Circuito automático de carga / descarga del condensador

El pin de apagado (SD /) del MAX756 podría usarse para activar el refuerzo cuando la tensión de supercapacidad (\ $ V_c \ $) se carga a ~ 4.5V. Luego, el indicador de batería baja (LBI) se podría usar para desactivar el refuerzo cuando \ $ V_c \ $ ha decaído a 1.25V. Un comparador con histéresis agregada sería la corriente más baja, el recuento de piezas más bajo y la forma más repetible de controlar la SD / pin para el encendido. Dado que el MAX756 comenzará con un voltaje de entrada tan bajo como ~ 1V, cualquier comparador utilizado deberá estar operativo hasta ese voltaje para mantener el control del encendido del dispositivo. El comparador también deberá tener un drenaje abierto para que pueda conectarse por cable con la salida LBO para apagar el control. Los comparadores que se ajustan a este requisito son raros, pero el

Loscasosdelímitessonloqueesimportanteparadefinirlahistéresis.Elprimercasoes\$V_c\$acercándosea4.5VconU3-1aúnbajo.Lacorrientedepolarizaciónenelcircuitodehistéresis(\$I_b\$)esde\$V_c\$atravésde\$R_{\text{in}}\$,\$R_h\$,yU3-1yde\$V_c\$atravésdeD2(cuyacaídadirectaes\$V_{\text{sch}}\$),\$R_{\text{pu}}\$yU3-1.ConelvoltajedepuntodedetecciónU3-3establecidoporeldivisordevoltajede\$R_{\text{in}}\$y\$R_h\$:

\$\frac{V_{\text{ch}}R_h}{R_h+R_{\text{in}}}\$=\$V_{\text{ref}}\$

donde\$V_{\text{ch}}\$es\$V_c\$ensupuntomásalto.Lacorrientedepolarizaciónsepuedeescribir(con100\$\mu\$Acomodestino):

\$\frac{V_{\text{ch}}-V_{\text{sch}}}{R_{\text{pu}}}\$+\$\frac{V_{\text{ch}}}{R_h+R_{\text{in}}}\$=\$I_b\$=100\$\mu\$A

Elsegundocasoes\$V_{\text{out}}\$es5Vcon\$V_c\$decayendoasubajovalor\$V_{\text{cL}}\$.ElpuntodedetecciónU3-3enestecasoseestablecemedianteeldivisordevoltajede\$R_{\text{pu}}\$+\$R_h\$y\$R_{\text{in}}\$.ComoloscontrolesdeLBOaumentanelapagado,elúnicousodelasegundaecuacióndecasoesayudaradeterminarlasresistenciasdehistéresis.

\$\frac{V_{\text{cL}}R_h+V_{\text{cL}}R_{\text{pu}}+R_{\text{in}}V_{\text{out}}}{R_h+R_{\text{in}}+R_{\text{pu}}}\$=\$V_{\text{ref}}\$

Lastresecuacionessepuedenresolverparaencontrarvaloresparalasresistenciasdehistéresis.Elconjuntodevaloresquesemuestraenelresultadodelesquemaen\$V_c\$superandoa4.5V.

Editar:

Tambiénsedebemencionarquelosrefuerzosdirectoscomoestosnoaíslanlafuentedeentradadelacarga.Siemprehayunarutadefugaatravésdelinductoryeldiodo.Noestáclarocómoessucarga,perosinohayunelementodeaislamientoseparadoentrelossupercapítulosylacarga,esposiblequedebaagregarseuninterruptordecargaparaevitarfugasdurantelacarga.

Editar:

Encuantoalinterruptordecarga,podríasercontroladoporelcomparadordehistéresis(U3).Algocomoestopodríafuncionar:

Cuando U3-1 se pone alto para activar el refuerzo, también conectará la carga activando Q2 ( Si1304B ) y Q1 ( BZT52C5V6T ) está ahí porque un aumento en la carga ligera puede detectar el pico y el voltaje. carga. Puede que no sea necesario.

Parece que puedes usar un simple Schmitt trigger que podría controlar los MOSFET para cargando y descargando así:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab} Puede simularlo (dominio de tiempo 0-60s, paso 1s).

El problema con esta solución sería que requiere una fuente de alimentación independiente (Podría modificar el esquema para que funcione con, por ejemplo, 2 celdas de moneda de litio (~ 6V)) para el opamp, aunque no debería consumir mucha energía si elija el opamp correcto (saldrá de Ucap / 16k de la tapa y la corriente de suministro nominal de la fuente de alimentación autónoma). También puede aumentar ambos valores de resistencia en un factor de 10, para obtener un consumo de corriente incluso menor de la tapa, pero al subir puede que sea algo incompleto.

Sin embargo, si es factible depende de tu sorteo actual.

Espero que ayude o dé material para nuevas ideas.

En ausencia del circuito regulador de refuerzo que usó el OP, elegí uno para mostrar cómo podría funcionar esto: -

Escogí este circuito porque tiene una aplicación con supercápsulas: tenga en cuenta las dos tapas de 50 faradios en serie a la izquierda y tenga en cuenta que este chip de refuerzo funcionará de 0.5V a 5V. Tenga en cuenta también que tiene un pin de apagado (SD) e idealmente esto sería una entrada que tiene una especificación estricta en su umbral, pero desafortunadamente no lo tiene y esto complica ligeramente las cosas. 1.6V (o superior) en este pin enciende el conmutador y 0.25V (o inferior) lo apaga.

El truco es asegurar que a medida que la tensión de supercap se acerca a 5 V, el pin SD adquirió una tensión de 1,6 V. Esto activaría el amplificador y su salida (a través de una resistencia) podría elevar el SD significativamente más alto. Esto garantiza que a medida que el voltaje del supercapse disminuya, tendría que caer significativamente por debajo de 1,6 V antes de que se apague el conmutador.

Esa es la idea y esto podría lograrse con 3 resistencias, pero será específico del dispositivo porque los niveles reales a los que se activa y desactiva la SD son desconocidos entre 1.6V y 0.25V. Si fuera un diseño único, sugeriría usar una olla en el conmutador para ver dónde estaban sus puntos de apagado y encendido y luego elegir resistencias. Si se trata de un trabajo de producción, use un comparador como lo sugiere Linards en su respuesta, PERO la salida del comparador alimentará el pin SD.