Tag Archives: Питание

Включить-выключить. Схемы управления питанием

С батарейным питанием все замечательно, кроме того, что оно кончается, а энергию надо тщательно экономить. Хорошо когда устройство состоит из одного микроконтроллера — отправил его в спячку и все. Собственное потребление в спящем режиме у современных МК ничтожное, сравнимое с саморазрядом батареи, так что о заряде можно не беспокоиться. Но вот засада, не одним контроллером живо устройство. Часто могут использоваться разные сторонние периферийные модули которые тоже любят кушать, а еще не желают спать. Прям как дети малые. Приходится всем прописывать успокоительное. О нем и поговорим.

▌Механическая кнопка
Что может быть проще и надежней сухого контакта, разомкнул и спи спокойно, дорогой друг. Вряд ли батарейку раскачает до того, чтобы пробить миллиметровый воздушный зазор. Урания в них для этого не докладывают. Какой нибудь PSW переключатель то что доктор прописал. Нажал-отжал.

Вот только беда, ток он маленький держит. По паспорту 100мА, а если запараллелить группы, то до 500-800мА без особой потери работоспособности, если конечно не клацать каждые пять секунд на реактивную нагрузку (катушки-кондеры). Но девайс может кушать и поболее и что тогда? Приматывать синей изолентой к своему хипстерскому поделию здоровенный тумблер? Нормальный метод, мой дед всю жизнь так делал и прожил до преклонных лет.

▌Кнопка плюс
Но есть способ лучше. Рубильник можно оставить слабеньким, но усилить его полевым транзистором. Например вот так.

Тут переключатель просто берет и поджимает затвор транзистора к земле. И он открывается. А пропускаемый ток у современных транзисторов очень высокий. Так, например, IRLML5203 имея корпус sot23 легко тащит через себя 3А и не потеет. А что-нибудь в DPACK корпусе может и десяток-два ампер рвануть и не вскипеть. Резистор на 100кОм подтягивает затвор к питанию, обеспечивая строго определенный уровень потенциала на нем, что позволяет держать транзистор закрытым и не давать ему открываться от всяких там наводок.

(далее…)

Read More »

Источники энергии. Потенциал и падение напряжения

Еще один пост из серии основы основ. Заметил я, что многие совершенно не въезжают в концепцию падения напряжения, разности потенциалов и типов источников питания. Поэтому запилю ка я ликбез по этой теме. С самого начала. Потом заброшу его в начало рубрики «Начинающим». Пойдет как замена цикла статей канализационной электроники. Т.к. тот цикл писался для «Хакера» и особой подробностью не отличался ввиду ограничений на размер полосы.

Начало начал. Ноль.
Итак, начну с самого начала. Со дна. То есть с земли. Точки нулевого потенциала. Эта точка совершенно произвольная. Просто нам так удобно, что мы приняли ее за ноль. Надо же с чего то начинать. В однополярном питании это, обычно, минус питания. В двуполярном — нечто посредине, впрочем от конструкции зависит.
(далее…)

Read More »

Лабораторный блок питания

Заглянул сегодня в копилочку… ой мамо! Спасибо, народ, огромное, но я ж сопьюсь!!! Куплю ка я себе лучше полезный девайс, да поделюсь с вами соображениями по поводу очередной железки. И мне польза и вам информация.

Выбор пал на лабораторный блок питания. Давно себе хотел, но все как то не до него было…
В чем фишка лабораторного питальника? Во первых можно задавать любое напряжение от нуля до максимума БП с точностью до десятых, а в крутых моделях и до сотых вольт. Но я ценю его не за регулировку напряжения, в самом деле, много ли надо разных напруг? 12, 5 да 3.3 вольта собственно этого хватит в большинстве случаев так что тут можно и обычный комповый задействовать. Меня же больше привлекает возможность регулировки ограничения по току. То есть можно взять и указать, что максимальный ток, который может выдать БП будет не больше 0.3А и задать предельное напряжение, скажем в 10 вольт. Теперь мы можем смело сажать на блок питания, к примеру, мощный светодиод с номинальным током в 0.3А без всяких токоограничительных резисторов и он не сгорит, так как БП сам сбросит напряжение настолько, чтобы через диод прошел ток не более чем заданный. Если даже БП закоротить, то он все равно будет пытаться поддерживать заданные 0.3А в короткозамкнутом проводнике, снижая напругу до минимума.
(далее…)

Read More »

Управление мощной нагрузкой постоянного тока. Часть 3.

Кроме транзисторов и сборок Дарлингтона есть еще один хороший способ рулить мощной постоянной нагрузкой — полевые МОП транзисторы.
Полевой транзистор работает подобно обычному транзистору — слабым сигналом на затворе управляем мощным потоком через канал. Но, в отличии от биполярных транзисторов, тут управление идет не током, а напряжением.

МОП (по буржуйски MOSFET) расшифровывается как Метал-Оксид-Полупроводник из этого сокращения становится понятна структура этого транзистора.

Если на пальцах, то в нем есть полупроводниковый канал который служит как бы одной обкладкой конденсатора и вторая обкладка — металлический электрод, расположенный через тонкий слой оксида кремния, который является диэлектриком. Когда на затвор подают напряжение, то этот конденсатор заряжается, а электрическое поле затвора подтягивает к каналу заряды, в результате чего в канале возникают подвижные заряды, способные образовать электрический ток и сопротивление сток — исток резко падает. Чем выше напряжение, тем больше зарядов и ниже сопротивление, в итоге, сопротивление может снизиться до мизерных значений — сотые доли ома, а если поднимать напряжение дальше, то произойдет пробой слоя оксида и транзистору хана.
(далее…)

Read More »

Паразитное питание

Расскажу о таком непрятном и опасном явлении как паразитное питание. Речь идет о питании устройства не через пару Vcc — GND, а через обычные входы. Особенно это касается разного рода микроконтроллеров.

У многих микросхем, а у контроллеров так поголовно, на входе стоят защитные диоды. Их задача — стравливать броски напряжения в линию питания. Все бы замечательно, только диоды эти уж очень хилые. Точной цифры сейчас не вспомню, но у AVR их предельный ток порядка 500мкА. Представили? В 50 раз меньше чем у какого нибудь светодиода! А что дальше? А дальше капец — дохнет диод и либо тебе повезет и там будет обрыв и МК останется в строю, либо, что чаще, КЗ и этот вывод МК можно считать дохлым.

Паразитное питание возникает обычно когда у нас есть два девайса, питающихся от разных источников и связанных между собой линями связи и землей. Простейший пример: микроконтроллер и программатор.

Результатом этого эффекта может стать «странное поведение» устройства. Так что если все вот только работало, а сейчас выдает финтеля, то ищите первым делом обрыв питания. Но потеряное время это еще пол беды, бывает хуже. Поэтому расскажу сейчас грустную историю про мальчика Билли Хальта, который очень любил деньги был жутко ленив и невнимателен.

В общем было так… (далее…)

Read More »