2 Voltaji karsilastir, yuksek olani cik, (power path, batarya-usb guc kontrolu)

[Under Ground]

P kanal oldugu icin gate 0v olunca batarya gecis sagliyor, eger 5V gateye baglanirsa da -1.7v~ fark olacagi icin 5V diyot uzerinden geciyor

@0xyit Teşekkürler efendim. Biraz daha tefekkür edeyim devre hakkında. Herhalde şu çok duyup da derinlemesine anlayamadığım low side mosfet durumunun uygulaması herhalde paylaştığınız devre.

 

[0xyit]

En son bunu çizdim. Bir sıkıntı görebilen var mı ?

 

[birisim]

En son bunu çizdim. Bir sıkıntı görebilen var mı ?

Kullanılacak mosfet'in Vgs(th) değeri ne kadar?

 

[taydin]

Giriş Yap

Giriş Yap

www.picproje.org

Yukarıdaki linkte bu konu tartışılmıştı. Fikir verebilir.
Özellikle 2.sayfada güzel çip önerileri var.

@fide sadece giriş yap ekranı çıkıyor. Giriş yapmadan picproje'den konu veya mesaj görüntülenemiyor mu?

 

[0xyit]

Kullanılacak mosfet'in Vgs(th) değeri ne kadar?

-1.5V typ diye hatirliyorum, pcye gecince tekrar kontrol ederim

 

[taydin]

@0xyit Teşekkürler efendim. Biraz daha tefekkür edeyim devre hakkında. Herhalde şu çok duyup da derinlemesine anlayamadığım low side mosfet durumunun uygulaması herhalde paylaştığınız devre.

Bu yapının çalışması için Vbatt ve Vusb birbirine yakın olması lazım. Aralarındaki farkın PMOS gate eşik voltajından daha az olması lazım.

Mesela Vbatt 12V, Vusb 5V ise ne oluyor? Vusb varsa da, yoksa da PMOS iletimde kalıyor.

 

[0xyit]

Bu yapının çalışması için Vbatt ve Vusb birbirine yakın olması lazım. Aralarındaki farkın PMOS gate eşik voltajından daha az olması lazım.

Mesela Vbatt 12V, Vusb 5V ise ne oluyor? Vusb varsa da, yoksa da PMOS iletimde kalıyor.

Ben de acemi sayilirim ilk defa boyle bir devre kurdum (mosfeti detaylica incelemem gereken), USB 5V iken, VBAT yerine USB secilmesi icin 2.5>VBAT>3.5 olmasi lazim yanlış anlamadıysam.

 

[birisim]

-1.5V typ diye hatirliyorum, pcye gecince tekrar kontrol ederim

USB yokken ilk anda MOSFET'in source gerilimi MOSFET içindeki diyotdan dolayı Vbat-0.6 olur. MOSFET gate'i R39 dirençten dolayı 0. Vgs ise Vbat - 0.6V olur.
Bu gerilim MOSFET'in sadece açılması için değil, Rds değerini beslenecek devrenin impedansından yeterince aza çekmeli ki MOSFET'in source bacağındakı gerilim drain'ne yaklaşsın.
Eğer devre 300 mA tüketiyorsa ve 18650'in 3.2 V kadar çalışması düşünülüyorsa devrenin impedansı ~10 Ohm olarak kabul edilebilir.
Rds değeri gate-source gerilimi Vgs = Vbat - 0.6 = 2.6V iken 0.5 Ohm ise (atıyorum), MOSFET'te Rds'den dolayı düşen gerilim 0.15V olur. Ayrıca MOSFET açılınca Rds değeri düşer çünkü Source gerilimi Drain'e yaklaşır ve dolayısı Vgs de artar.
Yazdıklarım p channel mosfetin simetrik çalışması varsayımina dayanıyor.

Pchannel mosfet'in Vgs değerinin pozitif olması max Vgs değerinin aşmadığı halde sorun yaratmaz. Datasheet'te yazar.

Rds değerinin daha net bilmemiz için kullanılacak P channel MOSFET datasheet'inde grafiklere bakılmalı .

Bence simulasyon yapın (simulasyon yazılımı imkan sağlıyorsa, ısı ve mosfet transfer değerlerinin dağılım bandına göre) , arkasından da plaket'te deneyin.

 

[fide]

@fide sadece giriş yap ekranı çıkıyor. Giriş yapmadan picproje'den konu veya mesaj görüntülenemiyor mu?

Abi maalesef login olmadan konular görünmüyor. Mekatronik.org gibi değil.

 

[0xyit]

USB yokken ilk anda MOSFET'in source gerilimi MOSFET içindeki diyotdan dolayı Vbat-0.6 olur. MOSFET gate'i R39 dirençten dolayı 0. Vgs ise Vbat - 0.6V olur.
Bu gerilim MOSFET'in sadece açılması için değil, Rds değerini beslenecek devrenin impedansından yeterince aza çekmeli ki MOSFET'in source bacağındakı gerilim drain'ne yaklaşsın.
Eğer devre 300 mA tüketiyorsa ve 18650'in 3.2 V kadar çalışması düşünülüyorsa devrenin impedansı ~10 Ohm olarak kabul edilebilir.
Rds değeri gate-source gerilimi Vgs = Vbat - 0.6 = 2.6V iken 0.5 Ohm ise (atıyorum), MOSFET'te Rds'den dolayı düşen gerilim 0.15V olur. Ayrıca MOSFET açılınca Rds değeri düşer çünkü Source gerilimi Drain'e yaklaşır ve dolayısı Vgs de artar.
Yazdıklarım p channel mosfetin simetrik çalışması varsayımina dayanıyor.

Pchannel mosfet'in Vgs değerinin pozitif olması max Vgs değerinin aşmadığı halde sorun yaratmaz. Datasheet'te yazar.

Rds değerinin daha net bilmemiz için kullanılacak P channel MOSFET datasheet'inde grafiklere bakılmalı .

Bence simulasyon yapın (simulasyon yazılımı imkan sağlıyorsa, ısı ve mosfet transfer değerlerinin dağılım bandına göre) , arkasından da plaket'te deneyin.

Empedans kısmı hakkında hiç bir şey anlamadım nerdeyse, ama simülasyona bakacağım, teşekkürler.

 

[0xyit]

Anladığım kadarıyla bu voltaj düşümünü gösteriyor, yani Gate=0V iken Drain=VBAT-Vsd? @birisim

 

[birisim]

42753 eklentisine bak
Anladığım kadarıyla bu voltaj düşümünü gösteriyor, yani Gate=0V iken Drain=VBAT-Vsd? @birisim

Öyle gözüküyor. MOSFET markası nedir. Ben de bakayım.
Vfw fazlaysa önemli değil bir tane schottky paralel eklenince düşer.

 

[Mikro Step]

1) Eger sistemde USBden gelen 5v varsa regulatore 5v cik
2) Eger sistemde Batarya varsa, bataryayi regulatore cik.
3) Eger sistemde ikisi de varsa, USB'yi cik, (voltaji daha yuksek)

 

[0xyit]

Öyle gözüküyor. MOSFET markası nedir. Ben de bakayım.
Vfw fazlaysa önemli değil bir tane schottky paralel eklenince düşer.

https://cdn.ozdisan.com/ETicaret_Dosya/601519_220216.pdf

En generici sectim, dusuk forward voltage diye hic bakmadim ozdisanda.

 

[Under Ground]

Mesela Vbatt 12V, Vusb 5V ise ne oluyor? Vusb varsa da, yoksa da PMOS iletimde kalıyor

Hocam yine cahilce bir soru soracağım hoşgörünüze sığınarak. Vbatt 12 volt olursa mosfet için yıkım gerilimi mi oluyor ?

 

[birisim]

https://cdn.ozdisan.com/ETicaret_Dosya/601519_220216.pdf

En generici sectim, dusuk forward voltage diye hic bakmadim ozdisanda.

Vds 1A akım için yazılmış. 300mA olunca daha da düşer, ama datasheet'te ilgili grafik bulunmuyor.
Simulasyondan çıkar. Bu dokumandakı genel grafikten tahmin edilmesi zor:

https://toshiba.semicon-storage.com/info/application_note_en_20230209_AKX00063.pdf?did=13415

Bunu dışında Vds ısı düşünce yükselir.

https://www.ti.com/lit/ta/sszt206/sszt206.pdf?ts=1752340009277

Yani belki paralel diyot gerekebilir. Simulasyondan belli olur.

Vgsth orta değeri için mosfet açıkken üzerinde 30-60 mV düşebilir.
Bakalım simulasyon ne söylecek.

https://cdn.ozdisan.com/ETicaret_Dosya/601519_220216.pdf

 

[taydin]

Hocam yine cahilce bir soru soracağım hoşgörünüze sığınarak. Vbatt 12 volt olursa mosfet için yıkım gerilimi mi oluyor ?

Datasheet'ta maksimum Vgs gerilimi verilir. Mesela meşhur IRFZ44N için ±20V olarak verilmiş.

 

[0xyit]

En son karar verdigim mantik:
Over-discharge protection:

ADC'ye gelen voltaj 3Vdan kucukse kendini deep sleep moda alır sadece RTC acik kalir. USB takildigi zaman 5v voltaj bolucuye girer -> bir RTC_GPIO'ya bağlanır -> RTC_GPIO High olur ve deep sleepten çıkar.

Load sharing:

PMOS ile aşağıdaki devre

Önerileriniz ve fikirlerinizi bekliyorum

 

[birisim]

Önerileriniz ve fikirlerinizi bekliyorum

18650 gerilimini ADC ile aplikasyon seviyesinde ölçmektense, brownout detectörle bu iş çözülemiyor mu? esp32'de brownout detectör farklı seviyelere ayarlanabiliyor. Cyclic brownout reset'e girmemesi için system start sırasına bakılmalı.
Avatajı şu olabilir - aplikasyon seviyesinde yazılım hatalarından dolayı alet kapanmayabilir. Brownout reset ise aplikasyondan bağımsız çalışıyor (startup istisna olmakla).

İkinci soru - usb charger devresiyle beraber güç kısmında kullanılacak elemanlar (ldo hariç) para olarak ne kadar tutuyor?

 

[0xyit]

18650 gerilimini ADC ile aplikasyon seviyesinde ölçmektense, brownout detectörle bu iş çözülemiyor mu? esp32'de brownout detectör farklı seviyelere ayarlanabiliyor. Cyclic brownout reset'e girmemesi için system start sırasına bakılmalı.
Avatajı şu olabilir - aplikasyon seviyesinde yazılım hatalarından dolayı alet kapanmayabilir. Brownout reset ise aplikasyondan bağımsız çalışıyor (startup istisna olmakla).

İkinci soru - usb charger devresiyle beraber güç kısmında kullanılacak elemanlar (ldo hariç) para olarak ne kadar tutuyor?

1) ESP32 brownout dedektörünün değerini değiştirmek demek dediğiniz gibi sürekli loopta dönmesi ve boot etmeye çalışması demek, ayrıca aplikasyon seviyesinde yazılım hataları olamaz çünkü loopun içindeki fonksiyonun yaptığı ilk iş voltaja bakmak, voltaj eşikten düşükse deep sleepe aldığı zaman rtc_gpio'yu higha çekerek uyandırabiliyorum, yani usb takıldığında uyandırmak basit olucak.

2) 2$ civarıdır - benim fiyattan çok amacım alan. kart zaten 30mmx28mm, içinde esp32 var bir kere kendisi kartın %50'sini kaplıyor, o yüzden kullandığım her şeyi sot23 paketinde kullanmaya ve capacitor-free ldo kullanmaya özen gösteriyorum.