Ich versuche, eine Verriegelung für eine Energy-Harvesting-Anwendung mit einem System mit sehr geringem Stromverbrauch zu entwerfen. Grundsätzlich habe ich ein Setup mit einem geregelten 3,3-V-Ausgang, der eine Schaltung antreibt, die von einem Kondensator betrieben wird, der von einem Energy-Harvesting-System aufgeladen wird. Wenn sich das System jemals ausschaltet, weil ihm die Energie ausgeht, möchte ich einen Schalter, der verhindert, dass Strom vom 3,3-V-Ausgang zum Stromkreis fließt. Dieses Ausschalten kann daran erkannt werden, dass der Ausgang unter 3,3 V abfällt oder dass die Ladung über dem Kondensator unter 4 V abfällt. Ich möchte den Schalter dann nicht wieder schließen, bis der Kondensator auf 16 V aufgeladen ist. An diesem Punkt sollte das System mit der Stromaufnahme beginnen. Etwas, das nützlich sein kann, ist, dass der Ausgang immer bei 3,3 V liegt, wenn der Kondensator auf diesen Pegel geladen ist.
Ich habe Probleme damit, weil es keine echte Konstantspannungsversorgung gibt und das System einen geringen Stromverbrauch haben muss. Möglicherweise muss das System auch nach dem Schließen des Schalters für längere Zeit eingeschaltet bleiben.
Könnte eine Art Komparator mit einer Hysterese von wenigen Volt funktionieren? aber ich weiß nicht, wie ich das ohne eine Vcc-Eingabe hinbekommen würde.
Als Update habe ich versucht, einen Komparator zu verwenden, der an eine Verriegelung gebunden ist, von der ich dachte, dass sie eingeschaltet bleiben würde, bis kein Strom mehr vorhanden ist, aber es scheint nicht funktioniert zu haben. Irgendwelche Ratschläge, wie man das so lange anhält, bis es stirbt? https://www.circuitlab.com/circuit/67e536/possible-latch-mide/
Während ein gut ausgeglichenes Back-to-Back-Wechselrichterpaar eingeschaltet ist, hat es eine starke Tendenz, sich selbst in einen von zwei Zuständen zu treiben; durch "Überlasten" eines der Wechselrichter ist es möglich, ihn in den anderen Zustand zu schalten. Wenn die Stromversorgung unterbrochen wird, führt die interne Knotenkapazität dazu, dass die internen Schaltungsknoten einen erheblichen Teil ihrer Ladung für eine ganze Weile halten; Durch erneutes Anlegen der Stromversorgung wird das Gerät in seinem vorherigen Zustand wieder hochgefahren. Wenn der Stromkreis für längere Zeit ausgeschaltet ist, ist es möglich, dass genügend Ladung abgebaut wird, dass der nächste Einschaltzyklus im falschen Zustand ist, aber das kann viele Minuten oder sogar Stunden dauern.
Wenn die Schaltung perfekt ausbalanciert ist, kann der Einschaltzustand nach längerer Abschaltung unvorhersehbar sein. Wenn man die Schaltung leicht aus dem Gleichgewicht bringt, kann man sicherstellen, dass die Schaltung in Richtung des einen oder anderen Zustands "driftet", auf Kosten der Verringerung der Zeitdauer, in der sich die Schaltung an den anderen Zustand "erinnern" kann. Beachten Sie auch, dass es wichtig ist sicherzustellen, dass der Stromkreis störungsfrei ist, während der Rest des Stromkreises ein- und ausgeschaltet wird. Das ist der Grund für die Verwendung von Invertern anstelle der "üblicheren" NAND- oder NOR-Gatter.
Wenn man zwei Inverter verwendet, die über Widerstände miteinander rückgekoppelt sind, und dann N-Kanal-MOSFETs hat, die den Eingang beider Inverter auf Low ziehen können, dann wird die Verriegelungsschaltung dies tun, vorausgesetzt, dass die externe Schaltung keine positive Spannung an die Gates dieser MOSFETs anlegt frei von äußeren Einflüssen sein. Wenn sich die Wechselrichter selbst auf einem Chip befinden, dieser von der Hauptstromversorgung des Systems diodenisoliert ist und Kondensatoren von jedem Wechselrichtereingang zur Masse liegen, kann es jedoch möglich sein, die "Speicherzeit" auf Tage oder Wochen zu verlängern Ich habe so etwas nicht ausprobiert.
Phil Frost
John Doe