5V ups circuito oscilante?

Oh bien, una recompensa! Finalmente fui con este circuito de aspecto no horrible que aún oscila a la tensión de la batería, ¡pero estable a una tensión superior a la batería! Es probable que el voltaje de la batería sea de 4.5 V como máximo con ácido de plomo, que es el límite inferior de la especificación del USB.

Elproblemanoeslatensióndelared,quepuedenoserestable.Puedeserinestablesoloporuninstanteynoesunproblema.Siesrealmenteinestableofueradeespecificaciones,reemplacelaverrugadelapared.Puedehabermuchascosasmalconunaverrugadelaparedquenopuedemantenerelvoltaje.Noquerríaconfiarenélparaalimentarlosmicrocontroladores.

Elproblemarealeselvoltajedelabatería,quedebecortarseunavezquecaigademasiadobajoparaevitarquelabateríasedañepermanentemente.Ajustelasresistenciasalgusto.Elcircuitoesmenoscostosoqueantes,ymásconfiable.Schottkyesmiamigo,¡yanomeimporta!Mesalvómuchodolordecabeza.Elcircuitoqueseejecutaapartirdelabateríadebepoderfuncionaramenosde4.7Vdetodosmodos.

PD:nomegustanlassolucionesdeunsolochip,jueganduroparallegaramiladodelplaneta.Además,nopuedofumarlosdeningunamanera...

ACTUALIZACIÓN:

Aquíhayunesquemamuchomáselegante(nohorrible).ComolohanseñaladoDorianyotros,elTL431requiereunacorrientemínimaparafuncionar.Entonces,serequiereunafuentedevoltajeconfiableparaoperar.Loquesignifica,tienequefuncionardesdelabatería.ElTL431realmentetienequeactuarcomouncomparador,delocontrariolosmosfetsestaránenmodolinealycomenzaránacalentarse.ElvoltajedelacompuertaseacercamuchoalvoltajedelafuentedeU2debidoalaentradadevoltajedelared.Estaeslacausarealdelasoscilacionesanteriores,nolaviolacióndelahojadedatosdeltl431.Lasoscilacionesocurriráninclusosieltl431seeliminaporcompleto.Elnivellógicodelosmosfetstampocoayuda.Paraelcircuitoacontinuación,losmosfetshansidoreemplazadospormosfetsdelcanalN.Sinembargo,estoprovocaunacaídadevoltajeenlafuentecuandoestácompletamenteactivado.Elvoltajeacargarvaríade2.8Va4.7Vyelcircuitofuncionaperfectamentesinoscilaciones.PuedeserposiblecambiarlaposicióndeR6ytl431,peroentonceselánodotl431solosubiráa2.5V,ylosmosfets(ahorareemplazadosnuevamenteconmosfetsdecanalP)permaneceránsiempreencendidos.

Peroentonces,dadoqueeltl431estásiendousadocomouncomparadordetodosmodos,ytambiénrequiereunacorrientedesuministroparafuncionar,¿porquénoreemplazarloporcompletoconuncomparadordecorrientecomoeldispositivo...Desafortunadamente,lm358noalcanzael+Vela,ylosmosfetssonnivellógico.Entonces,cuandolatensióndelaredesalta,unacorrienteinversafluyehacialabatería(0-60mAcuandolabateríacaede3.85a3.6V).Estocargarálabateríacuandolacargabaja.Esperemosqueesoseaalgobueno.Elcircuitofuncionaperfectamenteatodoslosvoltajesderedde2Va5V,sinoscilación.Elcircuitodependedelacaídadevoltajeatravésdeldiodo.Reemplazarlocon1N4148nogarantizaráquefuncionesinoscilacionessielvoltajedelabateríaesalto.ElcircuitonosimulócorrectamenteconelLM393,queesuncomparadorreal.Sesugierenpruebasadecuadasantesdesuuso.

Lasoscilacionessoncausadasporalgúntipodecondicionesdecarreraenlafuenteyenlosvoltajesdelapuertadelsegundomosfet.Todavíanoséexactamentequéestápasando.Peroloscircuitosmodificadosfuncionan,yresuelvemisproblemas.Estanoeslarespuestaperfecta.Peroeslamejorrespuesta.Estoyaceptandomipropiarespuesta.

másactualización

Nuevamentemodificado,miredecerca,losmosfetssevolteanenelejeYparaquelafuenteestéadentro.Elcircuitoahoraescompletamenteestableentodoslosvoltajesdelaredydelabatería.Dependiendodeladiferenciadevoltajedelaredalabatería,enalgunoscasospuedefluirunacorrientedegoteoalabatería(quizás60mA).ElcircuitofuncionaconunSchottkyoun1n4148(aunqueobviamentecon1n4148seextraerámásdelabateríasielvoltajedelabateríaesalto).FuncionaconelcomparadorrealLM393asícomoconelLM358,sincambios.Opamp/comparatoraceptavoltajederedodesalidaenelpinnoinversorparacompararconlabatería.Creoqueescasiperfecto.Graciasporlagenerosidad!

PS: probablemente debería reemplazar 1N4148 con 1N4007, pero 1N5819 es el mejor.

TL431 está trabajando fuera de las especificaciones, la hoja de datos indica un mínimo de 0.7mA a 1mA corriente de cátodo requerida para que la referencia funcione correctamente, consulte las tablas enumeradas en la página 5 a 13 "Parámetro de corriente de cátodo mínima para regulación".

A primera vista, R1 es demasiado alto incluso antes de que U3 reduzca el voltaje. Además, el voltaje del cátodo debe estar al menos cerca del voltaje de referencia, vea el ejemplo del comparador en la página 21 y la tabla en la página 22 y también su sentido común sobre cómo debería funcionar una referencia.

Tal vez reducir el valor de R1 y alimentarlo desde la fuente de voltaje más alto a través de dos diodos podría hacer el trabajo.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Si su circuito funciona bien con la batería y le preocupa el mayor consumo de corriente, entonces podría hacer un compromiso y modificar ligeramente el esquema para proporcionar TL431 en los parámetros solo cuando V1 sea lo suficientemente alto.

^{simular este circuito}

Actualizar

No pude hacer que su circuito funcione como es o con pequeños cambios.

El detector de caída de voltaje no funciona como se esperaba, ya que el transistor M1 está siempre abierto cuando U1 se encuentra en el rango de trabajo con un voltaje de cátodo superior a 2V.

El problema es que un bucle de realimentación de ganancia lineal amplificará el ruido y oscilará desde el margen de fase insuficiente en el bucle cerrado sin un integrador como Op Amps estable de ganancia de unidad. Hablando de op. Amperios., El TL431 es un Zener programable con baja ganancia que puede comportarse como un amplificador operacional de bucle cerrado de baja ganancia con una baja ganancia de (R6 + R2) / R2 * 2V = 4.94V.

Infracción de la hoja de datos

(Felicitaciones a Dorian por esta detección de fallas). Esta respuesta apunta más a cómo diseñar cualquier solución con un ejemplo de cambio y declaración OR FET en las especificaciones 1ª, 2ª opción (comprar o comprar) y luego 3ª marca si cree que puede hacerlo mejor o simplemente quiere aprender por errores en el paso 1.

Corriente de cátodo mínima para I min Vea la Figura 20 Vka = Vref 0.4mA min 0.7 mA regulación típica El valor y la ubicación de R1 son incorrectos. Es imposible que U1 alcance 5V desde Vbat = 4V pullup en R1, por lo tanto, solo la corriente de fuga. mal.

  

Siempre compare en un umbral que sea menor que el voltaje que está tratando de regular, NO MÁS.

Desea detectar 5V por debajo de 4V y luego cambiar las salidas.

Lamentablemente, el 4V no es una buena fuente de USB, por lo que es necesario replantear sus requisitos y cambiar los parámetros de diseño.

• Tal vez quieras habilitar 4V bat para aumentar a 5V cuando caiga el USB.
• Tal vez desee que 5V "UPS" opere desde Vbvat hasta Vmin, por lo que se necesita un regulador de impulso

• Quizás también quieras regular el cargo a Vbat

  • Estos siempre se definen en la especificación de diseño general de su sistema, "a priori", con una lista de variables y valores mínimo-máximo como cualquier hoja de datos.

  

Sugerencia para todos los novatos:

Comience de nuevo con las especificaciones de diseño adecuadas para todas las condiciones de entrada y salida.