Circuito de apagado retardado de baja potencia

Tengo problemas para crear un circuito que, una vez que se presiona (hace clic) un botón, se traba y funciona durante unos segundos y luego se apaga solo. Esto sería trivial con una MCU, pero ahora estoy tratando de hacerlo con un circuito 555 monoestable.

La idea es que tengo un mosfet de lado alto actuando como interruptor, este se cierra con el boton. Esto debería iniciar el circuito del temporizador 555 y ahora el interruptor se mantendría cerrado por la salida del temporizador. Y cuando la salida del temporizador vuelva a ser baja, el circuito estará inactivo. Este es el circuito que estoy tratando de simular usando LTspice:

El temporizador funciona si se simula, pero ahora la simulación se cuelga tan pronto como se activa el interruptor controlado por voltaje. ¿Alguien tiene una mejor idea de cómo lograr esta funcionalidad o cómo hacer que la simulación funcione?

Editar: estoy tratando de mantener el consumo de energía al mínimo cuando el circuito está inactivo, lo que significa un mínimo de nanoamperios. El consumo de corriente cuando está activo también es bueno si es bajo. Pero sobre todo el circuito estará apagado.

De un vistazo rápido, me parece que está apagando el temporizador 555 con el MOSFET superior. es decir, estás cortando la rama en la que estás sentado. ¿Es esta tu intención?
Mi intención es apagar todo el circuito después de un retraso después de activarlo. Entonces, sí, quiero que los pmos superiores apaguen el circuito, pero solo después de que el temporizador 555 haya puesto su salida baja.

Respuestas (2)

Como dices, la forma obvia y simple es hacer esto con un pequeño microcontrolador, como el PIC 10F200.

Sin embargo, si realmente quiere hacer esto con la electrónica analógica, sería más sencillo usar un transistor en lugar de tratar de encajar de alguna manera el malvado temporizador 666 555 en este papel:

R4 y Q2 son básicamente lo mismo que ya tiene para cambiar la alimentación. Q1 es similar a su M1 en que activa Q2. La diferencia es que Q1 se activa directamente desde el interruptor y se apaga de acuerdo con el tiempo de caída del voltaje en C1.

Cuando se presiona el interruptor, C1 se carga rápidamente a través de R2. R2 solo está allí para evitar una corriente excesiva a través del interruptor cuando, de lo contrario, provocaría un cortocircuito en un capacitor descargado.

R1 hace que el voltaje en C1 decaiga exponencialmente hacia 0. Si bien ese voltaje es de aproximadamente 600 mV o más, Q1 se mantiene lo suficiente como para bajar su colector y, por lo tanto, encender el interruptor de alimentación, Q2.

Este circuito se encenderá rápidamente, pero se desvanecerá en unos pocos 10 a 100 milisegundos. Si eso es aceptable, entonces no hay nada más que deba hacer. Si necesita una acción rápida, entonces se necesita un poco de histéresis. Eso podría tomar la forma de una retroalimentación de CA desde el drenaje de Q2 hasta la base de Q1.

Consumo de corriente

La cuestión de la corriente que usaría este circuito se planteó en un comentario.

Mire el circuito cuidadosamente y verá que usa muy poca corriente, especialmente en comparación con un temporizador 666. Cuando el interruptor (Q2) está encendido, el drenaje de corriente dominante es a través de R4. Esto debería ser obvio solo por los valores de las resistencias. Si V+ es 5 V, por ejemplo, entonces la corriente a través de R4 será inferior a 50 µA.

La corriente para mantener encendido Q1 proviene del pulso único de corriente a través del botón pulsador para cargar la tapa de sincronización. Una vez que se abre el botón pulsador, no se utiliza más corriente de suministro para mantener el interruptor de alimentación encendido. Aparte de la irrupción inicial para cargar C1, la corriente de estado estable con el botón pulsador cerrado sería de otros 50 µA a través de R1, y menos de 1/10 de eso a través de R3.

Ahora compare eso con la propuesta original. El voltaje de alimentación se mantiene en R4 y R5 mientras el interruptor de encendido está encendido, y esto es incluso antes de considerar la corriente para ejecutar el temporizador 666.

En resumen, debería ser bastante obvio, incluso con una inspección superficial, que el circuito anterior consume considerablemente menos corriente para mantener el interruptor de alimentación encendido que el circuito original.

Estaba pensando en lo mismo antes, y me gusta la idea ya que tiene menos componentes. Sin embargo, esto requiere que sesgue el bjt. ¿No consumiría esto cierta cantidad de corriente? Mi idea con el temporizador 555 era que el consumo de corriente fuera de nA cuando no estaba activo, el consumo cuando estaba activo también sería bajo, el 555 ahora está disponible en versiones de 100uA.
@Kris: ¿¡En serio!? Ver adición a mi respuesta.
Sí, la preocupación es el consumo de corriente cuando no está activo, que en este caso sería ~50uA. Demasiado. La carga consumirá ~2mA cuando esté activa. Sin embargo, puedo usar su circuito detrás de un interruptor de lado alto para reducir la corriente cuando está inactivo, de la misma manera que lo hago con el circuito 555.
@Kristoffer, el circuito usa corriente cero cuando está apagado. usa 50uA cuando está encendido.
Al simular esto, el bjt consume constantemente 14uA
@Kris: Entonces no lo estás simulando correctamente. No importa la simulación. Mira el circuito . Con SW1 abierto en estado estable, Q1 está apagado. Obtiene corriente base 0 y no permite corriente de colector. No hay voltaje en R4, por lo que no hay corriente allí. Q2 también está apagado, por lo que no hay corriente de carga. Las únicas corrientes serán fugas a través de transistores que se apagan. Eso debería ser nA.

Aquí está su circuito, modificado un poco, parece funcionar. Lo siento, es un poco desordenado.

ingrese la descripción de la imagen aquí

La simulación dice 20nA cuando está apagado y 1.8mA cuando está encendido (básicamente la fuga de los MOSFET, especialmente M2 en este caso).

Usé el generador de pulsos V3 y M3+R4 para simular el botón pulsador, solo necesitaría conectar el botón pulsador en lugar de M3. Si mantiene presionado el botón durante más tiempo del establecido, permanecerá encendido hasta que se suelte el interruptor y luego se apagará inmediatamente cuando se suelte.

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