Agregando histéresis al MOSFET usado como un interruptor

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Tengo un circuito de detección de bajo voltaje que utilizo para disparar uno de los dos LED (verde y rojo) que se apaga de una celda de batería de + 9V. A medida que la batería se descarga, su voltaje de salida disminuye, hasta que finalmente alcanza el nivel de 6.9V. Cuando la batería proporciona un voltaje de salida superior a 6,9 V, el LED verde se enciende y actualmente fluye desde la fuente hasta el drenaje del PMOS, Q4. Si el voltaje cae por debajo de 6.9V, el LED verde se apaga, el LED rojo se enciende y la salida de Q4 se apaga.

Sinembargo,comomencionéotrocomentaristaenunapreguntaseparadaenpartedeestecircuito,deberíaimplementarhistéresisdealgunaformauotraparaquenotengaelcircuitoalternandoentrelosdosLEDenelpuntodecortedebidoalpromedioLacargadelcircuitocambiacuandoestáenelmododeoperación"verde". ¿Cuál es la forma más sencilla de abordar esto?

¿Tengo un comparador alimentando la puerta del PMOS? Como se espera que mi riel de voltaje cambie, no puedo usar un divisor de voltaje a través de Vcc y Gnd como referencia. Mi intención es que el circuito permanezca en la región "roja" (es decir, cortando Q4) si ingresa a esa región, con cierta tolerancia de ruido cuando el circuito se enciende por primera vez.

Gracias.

Editar

Simulé el circuito con Asmyldof a continuación utilizando una resistencia de 100R para la carga y un par de fuentes de alimentación de CA con una compensación compartida de 6V, y una amplitud de 0.5V (sinusoides de frecuencia de 60Hz y 120Hz) , y la simulación debajo de ella. Esto parece compensar la señal de salida con respecto a la alimentación de la fuente de entrada. ¿Es esto realmente una histéresis, o mi simulación es simplemente terrible? Gracias!

Circuito modificado

Simulacióndecircuito-Azulclaro:Rieldealimentación,Naranja:Voltajedesalida/carga

    
pregunta DevNull

1 respuesta

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Dibuje solo el bit PMOST de su esquema:

EDIT2: Olvidé por completo agregar la resistencia de pull-up de 10k. Se ha añadido ahora, R4. Lo siento.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Básicamente, cuando se enciende el mosfet, el R3 en mi esquema pone una corriente complementaria en el transistor y el diodo Zener tendrá que conducir un poco menos de corriente para apagar el transistor, reduciendo el voltaje de apagado un poquito. Cuando MOST se apaga, el soporte desaparece y el circuito tendrá una mejor oportunidad de mantenerse estable. Ahora, tenga en cuenta que R2 y R1 tienen que poder tirar de la base de Q1 (en mi esquema) por debajo del umbral de 0.6V, por lo que R3 no debe ser demasiado pequeño y R1 y R2 no deben ser demasiado grandes. Si no se apaga, calculo mal el transistor y es posible que tenga que aumentar R3, aunque creo que está lo suficientemente cerca.

EDIT1: En respuesta a su simulación: Como dije, podría estar apagado con el transistor. Lo que ve es la caída de voltaje en el diodo, por lo que tal vez el sistema no se apague, o demasiado tarde.

Intente simular con un rango mayor de voltajes para ver qué sucede, luego vea si un R3 más grande ayuda a elevar el voltaje de corte. Aparte de eso, puedes ajustar el zener, aunque eso también ajustará el disparador del LED. Ten en cuenta que las simulaciones no son sagradas. Podría modelar todo el transistor y hacer un cálculo de rango completo de las corrientes y los puntos de corte, pero eso es algo que no he hecho en mucho tiempo, por lo que probablemente solo tendré tiempo para sentarme realmente en él durante bastante tiempo. unos días más.

También es posible que una frecuencia más baja muestre resultados diferentes, pero eso es bastante improbable, ya que desde la perspectiva de transistores discretos y mosfets, 120Hz ya es bastante DC.

EDIT3: Cuando quise hacer un cálculo, miré el esquema y vi que olvidé el resistor pull-up en mi esquema, R4. Es un descuido absoluto de mi parte, pero estas cosas suceden. Ahora que se agregó, ejecuté mi propia simulación de laboratorio de circuitos con el siguiente esquema:

simular este circuito

Con estos resultados:

Se puede ver que se apaga a aproximadamente 5,5 V y se vuelve a encender a aproximadamente 6,3 V: ¡Histéresis! Como se dijo, es posible que tengas que cambiar un poco el zener, si la batería de 9V es recargable, puede estar presionándola un poco, aunque eso sigue siendo 0.92V por celda, por lo que deberían sobrevivir lo suficientemente bien.

A medida que aumenta o disminuye el R3, digamos que entre 90k y 330k la ventana de histéresis cambiará, siendo 90k una ventana bastante grande y 330k como una ventana pequeña.

    
respondido por el Asmyldof

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