Этот инновационный выключатель может понадобиться для малопотребляющих схем с батарейным питанием. Основная идея выключателя заключается в экономии энергии в то время, когда устройство не работает, но батарея подключена.
Почему нужно экономить энергию
Электричеством мы пользуемся почти все время. Некоторые устройства получают питание от домашней электрической сети, аккумуляторов или от любых других источников. Когда же используется какое-то устройство, питающееся только от аккумулятора, можно попытаться сэкономить энергию, чтобы это устройство работало дольше.
Но если вы делаете устройство, которое должно работать пару дней, недель, а то и месяцев только на батарейке, да еще и энергия батарейки не велика, то нужно подумать о схемах с низким энергопотреблением, которые могут экономить энергию, пока устройство находится в режиме ожидания.
Например, вы хотите создать устройство GPS-слежения с небольшой батарейкой и отдаете это устройство покупателю, который может начать использовать его через несколько месяцев. Тогда вы должны подумать об экономии заряда батареи, пока устройство выключено.
В таких случаях схема, которую я здесь представляю, вам очень поможет. Хотя есть микросхемы со сверхнизким энергопотреблением, эта схема превосходит любую из них.
 |
|
| Рисунок 1. | Это общая блок-схема, для блоков которой нужно подобрать правильные компоненты, соответствующие вашим требованиям. |
Принципиальная схема выключателя питания показана на Рисунке 1.
Объяснение
При первом подключении схемы к батарее ничего не произойдет. Почему? Потому что, благодаря разрядному резистору R4, транзистор Q2 выключен, уровень напряжения на затворе Q1 высокий, и транзистор Q1 (p-канальный MOSFET) останется закрытым. Это значит, что ни через DC/DC преобразователь, ни через микроконтроллер ток не течет.
Теперь при нажатии кнопки вкл/выкл n-канальный MOSFET Q2 включится, как и транзистор Q1. И всякий раз, когда Q1 включен, DC/DC преобразователь будет работать.
С этого момента появляется питание, необходимое для запуска микроконтроллера. А в программном коде нужно просто установить высокий уровень на выводе, через который можно включить MOSFET Q2.
Если выполнить этот код при запуске, микроконтроллер будет удерживать напряжение на шине питания. Поэтому, если теперь отпустить кнопку вкл/выкл, схема останется включенной. А в любой момент, когда потребуется отключить питание, нужно просто нажать эту кнопку еще раз и установить факт нажатия с помощью другого вывода микроконтроллера.
Затем запустите код для отключения питания. Выполните все действия, необходимые перед выключением, после чего просто установите низкий уровень на том выводе, который включал транзистор Q2 через диод D1.
Преимущества
У такой конфигурации есть некоторые преимущества:
- Сверхнизкое потребление энергии;
- Интеллектуальный алгоритм включения/ выключения;
- При необходимости микроконтроллер может выключить сам себя;
- Возможна интеграция других элементов управления, которые могут активировать систему.
Заключение
Схема, предназначенная для другого приложения, может быть иной. Но в ней можно использовать эту концепцию. Для этого нужно рассчитать номиналы компонентов, соответствующие конкретным требованиям.
