Миниатюрный выключатель питания 20В 6А с защитой от неправильной полярности LV от Pololu

Кнопочные переключатели питания Pololu представляют собой сложную альтернативу громоздким механическим переключателям. Основной функцией является блокировка питания с помощью кнопки, когда одно нажатие включает питание, а другое выключает его. Дополнительные управляющие входы позволяют использовать расширенные возможности, такие как автоматическое выключение при подаче питания на устройство. Эта версия с низким напряжением (LV) работает от 2.2 В до 20 В и может коммутировать непрерывный ток примерно до 6 А

На плате уже установлена ​​небольшая кнопка и есть удобные точки для параллельного подключения внешних кнопок или дополнительных переключателей. Модуль также предлагает несколько альтернативных вариантов подключения кнопок, которые обеспечивают работу только при нажатии или при ненажатии, а дополнительные входы позволяют использовать дополнительные параметры управления мощностью, например, позволяя нагрузке отключать собственное питание, что может быть полезным при использовании с электрохимическими источниками тока, чувствительными к чрезмерному разряду.

Не используйте этот переключатель как аварийный выключатель или аналогичное отключение в программах, где отказ от выключения питания может привести к травмам или повреждению имущества.

ходы переключателя и управления контролируют состояние схемы фиксации, которая в свою очередь управляет парой мощных полевых МОП-транзисторов, через которые протекает основной ток. Доступны четыре версии кнопочных выключателей питания Pololu:

• Мини-кнопочный выключатель питания LV
• Мини-кнопочный выключатель питания SV
• Большой кнопочный выключатель питания MP
• Большой кнопочный выключатель питания HP
• Два миниатюрных кнопочных переключателя питания представляют собой версии меньшего размера с низким током, которые полезны для приложений с жесткими ограничениями по размеру или низшим требованиям к мощности. Кроме того, Mini LV - единственный из четырех, работающий при напряжении ниже 4.5, поскольку он может работать при напряжении до 2.2, эту версию можно использовать с одной литиевой батареей.

Распинка версии Big аналогична распинке версии Mini с несколькими дополнительными резервными точками подключения для удобства, в том числе подключениями основного питания, совместимыми с клеммными колодками 5 мм.

Основное функциональное различие между каждым из блоков возникает через используемый полевой МОП-транзистор, который устанавливает рабочий диапазон и производительность блоков:

Характеристики:

• Абсолютное максимальное напряжение: 20 В
• Рекомендуемое рабочее напряжение: от 2.2 В до 16 В
• Сопротивление MOSFET в зависимости от напряжения:
• 26 мОм при 1.8 В
• 16 мОм при 4.5 В
• Непрерывный ток при 55°C: (1) 3.0 А
• Непрерывный ток при 150°C: (1) 6.0 А
• Максимальный ток: 12 А
• Потребляемый ток во включенном состоянии: (2) примерно 210 мкА/В
• Потребляемый ток в выключенном состоянии примерно 0.01 мкА
• Цвет светодиода: красный
• Размер: 15.24×17.78×3 мм
• Масса: 0.6 г

Примечание:

1 При 12 В при температуре окружающей среды 22°C в неподвижном воздухе. 2 На ток состояния влияет светодиодный индикатор - ток примерно пропорционален входному напряжению. Обратите внимание, что этот переключатель имеет несколько недостатков по сравнению с механическими переключателями, так что убедитесь, что вы полностью понимаете этот продукт перед использованием в своей системе. По сравнению с предыдущими версиями кнопочных выключателей питания Pololu новые версии обеспечивают меньший ток, но имеют значительно расширенные диапазоны рабочего напряжения, а также защиту от обратного напряжения и больше возможностей управления. Размер и распинка изменились, поэтому новые версии нельзя использовать как прямую замену старых.

Преимущества и ограничения:

• Кнопочный выключатель питания Pololu хорошо работает по назначению как выключатель постоянного тока для небольших роботов, но поскольку он принципиально отличается от механического выключателя питания, необходимо полностью учитывать преимущества и недостатки компонентов.

Преимущества перед механическими переключателями:

• Компактный размер
• Защита от обратного напряжения
• Позволяет использовать несколько (параллельных) переключателей для улучшения пользовательского интерфейса.
• Лучшие характеристики включения, чем у прыгающего механического переключателя.
• Ограниченные шипы LC для нагрузок с низким сопротивлением
• Позволяет самоотключение (вход OFF)
• Позволяет внешнему цифровому устройству управлять состоянием питания (входы ON и CTRL)
• Совместимость с макетными и перфорированными платами (шаг 2.54 мм)

Недостатки по сравнению с механическими переключателями:

• Переключатель однонаправленный (питание, подаваемое на VOUT, не может быть переключено на VIN)
• Ограниченный диапазон рабочего напряжения
• Переключатель может потерять свое состояние при отключении питания (обычно переключатель по умолчанию находится в выключенном состоянии при первом включении питания, но по умолчанию он может быть включен ближе к верхней границе рабочего диапазона)
• Переключает только постоянный ток (не сохраняет состояние из-за сбоев питания или избыточного шума)
• Нет полной изоляции в выключенном состоянии

Самый простой способ управления кнопочным выключателем питания - с помощью установленной на нем кнопки: одно нажатие включает питание, а другое выключает его. В качестве альтернативы контактам A и B можно подключить отдельную кнопку, например блок, установленный на удаленной панели, и использовать вместо нее. Несколько кнопок можно подключить параллельно для нескольких точек управления, и каждая из параллельных кнопок, включая кнопку на самой плате, сможет включать и выключать переключатель. Схема фиксации выполняет некоторое устранение лязга кнопок, но кнопки с чрезмерной погремушкой (несколько мс) могут не работать с этим продуктом.

Более продвинутые возможности управления доступны через контакты подключения кнопок и три управляющих входа:

• Вход Назначение
• A Подключите кнопку к контакту «B» для стандартной операции включения/выключения. Подключите через переключатель мгновенного действия к земле для работы только во включенном состоянии
• B Подключите кнопку к контакту «А» для стандартной операции включения/выключения.
• ON Импульс напряжением >1В включает коммутатор
• OFF Импульс напряжением >1В выключает коммутатор (например, позволяет целевому устройству отключить собственное питание)
• CTRL Этот контакт непосредственно определяет состояние переключателя. Высокий импульс (> 1 В) на этом контакте включает в себя переключатель, низкий импульс (например, подача низкого уровня на вывод с помощью исходной линии микроконтроллера или нажатие кнопки, подключенной от контакта к земле) выключает переключатель. Оставьте этот контакт выключенным или плавающим, если не пытаетесь установить состояние переключателя. Обратите внимание, что контакт не должен быть переведен на высокий уровень одновременно с выводом «OFF»
• Выводы ON, OFF и CTRL на кнопочном выключателе питания не требуют импульса для работы, но оставление любого из них в высоком состоянии может помешать другим методам управления выключателем, поэтому мы обычно рекомендуем использовать импульсные сигналы.

Структуры ввода для трех управляющих входов показаны ниже:

• Кнопочный переключатель питания совместим с макетными платами без пайки и перфорированными печатными платами со стандартным шагом 2.54 мм. Для таких приложений штыревые контакты, входящие в комплект, можно припаять к печатной плате коммутатора. В качестве альтернативы провода могут быть припаяны непосредственно к печатной плате коммутатора, если это не макетная плата. Для сильноточных программ убедитесь, что провода могут безопасно производить ток. Для каждого силового узла предусмотрено две контактные площадки/контакты, а для приложений, потребляющих ток более 5 А, следует использовать несколько контактных площадок.

Размышления по рассеиванию тепла и мощности:

• Поскольку МОП-транзисторы во включенном состоянии имеют эффективное сопротивление, мощность нагревающей платы пропорциональна квадрату тока, протекающего через нее. При соответствующем охлаждении или в течение коротких периодов времени, если полевые МОП-транзисторы не горячие, токи достижимые до перечисленных максимумов.

Защита от переходных процессов:

• Прерывание больших токов может вызвать всплески напряжения (положительные на входе и отрицательные на выходе), которые зависят от индуктивности силовых соединений и могут превышать пределы устройства. Соответствующие меры по ограничению размера этих всплесков включают минимизацию длины проводов, размещение конденсаторов на выключателе питания для сглаживания всплесков и поглощение части энергии, размещение диода Шоттки на выходе для поглощения отрицательных всплесков и размещение переходного напряжения. подавитель (TVS) на входе питания для поглощения положительных пиков.

Характеристики в пределах рабочего диапазона:

• Рабочий диапазон переключателя ограничен возможностью надежного изменения состояния. При низком напряжении переключатель трудно включить и он выключится сам, как только напряжение упадет достаточно низко (эта точка отключения может достигать 2 В для версий LV). При высоком напряжении переключатели с большей вероятностью включаются при начальной подаче питания. На надежность отключения влияет сочетание питающего напряжения, количества лязга на кнопочном выключателе и количества помех в линии питания. Для программ с верхним пределом рабочего диапазона следует провести тесты, чтобы убедиться, что устройство может правильно выключиться.