Захист вхідних штифтів мікроконтролера від м'якого вимикача живлення

Я працюю на м'якому вимикачі живлення мікроконтролера, де миттєвий вимикач може включити ланцюг (включаючи мікроконтролер), а потім, коли перемикач перемикається вдруге, мікроконтролер може відключитися, виконавши деяку очистку.

У мене вищевказана схема поки що, але я не впевнений, чи буде вона надійною. Я використовую літій-іонний акумулятор (3,7-4,2 В) та регулятор TC1015 (вихід 3,0 В). Ідея полягає в тому, що при натисканні на перемикач регулятор включається, тоді мікроконтролер встановлюється uC Powerвисоко, тримаючи себе. Якщо вдруге натиснути перемикач, вмикання перемикання uC Switchдозволить мікроконтролеру uC Powerзнизитися, відключившись.

У чому я не впевнений, це якщо мені потрібно захистити мікроконтролер від напруги акумулятора. Мікроконтролер, який я використовую, має абсолютну максимальну напругу на штирях вводу / виводу Vdd + 0,4 В, тому я не знаю, як з цим найкраще впоратися.

По-друге, чи буде ця схема насправді утримувати регулятор від включення, коли він знаходиться у стані "вимкнено"? Я думав про те, щоб використовувати резистор, що випадає, на лінії включення, але переживаю за поточний розіграш, коли мікросхема включена.

Редагувати: Мікроконтролер - це основне навантаження, яке буде перемикатися, тому переведення його в режим низької потужності, на жаль, тут не працюватиме.

Редагувати №2 (Після публікації відповідей):

Я в кінцевому підсумку використовував схему нижче:

Раніше розміщена схема працювала не дуже добре, і виникли проблеми з плаваючою лінією включення, коли мікроконтролер не живив її.

У новому ланцюзі використовується фліп-флоп, при цьому лінія даних, як правило, є низькою. Натискання на перемикач натискає на годинник, вмикає систему. Подальші натискання вимикача ведуть CLOCKлінію високо (дозволяє мікроконтролеру відчути натиск), але не впливають на вихід регулятора. Після того, як мікроконтролер готовий до вимкнення, він встановлює DATAлінію високої, а потім встановлює CLOCKлінію високої, що призведе до вимкнення регулятора.

Одне з дійсно приємних речей щодо цього налаштування - це те, що перше натискання кнопки вмикає регулятор і тримає його до тих пір, поки мікроконтролер не буде готовий вимкнутися. Відмов не є проблемою, тому що незалежно від того, скільки разів тактова лінія піднімається на висоту, лінія даних все ще залишається низькою за допомогою пониження. Крім того, поточний розіграш повинен бути дуже мінімальним (лише відкидний флоп і TC1015 у вимкненому режимі), а мінімальний струм витягується через резистори під час включення.

Мікроконтролер потрібно захищати від напруги акумулятора на годинниковій лінії, але, як запропонував @Andy aka, це можна зробити з включеним резистором CLOCK.

R1 і R2 обмежуватиме струм на штирі на вашому комп'ютері, і цього, як правило, достатньо для захисту вашого пристрою - вам просто потрібно перевірити в специфікації, що таке "обмежувальний" струм, і вибрати значення резистора, яке підходить, враховуючи, що джерело живлення може бути при 0 В (без живлення). На цій основі можна залишити зенери.

Надійність - ще одне питання. Відмов від перемикання може призвести до того, що ваш UC увімкнеться, а потім вимкнеться кілька разів, тому напишіть свій код, щоб знати про це.

Я думаю, що може бути доцільним увімкнути резистор, але, ймовірно, в районі + 10 К і, можливо, це може бути вище, можливо, 100 к.

Напруга на вимикачі має бути не менше 45% від Vin, тому це не повинно бути проблемою.

Це здається системою самозав'язки, яка теоретично повинна працювати, як би схема реле самозаключення (кнопка використовується для ввімкнення реле, а потім, оскільки навантажувальний штифт і шпилька котушки пов'язані між собою, реле залишається увімкненим до тих пір, поки потужність йде на штифти навантаження)

Щоб протестувати його, не ризикуючи мікроконтролером, ви можете це зробити. Додайте фіктивне навантаження, щоб тримати регулятор задоволеним (кілька світлодіодів, щоб ви могли бачити, що він працює), а потім прив’яжіть вихід до точки, де він позначений uC Power. Після натискання на перемикач регулятор повинен запуститись, включивши світлодіоди та живлення змінного струму, що, в свою чергу, повинно підтримувати контактний ключ увімкнено на високому рівні (Logic High Logic High - мінімум 45% VIN, тобто 1,89 В при 4,2 В. ).

Тож якщо ти натиснеш кнопку, і світлодіоди залишаються після того, як ви відпустите її, вона працює. Якщо цього не зробити, він не працюватиме так, як є.

Попередження: Я говорю це, не знаючи, як діоди Зенера спричинить реакцію ланцюга.

Схема, що з'єднує акумулятор, сигнали мікроконтролера та вхід SHDN * регулятора (перейменований на EN), здається хиткою.

Як щодо використання засувки (працює від акумулятора) для зйомки замикання ключа. Тоді вихід цієї засувки може бути АБО за допомогою сигнального сигналу від MCU для керування SHDN * штифтом регулятора (перейменованого на EN на схемі). Після завантаження MCU повинен спочатку запустити свою лінію включення, а потім очистити засувку, тим самим забезпечивши, щоб EN залишався затвердженим.

Наступна дія кнопки може бути відстежена через фіксатор: якщо перемикач натиснути знову, засувка знову піднімається високо. MCU помічає це і очищує як засувку, так і сигнал її включення, викликаючи відключення. Оскільки перемикач фіксується, MCU може це дуже зручно контролювати, просто оглядаючи його на неквапливій частоті.

Ще одним необов’язковим уточненням буде схема, яка гарантує, що коли акумулятор сам вийде в Інтернет, система підключається без використання кнопки. Це може бути якийсь імпульс, який встановлює засувку.

Потягніть EN низько за допомогою відповідного резистора і прив’яжіть його до штифта io на mcu. Перемикач переходить на вхідний штифт mcu. Натискання кнопки викликає переривання на вхідному штифті mcu, яке перемикає вихідний штифт, керуючи штифтом EN вашого LDO.

Поміщення mcu у глибокий сон дозволить низько витягнути штифт і вимкнути LDO. Запуск переривання з перемикачем розбудить його, знову підтягуючи штифт і знову вмикаючи LDO.