (Shenzhen JLC Electronics Co., Ltd.), adalah perusahaan prototipe PCB terbesar di Cina dan produsen teknologi tinggi yang mengkhususkan diri dalam prototipe PCB cepat dan produksi PCB batch kecil. Anda dapat memesan minimal 5 PCB hanya dengan $2. Untuk mendapatkan PCB yang diproduksi cukup unggah file.zip dari file gerber atau Anda juga dapat menarik dan melepas file.zip. Setelah mengunggah file zip, Anda akan melihat pesan sukses di bagian bawah jika file berhasil diunggah. Anda dapat meninjau PCB di penampil Gerber untuk memastikan semuanya baik-baik saja. Anda dapat melihat bagian atas dan bawah PCB. Setelah memastikan PCB terlihat bagus, Anda sekarang dapat memesan dengan harga yang wajar. Anda dapat memesan 5 PCB hanya dengan $2 ditambah ongkos kirim. Untuk melakukan pemesanan, klik tombol “SAVE TO CART”.

Perlengkapan

• 3x Dioda Tegangan Maju Rendah (DFLS24L-7 digunakan)
• 2x 10 MOhm Resistor
• 1x 348 kOhm Resistor
• 1x 360 kOhm Resistor
• 1x10W 100 Ohm Resistor
• 1x Komparator (LT1716 digunakan)
• 1x 47 mF Kapasitor
• 1x P-Channel MOSFET

Langkah 1: Simulasi Sirkuit

Langkah pertama sebelum melanjutkan merancang PCB untuk menahan rangkaian itu untuk mensimulasikannya untuk mengetahui kapasitansi apa yang harus digunakan agar rangkaian memasok daya untuk jumlah waktu yang dibutuhkan. Penting juga untuk memilih resistor input komparator dengan benar sehingga dapat menghidupkan dan mematikan MOSFET dengan benar.

Menurut pembuatan dashboard kami, catu daya harus dipertahankan setidaknya selama 5 detik setelah daya dari pin pengapian dilepas. Juga diimpor untuk merujuk bahwa dasbor bekerja dengan tegangan suplai antara 24 dan 9 VDC.

Untuk melakukannya, kami memutuskan untuk menggunakan LTSPICE (file simulasi terlampir). Seperti yang dapat dilihat pada foto di atas, rangkaian berperilaku seperti yang diharapkan. Tegangan suplai, berwarna hijau, dihidupkan dan dengan demikian tegangan output secara instan memiliki 24 V. Pada saat yang sama pra-pengisian kapasitor dimulai, langkah ini sangat penting karena kapasitansi besar, jika tidak lonjakan arus akan terjadi ketika sistem dihidupkan. Ketika tegangan pada kapasitor (V (precharge)) berada dalam ambang batas aman dari tegangan input, gerbang MOSFET ditarik rendah dan dengan demikian arus melewati resistor pra-pengisian 100 Ohm.

Ketika tegangan suplai dimatikan (kedua 31) kita dapat melihat bahwa tegangan pada output (V(dashboard)) mulai menurun secara perlahan. Bahkan dibutuhkan sekitar 10 detik untuk berada di bawah tanda 9 V, ini membuktikan bahwa 47 mF memberi kita margin 100% yang lebih dari cukup. Pada simulasi ini R7 mensimulasikan beban, yang dalam kehidupan nyata akan menjadi pilot dashboard.

Langkah 2: Merancang PCB

Dengan sirkuit yang sudah ada dalam pikiran dan komponen yang tepat dipilih, sekarang saatnya untuk memulai desain PCB. Untuk melakukannya kami menggunakan Altium Designer. Sirkuitnya cukup lurus ke depan dan kami tidak akan membahasnya secara detail di bagian ini.

Langkah 3: Memesan PCB

Setelah desain selesai saatnya memesan PCB. Untuk itu kami menggunakan sponsor artikel ini JLCPCB.com

JLCPCB juga menjadi sponsor proyek ini. JLCPCB (Shenzhen JLC Electronics Co., Ltd.), adalah perusahaan prototipe PCB terbesar di Cina dan produsen teknologi tinggi yang mengkhususkan diri dalam prototipe PCB cepat dan produksi PCB batch kecil. Anda dapat memesan minimal 5 PCB hanya dengan $2. Untuk mendapatkan PCB yang diproduksi cukup unggah file.zip dari file gerber atau Anda juga dapat menarik dan melepas file.zip. Setelah mengunggah file zip, Anda akan melihat pesan sukses di bagian bawah jika file berhasil diunggah. Anda dapat meninjau PCB di penampil Gerber untuk memastikan semuanya baik-baik saja. Anda dapat melihat bagian atas dan bawah PCB. Setelah memastikan PCB terlihat bagus, Anda sekarang dapat memesan dengan harga yang wajar. Anda dapat memesan 5 PCB hanya dengan $2 ditambah ongkos kirim. Untuk melakukan pemesanan, klik tombol “SAVE TO CART”.

Langkah 4: Perakitan

Setelah kira-kira 1 minggu kami memiliki PCB dan sekarang saatnya untuk merakitnya.

Langkah 5: Pengujian

Setelah perakitan, sekarang saatnya untuk memastikan sirkuit berperilaku seperti yang diharapkan. Untuk itu kami memberi daya pada rangkaian dan kami memeriksa tegangan kapasitor untuk memastikan pra-pengisian berfungsi dengan baik (gambar pertama), di sini kita dapat melihat bahwa pra-pengisian ulang membutuhkan waktu lebih sedikit daripada yang disimulasikan, tetapi itu telah hubungannya dengan perbedaan antara kapasitor kehidupan nyata dan yang disimulasikan.

Setelah pra-pengisian selesai, kami mematikan catu daya dan mengamati tegangan pada output. Seperti yang kita lihat tegangan output menurun perlahan, seperti yang diharapkan, butuh waktu hampir 12 detik untuk tegangan turun di bawah 9 V, yang berarti sirkuit kami bekerja!

Kami ingin sekali lagi berterima kasih kepada sponsor artikel ini JLCPCB atas dukungan luar biasa mereka kepada tim kami dengan kebutuhan manufaktur PCB kami! Pastikan untuk memesan dari mereka pada saat Anda membutuhkan PCB.