トグルスイッチを使用した12 Vバッテリー間のスムーズな切り替え

いくつかの機器（12ボルト、数百ミリアンペアを消費）があり、2つの12ボルト鉛蓄電池の1つを時々切り替える必要があります。

トグルスイッチはブレークビフォアメークですので、電源供給が数秒中断すると、いくつかの機器が再起動します。

楽器はブラックボックスで、何が入っているのか、どのように機能するのかわかりません。

スイッチオーバー中の電力低下を平滑化し、再起動を防ぐにはどうすればよいですか？トグルスイッチの負荷側に直列のコンデンサと抵抗は適切ですか？

機器の内部特性は私には不明です（それが問題の一部です）。また、その時点でスイッチがオンまたはオフになっている可能性のあるいくつかの機器があり、問題の複雑さを増すため、あまり洗練されていない最も単純な最も一般的なソリューションを探しています-それが理由でしたスイッチの両端に12 Vのコンデンサと抵抗があると考えてください。

少し簡単な数学：

コンデンサでは、電荷Qと電圧Vは$Q = CV$によって関連付けられます。

電流は電荷の流れの速度であるため、微分によりI = dが得られます$I = \frac {dQ}{dt} = C \frac {dV}{dt}$

スイッチ転送中の電圧降下を計算するため、次のように再配置します。

だから、いくつかの大まかな数字を投げると、250 mAを消費していると言い、0.8 Vの降下に耐えることができ、スイッチは投げるのに50 msかかります

^{この回路をシミュレートする – CircuitLabを使用して作成された図}

図1.回路。

@Jasenは、「十分に大きいコンデンサはスイッチを損傷する可能性がある」と指摘しています。ここでのポイントは、コンデンサが完全に放電されるため、最初に電源に接続されたときに、コンデンサが短絡として機能することです。その結果、すでに閉じられているスイッチを介して最初の電流サージが発生します。強力なスイッチを使用するか、C1と直列に電流制限抵抗を追加できます。

最初に充電されると、スイッチング電流は各スイッチ遷移中に負荷電流に近くなります。

2つのショットキーダイオードをスイッチに追加して、いずれかのバッテリーがダイオードを介して負荷に電力を供給できるようにすることができます。切り替え中、電圧は最大充電のバッテリーの電圧より0.35 V（1N5817 @ 200 mA）低下し、コンデンサを追加することによる電流サージを回避します。3％の電力損失が許容範囲内であれば、スイッチを取り外すこともできます。

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

これは非常に単純に見えるかもしれませんが、私はこれまで、メインのトグルスイッチを横切る簡単な瞬間的なスイッチでこれを回避してきました。電源を入れたままにすると、2つの12 V電源が接続され、メインが反転します。そのため、電源が遮断されることはありません。また、これにより、2つのソースは通常の動作中に完全に分離され、誤って接続されたままになりません。

テキサスインスツルメンツのPower MUX範囲：リンクをご覧ください。

いくつかの12Vバージョンがあります。マイクロプロセッサのLiPoバッテリーを切り替えるための5Vがありますが、私の場合は問題ではないので、リブートするとは思いません。

それらはそれほど高価ではなく、小さなフットプリントの部品をはんだ付けすることに満足していない場合、評価モジュールを入手できます。

make-before-break接点を備えたSP3Tスイッチを入手して、各バッテリーを一方の接点に接続します。そして、両方のバッテリーはショットキーパワーダイオードを介して中間接点に接続されます。

そうすれば、切り替え中に「デッドタイム」がなくなります。

適切なスイッチを見つけるのは難しいかもしれません。

2つの小さなスイッチを使用して、一方が他方を壊すことはありますか？充電器に負担をかけすぎませんか？充電器ですか？それとも、充電レベルが異なるためにバッテリーに負担がかかりすぎますか？また、元の回路図が役立ちます。これは、私のような視覚的な学習者が現在の構成を見るのに役立ちます。または、バッテリーが切れて落下する前に、すぐに切り替えてください。ディープサイクル/始動バッテリーの組み合わせ用の自動車用のスマートスイッチが市場に出回っています。あなたは小さなスペースに言及したので、それがあなたのために働くかどうかわからない。誰かの心の中にはどこかで完璧に機能する解決策があります。

私はこのデバイスをまさにあなたの問題に使用しています：

http://www.mini-box.com/Y-PWR-Hot-Swap-Load-Sharing-Controller

この分野で経験を積んだ人が自分で転がすのは簡単だと思います。

注：私は上記を販売するサイトと提携しておらず、価格がリストされておらず、「見積りをリクエストする」だけで現在入手可能かどうかわかりません。何年も前に（おそらく10近く）購入したとき、それは安価でした。

状況によっては、これは難しい問題である場合もあれば、非常に難しい問題である場合もあります。

負荷が中断を許容しない場合は、2つのダイオードと、両方のソースがオンのときに状態を通過させる特別なスイッチを備えた2ステッププロセスにする必要があります。

（または、ダイオードが常にボルトを消費しないようにする場合は4ステップですら、ロータリースイッチが友達になります）。