Estoy intentando averiguar si el siguiente circuito comparador (TL331) sería fiable en la siguiente aplicación, o si necesitaría añadir algo, como histéresis.
Para explicar la aplicación, usted tiene un microcontrolador (ESP-32 en este caso) alimentado por un adaptador de pared de 5 V y realiza sus operaciones normales SÓLO cuando es alimentado por el adaptador de pared de 5+ V.
Si el adaptador de pared se apaga de forma inesperada, el microcontrolador pasa a alimentarse de la batería de bajo voltaje, realiza una copia de seguridad de las variables importantes en el almacenamiento flash interno y, a continuación, entra en un modo de reposo profundo, en el que sólo consume unos pocos microamperios de corriente. Un regulador lineal de baja corriente de reposo garantiza un consumo muy bajo de la batería. El regulador también puede alimentar un RTC externo.
Quiero utilizar un comparador no inversor para esta aplicación, con el fin de enviar una señal digital a la MCU que el adaptador de pared está encendido o apagado. He creado esto usando un comparador de drenaje abierto TL331 y una referencia fija de 2.5 V (usando un TL341).
Cuando la tensión del adaptador de pared está por encima de un umbral de tensión de unos 4,6 V (establecido por el divisor de tensión), la salida del colector abierto se vuelve BAJA y el pin de entrada de la MCU se pone BAJO.
Cuando la tensión de pared desciende por debajo del umbral de 4,6 V, la salida de colector abierto se desconecta y el microcontrolador registra una señal HIGH, a través de una resistencia pull-up.
El comparador no inversor y la referencia de 2,5 V SÓLO se alimentan a través del adaptador de pared de 5 V, para evitar que agote la batería cuando el microcontrolador está en reposo profundo. Los 2 diodos ORing (D1 y D2) evitan que la batería alimente el comparador.
Un comparador inversor (con salida de colector abierto) no funcionaría en este caso, ya que necesitarías enviar al MCU una señal BAJA cuando el voltaje esté por debajo de 4,6 V, sin embargo, debido a que el comparador está siendo alimentado por el propio adaptador de pared, la señal baja dejará de enviarse una vez que el adaptador de pared esté completamente apagado, ya que el comparador quedará sin alimentación.
Me pregunto si un comparador para esta aplicación necesitaría histéresis o algún otro circuito para mejorar la fiabilidad. He leído que la histéresis es un poco más difícil de implementar para un comparador no inversor, sin embargo, así que ¿cómo podría hacer tal cosa?
EDITAR:
El esquema original utiliza diodos (1N4001) que podrían causar una caída de tensión demasiado grande para la batería de 4,5 V. Por lo tanto, he cambiado el circuito para incluir un diodo Schottky y un mosfet de canal P de nivel lógico, basado en un circuito de conmutación de fuente de alimentación con el que estoy familiarizado. Esto asegurará solamente una caída de voltaje muy baja para la batería sobre su gama entera del voltaje. fuente de este circuito: https://electronics.stackexchange.com/a/418277/306786
ACTUALIZACIÓN:
Basado en las sugerencias de Andyaka, creo que sería mejor ir con un comparador sub-microamp (por ejemplo, MCP6546) & referencia (por ejemplo, MAX6006) que son alimentados continuamente por el regulador de 3,3 V de baja Q.I.. El comparador puede ser invirtiendo en lugar de no inversor y se puede añadir histéresis con la resistencia RH. Aquí están mis pensamientos básicos por ahora, sin hacer ningún cálculo histéresis todavía.
ACTUALIZACIÓN 2: Para calcular el ancho de histéresis de mi último esquema, supongo que el cálculo siguiente sería adecuado para mi aplicación, con una tensión de referencia fija en la entrada inversora y un comparador de drenaje abierto.
