Mida las corrientes alrededor del MOSFET M2 de 3 V cuando el interruptor está cerrado. Tengo la sensación de que 5V en su drenaje es polarizando el diodo del cuerpo hacia adelante y limitando el VOUT a 3.6V (o algún valor dictado por la resistencia ON del M6. Es posible que necesite un par de MOSFET ahí, en serie, (generalmente con sus fuentes conectadas ) para proporcionar aislamiento en ambas direcciones.
(Editar: agregar esquema)
Recuerde que esto es especulación, no lo he probado, pero la idea básica es esta
simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab
Cuando está activado, (SW4 abierto) ambos transistores M2, M7 conducen.
Cuando está apagado, ambos transistores están apagados; sus diodos corporales conducen en direcciones opuestas, por lo que ninguno de ellos conduce.
Pero me gustaría recibir correcciones o mejoras en el diseño