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.

Изолированный DC-DC преобразователь MeanWell NSD15-12S5

Люблю MeanWell, добротный китайский бренд делающий хорошие блоки питания. Цена правда довольно высокая. А недавно увидел у них одну интересную штуку — это изолированный DC-DC преобразователь с 12 в 5 вольт (есть и на другие напряжения) и током в 3А. Вот вам его даташитик: NSD15-12S5.pdf

▌Конструкция Модуль довольно большой и толстый:

Несет на борту алюминиевый радиатор который на полной нагрузке весьма ощутимо греется. Мог бы быть и побольше. Сам модуль не из дешевых, порядка 850 рублей в рознице (на конец 2014 года).

Так зачем он такой нужен?

Фишка его в том, что у него нет гальванической связи между высокой и низкой стороной. Там стоит трансформатор, который все развязывает.

Т.е. исходные 12 вольт превращаются в переменку, прогонаются через трансформаторы, выпрямляются и догоняются до нужного значения напряжения. Зачем такие сложности, ведь у нас и там и тут низкое напряжение? Причин может быть много, одна из которых — защита от помех. (далее…)

Модульный DC-DC преобразователь YEC SD200

При разработке девайса часто приходится колхозить к нему еще и питание. Если штука маломощная, то втыкаем какой нибудь LD1117-ADJ и не паримся. Если помощней, то можно импульсничек собрать на MC34068 или чем посовременней.

Но вот если надо собрать устройство помощней, на 2-3А, то тут уже надо подобрать импульсник, дроссель, плату правильно развести. Комплектуху бывает сложно сразу найти на нужные номиналы, особенно дроссель подходящий, чтобы маленький был и в то же время по току проходил. Приходится дербанить разный хлам или заказывать.

А тут, последнее время, появились готовые модульные питальники. Шняжка размером с небольшой ластик, внутри уже все собрано, только припаять на плату, подать на вход напругу, да снять с выхода требуемое напряжение. Ну иногда подстроить напряжение.

▌YEC SD200 Совершенно случайно нарвался на эту пепяку. Кто производитель неизвестно. По крайней мере я нагуглить не смог. Но эта сборка буквально наводнила Али и прочие китайские развалы. Я купил на али, там их полно. Цены смешные от 100 до 200р за штуку, в зависимости от тиража и типа доставки. И это при том, что микросхема на которой все собрано в рознице от 100р до 300р. А еще дроссель, плата и прочие радости.

Что характерно, они все продаются паяные. Т.е. видно следы монтажа, а также термические повреждения нижней пластины. У меня складывается впечатление, что где то в Китае в утиль пустили ОГРОМНУЮ партию неких железок где эта штука стояла. Ушлые китайцы разобрали их на запчасти и продают по цене лома практически. А еще на них нигде не найти официальную документацию. Только скриншоты оной на алиэкспрессе. Т.е. это что-то внутреннее или очень уж нестандартное. Так что гребите пока есть.

Продается как сама по себе, так и в виде готовых сборок, например таких:

Б. Ю. Семенов «Силовая электроника для любителей и профессионалов»

Давненько я не выкладывал хороших книжек… Исправлюсь.

Нашел тут недавно замечательный труд по силовой электронике. Очень добротно расписан расчет и проектирование импульсных блоков питания. Повышающих, понижающих, инвертирующих. Досконально разобран расчет сердечников, дросселей, выбор диодов и ключей. Рассказано про особенности работы биполярных, полевых и IGBT транзисторов. Разобраны примеры серийных изделий.

Причем, что несказанно радует, книга написана не в виде сухого справочника, а живым человеческим языком. С примерами из жизни, обьясненями на пальцах в особо мутных местах. Много картинок, графиков. Все сказанное подтверждается тут же формулами расчетов. Подробно разьясняются всяческие грабли и неприятности которые могут поджидать при расчете силовых схем. В общем, книжка отличная просто. Давно такого не стречал.

З.Ы. Уже давно вышла второе издание этой книги, расширенное и дополненное. Можно брать, достойная покупка.