Use GPIO para deshabilitar el divisor de voltaje

Lo primero: si el ADC está de acuerdo con 50K, puedes usar 150K y 75.0K (la impedancia de la fuente será exactamente 50K).

La corriente utilizada por el divisor será 4.3V / 225K = 19.1uA.

A diferencia de la mayoría de los micros, creo que realmente puede levantar el extremo inferior del divisor y reducir la corriente, si elige una entrada tolerante a 5V que se comparte con el ADC y usa otro pin tolerante a 5V para el control del divisor. Al menos eso es lo que me parece. Debería establecer el pin de control en bajo / salida para la operación del divisor y tener la entrada ADC activa. Para deshabilitar establecer ambos pines a entradas digitales.

La respuesta simple es "probablemente no te molestes". Como lo señaló Sphero, sus pérdidas son mínimas y es probable que vayan a disminuir en otras partes del sistema.

Sugiero leer el excelente informe de Jack Ganssle sobre diseño de potencia ultra baja con celdas de monedas para que pueda ver todos los lugares donde las cosas pueden salir mal y no espera.

Pero , si absolutamente debe desconectar este divisor de voltaje, tiene un par de opciones, las cuales desafortunadamente requieren más partes.

1. Interruptor MOSFET de canal P en el lado superior del divisor para activarlo y desactivarlo. Como señaló, hay una corriente de fuga, pero debería ser muy pequeña si elige el FET correcto. La desventaja es que también necesita un BJT o un FET de canal N para el alto voltaje de conmutación requerido por un FET de canal P.

2. Use un opamp de muy baja potencia para amortiguar la señal del divisor de voltaje. No termina por activarlo y desactivarlo, pero puede hacer que los valores del divisor de voltaje sean muy altos.

  

¿Cómo calculo la corriente desperdiciada por el divisor?

Dado que el voltaje de la batería es de 4.2 V, la corriente consumida es \ $ I = V / R = 4.2 \ rm {V} / 30 \ rm {k \ Omega} = 140 \ rm {\ mu A} \ $.

  

¿Puedo simplemente configurar el GPIO para empujar y jalar como base para el divisor y establecerlo en bajo cuando quiero medir y alto cuando no lo hago?

Si su MCU se alimenta con la batería, entonces sí, esto funcionaría. Sin embargo, dado que su MCU no lo es, continuará desperdiciando \ $ I = (4.2 \ rm {V} -1.8 \ rm {V}) / 30 \ rm {k \ Omega} = 80 \ rm {\ mu A } \ $.

  

Veo que los MOSFET tienen una corriente de fuga y aumentan el número de piezas.

Comprenda que su MCU también está construida con MOSFET y también tiene una corriente de fuga. Un MOSFET adicional (cuando está apagado) no aumentará sustancialmente el consumo de energía del circuito sobre lo que ya es. En cuanto al recuento de partes, bueno ... ¿Cuánto vale esta característica para usted?

Nadie te ha dado la mejor respuesta todavía. Hazlo así, con dos transistores. Coloque un PFET en la parte superior del divisor (entre la batería + y el divisor de voltaje). La fuente PFET está conectada a la batería. El drenaje está conectado al divisor. PFET tiene pull-up de la puerta a la fuente. Pullup puede ser alrededor de 100k o incluso más si lo desea. Conecte el drenaje NFET a la compuerta PFET. Conecte la fuente NFET a GND. Conecte la compuerta NFET al procesador VCC o a un procesador GPIO. Cuando la puerta NFET es alta, el divisor estará en operación. Cuando la compuerta NFET está baja, el divisor se desconectará de la batería.

Personalmente, creo que es una buena idea asegurarse de que el divisor de detección de la batería no agote la batería cuando el dispositivo está apagado, incluso si es solo de 10 o 100 uA. Además, el voltaje de la batería no se debe aplicar a la entrada del ADC cuando VCC no está presente, ni siquiera a través de una resistencia grande (a menos que este sea un pin de entrada altamente especializado). Por lo tanto, diría que DEBE desconectar la batería del ADC cada vez que VCC no esté presente.

Si no puedes visualizar lo que escribí, avísame y te lo dibujaré.

Editar: Use BSS138 para NMOS y BSS84 para PMOS. Sólo una recomendación. Estas piezas tienen un costo muy bajo en volumen y están fácilmente disponibles.