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 Tengo problemas para encontrar la causa de una fuga de corriente.
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 se apaga cuando el voltaje de la supercapa se encuentra por debajo de 1.1V y se inicia si la supercap está por encima de 2.3V. Esto se hace mediante el amplificador operacional no inversor con histéresis adicional, el MAX9015 (U2), que impulsa el pin de apagado del LTC3525.
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 > 1.1V, la potencia proviene de la salida del LTC3525D-3.3. Si no hay sol y supercap < = 1.1, entonces el opamp está apagado y también lo está el LTC3525. Normalmente, el supercap es > 1.1V.
Mi problema es el siguiente.
Dejé que el supercap se descargue gracias a una carga de resistencia de 1k en la salida de 3.3 V del LTC3525.
A 1.1 V, el amplificador operacional controla el pin SHDN del LTC325 bajo (0.00 V) y este último se apaga (salida de 0.00 V) y el consumo de corriente del supercap es de aproximadamente 10uA. Con una fuente de alimentación, simulo un panel solar y cargo la supercapa con 30mA a 3V.
Después de unos segundos, apago la fuente de alimentación, el supercap detiene la carga, el consumo de corriente es de 10uA durante 1 segundo, luego de repente pasa a 2.3mA (1k res como carga) y la salida del LTC3525 es aproximadamente 0.4V si supercap @ 1.4V o 1V si supercap @ 1.8V.
En el pin SHDN del LTC3525 mido max 0.2V (sondeando cada 5 ms), promediando 0.04V. el LTC3525 se apaga si SHDN < 0.4V y comienza si > 1V. Agregué la resistencia desplegable con un valor bajo (20K) en la salida del amplificador operacional, para que no flote.
La fuga de corriente permanece allí hasta que el supercap va a aproximadamente 1.2V. Si enciendo la fuente de alimentación unos segundos y la apago, el problema se repite.
Si dejo el tablero apagado unas horas y sin el supercap, luego apago la fuente de alimentación solo un par de segundos, no hay fugas de corriente. Si dejo el psu por 10 segundos más, la fuga actual comienza nuevamente.
Sostener con pinzas de cerámica un resistor en paralelo con R8 (desplegable en la salida del amplificador operacional) pero en otro pin de GND (supercap GND), mientras que la fuga se ha producido, la detiene. Si conecto esa resistencia antes de que comience la fuga actual, no solucionará el problema.
¿Quizás la salida del amplificador operacional está flotando muy rápido, no lo veo con el multímetro y se está apagando y encendiendo el LTC3525 muy rápidamente? Si es así, ¿cómo evito la flotación, si no hay una fuente de alimentación en algún lugar del circuito?
¿O quizás la causa es otra cosa?
Gracias por tu ayuda
Sinceramente