Нажал - включил, нажал - выключил: высокое напряжение привязано к положительной шине

Мы стали свидетелями множества интересных дискуссий по поводу конструкций схем для коммутации питания с использованием недорогих (и стильных!) однополюсных кнопок без фиксации. Недавнее и интересное развитие этой темы постоянным автором Р. Джаяпалом касается управления относительно высоким постоянным напряжением; в выбранном им случае – 48 вольт [1].

Реализуя функцию управления высоким напряжением, Джаяпал коммутирует отрицательную (V_SS, также называемую «земля») шину входящего питания вместо (что более привычно) положительной (V_DD) шины. Разумеется, в этом выборе нет абсолютно ничего физически неправильного (электроны, конечно же, не видят разницы). Но поскольку это немного нетрадиционно, у меня возникло опасение, что может создаться вероятность того, что неосторожные люди совершат случайные и потенциально разрушительные ошибки при подключении.

Чтобы избежать этого, в схеме на Рисунке 1 используется другой подход.

Рисунок 1.	Схема «Нажал – включил, нажал – выключил» с привязкой к шине V+. Если V+ < 15 В, установите R4 = 0 и исключите элементы C2 и Z1. Убедитесь, что номинальное напряжение C2 больше (V+ – 15 В), а если V+ > 80 В, то R4 > 4 V+2.

Рисунок 1 возвращает нас к ранее рассмотренной теме использования p-канального полевого транзистора для коммутации положительной шины питания и пары небуферизованных КМОП-инверторов для создания переключающейся защелки, управляющей полевым транзистором. Исходная схема описана в статье «Включил-выключил без триггера» [2].

Отличие здесь заключается в том, что все узлы схемы привязаны к V+, а не к земле, а для синтеза локального опорного напряжения смещения используется стабилитрон Z1. Следовательно, можно работать с любым напряжением шины V+, не превышающим номинального напряжения сток-исток транзистора Q1.

Конечно, если даже этого недостаточно, можно использовать полевой транзистор с более высоким номинальным напряжением.

Обязательно подключите входы всех неиспользуемых логических элементов микросхемы U1 к шине V+.

Ссылки

1. Jayapal Ramalingam. Нажал - включил, нажал - выключил для 48-вольтовых систем
2. Stephen Woodward. Включил-выключил без триггера

Материалы по теме

1. Datasheet Texas Instruments CD4069UB
2. Datasheet Diodes DMP10H400SK3
3. Datasheet onsemi MMSZ52