Schakeling met 2 power inputs en batterijlader

// TLDR; waarom kan ik het opladen van de batterijen niet schakelen met dit circuit?

Hoi allemaal, ik ben een schakelingetje aan het maken waar ik twee powersources op kan aansluiten (interne batterij B+ (8 AA NiMH) en noodstroomaansluiting vEXT (9V)). Het circuit moet voorkomen dat deze twee inputs terugvoeden naar elkaar, dit werkt zoals bedacht met P-channel mosfet Q2 en diode D4.

Waar het mis gaat is dat ik een lader heb toegevoegd voor de batterijen op B+. J5 is de oplaadconnector waar een 12V adapter aan hangt, deze moet door de MCU kunnen worden gekoppeld dan wel ontkoppeld van de batterijen. Het idee is dat bij het inpluggen van de lader de batterijen gaan laden totdat de MCU het NiMH-spanningsdipje in de batterijen ziet en de lader afschakelt.

Wanneer ik de CHA pin in- en uitschakel zie ik keurig 3.3 V en 0 V op de gate van N-channel mosfet Q3, dus dat werkt. Bij versie 1 met alleen Q3 bleef de spanning spanning op B+ gelijk aan de spanning op de oplaadconnector (ook zonder batterijen) - de lader kan dus niet worden uitgeschakeld:

In Versie 2 heb ik P-channel mosfet Q5 toegevoegd, maar die lijkt echter niet te schakelen. De lader blijft nog altijd 'aan':

Iemand een idee wat ik verkeerd doe?

Arco

Special Member

Op 6 juni 2020 14:01:51 schreef Cortevoor:
Bij versie 1 met alleen Q3 bleef de spanning spanning op B+ gelijk aan de spanning op de oplaadconnector (ook zonder batterijen) -
de lader kan dus niet worden uitgeschakeld

Dat lijkt me logisch en zelfs onontkoombaar: ze zitten aan elkaar gesoldeerd... ;)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Inderdaad, maar als de lader verder zweeft, mag je in plaats van de + ook de - schakelen om de laadstroom te onderbreken.

Het klinkt alsof de TS gewoon verkeerd heeft gemeten; alles ten opzichte van de ground van het circuit, en dan is het logisch dat die spanning hetzelfde is (de + van de lader en accu zitten inderdaad hard aan elkaar), maar de spanning zou wel moeten stijgen zodra je de MOSFET aan zet.

Echter, zoals de MOSFET nu staat, zal deze in geleiding gaan als de spanning over de laderaansluiting hoger is dan de accuspanning; immers gaat de source van de MOSFET in dat geval negatief, en is 0V t.o.v. de ground dus nog steeds een positieve gate-source spanning. Zodra de MOSFET gaan geleiden, zal de spanning over de accu stijgen en de spanning over de lader dalen (als deze in constant-current mode gaat), totdat het verschil daartussen net genoeg is om de MOSFET voldoende in geleiding te houden voor de stroom die op dat moment loopt.

[Bericht gewijzigd door SparkyGSX op zaterdag 6 juni 2020 15:10:55 (18%)

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Arco, daar heb je natuurlijk helemaal gelijk in 8)7 Ik bedoelde dat ik ook met die schakeling de lader niet uitgeschakeld krijg door de - te schakelen :)

Sparky, dank voor je uitleg! Ik snap nu waarom die inderdaad in geleiding blijft onafhankelijk van Q3. Heb je een idee hoe ik dit wel zou kunnen laten werken?

Zou een optocoupler nog een oplossing kunnen zijn? Ik ben daar niet heel bekend mee.

De source van Q3 blijft altijd hoger dan 3.3V; deze zal dus altijd uit blijven, omdat de gate-source spanning altijd negatief blijft.

Q5 is een P-channel MOSFET, dus die gaat aan als de gate lager is dan de source. Als je die nou eens een weerstand tussen zijn gate en source geeft, blijft hij standaard uit, en met Q3 kun je die gate naar de ground trekken om hem aan te zetten. Q3 staat dan dus met zijn source aan de ground, en kan dus met een 0-3.3V signaal aangestuurd worden.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Dank Sparky, dat werkt inderdaad als een trein _/-\o_

Hieronder het definitieve schema, mochten mensen op zoek naar zoiets via de search op dit topic stuiten:

Als Q3 in geleiding staat wordt de gate van Q5 naar GND getrokken en als die niet in geleiding staat wordt deze door R18 naar de source van Q5 getrokken. R10 kan daarom achterwege blijven, toch? Het werkt in ieder geval zonder R10 net zo goed als met :)

Ja, sterker nog, R10 staat verkeerd, die werkt R18 tegen, waardoor je altjd -1/11de van de laderspanning op de gate houdt (ten opzichte van de source). Dit is waarschijnlijk niet genoeg om de MOSFET open te zetten, dus dat merk je niet, maar het is zeker niet de bedoeling. R10 moet dus helemaal weg; R18 houdt de MOSFET uit tenzij je Q3 aanstuurt.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken