Монитор напряжения маломощной батареи

Я хотел бы измерить использование батареи моего устройства ESP32. Поскольку мое устройство работает в режиме глубокого сна 99% времени, важно, чтобы схема мониторинга батареи не слишком увеличивала текущее использование, пока устройство находится в спящем режиме (я буду проверять уровень заряда батареи только один раз в неделю, когда устройство будет включен).

Я следовал этому руководству , в котором описывается схема использования маломощной батареи с использованием полевого транзистора с p-каналом, позволяющая пропускать ток через делитель напряжения только при включенном цифровом выводе ввода-вывода.

Монитор батареи JEELabs

Я попытался смоделировать эту схему здесь , однако она ведет себя не так, как ожидалось. Когда я переключаю цифровой ввод-вывод на ВЫСОКИЙ, ворота p-канала не открываются. Если я заменю конденсатор на провод, кажется, что схема по крайней мере включается и выключается, но, похоже, здесь есть важная причина для включения конденсатора.

Что-то не так со схемой, показанной в этом руководстве? Что-то не так с моей симуляцией схемы?

(Примечание: я также успешно смоделировал схему, приведенную в этом ответе , но я предпочитаю версию jeelabs.org просто потому, что в ней используется меньше компонентов. Этот вопрос заключается в том, чтобы выяснить, будет ли она работать для меня.)

Ответы (1)

Проблема со схемой, которую вы нам дали, заключается в том, что для включения MOSFET конденсатор должен быть сначала разряжен. То есть правая сторона крышки должна быть на том же или близком к тому же напряжении, что и затвор.

На самом деле есть только один способ сделать это, то есть включить выходной контакт в высокое состояние и подождать достаточно долго, пока заряд на конденсаторе не выровняется, затем установить низкий уровень на выводе и провести измерение.

После этого либо снова установите вывод на высокий уровень и оставьте его в качестве выхода, либо выключите вывод и повторите весь процесс снова в следующий раз.

Добавление пути разряда было бы лучше, как показано ниже, но оно добавляет ток утечки R5 обратно через GPIO.

Однако: имейте в виду, что GPIO должен выдерживать полное напряжение батареи в этих цепях. PNP в связанном ответе, который, на мой взгляд, является гораздо лучшим решением, обеспечивает изоляцию, которая вам, вероятно, нужна. Хотя я мог бы заменить BC547 NPN на полевой МОП-транзистор с малым сигналом.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Большое спасибо. Теперь я понимаю, как конденсатор обеспечивает буфер тока, который можно использовать для измерения напряжения на АЦП в течение короткого периода времени. Если я уменьшу скорость симуляции, это ясно покажет, что напряжение АЦП увеличивается до 3,2 В, когда GPIO переходит от высокого к низкому. Однако, как вы говорите, GPIO подвергается воздействию всех 4,2 В батареи, поэтому это не сработает для меня (высокое напряжение контактов GPIO на ESP32 составляет 3,3 В).
Монитор напряжения маломощной батареи
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v