Ist es sicher, Vcc des Chips zu wechseln, während IO noch verbunden ist?

Wahrscheinlich nicht, es sei denn, dies wird ausdrücklich als solches angegeben. Ein Hinweis darauf, dass dies nicht der Fall ist, ist eine Spezifikation wie diese:

Wenn Vcc 0 V beträgt, wird empfohlen, an den Eingängen nicht mehr als 0 V anzulegen.

Es gibt jedoch Möglichkeiten, den Chip, den Sie ausschalten möchten, zu isolieren – zum Beispiel mit einem Spannungsübersetzer-Chip wie dem 74LVC1T45 , der vollständig für Leckage mit einer der Vcc-Schienen bei 0 V spezifiziert ist.

Außerdem sollten Sie einen P-Kanal-MOSFET verwenden, um die Leistung zu schalten. Niedrig = EIN.

Warnung

Diese Schaltung funktioniert nicht wie erwartet.

Ein MOSFET kann als spannungsgesteuertes Gerät betrachtet werden. Dies bedeutet, dass sich der MOSFET nur einschaltet, wenn zwischen dem Gate des MOSFET und der Source des MOSFET eine ausreichend große Spannung anliegt. Dies ist bekannt und Vgs(th) (Spannung zwischen Gate- und Source-Schwellenwert) im Datenblatt der MOSFETs.

Nehmen wir an, in dieser Schaltung beträgt die Vgs des MOSFET 2 V. Das bedeutet, dass bei einer Source-Spannung von 5 V das Gate des MOSFET auf 7 V liegen muss, um vollständig eingeschaltet zu werden. Da die Gate-Spannung maximal 5 V beträgt, kann die Source niemals auf 5 V liegen.

Was passieren wird, ist, dass sich der MOSFET in seinem "linearen Bereich" befindet, wo er sich fast wie ein Widerstand verhält. Es wird ein Teil der Spannung abfallen und die Quelle wird keine 5 V sehen.

Ist es sicher, Vcc des Chips zu wechseln, während IO noch verbunden ist?

Im Allgemeinen nein. Dies ist nur sicher, wenn Sie sicherstellen können, dass an den anderen Pins keine Spannungen anliegen.

Wenn Chip Vcc und Arduino Pin Output den gleichen Spannungspegel haben (zumindest scheint es so), dann können Sie nicht einfach M2 MOSFET ansteuern. Da ein N-Ch. MOSFET erfordert, dass seine Gate-Spannung um mindestens VGS(th) größer ist als seine Source-Spannung, wie im Datenblatt angegeben. Für den MOSFET, den Sie verwenden möchten, beträgt VGS(th) etwa 1 V (Bitte überprüfen Sie dies in der Tabelle „Elektrische Spezifikationen“ im Datenblatt: https://www.sparkfun.com/datasheets/Components/General/RFP30N06LE.pdf ).

Natürlich können Sie den Chip über seinen Vcc-Pin ein- und ausschalten:

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Übrigens, wenn ich Sie wäre, würde ich den CLK-Pin einfach extern deaktivieren , ohne Vcc abzuschneiden.

Viele Datenblätter sind in Bezug auf solche Probleme stark unterspezifiziert. Einige Geräte spezifizieren explizit, dass an Pins Spannung angelegt werden kann, unabhängig davon, ob VDD mit Strom versorgt wird oder nicht, aber bei den meisten Geräten gibt es eine Art inhärente Dioden- oder Transistorstruktur, die Pin-Spannungen auf VDD klemmt. Wenn das Vorhandensein einer Diode verhindern würde, dass eine Schaltung die Anforderungen erfüllt, wenn die Stromversorgung unterbrochen wird, und der Chip nicht angibt, dass an einen Pin ohne VDD Spannung angelegt werden kann, kann nicht davon ausgegangen werden, dass der Chip diese Anforderungen erfüllt. In Fällen, in denen eine Diode eine Schaltung nicht daran hindern würde, die Anforderungen zu erfüllen, werden die meisten Chips diese Anforderungen im Allgemeinen erfüllen. Leider bedeutet „die meisten“ nicht alle, und Datenblätter bieten selten ausreichende Hinweise, um zu wissen, was in einem bestimmten Fall funktioniert.

Im Allgemeinen gibt es einen gewissen Betrag, um den eine Pin-Spannung VDD ohne jegliche Auswirkung überschreiten kann. Es fließt kein Strom vom Pin zu VDD, und kein anderer Aspekt des Gerätebetriebs wird beeinträchtigt. Wenn die Spannung VDD um mehr als einen gewissen Betrag übersteigt, fließt irgendwo Strom . Wenn der in den Pin fließende Strom extern begrenzt wird, gibt es eine gewisse Stromstärke, unterhalb derer kein Aspekt des Gerätebetriebs beeinträchtigt wird.

In der Praxis sollte es möglich sein, viele Dinge über ein Gerät anzugeben:

1. Wenn die Spannung an einem Pin unter einem bestimmten Schwellenwert gehalten wird, fließen nirgendwo übermäßige Leckströme.

2. Wenn der Strom in einen Pin auf eine bestimmte Menge begrenzt ist, wird der Leckstrom auf bestimmte Pfade beschränkt und beeinträchtigt den Betrieb des Geräts nicht (außer dass, wenn einige dieser Pfade zu anderen Pins führen, der Leckstrom den Betrieb von allem, was daran angeschlossen ist, beeinträchtigen kann Stifte).

3. Wenn der Strom auf eine bestimmte [wahrscheinlich höhere] Menge begrenzt wird, wird das Gerät nicht beschädigt, kann aber den Betrieb stören.

4-5. Wenn die Spannung an einem Pin unter einigen Schwellenwerten gehalten wird [die wahrscheinlich höher als Nr. 1 wären], kann der Strom die für Nr. 2 oder Nr. 3 angegebenen Werte überschreiten, ist aber nicht hoch genug, um den Betrieb (Nr. 4) zu stören oder zu beschädigen das Gerät (#5).

Leider liefern die Hersteller selten so detaillierte Spezifikationen. In vielen Fällen geben sie nur Spezifikation Nr. 1 an, was in vielen Situationen am wenigsten nützlich ist. Wenn Chips die Parameter Nr. 2 und Nr. 4 spezifizieren könnten, wäre es möglich, Eingangsschutzschaltungen mit Reihenwiderständen und/oder Klemmdioden zu konstruieren und zu wissen, dass sie für die korrekte Funktion spezifiziert wurden.

Übrigens reicht ein Leckstrom in Pins eines stromlosen Mikrocontrollers, der nicht ausreicht, um ihn zu beschädigen oder erfolgreich mit Strom zu versorgen, oft aus, um zu verhindern, dass der Mikro zuverlässig zurückgesetzt wird, wenn kein Brown-Out-Schaltkreis oder keine externe Reset-Logik vorhanden ist. Wenn Sie die Stromversorgung eines Mikrocontrollers unterbrechen, ist es oft gut sicherzustellen, dass seine Reset-Leitung niedrig gezogen wird; Sie können möglicherweise denselben E / A-Steuerpin für das Zurücksetzen und die Leistungsfreigabe gemeinsam nutzen, wenn das Zurücksetzen aktiv niedrig und die Leistungsfreigabe aktiv hoch ist.