Ayúdeme a identificar cuál es la causa del calentamiento MOSFET con este circuito del sistema de respaldo de batería

He creado un circuito como proyecto de hobby para mi enrutador. Con este proyecto quiero alimentar mis dos enrutadores de 9V en caso de una falla de energía.

Dos enrutadores combinan usos de alrededor de 600 mA.

Estoy usando dos baterías 18650 en serie como energía de respaldo y una fuente de alimentación SMPS de 2 A y 9 V para alimentar dos enrutadores.

También estoy usando el chip Atmega328P para monitorear el voltaje de la batería y el sensor de corriente ACS712 para realizar un seguimiento de la capacidad de la batería.

El problema que tengo con este circuito es que cuando se corta la energía, el MOSFET se calienta mucho y los enrutadores se reinician. Después de unos segundos, los enrutadores obtienen energía y funcionan normalmente.

Además, si tiro de la fuente de alimentación de la pared del circuito para provocar una falla de energía, el circuito cambia a la batería al instante y el MOSFET no se calienta.

MOSFET que estoy usando en este circuito es IRF9530.

¿El MOSFET se calienta y no cambia a la batería al instante porque cuando ocurre una falla de energía, el adaptador de corriente no pasa a 0V al instante?

Se agradece cualquier ayuda para identificar y resolver este problema.

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¿Por qué no hacer que el ATMEGA328P realice la conmutación MOSFET y luego, además, hacer que otro canal analógico controle el voltaje del adaptador de 9V? De esta manera, el FET puede encenderse/apagarse por completo y no quedarse a la mitad del modo creando mucho calor. Es probable que necesite agregar un transistor NPN adicional en el circuito de compuerta MOSFET para traducir la oscilación de la señal del pin GPIO de MCU al rango más alto necesario para el MOSFET.
Un par de capacitores grandes, digamos 1000uF (uno en la salida de 9V, el otro en la entrada del bloque de 5V ayudaría a mantener viva la energía hasta que se active la conmutación. También debe resolver un circuito de conmutación de acción positiva para el Fallo de alimentación de 9V
Gracias chicos por la entrada. Ya estoy monitoreando los voltajes de la batería, el adaptador de pared y la salida. así que voy a ver cómo funciona al cambiar MOSFET con MCU. originalmente pensé que MCU sería más lento para determinar la caída de voltaje y controlar el encendido / apagado del MOSFET.

Respuestas (1)

Creo que lo resolvió usted mismo: su suministro de 9V cae a cero demasiado lentamente. En la mayoría de las fuentes de CC, aparece un condensador grande en su salida, que puede descargarse demasiado lentamente a medida que cae a través de la región crítica de +8 a +6v, donde el MOSfet está parcialmente encendido.
La mayoría de las fuentes de alimentación están diseñadas para generar corriente y se niegan a absorber corriente. Si su suministro de 9v alimentado por la pared lo hace sin quejarse, entonces tal vez esta simplificación podría funcionar:

esquemático

simule este circuito : esquema creado con CircuitLab Sin embargo, su monitor actual no puede discriminar entre las fuentes de alimentación wall_pwr y Vbackup. Y no es una solución robusta.
Una alternativa es reducir sus 10K a algo así como 200 ohmios (1W) para ver si se puede acelerar la descarga.

¿No sería un diodo Schottky, con su caída de tensión directa más baja, una mejor opción que un 1N4001?
@AndrewMorton: sí, Schottky sería mejor. Mejor aún sería el PmosFET, conmutado positivamente por el microcontrolador, como ha sugerido Michael Karas. Dado que el voltaje aquí está siendo monitoreado por ese microcontrolador, debería poder ver cuándo Vwall_pwr cae de 9v a +8.4v
@glen_geek Gracias. Voy a ver cómo funciona cuando el MCU realiza el cambio.
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