Wie schalte ich ein Bluetooth-Modul mit einem P-Kanal-MOSFET-High-Side-Schalter?

Ich suche einen High-Side-Schalter, um ein Bluetooth-Modul auszuschalten, wenn es nicht verwendet wird. Das Modul verbraucht höchstens 100 mA und läuft mit 3,3 V. Ich verwende einen ATMega328, um mit dem Modul zu sprechen, und es läuft mit 5 V.

Wie kann ich einen P-MOSFET in einem High-Side-Schaltkreis verwenden, um diese niedrigen Strompegel mit 5-V-Logik zu schalten?

Fehlende Möglichkeit, eine Antwort hinzuzufügen:

Würde das vielleicht funktionieren?

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Ich bin verwirrt. Haben Sie bereits 3,3 V auf Ihrem Board und möchten nur einen Schalter zwischen 3,3 V-Hauptschiene und Bluetooth setzen? Sind Sie auch sicher, dass es in Ordnung ist, 5-V-IO zu verwenden, das mit einem 3,3-V-Modul spricht? Wie auch immer, es gibt Hunderte von geeigneten Teilen, und die Schaltung ist kinderleicht.
Hier ist ein MOSFET, der funktionieren könnte: diodes.com/datasheets/DMG2305UX.pdf
@Bertus - Fast jeder P-Kanal-MOSFET reicht aus. Der, den MKeith vorschlägt, ist in Ordnung, aber viele andere werden es auch tun. Sie möchten wahrscheinlich <= 0,1 V Abfall sagen, wenn Sie eingeschaltet sind, also Rdson <= V / I. Für zB 20 mA R = 0,1 V/0,020 A = weniger als 5 Ohm, was eine sehr einfach zu erfüllende Spezifikation ist. Das DMG1013 T erledigt die Arbeit und kostet 31 Cent in 1 Digikey- Datenblatt auf Lager
@mkeith der RX/TX ist mit Pegelumsetzern (BSS138) abgedeckt.

Antworten (2)

Ihr Schaltplan ist weitgehend in Ordnung, mit diesen Problemen:

  1. D1 verlieren. Es tut nichts Nützliches. Sie haben bereits nur 3,3 V, um den FET zu schalten. D1 wird weitere 600 mV oder so auffressen. Verbinden Sie einfach den digitalen Ausgang direkt mit dem Gate des PFET. R1 ist immer noch eine gute Idee, da dies den FET während des Starts ausschaltet, bevor der Pin aktiv in die eine oder andere Richtung getrieben wird.

  2. Stellen Sie sicher, dass der FET mit nur 3,3 V Gate-Ansteuerung gut genug schalten kann. Es gibt sicherlich FETs, die dies können, aber es ist nicht etwas, was Sie von einem zufällig ausgewählten FET erwarten.

  3. Überprüfen Sie den Einschaltwiderstand der FETs mit 3,3 V Gate-Ansteuerung. Stellen Sie sicher, dass der Spannungsabfall, der durch das Multiplizieren des 100-mA-Stroms verursacht wird, akzeptabel ist.

Hinzugefügt:

Russell wies darauf hin, dass das digitale Signal zur Steuerung des Gates 0-5 V beträgt. Ich vermute, dass Sie denken, dass die Diode da ist, um das Gate vor Sperrspannung zu schützen. Das ist sehr wahrscheinlich unnötig. Lesen Sie wie immer das Datenblatt für die von Ihnen verwendeten Teile. 1,7 V Rückwärts am Gate sind wahrscheinlich in Ordnung.

Wenn Sie sich Sorgen machen, dass der Prozessor Strom über R1 auf die 3,3-V-Leitung abgibt, vergrößern Sie R1. Es funktioniert nur, wenn der Prozessor-Pin nicht angesteuert wird, was nur für einige 10 ms sein sollte, während der Prozessor hochfährt und bevor die Firmware den Pin auf die eine oder andere Weise ansteuert. Spielt es eine Rolle, ob das Bluetooth-Modul eingeschaltet wird und beim Einschalten für einige 10 ms 100 mA zieht? Wenn nicht, können Sie R1 ganz weglassen. Da sowohl das FET-Gate als auch der Prozessorausgang hochohmig sind, wenn der Prozessorpin als Eingang konfiguriert ist, reicht ein ziemlich hoher Widerstandswert aus. 100 kΩ sollten in Ordnung sein. Wahrscheinlich wäre sogar 1 MΩ in Ordnung, aber überprüfen Sie den Eingangspin-Leckstrom im Prozessordatenblatt.

Er treibt die Schaltung von einem 5-V-Prozessor an und wollte minimale Leistung. Während das Ansteuern des Gates über 3,3 V tolerierbar ist, hält D1 den 3V3-Bereich auf 3V3 max (was möglicherweise keine Rolle spielt) und entfernt die Verlustleistung in R1, wenn es ausgeschaltet ist. (R1 könnte in den meisten Fällen sagen wir 100k sein.)
@Russell: Ich habe den 5-V-Ausgangspegel nicht bemerkt. Antwort entsprechend aktualisiert.
Vollständige Offenlegung :-) - Ich habe diese Schaltung "in Eile" dort abgelegt, da die Frage "versehentlich" als Einkaufsfrage zurückgestellt wurde. Ich stimme Ihren Punkten zu. 10k war ein Standardwert, den ich nicht gelöscht habe. Die D1-Ergänzung sollte alle Grundlagen abdecken, wenn man einem unerfahrenen Designer eine Schaltung gibt, deren Verwendung und Verständnis nicht 100%ig sicher ist. (Schottky wäre noch besser). Ich stimme zu, dass einige MOSFETs dort eine geringe Ansteuerung haben würden. Ich schlug ein DMG013 - Datenblatt als kostengünstiges vor, das seine Arbeit gut machen würde. [Vds bei 100 mA < 0,1 V]
Danke @RussellMcMahon und den Rest. Ich werde die Vorschläge ausprobieren und sehen, dass ich daraus lernen kann.

Sie erwähnen nicht, ob Ihre 3,3-V-Schiene für etwas anderes verwendet wird oder nicht, aber wenn nicht, schlage ich eine andere Lösung vor.

Verwenden Sie einen LDO mit einer Freigabe, die von Ihrer 5-V-Schiene gespeist wird, wie z. B. diesen LP38693 . Es ist ein wenig teuer für das, was Sie tun, ich habe nur daran gedacht, da ich es kürzlich benutzt habe. Es gibt viele vergleichbare Regler auf dem Markt.

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Der Einschaltstrom wird sich ziemlich gut verhalten, was je nach Stromquelle ein Vorteil sein kann oder nicht. Da das Teil mit 5 V versorgt wird, ist ein 5-V-Logikaktivierungssignal in Ordnung.

Ausgezeichneter Punkt!!! Ich werde es untersuchen, im Moment versorge ich meinen AMS117 mit einem 12-V-Netzteil, aber ich mag die Idee, die Teilemenge zu reduzieren. (Läuft nur das Bluetooth des Reglers)
Wie schalte ich ein Bluetooth-Modul mit einem P-Kanal-MOSFET-High-Side-Schalter?
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