Diseño de un circuito de protección de batería inversa de bajo voltaje de celda única

Tengo un diseño que funcionará con una batería AA de 1,5 V de una sola celda y quería proporcionarle cierta protección de batería inversa y, al mismo tiempo, maximizar mi tiempo de funcionamiento. La forma clásica de hacer esto es solo con un FET.ingrese la descripción de la imagen aquí

Pero luego estaba leyendo una nota de la aplicación TI donde notan que cuando una batería se agota a 0,8 V, el voltaje no es suficiente para encender completamente el FET y funcionará en la región lineal. Por lo tanto, el RDSon es mucho más alto y la caída de voltaje no permitirá que el regulador (que se coloca después de la protección) se encienda.

Su solución en la nota de la aplicación es un regulador que tienen con una salida Vaux que carga hasta 2.5V antes de encender la salida principal. Este pin Vaux se usa para levantar la puerta del FET y así encenderlo. La parte que usan es demasiado pequeña para mí y estaba tratando de encontrar una manera de obtener esta función de manera discreta o con algún IC adicional.

¿Alguien se ha topado con una aplicación como esta antes o tiene algún consejo?

Busqué algunas bombas de carga pero se detuvieron alrededor de la entrada de 0,9 V donde quiero bajar a 0,7 V (su circuito puede hacer 0,5). Busqué algunos otros reguladores y he considerado usar su regulador solo por su capacidad vaux :) Finalmente, una batería AA es un requisito difícil, no tengo otra opción aquí.

Aquí está el circuito TI como referencia:ingrese la descripción de la imagen aquí

¿A qué te refieres cuando dices que la pieza es demasiado pequeña para ti? ¿No hay suficiente corriente o la huella es demasiado pequeña para soldar? (Puede comprar pequeñas placas que adaptarán SMD a DIP y demás).
Lo siento por demasiado pequeño, quise decir corriente de salida insuficiente

Respuestas (3)

El mosfet que ha mostrado es válido, pero los voltios de compuerta disponibles son, por supuesto, solo los voltios de la batería. Encontrar un mosfet que dé poca resistencia a, digamos, 1 voltio será difícil, si no imposible. Recuerde que el voltaje de la fuente de puerta debe estar significativamente por encima de los voltios de umbral. Hay dispositivos que no he usado que tienen un umbral de fuente de puerta de 600 mV. Es posible que no proporcionen una resistencia lo suficientemente baja para usted en una sola celda alcalina. Hay osc circuitos que podrían rectificarse para crear un voltaje de compuerta realista. He usado un dinatrón modificado que comienza en 700 mV y puede bajar hasta 300 mV en una aplicación TEG. Hay otros circuitos osc como el ladrón de julios y el osc de bloqueo que no he probado pero podría funcionar. Al arrancar, el mosfet no tiene voltios de puerta, por lo que el diodo del cuerpo podría desperdiciar, digamos, 600 mV.

Parece una gran molestia solo para una protección de batería inversa.

Una solución alternativa que se me ocurre:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Si se invierte la batería, fluye mucha corriente a través del diodo. Muchos circuitos (chips) pueden manejar un voltaje inverso tan pequeño, pero verifíquelo. La gran corriente quema el fusible. Para una caída de voltaje de diodo aún más baja, use un diodo Schottky pero tenga cuidado de que estos pierdan corriente inversa a temperaturas más altas.

Puede hacer que el fusible sea un fusible de vidrio reemplazable estándar o un polifusible (estos se recuperan después de un tiempo).

Sí, otra solución es una solución mecánica . Una vez trabajé en un producto que funcionaba con una sola celda AAA. Tenía una protección de batería inversa no electrónica. El contacto positivo de la batería estaba ligeramente empotrado en la caja de plástico. Por lo tanto, el terminal negativo plano de una batería no puede hacer contacto con ella. Pero el polo positivo de la batería sobresale un poco, lo suficiente para hacer contacto. Eche un vistazo a algunos dispositivos (como un control remoto) que funcionan con pilas AA o AAA y verá a qué me refiero.

Gracias, consideré un fusible, pero no es muy fácil de usar, así que todavía estoy buscando una solución eléctrica. Necesito más gritos. Lo puse al revés, gíralo.
Como sugerí, eche un vistazo al polyfuse: en.wikipedia.org/wiki/Resettable_fuse Se "reinicia" después de que se haya enfriado. No es necesario reemplazar un polifusible.
Me gusta la sugerencia de polyfuse. Estos dispositivos son muy fáciles de usar.

Podría imitar la funcionalidad usando componentes analógicos/discretos, pero supongo que no valdrá la pena. En primer lugar, puede terminar con una menor eficiencia en general. Si este no es un diseño de producción, podría considerar usar una placa de terceros como esta de SF .