Mikrocontroller-Soft-Off-Schaltung funktioniert nicht - warum?

Ich habe ein Board mit einem atmega328-MCU (zur Verwendung mit Arduino-Bibliotheken) erstellt, um einige Eindraht-Kommunikationsaufgaben zu erledigen. Da ich sowieso das Board ätzte, entschied ich mich, eine einfache Software-Off-Funktionalität zu implementieren, ohne viel darüber nachzudenken. Sobald ich die Platine geätzt und zusammengebaut habe, funktioniert mein One-Wire-Zeug gut, aber die Software außerhalb des Schaltkreises funktioniert nicht. Ich habe herumgestöbert und kann nicht verstehen, warum es nicht funktioniert.

Die Idee ist, dass durch Drücken eines kurzzeitigen Druckknopfs (für 2-3 Sekunden) die Batterie mit dem 5-V-Regler verbunden wird, der wiederum die MCU mit Strom versorgt. Das erste, was die MCU tut, ist, einen digitalen Pin hoch zu setzen (Linie mit der Bezeichnung PWR im unteren Diagramm), um den N-MOSFET Q1 zu verriegeln und den Druckknopfschalter zu umgehen. Wenn der Schalter losgelassen wird, sollte die Schaltung über den MOSFET mit Strom versorgt bleiben.

Was in Wirklichkeit passiert, ist, dass das Drücken des Druckknopfs das Board wie erwartet einschaltet. Das Gate des FET wird wie erwartet von der MCU auf 5V angesteuert, aber sobald der Taster losgelassen wird, schaltet sich alles aus. Es scheint, dass der FET den Druckknopf aus irgendeinem Grund nicht umgeht, aber ich kann nicht verstehen, warum? Die FET-Vgs beträgt 1,8 V, R6, R7 und D1 sind vorhanden, sodass ich mit einem weiteren Tastendruck einen Interrupt auf der BTN-Leitung erzeugen, dann die PWR-Leitung auf Low treiben und die Platine ausschalten kann.

Die Frage ist also, was ist hier falsch? Warum bleibt der Q1-MOSFET nicht verriegelt, wenn der Druckknopf (verbunden mit dem PWRSW-Header) losgelassen wird? Ich bin mir sicher, dass es nichts Kompliziertes ist, aber ich kann einfach nicht verstehen warum - vielleicht, weil ich es zu lange angestarrt habe ...

Schaltplan

Wie hoch ist die Spannung an der Source (Pin 2)?
Sind Sie sicher, dass die Body-Diode des AP2302AGN (Q1) in die richtige Richtung gezeichnet ist? Ich denke, es ist in die falsche Richtung gezeichnet. Aber ich glaube nicht, dass das Q1 daran hindert, weiterzumachen.
@NickAlexeev PWR ist 5 V, S muss mehr sein, also wie kann es eingeschaltet bleiben? Ich vermute, Vgs ist tatsächlich -1,8 V ...
Diese Anwendung benötigt (oder ist zumindest viel einfacher mit) einen P-MOSFET, der PWR niedrig zieht, um eingeschaltet zu bleiben.
Die @geometrische Source-Spannung beträgt 9,26 V, die Drain-Spannung 9,52 V (Batteriespannung) und das Gate 5 V
Danke für die Hilfe, Leute, ich habe nicht gesehen, dass Vgs die Gate-Spannung relativ zur Quellenspannung ist, keine willkürliche Masse, wie in der Antwort unten angegeben. In meiner Anwendung ist Vgs (th) tatsächlich -4 V oder so, also ja ... keine Würfel. Ich habe leider nur N-FETs in der Teiletonne..

Antworten (2)

+5 V in Bezug auf GND ist nicht hoch genug, um Q1 einzuschalten, der im ursprünglichen Schaltplan ein N-Kanal-MOSFET ist. Der OP dachte in die richtige Richtung, als er die V GS nachgeschlagen hatte . Aber in Bezug auf was wird die V GS genommen? Es wird nicht in Bezug auf GND genommen. Es wird in Bezug auf die Quelle des MOSFET bei +7,5 V (oder einer solchen Spannung, die für den 7805 erforderlich ist) angenommen. Wenn Sie also das Gate auf +5 V treiben, ist V GS < 0. Es ist negativ. Der N-Kanal-MOSFET bleibt nicht eingeschaltet, weil er sich überhaupt nicht einschaltet.

Ein solcher High-Side-Schalter wird normalerweise mit einem P-Kanal-MOSFET und einem zweiten kleinen Transistor zur Steuerung seines Gates ausgeführt. So:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

(Ich habe nicht die gesamte ursprüngliche Schaltung neu gezeichnet, aber das sollte ausreichen, um die Idee zu vermitteln.)

V GS(th) ist relativ zur Quelle, nicht zu einem beliebigen Erdungspunkt in der Schaltung. Es gibt keine Möglichkeit, die Gate-Spannung hoch genug zu ziehen, um den MOSFET mit dieser Schaltung einzuschalten. Erwägen Sie stattdessen die Verwendung eines PMOSFET.

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