ماژول سوئیچینگ دو ورودی DC با سوئیچینگ خودکار، دیود ایدهآل و OR‑ing هوشمند، قابل استفاده در بازه ولتاژ تقریبی 6 تا 36 ولت DC، مناسب برای تغذیه پشتیبان، سوئیچ بین دو منبع تغذیه، ماژول انتخاب خودکار منبع DC برای سیستمهای الکترونیکی، رباتیک، خودرو، UPS،روتر، مودم، تجهیزات شبکه و میکروکنترلر، سیستمهای خورشیدی و پروژههای میکروکنترلری؛ دارای تلفات کم به دلیل استفاده از ساختار دیود ایدهآل (Ideal Diode) به جای دیود سیلیکونی معمولی، مناسب برای جابجایی بدون وقفه بین منبع اصلی و منبع باتری یا منبع اضطراری، با طراحی ماژولار برای نصب آسان روی انواع بردها، مناسب برای مهندسان الکترونیک، هابهای تغذیه، رکهای مخابراتی و مدارهای تغذیه حساس که نیاز به سوئیچ نرم و بدون افت ولتاژ محسوس بین دو ورودی DC دارند و برای حفاظت از بار در برابر برگشت جریان بین منابع تغذیه به کار میرود.
مشخصات اصلی PowerPathSW02
- محدوده ولتاژ کاری: 6 تا 36 ولت DC.
- حداکثر جریان خروجی: 15 آمپر در نسخه پرقدرت
- جریان مصرفی ماژول حدود 6 میلیآمپر است.
- استفاده از یک میکروکنترلر 8 بیتی فوق کممصرف بهعنوان کنترلر اصلی، برای کنترل دقیق لحظه سوئیچ.
- بهرهگیری از MOSFETهای Low Rds (on) توان بالا با تلفات هدایتی کم برای کاهش گرما و افت ولتاژ.
- وجود دو LED وضعیت روی برد برای نمایش لحظهای وضعیت هر یک از منابع تغذیه.
- زمان سوئیچینگ حدود 0.1 میلیثانیه است و با تنظیم مناسب خازن خروجی میتوان سوئیچینگ تقریباً بیوقفه داشت.
- وجود پتانسیومتر مولتیترن دقیق روی برد که امکان تنظیم آزادانه ولتاژ سوئیچ (UVP/VSTART) و ولتاژ بازیابی منبع اصلی را برای انواع سیستمها (12 ولت، 24 ولت و…) فراهم میکند.
- پشتیبانی از تغذیه افزونه، سیستمهای UPS و مدارهایی که نیاز به دو منبع تغذیه مطمئن دارند.
- امکان تنظیم بهگونهای است که منبع اصلی میتواند ولتاژی بالاتر یا پایینتر نسبت به منبع ثانویه داشته باشد.
معرفی ماژول سوئیچ دو منبع DC
این ماژول برای سوئیچینگ خودکار بین دو منبع تغذیه DC در محدوده حدود 6 تا 34 ولت طراحی شده و از ساختار دیود ایدهآل استفاده میکند تا افت ولتاژ و تلفات حرارتی کم بماند. چنین ماژولی در کاربردهایی مثل تغذیه پشتیبان، باتری و منبع اصلی یا سیستمهای خورشیدی و صنعتی و رکهای مخابراتی و مدارهای تغذیه خیلی حساس بسیار کاربردی است.
مشخصات فنی کلیدی
- ولتاژ کاری ورودی: حدود 6 تا 36 ولت DC
- عملکرد به صورت Ideal Diode / Power OR-ing برای ترکیب یا انتخاب دو منبع تغذیه بدون دیود سیلیکونی معمولی.
- مناسب برای جریانهای نسبتاً بالا در مدارهای تغذیه DC
ویژگیها و مزایا
- سوئیچینگ خودکار بین دو منبع: ماژول میتواند بین منبع اصلی و منبع ثانویه (مثلاً باتری) بدون نیاز به رله مکانیکی سوئیچ کند.
- افت ولتاژ بسیار کم به دلیل استفاده از ساختار دیود ایدهآل نسبت به دیودهای شاتکی یا معمولی، که باعث راندمان بالا و گرمایش کمتر میشود.
- جلوگیری از برگشت جریان بین دو منبع تغذیه و حفاظت از منبع ضعیفتر یا باتری.
کاربردهای پیشنهادی
- سیستمهای تغذیه پشتیبان: سوئیچ بین آداپتور و باتری در روترها، میکروکنترلرها، سیستمهای مانیتورینگ.
- پروژههای خودرویی و صنعتی که نیاز به دو ورودی تغذیه (باتری و منبع کمکی) دارند.
- سیستمهای خورشیدی کوچک، پاوربانکهای DIY، رکهای مخابراتی و هابهای توزیع تغذیه که نیاز به OR‑ing منبع دارند.
نقش مولتیترنها در ماژول
- یکی از مولتیترنها ( UVP ) برای تنظیم اختلاف ولتاژ سوئیچینگ بین دو منبع استفاده میشود؛ یعنی تعیین میکند با چه اختلاف ولتاژی ماژول از منبع اصلی به پشتیبان یا برعکس سوئیچ کند.یا به عبارتی دیگر مولتیترن UVP روی این ماژول، آستانه «حفاظت کمولتاژی» یا Under Voltage Protection را تنظیم میکند. یعنی تعیین میکند وقتی ولتاژ منبع اصلی از یک حد مشخص پایینتر رفت، ماژول چه زمانی آن منبع را قطع و به منبع پشتیبان سوئیچ کند.
کارکرد مولتیترن UVP در ماژول
- UVP ولتاژ مینیممی را تعیین میکند که اگر منبع اصلی زیر آن افت کند، ماژول آن را «نامعتبر» تشخیص داده و خروجی را از منبع دیگر تأمین میکند تا بار دچار افت ولتاژ خطرناک نشود.
- این حفاظت از تخلیه عمیق باتریها و کارکرد تجهیزات در ولتاژ نامناسب جلوگیری کرده و طول عمر منبع تغذیه و بار را افزایش میدهد.
نحوه تنظیم مولتیترن UVP
- با چرخاندن مولتیترن UVP در جهت ساعتگرد، معمولاً مقدار آستانه کمولتاژ بالاتر میرود (قطع در ولتاژ بالاتر) و در جهت پادساعتگرد پایینتر تنظیم میشود؛ دیتاشیت یا صفحه محصول دقیقاً جهت را مشخص میکند.
- هنگام تنظیم، ولتاژ منبع اصلی را آرام پایین بیاور و در همان حال مولتیترن UVP را تنظیم کن تا در ولتاج دلخواه، ماژول از منبع اصلی قطع و به منبع پشتیبان سوئیچ کند.
- مولتیترن دیگر برای تنظیم سطح ولتاژ حداقل/حفاظتی یا حساسیت مدار (مانند آستانه قطع زیرولتاژ یا تأخیر سوئیچ) به کار میرود تا رفتار سوئیچینگ پایدار شود و از پرش مکرر بین دو منبع جلوگیری شود.
- کارکرد مولتیترن VSTART در ماژول
یکی دیگر از مولتیترنها، مولتیترن(VSTART) آستانه «ولتاژ شروع/بازیابی منبع اصلی» را تنظیم میکند؛ یعنی تعیین میکند وقتی ولتاژ منبع اصلی بعد از افت، دوباره تا چه حد بالا بیاید تا ماژول از منبع پشتیبان برگردد روی منبع اصلی.یا به عبارت دیگر پس از اینکه بهخاطر UVP، ماژول منبع اصلی را بهدلیل کمولتاژی قطع کرد، VSTART مشخص میکند در چه ولتاژی دوباره منبع اصلی معتبر شده و خروجی از بکاپ به منبع اصلی سوئیچ شود.این هیسترزیس ولتاژ باعث میشود بین قطع و وصل منبع اصلی در حوالی یک نقطه، سوئیچینگ رفت و برگشتی سریع رخ ندهد و عملکرد مدار پایدار بماند.
نحوه تنظیم مولتیترن VSTART
- معمولاً با چرخاندن مولتیترن VSTART در یک جهت، ولتاژ بازیابی بالاتر و در جهت دیگر، پایینتر میشود؛ در مثال مشابه، اگر روی تستپوینت 2.2 ولت تنظیم شود، ولتاژ بازیابی حدود 11 ولت تعریف میگردد (ضریب ضرب در 5).
- برای تنظیم عملی، بعد از تعیین UVP، ولتاژ منبع اصلی را بالا بیاورید و در همان حال VSTART را طوری تنظیم کنید که در ولتاژی که میخواهید سیستم دوباره به منبع اصلی برگردد، سوئیچ انجام شود.
نحوه راهاندازی و اتصال
- دو ورودی DC را به ترمینالهای مشخصشده روی ماژول (مثلاً IN1 و IN2) با رعایت پلاریته صحیح متصل کنید و از همخوانی ولتاژها با محدوده کاری مطمئن شوید.
- خروجی مشترک را به بار (مدار اصلی شما) متصل کنید و اگر جریان مصرفی بالاست، از سیمکشی و هیتسینک مناسب روی ماژول استفاده کنید.
- توصیه میشود قبل از استفاده دائمی، سوئیچ بین دو منبع را با تغییر دستی منبع یا قطع و وصل یکی از ورودیها تست کرده و دمای قطعات قدرت را زیر بار واقعی اندازهگیری کنید.
- نکات طراحی و کاربرد
در این ماژول، ولتاژ منبع اصلی میتواند از ولتاژ منبع پشتیبان بیشتر یا کمتر باشد و محدودیتی از این بابت وجود ندارد، چون انتخاب منبع بر اساس آستانههای تنظیمشده و وضعیت ولتاژ آن انجام میشود. خود ماژول هیچ مدار شارژی درونی ندارد، بنابراین منبع اصلی قادر به شارژ مستقیم منبع ثانویه (مثلاً باتری) از طریق این برد نیست و در صورت نیاز باید از ماژول شارژ مستقل استفاده شود.
روش سیمکشی از طریق ترمینال قفلی (Lock wire terminal) انجام میشود که برای نصب مطمئن در محیطهای صنعتی مناسب است. ابعاد برد حدود 46×32×15 میلیمتر (طول×عرض×ارتفاع) بوده و در بازه دمایی -40 تا +105 درجه سانتیگراد بهخوبی کار میکند، که آن را برای کاربردهای صنعتی و محیطهای سخت بسیار مناسب میسازد.
Product model: PowerPathSW02
PowerPoint SW02 is a dual power intelligent switching module that enables intelligent switching between main and backup power supplies. When the main power supply is powered off or under voltage, the module automatically switches to a backup power supply. When the main power supply voltage returns to normal, it automatically switches back to the main power supply. The module uses MOSFETs with low conduction resistance as switches, which have extremely low conduction losses.
The switching time of the module is about 0.1mS. Add a 470uF Electrolytic capacitor at the output end to achieve seamless switching, and the output voltage will not be cut off. However, there are still small voltage fluctuations, with a fluctuation amplitude of around 2V. Most electrical devices come with input capacitors of a certain capacity, which can be determined based on actual usage. Devices that are sensitive to voltage, such as computer motherboards, may cause restarts.
This module can be applied to dual power redundant power supply, continuous power supply (UPS) systems, etc.
Features：
Working voltage range: 6~36V.
Maximum output current: 8A for low-power version and 15A for high-power version.
Module self consumption is about 6mA
Using ultra-low power 8-bit MCU as the main control, switching is fast and accurate.
Adopting high-power low loss MOS transistor
Two power supply indicator lights on board can provide real-time understanding of power supply status.
The switching time is about 0.1mS.
The on-board precision multi turn Potentiometer can freely adjust the switching voltage and recovery voltage of the main power supply, which is convenient for various voltage applications.
The main power supply voltage can be higher or lower than the secondary power supply voltage.
The module does not have charging function, and the main power supply cannot charge the secondary power supply.
Wiring method: Lock wire terminal
Size: 46X32X15mm L X W X H.
Working temperature: -40~+105 ℃
این ماژول سوئیچینگ دو ورودی DC دقیقاً چه کاری انجام میدهد؟
این برد یک سوئیچ هوشمند بین دو منبع تغذیه DC (مثلاً آداپتور و باتری) است که بهصورت خودکار بین منبع اصلی و پشتیبان جابهجا میشود. هنگام افت ولتاژ یا قطع منبع اصلی، خروجی را بدون وقفه محسوس به منبع دوم منتقل میکند و وقتی منبع اصلی دوباره نرمال شد، به آن بازمیگردد.
در طراحی داخلی، از MOSFET با ساختار Ideal Diode برای OR‑ing استفاده شده تا افت ولتاژ کم و راندمان بالا باشد؛ این یعنی تلفات کمتر نسبت به دیود سیلیکونی و گرمایش پایینتر در جریانهای تا ۱۵ آمپر.
⚡ محدوده ولتاژ و جریان قابل پشتیبانی چقدر است؟
- محدوده ولتاژ کاری: حدود 6 تا 36 ولت DC، مناسب برای سیستمهای 12V و 24V خودرو، مخابرات، روتر و تجهیزات صنعتی.
- حداکثر جریان نسخه High Power حدود 15A است و نسخههای دیگر با جریان پایینتر (مثلاً 8A) نیز در بازار جهانی دیده میشود.
در صورت نیاز به جریان بالاتر، ماژولهای مشابه تا 40A هم در علیاکسپرس عرضه شدهاند و قابل سفارش از سایت الکترو اکسپرس نیز هست که از همان فلسفه Ideal Diode و OR‑ing استفاده میکنند.
🔁 سوئیچ بین منبع اصلی و پشتیبان چقدر سریع انجام میشود؟
زمان سوئیچ اعلامشده برای این کلاس محصول حدود 0.1 میلیثانیه است؛ یعنی جابهجایی بین دو ورودی در حد 100 میکروثانیه انجام میشود.
اگر در خروجی یک خازن الکترولیتی 470µF (یا باتوجهبه بار، مقدار بالاتر) قرار داده شود، عملاً وقفهای در تغذیه ایجاد نمیشود و فقط یک نوسان حدود زیر 2 ولتی روی خروجی دیده میشود که اکثر مدارات دیجیتال و ماژولهای رایج آن را تحمل میکنند.
برای مثال :
برای بار ۱۲ ولت، فرض کن یک رادیو صنعتی یا آمپلیفایر ۱۲V با جریان مصرفی ۱۰ آمپر داری که از ترکیب منبع سوئیچینگ ۱۲ ولت و یک پک باتری ۱۲ ولت تغذیه میشود. در لحظهای که برق شهر قطع میشود، منبع اصلی خاموش و ماژول در حدود ۰٫۱ میلیثانیه روی باتری سوئیچ میکند؛ در همین بازه بسیار کوتاه، خازن ۴۷۰ میکروفارادِ خروجی همراه با خازنهای بزرگ روی ورودی دستگاه، انرژی لازم را تأمین میکنند تا ولتاژ بهجای سقوط ناگهانی از ۱۲ به مثلاً ۰ ولت، فقط برای چند صد میکروثانیه ۱ تا ۲ ولت افت کرده و سریعاً دوباره روی نزدیک ۱۲ ولت پایدار شود.
در جریان ۱۰ آمپر، اگر این خازنها وجود نداشته باشند، همان تأخیر ۰٫۱ms کافی است تا ولتاژ روی ورودی ماژول قدرت یا رادیو بهسرعت فروبپاشد و حفاظت داخلی یا MCU دستگاه ریست شود؛ ولی با حضور خازن ۴۷۰µF روی خروجی ماژول و چند هزار میکروفاراد روی ورودی بار، انرژی ذخیرهشده در خازنها پل اتصال بین دو منبع را پر کرده و از خاموشی یا ریست جلوگیری میکند، در نتیجه دستگاههای ۱۲ ولت پرجریان (۱۰–۱۵ آمپر) نیز عملاً وقفهای احساس نمیکنند.
🧪 آیا خروجی کاملاً بدون افت است یا ممکن است دستگاه ریست شود؟
در اغلب تجهیزات (روتر، مودم، رادیو، بردهای میکروکنترلری معمولی)، ترکیب خازن ورودی خود مدار و خازن 470µF خروجی این برد، سوئیچ تقریباً بدون ریست را ممکن میکند.اگر هم از خازن در خروجی ماژول استفاده نکنید باز مشکلی پیش نمیاد.
🎛 نقش پتانسیومترها (UVP و VSTART) روی این برد چیست؟
روی برد، مولتیترنهای دقیقی برای تنظیم ولتاژ قطع و وصل منبع اصلی وجود دارد:
- UVP (Under Voltage Protection):
آستانه کمولتاژ منبع اصلی را تعیین میکند؛ وقتی ولتاژ زیر این حد بیاید، برد منبع اصلی را قطع کرده و فوراً روی منبع پشتیبان میافتد تا بار در ناحیه خطرناک کار نکند. - VSTART / Recovery Voltage:
ولتاژی که بعد از آن منبع اصلی دوباره «معتبر» شناخته میشود و خروجی از منبع پشتیبان به منبع اصلی برمیگردد؛ این اختلاف، یک هیسترزیس ایجاد میکند تا سوئیچینگ چَتری و رفتوبرگشتی رخ ندهد.
در نتیجه میتوان برای سیستم 12 ولت مثلاً UVP را روی حدود 10.5V و VSTART را روی حدود 12V تنظیم کرد تا هم باتری بیش از حد دشارژ نشود و هم برگشت به منبع اصلی در ولتاژ مطمئن انجام شود.
🔌 سیمکشی صحیح دو ورودی و خروجی چگونه است؟
پینآوت ماژول (با کمی تفاوت در برندها) معمولاً بهاین صورت است:
- V1+ / V1− : ورودی مثبت و منفی منبع اصلی (مثلاً آداپتور یا منبع صنعتی).
- V2+ / V2− : ورودی مثبت و منفی منبع پشتیبان (مثلاً باتری یا UPS).
- OUT+ / OUT− : خروجی مشترک به سمت بار.
نکات مهم نصب:
- حتماً سیمهای مثبت و منفی را طبق لیبل برد وصل کنید؛ برعکس زدن ورودیها میتواند MOSFETها را نابود کند.
- سطح مقطع سیم را بر اساس جریان واقعی (مثلاً 10–15A) انتخاب کن و ترمینالها را کاملاً محکم ببند تا داغ شدن نقطه اتصال و افت ولتاژ به حداقل برسد.
🔋 آیا این برد میتواند باتری را شارژ کند؟
خیر؛ این برد فقط دو منبع را OR‑ing و سوئیچ میکند و هیچ مدار شارژ باتری یا محدودکننده جریان ندارد.
اگر میخواهی از آن در کنار باتری لیتیومی یا سیلد لیداسید استفاده کنی، باید یک شارژر یا ماژول شارژ مستقل (مثل BMS، شارژر لیتیوم، شارژر سرباسید) در مسیر منبع اصلی به باتری قرار بگیرد و خروجی این ماژول فقط برای تغذیه بار استفاده شود.
«ماژول شارژ باتری 18650»
«BMS»
🌐 این ماژول برای چه کاربردهایی توصیه میشود؟
- سیستمهای UPS DC برای روتر، مودم، رادیو، تجهیزات شبکه، رزبریپای و میکروکنترلرها.
- تغذیه افزونه (Redundant) در رکهای مخابراتی و سیستمهای صنعتی 12V/24V.
- سیستمهای خورشیدی کوچک: سوئیچ بین پنل + باتری و آداپتور.
- پروژههای خودرویی (دشکم، کامپیوتر خودرو، مودم سیمکارتی) برای سوئیچ بین باتری خودرو و منبع کمکی.
🛡️ چه نکات حفاظتی و محدودیتهایی باید به خریدار گوشزد شود؟
- حداکثر جریان را جدی بگیر؛ برای نسخه 15A، جریان پیوسته بهتر است با حاشیه امن (مثلاً 10–12A) انتخاب شود، مخصوصاً در دماهای بالا.
- ولتاژ ورودی نباید از حدود 36V بالاتر برود؛ وجود پیکهای گذرای طولانیمدت بالاتر از این مقدار میتواند MOSFET و کنترلر را آسیب بزند.
- برد هیچ ایزولاسیونی بین ورودیها و خروجی ندارد؛ بنابراین نباید از دو منبع با زمینهای خطرناک یا نویز بسیار شدید استفاده شود مگر اینکه طراحی کلی سیستم این را پوشش دهد.
«ماژول شارژ لیتیوم و BMS»
«ماژولهای پاوربانک و شارژ سریع»
«چطور برای روتر و مودم یک UPS DC بسازیم؟»
«مقایسه ماژولهای Ideal Diode با رله خودرویی».
دیدگاه خود را بنویسید