Svenska ElektronikForumet

Jag har en längre tid planerat att bygga en ny väckarklocka då den förra (tråd) inte uppfyller alla mina önskemål. Den används dock dagligen och har fungerat problemfritt sedan den blev "färdig".

Den nya versionen hade jag tänkt driva från vanliga 230V via en extern transformator. Men jag vill också ha ett backup-batteri i den som gör att den även fungerar vid strömavbrott. Batteriet behöver endast driva en µC (AVR) i "lågenergiläge" samt driva en piezo/högtalare om alarmtiden nås.

Jag har sökt efter information om hur man kan bygga någonting sådant, men int riktigt hittat någonting som hjälper mig. Tyvärr vet jag inte riktigt vad jag skall använda för sökkriterier, vilket försvårar det hela lite. Kan någon svara på om det finns integrerade kretsar, helst då spänningsregulatorer, som kan slå över från huvuddrift till batteridrift om huvuddriften försvinner, och vad heter dessa i så fall? Vid full belastning räknar jag med att klockan kommer att dra ungefär 1A, så det bör förstås vara något som klarar av den strömmen.

Ett annat sätt är att bygga av vanliga komponenter. Jag har ritat upp ett schema över hur jag hade tänkt mig:
.
Här har vi en 9V likspänning in (när huvuddriften fungerar) som en 7805 regulerar till 5V. Reläet på bilden är ett normally closed, som alltså öppnar när huvuddriften fungerar. Om huvuddriften försvinner så stänger reläet, och backup-batteriet förser i stället regulatorn med en spänning. Dioden ovanför reläet är för att förhindra att själva batteriet kan driva reläet.

Har ni synpunkter på denna design? Kommer det ens att fungera? Finns det bättre sätt än att använda ett relä? Eller borde man använda en färdig krets för detta (förutsatt att sådana finns)?

Tacksam för synpunkter och hjälp!

Kolla om inte LP2951 kan passa... Finns kopplingsexempel i databladet för varning av spänningsbortfall (ser ut som att kopplingen också har batteribackup)! Jag har flera LP2951:or att sälja till bra pris, skicka ett PM om du är intresserad

/PeterH

PS. du hittar enkelt databladet på nätet men det finns också länkat i forumet. Sök på LP2951...

Enligt databladet har LP2951 en maximal utström på 100mA, vilket tyvärr inte räcker till.

När jag nu har sökt runt lite mer på National Semiconductor's sidor ser jag att det finns regulatorer med en enable-ingång (t.ex. LP38692). Kanske det skulle gå att använda en sådan till batteriet, och som blir enable:ad när huvuddriften faller bort? Eller finns det några uppenbara problem med en sådan lösning?

Är ett relä snabbt nog till din applikation?

Kolla på de här alternativen: http://www.mitedu.freeserve.co.uk/Circu ... er/ups.htm

Varför relä? En diod mer mellan V+ och batteri+ och spola relät.

Precis vad jag tänkte föreslå. Men den nätmatade spänningen bör väl då vara lite högre än batterispänningen så ingen ström går ur batteriet.

Problemet är just det att nätmatade spänningen måste vara högre än batterispänningen. Jag hade tänkt använda mig av en vanligt 9V batteri för att de är så lättillgängliga och inte behöver någon speciell batterihållare. Det innebär att nätmatade spänningen måste ligga på runt 10V för att det skall fungera. Om man då använder en 7805 för att regulera ner spänningen till 5V, och samtidigt tar ut 1A, innebär detta att regulatorn måste bränna bort 5W, och det är inte så lyckat. En switchad regulator skulle då kanske vara bättre, om de går att använda till µC?

Om jag inte hittar något bättre så måste jag väl använda den simpla diodkopplingen och antingen välja något/några andra batterier, eller se till att få ner spilleffekten i regulatorn, eller kyla den _ordentligt_.

En fördel om den nätmatade spänningen är högre än batterispänningen är förstås att man då kontinuerligt kan ladda batteriet (som i länken Andy gav).

Om din klocka behöver 5W och du har tänkt dig ett 9V batteri som backup har du ett problem! Back-up tiden är KORT! Ett vanligt 9V kan i övrigt inte ge mer än 100mA enl. databladet på ELFA och vid 100mA har det 2,5 timmes levtid, alltså totalt 250mAh.

Switchregulatorer kan i övrigt mycket väl användas, de är utvecklat just pga. låga matningsspänninger till PC och dylika ändamål.

Tänk om och byt batteri redan nu innan du upptäcker felet på den hårda vägen.

Edit: förtydligande

1 st LM2596T-5.0 verkar vara en lättanvänd 5V switchad regulator.
Sök på "simple switcher" på Tradera...

Använd två Lithium CR123A-batterier som batteribackup, då har du 6v, om du
matar en switchad regulator med 9v från nätet så räcker det med en diod
mellan V+ och Batteri+ så har du din batteribackup!

Om dina komponenter inte är superkänsliga för överspänning så kan du
tillochmed sätta batteribackupen efter regulatorn då utspänningen från
batteribackupen efter dioden troligtvis ligger någonstans runt 5-5.5v beroende
på hur hög framspänning din diod har.

En stor fördel med CR123A-batterier är att Lithiumbatterier går att lagra i 20 år
utan större kapacitetsförlust, dom läcker inte som alkaliska batterier gör och
dom tål högre strömuttag än 9v-batterier. Dom har ca 1300mA kapacitet, så
din backup skulle om din klocka nu drar 1A (låter väldigt mycket) klara driva
den i över en timme till skillnad från 9v-batteriets ynkliga 10min...

I backup läget behöver man väl inte driva mer än processorn som drar några mA som högst kanske... Vad är det som drar så mycket ström i din klockradio?

/PeterH

Det är en icke multiplexad LEDdislay (mux eller inte mux är inte så stor skillnad men ändå) på klockan och det blir en hel del ström.

PIC processorn borde vara specad att kunna köra lägre spänning än 5 V, kanske den fungerar vid 2.5V, klockan är ju ingen högprestanda grej. Det går att försörja processorn från ett 3 volts batteri eller kanske 3 st AAA via en shottkydiod och även koppla in 5 V från regulatorn via en schottky.

När ordinarie 5 V försvinner måste alla utgångar från processorn läggas låga för att inte tjuvdra ström, även vissa delar av processorn kan fås att dra mindre ström. Utgång till pipet kan ju finnas kvar så kanske man vaknar även om det är strömavbrott.

Batteribackningen ska inte driva regulatorn 7805 då den i sig drar mycket ström.

Prototypen

Du har inte funderat på att använda en LCD eller OLED-display, kanske en grafisk om du vill ha riktigt stora siffror (kan du till och med få analog look )? Dom borde dra mycket mindre ström än LED-displayer...

/PeterH

NEJ NEJ NEJ

Jag har en med LCD och bakgrundsbelysning och den lyser upp hela sovrummet så den är vänd mot väggen. En helt vanlig röd 7 segmentare är bäst. Jag ska bygga klocka enligt idiotdeas ritningar med en del ändringar.

Prototypen

En inverterad OLED borde inte lysa upp mer än en LED och det går ju att dra ner ljuset med ett ljuskänsligt motstånd så den blir ljussvarager när du släcker lyset

Men vill du ha LED så ska du ha det, med tillhörande backup-batteriproblem

/PeterH