t-yosh’s blog

元ソフトウェアエンジニアが、モノづくりについて学んでいるブログです。モノづくりに必要なハードウェア・ソフトウェア・デザインのことを書いています。

外部センサーのON/OFF

メインCPUから外部センサーの電源ON/OFFする方法を調べたので備忘でまとめておきます。

 

メインCPUから必要な時だけセンサーの電源をONにする方法

(1) バイポーラトランジスタ

(2) MOS FET 

      Nch 

      Pch 低電圧駆動の場合、こちらのほうが向いているようです。

(3) IOポートに直結

(4) シャットダウンモードを持つセンサーを使う

 

最終的に使用するセンサーがシャットダウンモードがあったので、(4)に落ち着きました。(1) - (3)の懸念点は以下です。

 

(1) パイポーラは消費電力が大きい

下のリンクで詳しい話は書いてありますが、NPNの場合、スイッチとして使ったときのON状態で、ベースエミッタ感に電流が流れる仕組みなので、ベースの入力に抵抗を入れて電流抑えたにしても電流が流れてしまう点がいまいちです。

transistor01.jpg

www.silex.jp

バイポーラを使ったトーテムポール回路や、MOS FETを使ったC-MOS回路など勉強になりました。

 

(2) MOS FET はなかなか良い

 これは第二候補でした。MOS FETは電圧駆動なので、ゲートドレイン間に電流がほとんど流れないそうです。秋月や千石にパイポーラのチップがあまり種類ないのはこの特性のせいでMOS FETがメインだからなのかな、と思いました。

ただ、使いこなすには、ON抵抗をどれくらいに抑えるか、Pch, Nch のどちらを使うかなどのテクニックは必要そうでした。

transistor02.jpg

MOS FETの使い方はマルツさんのサイトに説明がありました。

www.marutsu.co.jp

 

(3) IOポートに直結

IOポートの供給可能な電流で賄えるのであれば、直結はシンプルでよいです。この時回路的にはメインCPU側のIOポートの回路がFETになっているということのようです。

今回はセンサーのI2Cのシンク電流がネックでメインCPUのIOポートの電流供給能力を超えてしまいNGでした。

 

(4) シャットダウンモードを持つセンサーを使う

今回は消費電力的にも、余計なパーツが増えないという点でも、ここに落ち着きました。

 

メインCPUから外部センサーの電源をON/OFFするという至極当然なセンサーの使い方ですが、消費電力を抑えるためにセンサーの電源を切りたいのに、周辺回路で電流消費してしまうということを起こさないためにも、色々と考える点があって、大変です。

ただ、その分、電子部品の特性とか調べていると色々わかってきて面白いところはありますね。