¿Cómo cambiar un módulo Bluetooth con un interruptor de lado alto MOSFET de canal P?

Estoy buscando un interruptor lateral alto para apagar un módulo Bluetooth cuando no esté en uso. El módulo utiliza 100 mA como máximo y funciona con 3,3 V. Estoy usando un ATMega328 para hablar con el módulo y funciona a 5V.

¿Cómo puedo usar un P-MOSFET en un circuito de interruptor de lado alto para cambiar estos niveles de corriente bajos usando una lógica de 5V?


Sin la capacidad de agregar una respuesta:

¿Funcionaría esto, tal vez?

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Estoy confundido. ¿Ya tiene 3,3 V en su placa y solo quiere cambiar entre el riel principal de 3,3 V y el bluetooth? Además, ¿está seguro de que está bien usar 5V IO hablando con un módulo de 3.3V? De todos modos, hay cientos de piezas adecuadas disponibles, y el circuito es muy fácil.
Aquí hay un MOSFET que podría funcionar: diodes.com/datasheets/DMG2305UX.pdf
@Bertus: casi cualquier MOSFET de canal P servirá. El que sugiere MKeith está bien, pero muchos otros servirán. Probablemente quiera decir <= 0.1V de caída cuando está encendido, por lo que Rdson <= V/I. Por ejemplo, 20 mA R = 0,1 V/0,020 A = menos de 5 ohmios, que es una especificación muy fácil de cumplir. El DMG1013 T hará el trabajo y cuesta 31 centavos en 1 en existencia Hoja de datos de Digikey
@mkeith, el RX/TX está cubierto con cambiadores de nivel (BSS138).

Respuestas (2)

Su esquema está en gran parte bien, con estos problemas:

  1. Pierde D1. No está haciendo nada útil. Ya tiene solo 3.3 V para cambiar el FET. D1 consumirá otros 600 mV más o menos. Simplemente conecte directamente la salida digital a la puerta del PFET. R1 sigue siendo una buena idea, ya que mantendrá el FET apagado durante el arranque antes de que el pin se active de una forma u otra.

  2. Asegúrese de que el FET pueda cambiar lo suficientemente bien con solo un controlador de compuerta de 3,3 V. Ciertamente, hay FET que pueden hacer esto, pero no es algo que espera que haga un FET elegido al azar.

  3. Compruebe la resistencia de FET con un controlador de compuerta de 3,3 V. Asegúrese de que la caída de tensión provocada por ese tiempo de corriente de 100 mA sea aceptable.

Agregado:

Russell señaló que la señal digital para controlar la compuerta es de 0-5 V. Supongo que crees que el diodo está ahí para proteger la compuerta del voltaje inverso. Eso es muy probablemente innecesario. Como siempre, lea la hoja de datos de las piezas que está utilizando. 1.7 V inverso en la puerta probablemente esté bien.

Si le preocupa que el procesador descargue corriente en la línea de 3,3 V a través de R1, haga que R1 sea más grande. Solo funciona cuando el pin del procesador no está activado, lo que debería ser solo durante unas decenas de ms mientras el procesador se inicia y antes de que el firmware llegue a controlar el pin de una forma u otra. ¿Importa si el módulo bluetooth se enciende y consume 100 mA durante unas decenas de ms al encenderse? De lo contrario, puede omitir R1 por completo. Dado que tanto la puerta FET como la salida del procesador serán de alta impedancia cuando el pin del procesador esté configurado como entrada, una resistencia de valor bastante alto servirá. 100 kΩ debería estar bien. Probablemente incluso 1 MΩ estaría bien, pero verifique la corriente de fuga del pin de entrada en la hoja de datos del procesador.

Está manejando el circuito desde un procesador de 5V y quería una potencia mínima. Mientras que conducir la puerta por encima de 3.3V es tolerable, D1 mantiene el área de 3V3 en 3V3 máx. (lo que puede no importar) y elimina la disipación en R1 cuando está apagado. (R1 podría ser 100k en la mayoría de los casos).
@Russell: no noté el nivel de salida de 5 V. Respuesta actualizada en consecuencia.
Divulgación completa :-) - Puse ese circuito allí "a toda prisa" ya que la pregunta se había puesto "accidentalmente" en espera como una pregunta de compra. Estoy de acuerdo con tus puntos. 10k era un valor predeterminado que no borré. La adición de D1 fue para cubrir todas las bases al dar un circuito a un diseñador sin experiencia cuyo uso y comprensión del mismo no era 100% seguro. (Schottky sería aún mejor). Estoy de acuerdo en que algunos MOSFET tendrían un impulso bajo allí. Sugerí un DMG013 - hoja de datos como uno de bajo costo que haría bien su trabajo. [Vds a 100 mA < 0,1 V]
Gracias @RussellMcMahon y el resto. Voy a probar las sugerencias y ver si puedo aprender de ellas.

No menciona si su riel de 3.3V se usa o no para otra cosa, pero si no, propongo otra solución.

Use un LDO con una habilitación, alimentado desde su riel de 5V, como este LP38693 . Es un poco caro para lo que estás haciendo, solo lo pensé ya que lo usé recientemente. Hay muchos reguladores comparables en el mercado.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

La corriente de entrada se comportará bastante bien, lo que puede o no ser una ventaja dependiendo de su fuente de alimentación. Dado que la pieza se alimentará con 5 V, una señal de habilitación lógica de 5 V estará bien.

Excelente punto!!! Lo investigaré, en este momento estoy alimentando mi AMS117 con una fuente de alimentación de 12 V, pero me gusta la idea de reducir la cantidad de piezas. (Solo ejecutando el Bluetooth del regulador)