מודול YX850 גיבוי מתח הזנה מסוללה 5-48V

מודול מיתוג גיבוי אוטומטי למתח ישר (DC Emergency Power Switching Module).

תפקידו המרכזי הוא לנהל מעבר אוטומטי ומהיר בין שני מקורות מתח DC: ספק כוח ראשי (Power Adapter) וסוללת גיבוי (Battery), כדי להבטיח שהצרכן (Underload) ימשיך לעבוד גם בזמן הפסקת חשמל.

אופן פעולה:

המודול מתפקד כבורר אלקטרו-מכני פשוט וחכם המבוסס על השוואת מתחים והפעלה של ממסר (Relay):

מצב תקין (יש חשמל ברשת): כאשר ספק הכוח הראשי מחובר לחשמל ומספק מתח בכניסה, המעגל מזהה זאת. הממסר הכחול מופעל ומחבר את ספק הכוח ישירות אל הצרכן (Underload).

בו-זמנית: הזרם מספק הכוח עובר דרך דיודה ונגד/רכיב הגבלה על הלוח ומנותב אל הדקי הסוללה כדי לטעון אותה בצורה פסיבית.

מצב חירום (הפסקת חשמל):

ברגע שספק הכוח הראשי מפסיק להוציא מתח (נפילת רשת), המעגל מזהה את נפילת המתח. הממסר משתחרר (נכבה) ונופל חזרה למצב המנוחה שלו (Normally Closed), שמחבר פיזית את הסוללה ישירות אל הצרכן.

חזרת המתח:

כשהחשמל חוזר, המעגל מזהה שוב את מתח הספק, הממסר נדרך מחדש, ומנתק את הסוללה מהצרכן ומחזיר אותו לעבודה מול הספק הראשי.

מפרט ונתונים:

• טווח מתחי עבודה: 5V – 48V (המודול מזהה את רמת המתח אוטומטית ועובד בכל הטווח הזה).
• זרם מיתוג מקסימלי: עד 10A (תלוי במגבלות הממסר הסיני המורכב עליו, מומלץ תמיד לקחת מקדם בטיחות של 30% ולעבוד עד 7A  ברציף).
• מגבלות המודול (אזהרות ודגשים קריטיים) – למרות שמדובר בפתרון פשוט וזול, יש לו מספר מגבלות שחובה לקחת בחשבון בתכנון המערכת:
  • זמן המעבר אינו אפסי (השהיית מיתוג)
    • בגלל שהמיתוג מבוסס על ממסר מכני, הלשונית הפנימית צריכה זמן פיזי לנוע מצד לצד (לוקח לרוב עד 15ms).
    • המשמעות: עבור צרכנים רגישים מאוד כמו מחשבים, כרטיסי פיתוח (Raspberry Pi / ESP32) או נתבים מסוימים, המעבר הזה ייחשב כניתוק רגעי והם יאותחלו 
    • פתרון: כדי למנוע את האתחול, חובה להוסיף קבל אלקטרוליטי גדול במקביל להדקי הצרכן (Underload) שיחזיק את המתח יציב למשך מספר מילי-שניות של המעבר.
  • בקרת הטעינה פסיבית לחלוטין (סכנה לסוללות ליתיום!)
    • המודול אינו כולל צ'יפ ייעודי לניהול טעינה חכם (כמו פרוטוקול CC/CV הנדרש לסוללות ליתיום). הוא פשוט מעביר מתח מהספק אל הסוללה דרך אלמנט הגבלת זרם בסיסי.המתח שיגיע לסוללה בזמן הטעינה תלוי כמעט לחלוטין במתח של ספק הכוח שלך.
    • המשמעות: אם אתה מחבר סוללת ליתיום (כמו מארז 18650), אסור להסתמך על המודול הזה כמטען הבלעדי שלה ללא מעגל הגנה (BMS) ומקור מתח מדויק ומיוצב, מחשש לטעינת יתר (Overcharge) והרס הסוללה. הוא מתאים בעיקר לסוללות עופרת-חומצה (Lead-Acid) פשוטות או למארזים בעלי הגנה פנימית/
  • מפל מתח (Voltage Drop)
    • בנתיב של זרם הטעינה והעבודה קיימים רכיבי הגנה (דיודות). זרם גבוה שיעבור דרך הדיודות האלו יגרום למפל מתח קל (בין $0.3\text{V}$ ל-$0.7\text{V}$) וייצר חום על גבי הלוח. יש לוודא שהמתח שמגיע לצרכן הסופי לאחר הנפילה הזו עדיין בטווח התקין שלו.
  • מתח הספק מול מתח הסוללה
    • כדי שהטעינה תתבצע בצורה תקינה כשהחשמל קיים, מתח ספק הכוח הראשי חייב להיות גבוה במקצת ממתח הסוללה הנומינלי (למשל, כדי לגבות מערכת של 12V עם סוללת עופרת, תצטרך ספק כוח של כ-13.8V). אם הספק והסוללה יהיו באותו מתח בדיוק, הסוללה לא תיטען במלואה לעולם.