El dispositivo se restablece al cambiar las fuentes de alimentación

Yo uso una estación meteorológica casera. Se alimenta con dos pilas AA (2 x 1,5 = 3,0 V nominales). El problema es que consume más de 1 mA y eso es bastante energía y debo comprar un nuevo par de baterías AA con bastante frecuencia. Es por eso que traté de conectar el dispositivo a la fuente de alimentación de mi computadora, porque la computadora está encendida durante muchas horas todos los días. Lo conecté usando dos diodos Schottky de caída baja de esta manera simple:

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Todas las conexiones (cables) y las baterías siempre están conectadas al dispositivo, la única parte que cambia es que la computadora a veces está encendida y otras veces apagada.

Es solo un éxito parcial, ya que me enfrento a dos problemas con él:

  1. Utilicé un diodo de caída baja 1N5817 que debería tener una caída de solo 0,25 V, pero aún así el voltaje parece estar significativamente reducido, porque la pantalla LCD de la estación parece que las baterías están viejas incluso cuando son nuevas. (Las pilas AA viejas tienen un voltaje más bajo que las nuevas. Yo también tengo un voltaje más bajo debido al diodo. A la estación meteorológica aparentemente no le gusta eso).

  2. El segundo y principal problema es que la estación meteorológica se reinicia siempre al encender el PC. Cuando presiono el botón de encendido en la PC, la estación meteorológica se reinicia. Y luego funciona normalmente y su pantalla LCD se ve perfecta. Cuando apago la PC, la estación cambia a la energía de la batería y continúa funcionando normalmente sin problemas.

Entiendo que el primer problema es causado por el diodo. Pero, ¿cuál es la causa del segundo problema? ¿Es algo con la baja velocidad de los diodos? ¿Las baterías del dispositivo siempre se descargan por corriente inversa momentánea al encender la PC? ¿O la fuente de alimentación de la PC necesita algo de tiempo para estabilizar su salida y la estación meteorológica se vuelve loca debido a que recibe momentáneamente un voltaje demasiado alto? ¿Puede un condensador ayudar a arreglar eso?

Mi limitación es que la solución debe ser lo suficientemente simple y económica, de lo contrario sería mejor comprar un nuevo par de pilas AA 4-6 veces al año como lo hago ahora.

¿Está compensando de alguna manera el tiempo que tarda la fuente de alimentación en proporcionar la buena señal de alimentación? Las fuentes de alimentación de la PC pueden proporcionar una salida extraña durante algún tiempo y no puede confiar en ella hasta que la fuente de alimentación indique que se ha estabilizado. Sería una buena idea colocar algún tipo de interruptor que solo encienda la PC cuando la fuente de alimentación esté lista.
¿Qué pasa con un relé? Si hay uno que pueda trabajar en 3.3 V.
Estaba pensando más en un transistor, ya que sería más fácil de implementar. El relé necesitaría más componentes externos y no estoy seguro de que la línea en cuestión sea realmente capaz de activar un relé directamente. Si no puede tener un transistor en la fuente de alimentación directamente, ¿tal vez un interruptor basado en transistor que cambiaría el relé? Luego podría usar cualquiera de los voltajes disponibles para alimentar el relé. Además, la señal es una señal de 5 V.

Respuestas (2)

Cuando enciende la PC, el voltaje salta de 3V (o menos) a 3.3V. Ese salto puede ser detectado por el circuito de reinicio en la estación meteorológica. Conecte una resistencia entre la PC y su diodo y conecte un capacitor en paralelo con la estación meteorológica. Cuando encienda la PC ahora, el capacitor se cargará lentamente al voltaje más alto y, con suerte, el circuito de reinicio no lo detectará.

El condensador puede ser grande (1000uF o más, por ejemplo), la resistencia tiene que ser grande, pero no lo suficientemente grande como para no dejar caer demasiado voltaje. Como el dispositivo usa 1 mA, una resistencia de 100 ohmios caerá alrededor de 0,1 V, lo que debería estar bien.

En cuanto a su otro problema, debe usar un relé alimentado por la PC. Cuando enciende la PC, el relé se energiza y cambia a la PC. Cuando la PC está apagada, el relé también se apagará y volverá a la batería. El capacitor tendrá suficiente energía para la transición.

Debe haber relés que puedan ser alimentados por 3.3V. De lo contrario, obtenga un relé de 5V y conecte la bobina (solo la bobina, conecte R1 a 3.3V como de costumbre) al riel de 5V en la PC.

Un esquema que incluye mis dos sugerencias. En esto, el R1 probablemente puede tener hasta 500 ohmios ya que no hay más caída de voltaje del diodo.

esquemático

Gracias, voy a comprobarlo. Quiero decir que probablemente haya algún tipo de circuito de reinicio automático que reinicia el dispositivo al encenderlo. Que tiene sentido. Desafortunadamente, los relés de 3,3 V no están presentes en nuestra tienda local.
@AlKepp, en ese caso, obtenga un relé de 5V y conecte su bobina a los 5V en la PC, mientras conecta los contactos a 3.3V.

Algunos dispositivos pueden ser sensibles a cambios rápidos en VDD, incluso dentro de lo que de otro modo serían condiciones de funcionamiento normales. Cuando VDD es de 2,2 voltios (como podría ser cuando se ejecuta con baterías menos que perfectas), una señal que se supone que es alta solo tendrá un nivel de 2,2 voltios o menos. Si VDD aumenta repentinamente a 2,9 voltios, es posible que una señal de 2,2 voltios no sea lo suficientemente alta como para considerarse una lógica alta válida. Esto podría causar comportamientos extraños dentro del dispositivo.

Es posible que pueda solucionar el problema en su caso agregando una resistencia en serie con la conexión de la fuente de alimentación de la PC. Dicha resistencia debe ser lo suficientemente pequeña para no caer más de 0,3 voltios en las condiciones de carga esperadas (para que no se agoten las baterías innecesariamente), pero puede servir para reducir la velocidad a la que aumenta el VDD. Tenga en cuenta que la mayoría de las piezas solo se ven afectadas por los cambios muy rápidos en VDD, por lo que puede ser útil ralentizar las cosas aunque sea un poco.

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