True SHDN

True SHDN-Shutdown Schaltung für Aufwärtswandler

Das folgende Schaltungsbeispiel beschreibt, wie eine Ladungspumpe bei einem RS232-Baustein verwendet werden kann, um einen N-Kanal MOSFET zu steuern, der bei einem Abwärtswandler die positive Versorgungsleitung vollständig trennt. Damit lässt sich im Stand-by-Betrieb Energie sparen.

Geringer Stromverbrauch spielt bei batteriebetriebenen Geräten eine wichtige Rolle. Diese Geräte arbeiten üblicherweise mit niedriger Versorgungsspannung und haben dann häufig Aufwärtswandler um andere Komponenten zu versorgen, wie zum Beispiel LCD-Displays, die höhere Versorgungsspannungen benötigen.

Um Strom zu sparen, werden Komponenten und Bausteine in den Sleep-Modus versetzt oder abgeschaltet, wenn man sie nicht benötigt. Viele Aufwärtswandler können jedoch nicht wirklich abgeschaltet werden, auch wenn sie einen SHDN-Eingang haben, da über Spule und Schottky-Diode vom Eingang zum Ausgang immer noch Strom fließen kann.

 Bild 1: Eine Möglichkeit, wie man den Strompfad mit Hilfe eines N-Kanal MOSFETs trennen und damit einen „True SHDN“ realisieren kann.
Bild 1: Eine Möglichkeit, wie man den Strompfad mit Hilfe eines N-Kanal MOSFETs trennen und damit einen „True SHDN“ realisieren kann.

Das folgende Schaltungsbeispiel zeigt eine Möglichkeit, den Strompfad mit Hilfe eines N-Kanal MOSFETs zu trennen und damit einen „True SHDN“ zu realisieren. Als Beispiel werden hier der Aufwärtswandler MAX17112, der RS-232-Baustein MAX3384E und ein N-Kanal MOSFET (FDC637BNZ von Fairchild) eingesetzt.

Da sich der N-Kanal MOSFET in der positiven Versorgungsleitung befindet, muss die Gate-Spannung höher als die Betriebsspannung sein, damit der FET leitet. Dafür könnte ein Spannungswandler mit Ladungspumpe genommen werden. Hat das Gerät bereits einen RS-232 Baustein an Bord, bei dem ein Kanal nicht benötigt wird, ergibt sich eine verblüffende Alternative.

Bei dem Schaltungsbeispiel wird die Ausgangsspannung der RS-232-Schnittsstelle (T1OUT) benutzt, um den N-Kanal MOSFET einzuschalten. Der Eingang T1IN wird zu diesem Zweck zur Masse verbunden. Der T1OUT hat dann eine Mindestspannung von 5 V (typ. 5,5 V), hoch genug um den MOSFET einzuschalten, wenn das System mit 3 V (z.B. 2 × 1,5 V AA-Zellen) versorgt wird. Der Ausgang T1OUT ist hochohmig, wenn der RS-232-Baustein abgeschaltet wird und der hochohmige Widerstand zwischen Gate und Source sorgt für ein Abschalten des N-Kanal MOSFETs. Man kann mit einem einzigen SHDN-Signal gleichzeitig den MAX3384E und den MAX17112 abschalten sowie den Strompfad trennen und damit einen „True SHDN“ realisieren.

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