世纪电源网社区logo
社区
Datasheet
标题
返回顶部
未解决

电源输入掉电后输出如何保持

[复制链接]
查看: 1432 |回复: 43
1
ganlanshuyang
  • 积分:993
  • |
  • 主题:40
  • |
  • 帖子:255
积分:993
LV6
高级工程师
  • 2019-1-10 23:11:12
10问答币
在实际电路设计过程中,要求电源在输入掉电后,输出还能保持一段时间用于将掉电信息上报给系统,而实际从电源发出掉电告警信息到控制器检测的电源掉电告警信号,再到控制器将告警信号上报系统需要一段较长的时间,这段时间就要求电源在输入掉电后还能继续保持额定输出,比如,输入48V系统,电源输入欠压点为34V,电源输出5.6V,11A,当系统掉电后要求5.6V可以保持额定负载输出20ms,以便于系统及时检测告警信号并做其他的紧急处理。这一块根据电容的储能公式E=0.5*C*△U²=P*t,这样算下来电容的容量超级大,根本没办法实现,而且这里加电容的话是增加输入电容好呢还是输出电容好呢?还有没有其他办法?大家实际工作中是怎么解决的呢?求指点,谢谢
cyx7610
  • 积分:14145
  • |
  • 主题:80
  • |
  • 帖子:3305
积分:14145
LV10
总工程师
  • 2019-1-11 07:38:53
 
输入的储能电容加大。
Coming.Lu
  • 积分:45919
  • |
  • 主题:39
  • |
  • 帖子:15394
积分:45919
版主
  • 2019-1-11 08:28:55
 
既然已经列出公式,自己算一下不就知道了。

ganlanshuyang
  • 积分:993
  • |
  • 主题:40
  • |
  • 帖子:255
积分:993
LV6
高级工程师
  • 2019-1-11 09:05:38
 
算出来电容超级大啊
Ast200902
  • 积分:1523
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:349
积分:1523
LV6
高级工程师
  • 2019-1-11 09:38:43
 
注意

E=0.5*C*(U1²-U2²)=P*t

U1=48V
U2=34V


ganlanshuyang
  • 积分:993
  • |
  • 主题:40
  • |
  • 帖子:255
积分:993
LV6
高级工程师
  • 2019-1-11 12:48:06
 
U1取48V是不是不合适,因为这个时候是电源的典型输入电压,电源并没有掉电
Coming.Lu
  • 积分:45919
  • |
  • 主题:39
  • |
  • 帖子:15394
积分:45919
版主
  • 2019-1-11 12:17:54
 
输入端加,输出端加,都算一下,对比一下。
ganlanshuyang
  • 积分:993
  • |
  • 主题:40
  • |
  • 帖子:255
积分:993
LV6
高级工程师
  • 2019-1-11 12:46:32
 
输出算的话怎么算呢,△U中的U1和U2分别是多少么,电源输出5.6V,稳压精度±3%
Coming.Lu
  • 积分:45919
  • |
  • 主题:39
  • |
  • 帖子:15394
积分:45919
版主
  • 2019-1-11 13:03:18
 
可以按掉3%算。
也可以按掉5%,或掉10%算。
这个要看后边电路在掉到多少V还能工作。
ganlanshuyang
  • 积分:993
  • |
  • 主题:40
  • |
  • 帖子:255
积分:993
LV6
高级工程师
  • 2019-1-11 13:48:41
 
明白你的意思,跟后级电路的欠压点有关,这个算出来的电容容量很大,根本放不下,从电容的能量公式可以看出,电容容量跟电压的平方成反比,所以增大输入电容比增大输出更容易实现些,但是输入电容算下来容量也不小,本身电源空间有限,这是瓶颈
Coming.Lu
  • 积分:45919
  • |
  • 主题:39
  • |
  • 帖子:15394
积分:45919
版主
  • 2019-1-12 08:24:20
 
是的,这么一算,你就知道放在输入省一些,还是放在输出省一些了。
anthony
  • 积分:3557
  • |
  • 主题:14
  • |
  • 帖子:369
积分:3557
LV8
副总工程师
  • 2019-1-11 09:46:22
 
与输入电容输出负载有关
ganlanshuyang
  • 积分:993
  • |
  • 主题:40
  • |
  • 帖子:255
积分:993
LV6
高级工程师
  • 2019-1-11 10:38:29
 
能否通过将输入电压抬高的方式,比如电荷泵电路,将输入电压抬升到较高电压,用于给输入保持电容充电呢,这样电容体积和容量都可以减小
YTDFWANGWEI
  • 积分:98398
  • |
  • 主题:139
  • |
  • 帖子:43677
积分:98398
版主
  • 2019-1-12 14:26:45
 
正常工作的时候,占空比选小一些。
cyx7610
  • 积分:14145
  • |
  • 主题:80
  • |
  • 帖子:3305
积分:14145
LV10
总工程师
  • 2019-1-12 16:00:34
 
是的,正常工作的时候,占空比选小一些,关机时,占空比才可以有机会增大,保持时间就长,但正常工作的时候效率会低。
ganlanshuyang
  • 积分:993
  • |
  • 主题:40
  • |
  • 帖子:255
积分:993
LV6
高级工程师
  • 2019-1-13 12:29:09
 
我的电源内部用的是标准电源砖模块,需要掉电后输出额定功率保持较长时间的话,怎么做比较好呢
cyx7610
  • 积分:14145
  • |
  • 主题:80
  • |
  • 帖子:3305
积分:14145
LV10
总工程师
  • 2019-1-13 14:00:37
 
提高效率及储能电容的容量。
cyx7610
  • 积分:14145
  • |
  • 主题:80
  • |
  • 帖子:3305
积分:14145
LV10
总工程师
  • 2019-3-12 22:52:38
  • 倒数2
 
正常工作的时候,占空比选小一些,这样关机的时候占空比打开,保持时间就变长了。
古通88
  • 积分:874
  • |
  • 主题:3
  • |
  • 帖子:206
积分:874
LV6
高级工程师
  • 2019-1-13 20:59:59
 
很好处理啊,电容不行的话,加个锂电池或蓄电池做备用电源就好了。
ganlanshuyang
  • 积分:993
  • |
  • 主题:40
  • |
  • 帖子:255
积分:993
LV6
高级工程师
  • 2019-3-6 17:17:53
 
肯定不能用电池了,体积有限,用电池需要考虑成本,安全等方面
cyx7610
  • 积分:14145
  • |
  • 主题:80
  • |
  • 帖子:3305
积分:14145
LV10
总工程师
最新回复
  • 2019-3-12 22:53:32
  • 倒数1
 
用电池那就变成UPS了。
喜洋洋之墓
  • 积分:242
  • |
  • 主题:6
  • |
  • 帖子:35
积分:242
LV3
助理工程师
  • 2019-1-18 14:27:53
 
不能用电池吗?

joezzhang
  • 积分:3679
  • |
  • 主题:5
  • |
  • 帖子:1407
积分:3679
LV8
副总工程师
  • 2019-1-18 19:36:08
 
如果你的48V输入可以保证最高不超过53.5V:

用18-72V的电源模块, ((2*5.6V*11A*20ms/85%)/((34V)^2-(18V)^2))/0.8=4335uF, 选2个2200uF/63V并联足够了

嫌太大, 就多花点钱, 来一级boost到55V左右,  ((2*5.6V*11A*20ms/85%)/((55V)^2-(18V)^2))/0.8=1342uF, 两个680uF/63V搞定

再复杂一点, 正常的时候不管, 搞一个小boost到70V, 通过电阻给保持电容充电, 检测输入电压低于32V后切换至保持电容, 这样只要两个390uF/100V
ganlanshuyang
  • 积分:993
  • |
  • 主题:40
  • |
  • 帖子:255
积分:993
LV6
高级工程师
  • 2019-3-4 11:14:37
 
我的想法跟你类似,可以进一步交流吗
joezzhang
  • 积分:3679
  • |
  • 主题:5
  • |
  • 帖子:1407
积分:3679
LV8
副总工程师
  • 2019-3-5 00:56:47
 
最省钱省空间:正常的时候不管, 搞一个小boost到70V, 通过电阻给保持电容充电, 检测输入电压低于32V后切换至保持电容, 这样只要两个390uF/100V;

但是这个可能有安规风险,有的行业视60V直流以上为危险电压、以下为安全电压;那就只能boost功率级。



最简单:用18-72V的电源模块, ((2*5.6V*11A*20ms/85%)/((34V)^2-(18V)^2))/0.8=4335uF, 选2个2200uF/63V并联足够了;

你只需要找到地方塞进去两个大电容就行了,只储能、随便放到角落里都行。
ganlanshuyang
  • 积分:993
  • |
  • 主题:40
  • |
  • 帖子:255
积分:993
LV6
高级工程师
  • 2019-3-6 10:59:30
 
1、公式中最后除以0.8是考虑电容容量降额吗?
2、检测到电压低于32V时切换到保持电容,这块具体如何切换呢?
求指点,谢谢

cyx7610
  • 积分:14145
  • |
  • 主题:80
  • |
  • 帖子:3305
积分:14145
LV10
总工程师
  • 2019-3-7 12:09:44
  • 倒数7
 
输入电压提高。
ganlanshuyang
  • 积分:993
  • |
  • 主题:40
  • |
  • 帖子:255
积分:993
LV6
高级工程师
  • 2019-3-12 20:08:03
  • 倒数3
 
大神,求指点,谢谢
1、公式中最后除以0.8是考虑电容容量降额吗?
2、检测到电压低于32V时切换到保持电容,这块具体如何切换呢?

cyx7610
  • 积分:14145
  • |
  • 主题:80
  • |
  • 帖子:3305
积分:14145
LV10
总工程师
  • 2019-1-19 14:27:06
 
已经列出公式,自己算一下不就知道了。
seawaterblue
  • 积分:563
  • |
  • 主题:8
  • |
  • 帖子:104
积分:563
LV6
高级工程师
  • 2019-3-5 14:51:53
 
类似一些系统(ONU之类的)的Dying gasp要求吧,一个是芯片本身有电压监控,另一个就是对储能电容有要求,满足10ms以上,让系统把错误报完了事
ganlanshuyang
  • 积分:993
  • |
  • 主题:40
  • |
  • 帖子:255
积分:993
LV6
高级工程师
  • 2019-3-6 11:00:45
 
没听过你说的这种功能,我这边是检测到系统掉电后,电源要输出掉电告警,同时保持额定功率输出20ms
seawaterblue
  • 积分:563
  • |
  • 主题:8
  • |
  • 帖子:104
积分:563
LV6
高级工程师
  • 2019-3-6 11:22:24
 
原理一样
ganlanshuyang
  • 积分:993
  • |
  • 主题:40
  • |
  • 帖子:255
积分:993
LV6
高级工程师
  • 2019-3-6 11:37:43
 
那你能详细说一下具体实现方法吗
seawaterblue
  • 积分:563
  • |
  • 主题:8
  • |
  • 帖子:104
积分:563
LV6
高级工程师
  • 2019-3-6 14:27:26
 
以家里用的光猫为例,光猫内部的电源是通过DC-DC将12V转5V/3.3V,光猫芯片的电源检测脚dying gasp接到电源输入端,当检测输入的12V掉到9V(可设置)的时候,触发芯片的掉电上报(电信标准是掉电保持时间大于10ms,ONU掉电必须要报给OLT),这时候芯片就靠大电容供电,大电容一般可以算,但是简单的办法就是用示波器测前后掉电的保持时间来调,只要前面掉电到后面掉电的时间差大于规定时间即可,一般留足够余量,简单粗暴。当然具体的平台肯定是有精确的计算方式。
ganlanshuyang
  • 积分:993
  • |
  • 主题:40
  • |
  • 帖子:255
积分:993
LV6
高级工程师
  • 2019-3-6 17:04:36
 
思路上跟你这个是一致的,但是要是要求在保持时间内(比如20ms),保持额定功率输出(5.5V,11A),该能量是很大的,通过计算,需要的保持电容容量也很大,这样在空间狭小的PCB板上很难放下
seawaterblue
  • 积分:563
  • |
  • 主题:8
  • |
  • 帖子:104
积分:563
LV6
高级工程师
  • 2019-3-6 17:47:08
 
这太大了,超级电容都不一定行
ganlanshuyang
  • 积分:993
  • |
  • 主题:40
  • |
  • 帖子:255
积分:993
LV6
高级工程师
  • 2019-3-7 09:10:44
  • 倒数10
 
所以想着通过将输入电压抬高的方式给保持电容充电,这样可以减小电容容量,然后检测到掉电后再把保持电容上的电量切换过来
古通88
  • 积分:874
  • |
  • 主题:3
  • |
  • 帖子:206
积分:874
LV6
高级工程师
  • 2019-3-6 18:23:03
 
pcb给的空间有多大
古通88
  • 积分:874
  • |
  • 主题:3
  • |
  • 帖子:206
积分:874
LV6
高级工程师
  • 2019-3-6 18:59:39
 
高薪请我去搞,不用超级电容轻松搞掂
ganlanshuyang
  • 积分:993
  • |
  • 主题:40
  • |
  • 帖子:255
积分:993
LV6
高级工程师
  • 2019-3-7 11:32:47
  • 倒数9
 
说说你的思路啊,大神
古通88
  • 积分:874
  • |
  • 主题:3
  • |
  • 帖子:206
积分:874
LV6
高级工程师
  • 2019-3-7 12:07:54
  • 倒数8
 
思路大致都差不多,楼上的仁兄都说的很明白,你自己也懂,要通过把细节都做好来解决这问题并不困难,你的pcb空间也是主要细节之一,但你只说很小,到底怎么小法呢,却没有有一个量化标准。
ganlanshuyang
  • 积分:993
  • |
  • 主题:40
  • |
  • 帖子:255
积分:993
LV6
高级工程师
  • 2019-3-7 13:15:27
  • 倒数5
 
我自己也是这样的想法:将输入电压抬高,比如从48V抬到90V,然后给通过计算的保持电容充电,待检测到输入掉电后将保持电容的能量切换到原来输入端(正常工作时此处能量只是存储在这里),有两点疑问:1、原来输入端的输入电容是按照48V输入来考虑耐压的,检测到掉电后将保持电容上的能量切换过来,90V的电压不会导致48V输入端的输入电容击穿吗?2、如何将保持电容上的能量切换到输入端?增加MOS管吗?感觉这块的控制挺复杂的,容易给电路增加故障点
古通88
  • 积分:874
  • |
  • 主题:3
  • |
  • 帖子:206
积分:874
LV6
高级工程师
  • 2019-3-7 13:24:57
  • 倒数4
 
搞到90v是否有这必要,另外楼上的那位朋友也提到牵涉到安规的问题,这都是细节的考虑点,所以首先要确定空间,因为空间决定电容大小,然后才好决定具体得线路。
cyx7610
  • 积分:14145
  • |
  • 主题:80
  • |
  • 帖子:3305
积分:14145
LV10
总工程师
  • 2019-3-7 12:11:13
  • 倒数6
 
输入欠压保护点调低一点。
热门技术、经典电源设计资源推荐

世纪电源网总部

地 址:天津市南开区黄河道大通大厦5层

电 话:400-022-5587

传 真:(022)27690960

邮 编:300110

E-mail:21dy#21dianyuan.com(#换成@)

世纪电源网分部

广 东:(0755)28285637 /(13823562357)

北 京:(010)69525295 /(15901552591)

上 海:(021)24200688 /(13585599008)

香 港:HK(852)92121212

China(86)15220029145

网站简介 | 网站帮助 | 意见反馈 | 联系我们 | 广告服务 | 法律声明 | 友情链接 | 清除Cookie | 小黑屋 | 不良信息举报

Copyright 2008-2019 21dianyuan.com All Rights Reserved    备案许可证号为:津ICP备10002348