Отключение слаботочной цепи ниже определенного напряжения

Это просто идея. Я не проверял это. Но я думаю, что это доносит простую мысль. И он использует только детали, которые вы действительно ожидаете найти в мусорной коробке с деталями:

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}

Основная идея состоит в том, чтобы превратить$Q_1$в компаратор без использования стабилитрона. Его база представляет собой один вход и представлена ​​делителем напряжения, состоящим из$R_1$и$R_2$. Его эмиттер является другим входом компаратора. Но вместо стабилитрона используется обычный диод.$C_1$не является строго необходимым, особенно с$R_5$добавлено для гистерезиса (обсуждается позже), но совсем немного имеет большое значение для снижения шума на эмиттере$Q_1$.

Некоторая обратная связь применяется с выхода (состояние включения/выключения) на коллекторе$Q_2$с помощью$R_5$, так что в цепи есть небольшой гистерезис. Вы можете отрегулировать делитель,$R_1$и$R_2$, пока он не сработает примерно в нужном для вас месте. Но$R_5$упорядочивает вещи так, чтобы точки выключения и точки включения были немного отделены друг от друга, чтобы дать хороший «мгновенный» отклик, который игнорирует некоторый шум. Вы можете уменьшить значение$R_5$для большей помехоустойчивости. Но есть компромисс, поэтому настраивайте его небольшими шагами.

Это довольно просто, поэтому я уверен, что это сработает. Я устроил это с идеей тока вашей нагрузки. Но это должно быть хорошо в разумных пределах.

Тревор делает большое замечание о избыточном токе через$R_3$,$Q_1$, и$D_1$путь, просто чтобы запустить$2\:\text{mA}$нагрузка. Он прав. Моя цель выше состояла в том, чтобы использовать только части мусорной коробки. И в моем прошлом устройства NFET и PFET с низкими порогами НЕ были частями мусорной коробки (для меня). Но они, безусловно, могут быть сегодня. И кроме того, он совершенно прав насчет избыточного тока в приведенной выше цепи.

Если у вас есть или вы можете получить BSS84 или что-то подобное, что касается пороговых значений, то следующая схема намного легче для вашего источника батареи:

^{смоделируйте эту схему}

Я сказал, что первая схема была только концептуальной. Но Тревор совершенно прав насчет использования PFET для$Q_2$как лучший выбор в такой схеме. Поэтому, если у вас есть один из них, не стесняйтесь модифицировать идею, как только что показано.

Вы также можете использовать$R_3$в схеме для настройки точного порога. Увеличение или уменьшение его изменит нагрузку на делитель и немного сдвинет порог.

Вы можете использовать стабилитрон, но вам нужно комбинировать его с некоторыми дополнительными транзисторами, чтобы делать то, что вы хотите.

Здесь, когда напряжение батареи больше, чем напряжение стабилитрона плюс падение напряжения на диоде, полевой МОП-транзистор включен.

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}

Однако точность зависит от характеристик стабилитрона и транзистора и будет чувствительна к температуре. Достаточно ли это близко для вашего приложения, я не могу сказать.

Более точным методом является использование компаратора микромощности со встроенным эталоном ширины запрещенной зоны, такого как LTC1541 , для управления полевым МОП-транзистором.

Компромисс заключается в том, что вы будете потреблять несколько микроампер, ~ 6 мкА, когда питание отключено, однако оно будет переключаться гораздо точнее при желаемом напряжении, с некоторым гистерезисом и будет намного менее чувствительным к температуре.

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}

Вышеупомянутый операционный усилитель в LTC используется в качестве другого компаратора для инвертирования выхода фактического компаратора для управления затвором P-MOSFET. Это может или не может быть проблемой. Если вы не возражаете против переключения нижней стороны, эта версия с N-MOSFET может быть лучше.

^{смоделируйте эту схему}