chute de tension d'alimentation voyant bistable

[Maxeyli]

Bonjour à tous,

Je travail sur un projet ou j'utilise des voyant bistables : lien
Afin de pouvoir les faire fonctionner avec un microcontrôleur, j'ai réalisé le schéma suivants : photo_schema.png

BOOST_EN --> activation du boost --> relié au UC
Bistable_0 --> activation du bistable --> relié au uC
Bistable_1 --> activation du bistable --> relié au uC
Bistable_2 --> activation du bistable --> relié au uC
Bistable_3 --> activation du bistable --> relié au uC
VCC_out --> Activation/désactivation de la batterie primaire

Après avoir réalisé mon montage, j'ai observé que sur ma ligne d'alimentation (+3.3V), j'avais des chute de tension de l'ordre de plus de 1V. (activation_bistable_apres_mos fet_2.png).
Je vous joints également les mesures de tension au niveau de l'alimentation et de la diode.

Après avoir vérifié mon montage, j'ai réalisé les modifications suivantes :
- Augmentation du condensateur de découplage C8 pour 20uF
- Modification du mosfet IC2, après avoir retiré IC2 et avoir fait un pont entre Source et Drain, j'ai pu mesurer le courant que consomme mon bistable lorsque je l'allume (mesure_courant_asns_MOS_IC2.p ng). J'ai alors constaté que IC2 d'origine était sous dimensionné par rapport au courant nécessaire. J'ai donc modifier IC2 pour ce composant qu'il me restait BSS209PWH6327XTSA1.

Après avoir fait ces modifications, mes résultats ce sont améliorer mais je souhaiterai encore l'améliorer (~0.8V sur mon +3.3V).
Alim : 3.462 V
Après Diode : 3.078 V
Après Mosfet : 2.868 V

Mes questions sont les suivantes :
- Au vu des résultats que j'ai obtenu, je pense que je devrais choisir un mosfet avec un RDson plus faible pour améliorer mes résultats qu'en pensez-vous ?
- La body diode de mon mosfet joue un rôle important dans cette chute de tension mais est-il possible de réduire ces effets ?

J'ai essayez de détailler un maximum mes investigations et modifications, n'hésitez pas si vous avez besoin de plus d'informations.
Merci d'avance pour votre aide,

Maxeyli
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[gienas]

Bonjour Maxeyyli et tout le groupe

... J'ai essayé de détailler un maximum mes investigations et modifications ...

Je ne vois pas clairement qui alimente quoi, et quelles sont les capacités en courant de chaque source.

Les bistables ont besoin de 4,5V minimum, avec des intensités de 250 mA pour une résistance de bobine de 12ohms.

Est-ce bien assuré?

[lutshur]

Bonjour,
Tu n'as pas montré ce qui se passe sur C9. C'est quand même lui qui va déterminer si le boost va beaucoup tirer sur l'alim 3,3V.

[jiherve]

bonjour
le PMOS est vraiment trop petit et faire attention au Vgs pour avoir la conduction maximale car c'est cette tension qui in fine controle le Rdson
quelle tension sur VBat ?
JR

[A voir en vidéo sur Futura]

[lutshur]

On oublie C9. Le boost travaille à 1MHz, il est donc très réactif.

jiherve
faire attention au Vgs pour avoir la conduction maximale

D'après le schéma, il y aurait un Vgs de 6,8V avec 12V à l'entrée et 13,6V avec 24V. C'est plus que suffisant
Pièce jointe 458293
Par contre, il a un VDS de -20V, donc inutilisable avec une alim de 24V.
Il faut donc le changer pour un autre ayant de meilleures caractéristiques.

[jiherve]

re
peut être mais d'un coté du PMOS il y a Vbat et de l'autre il est noté 3,3V, c'est un PMOS surprenant!
JR

[lutshur]

J'y ai repensé une bonne partie de la nuit en me disant que je m'étais planté une fois de plus. Que la gate était commandée par R5-R6 et que la source était à 3,3V.
Ce qui serait logique. On aurait une Vgs de -3V quand VCC_out est à 0V. et 3,3V sur le drain
Ce matin, en voyant ton commentaire, je me suis senti soulagé
Ma précédente pièce joint n'étant pas valide, je la remets

RDSon pas terrible avec -3V de Vgs

[Maxeyli]

Bonjour à tous,

Merci pour vos retour,

Je vous joins au schéma avec les valeurs de tension et de courant, ainsi que la capture de la tension au niveau de C9 lors de l'activation d'un bistable.
Pour le PMOS, ma tension au niveau de la source est de 3.6V (tension batterie). Le PMOS est commandé sur sa grille par la tension de l'alimentation externe qui est comprise entre 12V et 24V. J'ai mis un pont diviseur pour rester dans les caractéristiques (Vgs) du Mosfet.

Voici el scénario pour la partie logicielle avec le uC,
- j'active mon boost
- j'attend 5s
- j'active la gpio bistable que je veux faire flip
- j'attend 2 ms
- je desactive la gpio bistable
- j'attend 5s
- je disable le boost
- j'attend 10 ms

Merci pour votre aide,
Maxeyli

schema_montage.png
mesure_C9.png

[Maxeyli]

J'ai également essayé réalisé des tests avec un nouveau mosfet : BSS209PWH6327XTSA1

J'ai alors obtenu de meilleurs résultats, j'ai récupéré ~800mV sur ma ligne de tension +3.3V.

Voici les résultats comparatifs entre l'ancien mosfet et le nouveau entre l'activation bistable et le mode standby.

Description | Tension Alim | Tension après schottky | Tension apres mosfet
BSH202 + Bistable Enable | 3.433 V | 3.090 V | 2.110 V
BSH202 + Standby | 3.598 V | 3.425 V | 3.421 V
BSS209 + Bistable Enable | 3.462 V | 3.078 V | 2.868 V
BSS209 + Standby | 3.598 V | 3.412 V | 3.409 V

Pour mes tests, j'utilise une alim de labo configuré en 3.6V @ 1.8A.

Mais il faut encore que j'améliore la tension après mosfet avez-vous des conseils ?

Maxeyli

[lutshur]

Le graphe que j'ai posté est celui du BSS209. Sa RDSon est de 600 mOhm pour une Vgs de -3V
Ce mosfet est mieux https://www.digikey.fr/en/products/f...B2ALABjSAugXyA
https://www.infineon.com/dgdl/irf740...5355fa31be1ba0
Pour une Vds de -2,7V, la RDSon est de 60 mOhm

[Maxeyli]

Merci pour ton retour lutshur,
Yep j'avais vu ton message, je me suis un peu emmêlé les pinceaux en voulant rajouter des données .

je souhaite rester sur du SOT-23-3, du coup j'ai trouver d'autres références par rapport à ce que tu m'a indiqué :
- BSS215PH6327XTSA1
- PJA3411_R1_00001

On est moins bien que celui que tu me propose pour le Rdson mais quand même pas mauvais.

J'ai une question au niveau du montage,
Par rapport au valeur que je vous ait envoyé, le niveau de tension après la schottky est cohérent avec le courant nécessaire. Au niveau du mosfet, si j'ai bien compris, c'est le Rdson qui, au vu du courant tiré génère une différence de tension entre la sortie de la schottky et la sortie du mosfet, pour cette aprtie c'est ok.
Ce que je ne comprend pas c'est la chute de tension de ~150 mV, au niveau de l'alimentation (3.462 au lieu de 3.6V) lorsque j'active le bistable. L'ensemble des composants sont bien configurés avec des courants admissibles largement supérieur à ce que demande le boost pour activer le bistable.

Pouvez-vous m'aiguillez pas rapport à ça ?

Merci pour votre aide,
maxeyli

[lutshur]

Je voulais le mentionner, mais pas fait car j'ai supposé que tu l'avais fait exprès.
La Schottky fait chuter tes 3,6V. Sa tension dépend du courant qui la traverse. Donc les 150 mV indiquent un courant faible, sinon ce serait dans les 300 mV

[Maxeyli]

Oui je comprend bien cette valeur par rapport à la tension que je mesure après la schottky, mais j'ai également une chute de tension avant de ~150mV quand je mesure au niveau de l'alimentation directement. Or en standby, au niveau de l'alim j'ai bien une tension de 3.6V.
Est-ce normal d'avoir cette chute, même si le dimensionnement des composants est correct.
Je m'attendait à avoir une valeur de 3.6V peut importe l'état(standby ou activation bistable).

[lutshur]

Si ça chute en sortie de l'alim dès qu'il y a une petite consommation, c'est de son fait.
Je n'ai pas écrit que c'est une bouse !

[Maxeyli]

Merci lutshur pour ton retour,
Effectivement par rapport à la courbe de la batterie cela parait cohérent .


Et merci au reste des participants pour leurs conseils.

Me reste plus qu'a modifier les composants pour avoir le meilleur résultat possible.

Merci à vous,
Maxeyli