¿Por qué mosfet no se apaga cuando el voltaje de la batería es bajo?

Me gustaría proteger las baterías de una descarga excesiva, por lo que quiero hacer un circuito de protección.

Yo hice esto:

Quiero lo siguiente: 2 baterías de 9V en serie, por lo que el voltaje total es de 18V. El regulador es de 8V, el mosfet es de canal N. Si el voltaje de la primera batería es superior a 8 V, la salida del amplificador operacional será alta, por lo que el voltaje de la puerta del mosfet del canal N será alto y el mosfet se abrirá.

Si el primer voltaje de la batería cae por debajo de 8 V, el amplificador operacional reduce la salida, por lo que el mosfet está apagado y no se consume más energía de la batería.

El problema es el siguiente:

El mosfet no se apaga cuando el voltaje de la batería cae por debajo de 5V. (solo en este ejemplo, no encontré un regulador de 8V en LTSpice)

La salida opamp no es 0V, sino su salida ~ 2v, por lo que el mosfet no se apaga.

Respuestas (1)

¿Realmente estás usando un opamp RH1028? Es completamente inadecuado, no funciona con 5v.

En particular, necesita uno que pueda reducir la salida al riel negativo.

Sería adecuado algo barato y simple como un LM324/LM358.

Tampoco puede conectar el riel de alimentación positivo al mismo punto que la entrada negativa. Puede alimentar el opamp directamente desde el riel de 18v.

El suministro de opamp negativo debe provenir directamente de la tierra; actualmente está apagando el opamp y solicitando que su pin de salida vaya debajo de su pin de tierra. Incluso cuando la salida del amplificador operacional es lo más baja posible, seguirá teniendo el mismo potencial que el drenaje del FET.

También debido a que tiene el lado negativo de su LDO de referencia conectado al FET tan pronto como el FET apague el LDO y la entrada negativa al opamp flotará hacia el riel de +18v; será difícil volver a encenderlo incluso si el la bateria supera los 5v.

Eso significará que no puede desconectar la alimentación del opamp.

En general, este circuito no funcionará bien y necesita replantearse.

Conduzca la compuerta FET desde un transistor PNP que a su vez se maneja desde el amplificador operacional (es necesario corregir la polaridad). Ponga una resistencia de la puerta a tierra. Cuando el PNP se apaga, también lo hará el FET, incluso si hay 18v en el transistor, la corriente aún puede ser extremadamente baja (sub microamperios).

Debe conectar la potencia negativa opamp a tierra, no el drenaje del FET. Le está pidiendo a la salida del amplificador operacional que esté por debajo de su riel negativo.
¿Necesitas el grifo central de la batería? O solo necesitas 18v?
Pruebe este circuito electronics.stackexchange.com/questions/213304/… y electronics.stackexchange.com/questions/19714/… y no olvide agregar una pequeña histéresis (resistencia de 100k desde el drenaje del mosfet hasta la entrada de referencia TL431)