Pull-up vs Pull-down en el pin de habilitación

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Estoy examinando un esquema que se refiere al IC del convertidor de refuerzo TPS61030 y tengo una pregunta con respecto a la lógica detrás de tirar del pin de habilitación (EN). El esquema es de Adafruit y se puede encontrar aquí: enlace

Información general:
El convertidor de refuerzo TPS61030 ( hoja de datos ) utiliza una señal en su pin EN para encender o apagar el convertidor. Si el pin EN se establece en 0VDC, el convertidor se pone en modo de apagado que aísla efectivamente la carga de la entrada. Cuando el pin EN recibe una entrada > = 1VDC (pero inferior al máximo de 7VDC), el dispositivo se pone en modo de operación y comienza a funcionar.

El circuito está diseñado para una batería de LiPo de 3.7 VCC (nominal). En condiciones ideales, el circuito aumenta el 3.7VDC de la batería a ~ 5.2VDC requerido por muchos dispositivos. Creo que el + 0.2VDC está destinado a compensar los cables de baja calidad.

En su diagrama, Adafruit coloca el pin EN alto y usa un interruptor de GND para apagar el dispositivo. El esquema se parece a lo siguiente:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Cuando el interruptor está abierto, el convertidor entrará en modo de operación. Cuando el interruptor está cerrado, el convertidor del dispositivo entrará en modo de apagado; Sin embargo, el circuito se convertirá en un drenaje parásito de la batería. Me parece extraño que el circuito haya sido diseñado para generar corriente cuando el convertidor, y por extensión el dispositivo que se está alimentando, está apagado. Sé que solo será de ~ 0.02 mA, pero no entiendo por qué no tiraron del pasador hacia abajo y usaron un interruptor lateral alto, como en el siguiente esquema:

simular este circuito

El circuito anterior formará un divisor de voltaje que dará una salida de ~ 2.4VDC al pin EN que es más que suficiente para habilitar el dispositivo. Cuando el interruptor está abierto, el pin EN será llevado a GND y el convertidor entrará en modo de apagado. Esto eliminaría el drenaje parásito cuando el convertidor está en modo de apagado.

Preguntas
¿Por qué están tirando el pasador alto en lugar de bajo para eliminar el drenaje parasitario? Soy un novato en electrónica, así que asumo que Adafruit tiene una buena razón para hacerlo y que soy demasiado inexperto para entender por qué. Cualquier entrada sería muy apreciada!

    
pregunta John P.

3 respuestas

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Posibles motivos: recuento de piezas, confiabilidad, falta de preocupación por ese nivel de fuga, evitando la complejidad, comportamiento predeterminado para la conveniencia del usuario (de rioraxe en los comentarios de la pregunta).

Para expandir la corriente de fuga es poco preocupante: verifique la especificación del TPS61030: 20uA (típico). Entonces 1uA (max) en apagado. ¿Qué harán otros 20 uA de fugas a través del pull-up? Expansión de los cálculos de laptop2d: una fuga de 21uA de una batería de 1000mAh da 47,600 horas de tiempo de "espera" (descontando la descarga automática de la batería). ¡Más de 5,5 años! La autodescarga de la celda secundaria conectada y el uso del dispositivo son, sin duda, un problema de pérdida de energía mayor que la fuga de apagado. Dejando el apagado, luego intercambia la corriente de activación para la corriente inactiva del convertidor.

Por lo tanto, el uso esperado de esta placa no está muy preocupado por las corrientes de fuga en comparación con las cargas de 100 a 1000 mA que la batería verá en el funcionamiento normal (por ejemplo, la carga del teléfono, ejecutar un rPi).

Si estaba usando esto para algo más que un banco de alimentación USB, es posible que esté preocupado por la duración de la batería. Sin embargo, los dispositivos con batería de larga duración generalmente no vienen equipados con convertidores de refuerzo de 4A-switch.

Nota: el 200k pull-up y 400k propuesto con el circuito del interruptor no funcionaría. De la hoja de datos, The device is put into operation when EN is set high. It is put into a shutdown mode when EN is set to GND. Esto parece ser una entrada lógica normal, por lo que está destinado a ser conducido cerca de los rieles. No es una entrada de comparador como el pin LBO u otros reguladores que tienen entradas de habilitación de umbral de precisión.

    
respondido por el user2943160
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¿Se convertirá en un drenaje parásito? Depende de la definición de parásito. La respuesta es leer la hoja de datos una y otra vez, si no entiende algo, búsquelo.

De la hoja de datos: Corriente de cierre VEN = 0 V, VBAT = 2.4 V Corriente de habilitación pin = 0.1 a 1 μA

1uA de corriente de una batería de 1000 mA * H te durará 1e6 horas, espero que sea suficiente para ti. Y el pin varía de parte a parte o depende de la tensión, por lo que incluso podría ser inferior a 1uA. Es por eso que nos encantan los FET

Una preocupación más grande que el pin habilitado es la pieza en sí misma, tiene 25 uA de corriente de reposo. Eso es solo ~ 38k horas con la misma batería de 1000 mA * H.

Una mejor manera de manejar esto en su esquema es hacer que su dispositivo se salga de la batería si es posible y vincular la habilitación con Vbat.

    
respondido por el laptop2d
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  • En realidad, volviendo a ver esto, lo están utilizando como un menú desplegable y la resistencia es simplemente una resistencia de carga para no tener un cortocircuito.

Ignorar: puede que este no sea el concepto completo, ya que no he tenido la oportunidad de ver la hoja de datos en detalle, pero lo ha abordado con su visión sobre el divisor de voltaje que actúa de la misma manera .

Puede usar esta resistencia de 400ohm como una resistencia limitadora de corriente, pero la caída de voltaje no es deseable y esto puede cambiar la "carga" de este pin cuando el interruptor está cerrado. Dado que se trata de un voltaje, asumiré que es una impedancia muy alta, por lo que probablemente sea insignificante, pero se debe tener en cuenta que esto agregará resistencia a tierra que puede causar problemas de bucle.

El trabajo de un pull-up es asegurarse de que el nivel de voltaje sea correcto cuando se cambia, al parecer, este es un "nivel bajo activo". Desea asegurarse de que se detenga a tiempo, así que pull-up, cambie la lógica y es posible que necesite un desplegable. En ambas configuraciones, las resistencias actúan como pull-ups, solo una es un divisor de voltaje rígido que puede introducir un diferencial de tierra.

    
respondido por el Jonathan Ogden

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