Cómo usar MOSFETS para un solo botón en el interruptor y la señal de entrada al microcontrolador [duplicado]

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Estoy tratando de crear un circuito de un solo botón con el fin de encender un microcontrolador (probablemente un arduino) y luego permitir que el microcontrolador controle su propia potencia (se apague) y acepte más pulsaciones del mismo botón como entrada (funcionalmente como el botón de encendido de un teléfono inteligente: manténgalo presionado cuando el teléfono esté apagado y se encienda. Presiónelo nuevamente cuando el teléfono esté en funcionamiento y mostrará el menú de energía).

A partir de la investigación, parece que los MOSFET podrían ser el camino a seguir, y de la lectura he planeado un circuito. Sin embargo, no tengo experiencia con MOSFET (mi primer lote está en orden ahora), y no estoy al tanto de las posibles dificultades. Adjunto un circuito de ejemplo sobre el cual tengo un par de preguntas.

Laintenciónes:cuandoelbotón(uninterruptormomentáneo)cierraelcircuitoinicialmente,sepermitequelacorrientepaseatravésdeM3(MOSFETdecanalPsinvoltajeenlapuerta)atravésdeM1(MOSFETdecanalNconvoltajeactualmenteaplicado)alapuerta)yatravésdeVIn.Enlarutinadeconfiguracióndelosmicrocontroladores,afirmaD1alto,aplicavoltajealascompuertasdeM3yM2,cierraM3yelcircuitodearranqueyabreM2,queahoraeselcircuitodealimentaciónpersistente.ElmicrocontroladorpuedeentoncesoptarporapagarsealafirmarqueD1esbajo,loqueapagaráM2ycortarálaalimentación.

Ahoraelcircuitoestáabiertoylaalimentaciónestáencendida,elinterruptorsepuedeusarcomoentradaparaD2.

1)Obviamente...¿deberíafuncionarestecircuitoenteoría?

2)¿DeboprotegerlosMOSFETcontralaráfagadeenergíainicialconcondensadoresatierraoequivalentes?

3)¿ControlarM3yM2conelmismovoltajequeestánpermitiendopasarescomointentarlevantarseconsuspropioscordones?¿Deberíaamortiguarelsuministrodealgunamanera?

4)Elcircuitodeejemploen wikipedia muestra una resistencia que conecta la compuerta a GND. ¿Es esto necesario? ¿Debería permitirse que la corriente fluya más allá de la pata de la puerta de un MOSFET?

5) ¿Es seguro introducir una tensión de entrada en una entrada digital de un microcontrolador antes de que haya programado sus entradas y salidas? (Conexión a D2 en el encendido).

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La pregunta duplicada proporciona una alternativa (y parecería un circuito bastante robusto) que logra lo que he expuesto anteriormente (no había encontrado esa respuesta en la búsqueda ... Lo siento) Mis objetivos, sin embargo, con esta pregunta son:

1) Para establecer si esta, o una versión corregida, es un circuito viable sin el paso adicional del regulador. La mayoría de los arduinos y equivalentes ya tienen uno a bordo, sin el pin habilitado.

2) Para entender un poco más sobre MOSFETs.

De las respuestas y comentarios a continuación, @Dave Tweed y @Joe Hass, ¿se resta el voltaje de umbral del voltaje a través de la fuente y el drenaje? Es decir. Si suministro 10V y el nMOSFET tiene un umbral de 5V, puedo esperar 5V en el desagüe yendo a Vin? (¿Y esto no sucede a la inversa con pMOSFETs?)

@Jon Watt gracias por el ejemplo. Eso responde a la mayoría de lo que estoy buscando hacer, menos la señal de entrada digital. Una pregunta, aunque puede parecer obvia, ¿es R2 esencialmente una resistencia desplegable para mantener la compuerta baja cuando no se aplica ninguna entrada desde CTL?

Idealmente, este sería un circuito de alimentación modular independiente que se podría colocar en una placa e interfaz con cualquier configuración de uC en particular, con solo los pines Vin, Gnd, Vout, Shutdown y Input. Si el apagado y la entrada son altos o bajos, la lógica realmente no importa.

También, en caso de que los detalles ayuden, para mi aplicación particular en este momento, busco que se apague el suministro de energía, ya que esto es para dispositivos que deben conservar su carga durante un tiempo prolongado y solo se usarán esporádicamente (una vez al día). Así que no hay modo de suspensión que consuma recursos mínimos.

Si puedo entender el problema del umbral, y nadie piensa que esto está fuera de lo posible, tendré otra oportunidad en la redacción de algunos circuitos potenciales.

    
pregunta user35616

1 respuesta

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El circuito más fácil utiliza un canal N de nivel de señal para tirar de una puerta de canal P de alimentación baja. La puerta de nivel de señal puede dejarse flotando y ser retirada por una MCU que quiere apagarse. Lo he usado yo mismo, y funciona razonablemente bien. Hay un estado intermedio en el que todavía hay energía en los condensadores del filtro después del interruptor del canal P, pero el canal P está actualmente activado, donde la detección de desconexión de la MCU se restablecerá, por lo que realmente desea que la MCU esté active-keep-on en lugar de active-off-off. Lo primero que hace la MCU es jalar el pin alto y luego mantenerlo así, hasta que llegue el momento de apagarlo.

TengaencuentaquehabráalgodecorrientehastaR5mientrasestéencendido;porlogeneral,querríaaprovecharestoparaunindicadorLED"ON" o algo para evitar que se desperdicie. VSW se desactivará de manera predeterminada debido a que R5 está colocando la compuerta del MOSFET de potencia del canal P en alto. Si presiona ENCENDIDO, se encenderá la alimentación tirando de la compuerta del canal N alto, que a su vez hace que la compuerta del canal P sea baja. Se supone que la MCU está alimentada indirectamente por el voltaje de VSW y hace que la CTL sea alta tan pronto como se inicie. Si se baja CTL, se apagará la alimentación (VSW).

Si se mantiene por debajo de la entrada de 15 V, el diodo Zener no es necesario. Si usa más de 20 V (o cualquiera que sea el VGS del MOSFET de canal P), necesitará algunos circuitos para limitar el voltaje negativo que ve la puerta del canal P, como otro Zener. Las puertas suelen ser bastante sensibles al voltaje.

    
respondido por el Jon Watte

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