Estoy examinando un esquema que se refiere al convertidor de impulso TPS61030 IC y tengo una pregunta sobre la lógica detrás de tirar del pin de habilitación (EN). El esquema es de Adafruit y se puede encontrar aquí: https://learn.adafruit.com/adafruit-powerboost-1000-basic/downloads#schematics
Información general:
El convertidor elevador TPS61030 ( hoja de datos ) utiliza una señal en su pin EN para encender o apagar el convertidor. Si el pin EN se establece en 0 VCC, el convertidor se pone en modo de apagado, lo que aísla efectivamente la carga de la entrada. Cuando el pin EN recibe una entrada >= 1 V CC (pero inferior al máximo de 7 V CC), el dispositivo se pone en modo de funcionamiento y comienza a funcionar.
El circuito está diseñado para una batería LiPo de 3,7 V CC (nominal). En condiciones ideales, el circuito aumenta los 3,7 VCC de la batería a ~5,2 VCC requeridos por muchos dispositivos. Creo que +0.2VDC está destinado a compensar los cables de baja calidad.
En su diagrama, Adafruit eleva el pin EN y usa un interruptor a GND para apagar el dispositivo. El esquema se parece al siguiente:
simular este circuito : esquema creado con CircuitLab
Cuando el interruptor está abierto, el convertidor entrará en modo de operación. Cuando se cierra el interruptor, el convertidor del dispositivo entrará en modo de apagado; sin embargo, el circuito se convertirá en un drenaje parásito de la batería. Me parece extraño que el circuito haya sido diseñado para consumir corriente cuando el convertidor y, por extensión, el dispositivo que se alimenta, debe estar apagado. Sé que solo será ~ 0.02 mA, pero no entiendo por qué no bajarían el pin y usarían un interruptor lateral alto, como en el siguiente esquema:
El circuito anterior formará un divisor de voltaje que generará ~ 2.4 V CC al pin EN, que es más que suficiente para habilitar el dispositivo. Cuando el interruptor está abierto, el pin EN se colocará en GND y el convertidor entrará en modo de apagado. Esto eliminaría el drenaje parásito cuando el convertidor está en modo apagado.
Preguntas
¿Por qué están tirando del alfiler hacia arriba en lugar de hacia abajo para eliminar el drenaje parasitario? Soy un novato en electrónica, así que asumo que Adafruit tiene una buena razón para hacerlo y soy demasiado inexperto para entender por qué. ¡Cualquier contribución será muy apreciada!
Posibles razones: recuento de piezas, confiabilidad, falta de preocupación por ese nivel de fuga, evitar la complejidad, comportamiento predeterminado para la conveniencia del usuario (de rioraxe en los comentarios de la pregunta).
Para ampliar el hecho de que la corriente de fuga es de poca importancia: verifique la especificación del TPS61030: 20uA (típico). Luego 1uA (máx.) en apagado. ¿Qué harán otros 20 uA de fuga a través del pull-up? Ampliando los cálculos de laptop2d: una fuga de 21 uA de una batería de 1000 mAh proporciona 47 600 horas de tiempo de "espera" (descontando la autodescarga de la batería). ¡Más de 5,5 años! ¡La autodescarga de la celda secundaria adjunta y el uso del dispositivo son sin duda una mayor preocupación por la pérdida de energía que la fuga de apagado! Al dejar el apagado, se cambia la corriente de arranque por la corriente de reposo del convertidor.
Por lo tanto, el uso esperado de esta placa no está muy preocupado por las corrientes de fuga en comparación con las cargas de 100 a 1000+ mA que la batería verá en funcionamiento normal (por ejemplo, cargando un teléfono, ejecutando un rPi).
Si estaba usando esto para algo que no sea un banco de energía USB, es posible que le preocupe la duración de la batería. Sin embargo, los dispositivos que funcionan con baterías de larga duración generalmente no vienen equipados con convertidores elevadores de interruptor 4A.
Nota: el pull-up de 200k propuesto y el pull-down de 400k con circuito de interruptor no funcionarían. De la hoja de datos, The device is put into operation when EN is set high. It is put into a shutdown mode when EN is set to GND.
esto parece ser una entrada lógica normal, por lo que está destinado a ser conducido cerca de los rieles. No es una entrada de comparador como el LBO
pin o ciertos otros reguladores que tienen entradas de habilitación de umbral de precisión.
¿Se convertirá en un drenaje parasitario? Depende de la definición de parásito. La respuesta es leer la hoja de datos una y otra vez, si no entiende algo, búsquelo.
De la hoja de datos: corriente de apagado VEN = 0 V, VBAT = 2,4 V Corriente del pin de habilitación = 0,1 a 1 μA
1uA de corriente de una batería de 1000mA*H te durará 1e6 horas, espero que sea suficiente para ti. Y el pin varía de una parte a otra o depende del voltaje, por lo que incluso podría ser inferior a 1uA. Por eso amamos los FET
Una preocupación mayor que el pin de habilitación es la parte en sí, tiene 25uA de corriente de reposo. Eso es solo ~38k horas con la misma batería de 1000mA*H.
Una mejor manera de manejar esto en su esquema es tener todo su dispositivo desconectado de la batería si es posible y vincular la habilitación a Vbat.
Ignorar: Entonces, este puede no ser el concepto completo, ya que no he tenido la oportunidad de ver la hoja de datos en detalle, pero prácticamente lo ha abordado con su percepción sobre el divisor de voltaje que actúa de la misma manera.
Puede usar esta resistencia de 400 ohmios como resistencia limitadora de corriente, pero la caída de voltaje no es deseable y esto puede cambiar la "carga" de este pin cuando el interruptor está cerrado. Dado que se trata de un voltaje, asumiré que es una impedancia muy alta, por lo que probablemente sea insignificante, pero debe tenerse en cuenta que esto agregará resistencia a tierra, lo que puede causar problemas de bucle.
El trabajo de un pull-up es asegurarse de que el nivel de voltaje sea correcto cuando se cambia, aparentemente siendo un "bajo activo" y quiere asegurarse de que se detenga a tiempo, así que tire hacia arriba, cambie la lógica y puede necesita un desplegable. En ambas configuraciones, las resistencias actúan como pull-ups, solo una es un divisor de voltaje rígido que puede introducir un diferencial de tierra.
Majenko
Majenko
juan p
rioraxe
juan p
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