fuga de corriente del amplificador operacional desconocido

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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 para encontrar la causa de una fuga de corriente. El esquema es a continuación:

ElreguladordevoltajeLTC3125(U1)obtienelaenergíadelpanelsolaryaumentaelvoltajehasta2.65Vparacargarelsupercapde3F2.7V.

Elsupercapeslaentradaparaelreguladorincrementaldevoltajede3.3VLTC3525D-3.3(U3)ysusalida(3.3V)vaalacarga(nodoinalámbrico).

Estereguladorseapagacuandoelvoltajedelasupercapestápordebajode0.9Vyseiniciasilasupercapsuperalos2.5V.Estosehacemedianteelamplificadoroperacionalnoinversorconhistéresisadicional,elMAX9015(U2),queimpulsaelpindeapagadodelLTC3525.

Elamplificadoroperacionalesalimentadopordosfuentes:sielsolbrilla,esalimentadoporelvoltajereguladode2.1VdelLTC3105(LDO,pin2).Sinohaysolysupercap>0.9V,lapotenciaprovienedelasalidaLTC3525D-3.3.Sinohaysolysupercap<=0.9,entonceselopampestáapagadoytambiénloestáelLTC3525.Porlogeneral,elsupercapes>0.9V.ElVCCmínimodelop-ampes1.8V.

TambiénhayunaconexióndesupercapaVCCdelop-ampatravésdeldiodoD9,perohiceestosoloparapermanecerdentrodel"rango de voltaje del modo de comando de entrada" del op-amp (VCC + 0.2V). Sin esto, tuve una fuga de corriente, cuando el sol no brillaba debido al latchup del amplificador operacional.

Todo funciona bien, excepto por una fuga actual que ocurre cuando:

  • 1.24 V < V_Supercap < 2.5V

  • Voltaje de entrada solar < (V_Supercap + (0.2V o más))

  • LTC3525 no iniciado (sin salida de 3.3V)

En esta situación, el supercap descarga aproximadamente (44uA-60uA) en lugar de cargar (0.01mA o más).

Si desconecto el panel solar, no hay fugas de corriente. Si su voltaje es similar o superior al voltaje de supercap, el supercap se carga.

Sospecho que la causa es algo en el amplificador operacional, ya que su V_REF interno = 1.24V y lo uso directamente conectado a la entrada IN- del opero-amplificador. La impedancia de salida V_REF es 35kOhm, y las fugas actuales son exactamente V_Supercap / 35kOhm. Los IN y V_Ref están a 1.24 V tan pronto como el supercap > = 1.24V.

¿Cuál podría ser la causa de esto y cómo puedo resolverlo? ¿O tal vez el problema está en otra parte?

Muchas gracias por tu ayuda.

U1 (LTC3105) 

  AUX  =  1.49V   
  V_OUT = 1.49V  
  SW    = 1.07V   
  V_IN  = 1.07V   
  FB    = 0.53V
  LDO   = 1.49V   
  MPPC  = 1.39V

U2 (MAX9015) 

  REF=IN- = 1.23V
  IN+     = 0.72V
  VCC     = 1.44V
  OUT     = 0V

U3 (LTC3525) 

  SHDN    = 0V
  V_IN    = 1.49V
  SW      = 1.49V
  V_OUT   = 0V

PSU (para simular una célula solar): 

 1.10V 30mA

Consumo de corriente de la PSU = 0mA.

Supercap: 

 1.49V discharging at 44uA
 If I turn PSU off, supercap discharges with 12uA.
    
pregunta haku15

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U1 (LTC3105) 

. FB    = 0.53V      AUX  =  1.49V   
  LDO   = 1.49V      V_OUT = 1.49V  
  FBLDO =    0V      PGOOD = open
  SHDN* = open       SW    = 1.07V   
  MPPC  = 1.39V      V_IN  = 1.07V

Si la PSU está apagada, V_IN en U3 está abierto y C4 = 3F / 2.7V
  - V_OUT / (R4 + R5 // R6) = 1.49 / (300k + 560k // 620k) = 2.48uA
  - V_OUT / (R1 + R2) = 1.49 / (1M + 1.65M) = 0.56uA
  - arriba = 3uA total
  - Supercap descarga con 12uA.
  - Fuga D9 =? con Vf = 1.49-1.44 = 0.05V

  • ELIMINE D9 para aislar y luego elimine cualquier otra ruta por causas de fuga

U2 (MAX9015) 

. REF   = 1.23V      n.c.
  IN-   = 1.23V      Vcc   = 1.44V  
  IN+   = 0.72V      OUT   = 0V 
  Vee   =    0V      n.c.

U3 (LTC3525) 

  SHDN    = 0V       SW    = 1.49V
  GND     = 0V       GND   = 0V  
  V_IN    = 1.49V    V_OUT = 0V

PSU (para simular una célula solar): 

 1.10V 30mA Supercap: 
 1.49V discharging at 44uA
    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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