在断电情况下也能保持家中Wi-Fi畅通而设计的。Wi-Fi路由器重启平均需要2分多钟,这可能被认为是“第一世界问题”(微不足道的事),但如果在电话会议的中途断电,这个等待时间则会让人觉得非常漫长。即使是轻微的压降也可能引起重大问题。而此家用不间断电源设计,能为Wi-Fi接入点(和任何其他电子设备)提供12V/5A电源,并为无绳电话提供额外的6.5V/1.5A电源。这足以使大多数笔记本电脑与外界进行通信。
不间断电源(UPS)原理电路设计的备用电源可以是从废品站以20英镑购买的二手汽车电池。ADILTC3789是一个四开关降压-升压转换器,能以极高效率提供恒定的12V电源,其输入电压可以高于或低于此电压。其评估套件在5V到36V输入电压条件下能提供12V、5A的电源输出,因此可以直接使用,无需修改。Wi-Fi路由器仅需要1A电流,因此该评估套件可用于为其他许多需要12V电压的应用供电。
无绳电话需要6.5V、约600mA电源,因此选择LT8608来为此电源轨提供低噪声、高效率电源,其静态电流极低(2.5μA)。LT8608和LTC3789的*大输入电压分别为42V和38V,因此将它们直接连接到汽车电池以实现*高电路效率。某些较低成本的电池充电器如果未正确连接到电池,可能会产生高电压,导致电池无法充分吸收充电电流。因此,如果充电器与电路连接良好,但与电池连接不良,那么产生的电压可能会损坏电子设备。LTC3789和LT8608的宽输入电压范围减轻了连接电池充电器时产生高电压的担忧。电路既可以在**连接电池充电器的情况下工作,也可以在没有连接的情况下工作。但是,在不通风的室内保持电池充电器**连接的安全方面取决于所用的电池和充电器的类型。
此电路的精巧部分由LTC4416提供。这是一个双通道理想二极管,负责切换主电源电压和备用电源。LTC4416含有一个精密比较器,当比较器检测到主电源发生故障时,就会使用四个外部P沟道MOSFET(PFET)切换到备用电源。
此电路的更简单形式是双通道二极管OR配置,两个二极管的阴极连接在一起,主电源和备用电源连接到阳极。然而,该电路仅将两个电源中的*高者馈送到位于阴极的输出端,并会在二极管上产生0.6V的损耗。用PFET代替二极管可以设计更高效的电路。测量PFET体二极管两端的电压降,如果它超过某个阈值,则FET导通,从而使体二极管短路。如果此电压降为负,则对PFET的驱动被移除,体二极管会阻止反向电流。这样就创建了一个具有低正向电压降和反向阻断功能的理想二极管,如图2所示。