Базовый проект выключателя с фиксацией и кнопкой мгновенного действия

Я заметил в нескольких схемах производственного уровня, что тумблер включения/выключения питания с (нормально разомкнутой) кнопкой часто реализуется с помощью двух ИС, а именно:

  • один инвертор с триггером Шмитта
  • одиночный триггер D-типа, запускаемый положительным фронтом.

Этот подход также используется в «Эталонном проекте контроллера электрической зубной щетки» от TI :

Кнопка питания с логической защелкой

Интересно, действительно ли такая конструкция предпочтительнее для потребительских товаров или это просто случайный выбор группы инженеров-электриков? Если это действительно выгодно, то чем оно лучше других подходов (например, с использованием двойного инвертора )?

(Чтобы дать вам некоторый контекст, я сам не инженер-электрик и просто искал широко распространенную конструкцию с низким энергопотреблением, которую я мог бы быстро собрать на макетной плате, а также в конечном итоге поместить внутрь потребительского продукта.)

Ответы (2)

Кажется глупым и слишком сложным выбором для производственного дизайна. На это должна быть способна только микросхема — известно, что MSP430, который TI пытается выпороть, отличается особенно низким энергопотреблением в спящем режиме. Таким образом, вы просыпаетесь по нажатию кнопки и выполняете переключение.

Иногда в простых потребительских товарах используется ASIC (например, велосипедные фары) или очень простой микрочип (например, PIC10F222, используемый в вибробритвах).

Если вы хотите поиграть со схемой TI, я предлагаю резистор (например, 1K) последовательно с входом инвертора. Ограничение 100 нФ на выходе D FF на землю является жестоким и необычным наказанием для выходных транзисторов, возможно, добавленных из-за того, что что-то маргинальное, например, очень шумная шина питания.

Меня удивляет вариант использования микро для этого. В документации по зубным щеткам утверждается, что они имеют очень низкий ток в режиме ожидания ~ 55 нА, тогда как PIC10F222 потребляет 100 нА, а MSP430G2210 — 500 нА в режиме ожидания. Может быть, поэтому он предпочтительнее?
@AndriyMakukha Не должно иметь большого значения в большинстве приложений с питанием от батареи - ток саморазряда батареи, вероятно, намного больше. PIC, вероятно, дешевле , и это имеет большое значение в отношении того, что предпочтительнее.
Да, вы правы в случае аккумуляторов NiMH. Они разряжаются по ставке 30% в месяц. Для аккумулятора емкостью 2400 мАч это составляет 720 мАч в месяц, по сравнению с потреблением 360 мАч спящим MSP430. Однако для литий-ионных аккумуляторов скорость саморазряда будет меньше, чем потребление микропроцессорами.
@AndriyMakukha Цифры. Литий-ионные элементы теряют около 2,5% в месяц, поэтому элемент емкостью более 300 мАч будет иметь ток саморазряда более 10 мкА. Типичный плоский элемент на 2000 мА имеет ток саморазряда около 65 мкА. Литий-металлические первичные элементы могут быть намного лучше, но это гораздо более узкий сегмент рынка (умные счетчики воды и тому подобное).
Извините, вы правы… Спящий MSP430G2210 micro занимает в месяц 0,36 мАч, конечно, не 360 мАч. Виноват. Это количество действительно ничтожно мало для любого типа батарей (размера AA и больше).

Я не знаю, сколько стоит «микросхема включения-выключения» плюс окружающая логика, поэтому не могу ответить за людей, которые ДЕЙСТВИТЕЛЬНО использовали эту схему. Меня просили провести презентации, и это одна из тем, о которых я говорю: стоимость компонента не зависит от стоимости компонента. Машины для захвата и размещения могут увеличить стоимость компонента примерно на 0,005 доллара США. (На небольших объемах у меня) Таким образом, резистор в 0,001 доллара становится дороже в пять раз!
Мой китайский производитель взимает плату «за контакт», но взимает дополнительную плату за «особые» посадочные места, такие как BGA, LGA и QFN. Таким образом, если мне нужно разместить 8 подтягивающих резисторов, массив с одним общим и 8 выходами будет дороже купить, чем 8 отдельных резисторов, но в производстве может снова стать дешевле.
Что-то еще, что я делаю, это пытаюсь повторно использовать одно и то же значение везде. Например: вы используете развязывающие конденсаторы емкостью 100 нФ. Затем вы вычисляете, что вам нужно R = 27K, C = 220 нФ для сброса. Я меняю это на 68K и 100nF. Я мог бы изменить его на 100K и 100nF, если у меня уже есть резисторы 100K в конструкции. Сброс занимает на 2,5 мс больше времени, ну и что!

  • Спецификация становится короче, поэтому становится меньше различных компонентов для управления и покупки.
  • Им не нужно монтировать еще один рулон компонентов 220 нФ. (Что может означать использование меньшей и более дешевой машины P&P.)
  • Мой объем 100 нФ становится больше и, следовательно, дешевле.
Базовый проект выключателя с фиксацией и кнопкой мгновенного действия
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v