He creado una placa de recolección de energía de doble fuente para almacenar energía de fuentes de energía pequeñas, como un panel solar de 3V 15mA, en un supercap de 3F 2.7V y para alimentar un pequeño nodo inalámbrico (3.3V, 30mA), pero Estoy teniendo problemas con el mosfet.
El esquema está abajo:
El regulador de voltaje LTC3125 (U1) obtiene la energía del panel solar y aumenta el voltaje hasta 2.65V para cargar el supercap de 3F 2.7V.
El supercap es la entrada para el regulador incremental de voltaje de 3.3V LTC3525D-3.3 (U3) y su salida (3.3V) va a la carga (nodo inalámbrico).
Este regulador debe cortarse del circuito cuando el voltaje de la supercapía es inferior a 0,9 V y se vuelve a conectar si la supercapulación supera los 2,5 V. Esto se hace mediante el amplificador operacional no inversor con histéresis adicional, el MAX9015 (U2), que impulsa un lado bajo N-Mosfet SI2312BDS-T1-GE3 (Q1).
El amplificador operacional es alimentado por dos fuentes: si el sol brilla, es alimentado por el voltaje regulado de 2.1V del LTC3105 (LDO, pin2). Si no hay sol y supercap > 0.9V, la potencia proviene de la salida LTC3525D-3.3. Si no hay sol y supercap < = 0.9, entonces el opamp está apagado y también lo está el mosfet. Por lo general, el supercap es > 1V.
Mi problema es que, incluso en las mejores condiciones, el LTC3525 no se enciende.
Aquí mi prueba:
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en lugar del panel solar, usé una fuente de alimentación de 3V @ 70mA
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sin carga en la salida 3.3V
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Dejo que el supercap se cargue desde 0.2V. El supercap va al multímetro con cables de 60 cm (1.96 pies) para medir la corriente. La corriente es de unos 35 mA yendo al supercap.
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cuando supercap alcanza 2.5V, el mosfet se enciende
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El voltaje de la supercapa comienza a disminuir rápidamente, la corriente de descarga de la supercap es de 40 mA, en lugar de unos pocos uA.
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Mientras se estaba descargando el supercap, medí: Supercap: 2.3V. Amplificador operacional: OUT = 2.1V. Mosfet: V_GS = 2.1V; V_DS = 0V; V_GD = -2.1. LTC3525: V_IN = 2.3V; V_OUT = 2.1V. LTC3525: LDO = 2.1V, V_OUT = 2.65V
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Supercap continuó descargando hasta aproximadamente 1.78 V, luego el LDO de LTC325 comenzó a caer a 1.8 V y el amplificador operacional se apagó (mín. V_IN = 1.8 V). No sé por qué se redujo el LDO, la fuente de alimentación aún estaba conectada.
El LTC3525 parece no comenzar. El 2.1V en su V_OUT viene del LDO, no de él.
El mosfet puede realizar 4A con 2.1 V_GS y R_DS = 0.03 ohm.
La versión anterior de la placa que no tenía Mosfet funcionaba correctamente.
Tuve que usar un mosfet para desconectar el LTC3525 y su carga, ya que oscilaba alrededor del SHDN cuando se iniciaba mientras el supercap está a 0.7 V: Si el supercap se estaba cargando desde 0V, a 0.7V (umbral de SHDN del LTC3525) el LTC3525 comenzaría, bajaría el voltaje del supercap a 0.65V, el LTC3525 se apaga, el supercap se pone a 0.7V y así sucesivamente ... incluso con un límite mayor (330uF) en V_IN del mismo problema LTC3525.
Para evitar esto, pensé que un mosfet podría cortar el LTC3525 completamente hasta que el supercap esté a 2.5V. A este voltaje, el LTC3525 puede iniciarse de manera segura sin oscilar alrededor de su voltaje de umbral de SHDN.
No estoy seguro de por qué el LCT3525 no funciona, ¿tal vez las conexiones mosfet estén mal?
Todas las tapas están muy cerca (1 mm o menos) de su IC dependiente, excepto la supercapa, como ya se explicó.
Los componentes ya se han utilizado antes, excepto el mosfet.
Ya retiré y resolví el LTC3525 para estar seguro de que las conexiones estaban bien.
¿Alguna idea?
Gracias de antemano por tu ayuda
Sinceramente