Pilotare un regolatore 5VDC

Buona sera,

sto costruendo un progetto IoT con Atmega328P Standalone a 8Mhz interno, utilizzando un modem LoRa esterno che funziona in trasmissione a 5vDC.

Ho pensato di avere due batterie: una 3.7V che alimenta l'MCU e tutta la logica e poi una batteria 12/9V per alimentare il regolatore MC78M05CTG | Regolatore di tensione positiva, canali 1, 700mA, uscita Fissa, 5 V, Su foro, TO-220 | RS Components (rs-online.com).

Ho la necessità di azionare questo regolatore solamente quando si deve trasmettere un messaggio.
Ho provato con un transistor di tipo BC237 NPN ma non eroga ampere sufficienti, leggendo su internet consigliano un MOSFET e ho ordinato IRL540 - IRL 540 TRANSISTOR POWER MOSFET | eBay ma non funziona, facendo altre ricerche ho letto che questo è di tipo N-Chanel e probabilmente a me servirebbe uno di tipo P-Chanel ma ho leggo che sono diventati quasi obsoleti.

Prima di acquistare altri componenti vorrei confrontarmi con voi che magari avete già fatto quest'esperienza.

Ringrazio in anticipo

Fabio

Quanto assorbe il modem LoRa?
Se vuoi fornire energia al 7805 solo quando serve, devi usare un transistor NPN per pilotare un PNP (o un mosfet, meglio se logic level, a canale P).

Oppure usare un regolatore tipo l' LM2941 , che ha un pin apposito per l' ON/OFF.

Ciao, Ale.

I mosfet P-channel non sono diventati obsoleti ... sono solo meno comuni dei canale N, ed hanno una RdsON un po piu alta ... ma con le nuove tecnologie hanno prodotto delle bestioline mica male anche in canale P ... :wink:

Dovresti in ogni caso usare un NPN a collettore aperto per pilotare un canale P su un ramo di alimentazione positivo piu alto della tensione della MCU ... pero' se vuoi puoi farlo tranquillamente ...

Datman:
Quanto assorbe il modem LoRa?
Se vuoi fornire energia al 7805 solo quando serve, devi usare un transistor NPN per pilotare un PNP (o un mosfet, meglio se logic level, a canale P).

Allora il modem assorbe, quando trasmette, 900mA a 5VDC.
Intendi una configurazione come questa Transistor PNP o NPN? (raffaeleilardo.it) in figura 7?

ilguargua:
Oppure usare un regolatore tipo l' LM2941 , che ha un pin apposito per l' ON/OFF.

Ciao, Ale.

Purtroppo non posso usare questo perchè è attivo quando sul pin ON/OFF gli do LOW e viceversa.
Il mio problema è che mando l'MCU in sleep e non mi posso tenere un pin HIGH per tenere spento questo LM purtroppo.

Etemenanki:
I mosfet P-channel non sono diventati obsoleti ... sono solo meno comuni dei canale N, ed hanno una RdsON un po piu alta ... ma con le nuove tecnologie hanno prodotto delle bestioline mica male anche in canale P ... :wink:

Dovresti in ogni caso usare un NPN a collettore aperto per pilotare un canale P su un ramo di alimentazione positivo piu alto della tensione della MCU ... pero' se vuoi puoi farlo tranquillamente ...

Ok e mi sai dire degli esempi di componenti? Del tipo transistor npn da utilizzare e poi mosfet di tipo P?
Io lavoro a 3.7VDC sulla MCU e 12VDC che comando il regolatore.
Grazie mille a tutti
Fabio

abinformatica:
Purtroppo non posso usare questo perchè è attivo quando sul pin ON/OFF gli do LOW e viceversa.
Il mio problema è che mando l'MCU in sleep e non mi posso tenere un pin HIGH per tenere spento questo LM purtroppo.

Quando mandi in Sleep la MCU i pin settati come output restano nello stato in cui li hai impostati

Il mio problema è che mando l'MCU in sleep e non mi posso tenere un pin HIGH per tenere spento questo LM

A parte l'indicazione di fabpolli, puoi e dovresti comunque usare una resistenza di pullup verso i 5(o 3.3) V dell'MCU, così da essere sicuro che in anche in fase di reset ed avvio dell'MCU il regolatore sia su OFF. 10 Kohm dovrebbe andare bene.
Poi comunque la mia era un indicazione di massima, se fai una ricerca di LDO provvisti di PIN enable ci sta che trovi anche quelli che si attivano alti.

Ciao, Ale.

abinformatica:
... mi sai dire degli esempi di componenti? Del tipo transistor npn da utilizzare e poi mosfet di tipo P?
Io lavoro a 3.7VDC sulla MCU e 12VDC che comando il regolatore.
Grazie mille a tutti
Fabio

Dato che il mosfet lavora a 12V ed e' pilotato da un NPN a collettore aperto, non c'e' alcun problema ne serve usare dei logic-level ... come NPN un banale BC337, e come mosfet un SQP50P03-07_GE3, o un IPP80P03P4L04AKS, o un STP52P3LLH6, o un IRF4905PBF, o un BMS3004-1E, o uno dei tanti disponibili con RdsON abbastanza basse ... ho escluso gli SMD, ma se vuoi usare quelli ci sono molti piu modelli disponibili attualmente in SMD che in TO220 ...

Come connessioni, resistenza da 100 ohm fra pin e base del transistor, resistenza da 47K fra base e massa, dal collettore resistenza da 100 ohm verso gate del mosfet, source del mosfet al +12, dal gate resistenza da 47K al +12, drain al tuo regolatore ...

fabpolli:
Quando mandi in Sleep la MCU i pin settati come output restano nello stato in cui li hai impostati

Giusto, ho fatto anche dei test e con il pin a vuoto consuma sempre 900nanoA l'MCU in sleep, quindi anche il componente suggerito da "il guargua" sarebbe un ottimo prodotto in quanto sul PIN di ON/OFF assorbe 50uA secondo il datasheet.

Etemenanki:
Dato che il mosfet lavora a 12V ed e' pilotato da un NPN a collettore aperto, non c'e' alcun problema ne serve usare dei logic-level ... come NPN un banale BC337, e come mosfet un SQP50P03-07_GE3, o un IPP80P03P4L04AKS, o un STP52P3LLH6, o un IRF4905PBF, o un BMS3004-1E, o uno dei tanti disponibili con RdsON abbastanza basse ... ho escluso gli SMD, ma se vuoi usare quelli ci sono molti piu modelli disponibili attualmente in SMD che in TO220 ...

Come connessioni, resistenza da 100 ohm fra pin e base del transistor, resistenza da 47K fra base e massa, dal collettore resistenza da 100 ohm verso gate del mosfet, source del mosfet al +12, dal gate resistenza da 47K al +12, drain al tuo regolatore ...

Ottime indicazioni, davvero precise grazie mille! Il mio dubbio è se poi sulla resistenza da 47K tra GATE e +12VDC avrò una caduta di tensione e di conseguente un consumo di corrente inutile. Devo far durare le batterie il più possibile.
Inoltre già che ci sono e che vi ho postato il mio progetto: io ho pensato di fare un pacco batterie da 3.7V da 8Ah (o giù di li) per alimentare tutto, ovvero MCU, sensore di temperatura digitale, e collegamento UART con il modem LoRa, e poi una batteria al piombo da 12Ah che passa per il regolatore per alimentare a 5VDC il modem.
La mia domanda è, posso da una batteria unica da 12V ottenere una seconda alimentazione da 3.7V?
Ho provato con un partitore ma consuma troppo, adesso non ricordo quanto ma mi sembra 5mA ed è assolutamente la morte per un sistema IoT a batterie.
Grazie mille a tutti

abinformatica:
... Il mio dubbio è se poi sulla resistenza da 47K tra GATE e +12VDC avrò una caduta di tensione e di conseguente un consumo di corrente inutile. ...

Tecnicamente, il gate di un mosfet si comporta come un condensatore ... di per se il "gate leakage" indicato su molti datasheet e' di qualche decina di nanoampere ... poi quando il transistor e' "spento" non va verso massa, e la sua corrente di perdita e' stimata sul datasheet in 100nA a 30V, molto meno a tensioni inferiori ... comunque quelle sono resistenze di spegnimento "di sicurezza", quella fra gate e +12V puoi metterla tranquillamente anche da 100 o 150 Kiloohm, e lo stesso quella fra base e massa del transistor ...

Suggerirei comunque di non andare oltre i 150K, ma soprattutto di pulire estremamente bene tutte le saldature al termine del lavoro, con alcool isopropilico o pulitori appositi per flussante senza residui, e di non fidarsi mai dei cosiddetti flussanti "no clean" ... non ha senso usare resistenze di alto valore per ridurre le correnti, se poi rimane della pasta salda o flussante che assorbendo umidita' puo arrivare a 10 o 15 K e consumare molta piu corrente del circuito stesso :smiley:

Etemenanki Grazie!
E usare un componente che integra tutto e ha un pin ON/OFF (per ridurre al minimo i componenti) ti sembra un'idea valida?

E per l'altro problema che ho delle due batterie?

Grazie

Puoi usare una sola batteria da 12v e ridurla a 3.7V (perchè 3.7v arduino, secondo i modelli, va alimentato a 5v o 3.3V).
Invece di usare un rituttore lineare di tensione che consuma più corrente dissipandola in calore non usi moduli convertitori DC/Dc con integrato XL6009 dotato di pin enable? In questo caso la potenza usata in uscita è prossima a quella d'ingresso visto il rendimento attorno al 90%.
Metto un link sperando di non infrangere il regolamento:

Arco_500:
Puoi usare una sola batteria da 12v e ridurla a 3.7V (perchè 3.7v arduino, secondo i modelli, va alimentato a 5v o 3.3V).
Invece di usare un rituttore lineare di tensione che consuma più corrente dissipandola in calore non usi moduli convertitori DC/Dc con integrato XL6009 dotato di pin enable? In questo caso la potenza usata in uscita è prossima a quella d'ingresso visto il rendimento attorno al 90%.
Metto un link sperando di non infrangere il regolamento:
Boost BUCK DC-DC ADJUSTABLE Step Up Down Converter Module xl6009 TENSIONE SOLARE | eBay

Ottimo consiglio ma esiste un componente singolo o comunque con il suo circuito dedicato ma non una schedina completa cosi come nel link?
Perchè sto facendo una PCB da zero e non vorrei "incollare" questa schedina sulla mia PCB ma fare una cosa unica.
Grazie

Non mi pare esista un singolo componente che fa tutto ... comunque i componenti sono pochi, e comunque alcuni di quei convertitori sono abbastanza piccoli da poter essere usati proprio come componenti ...

Ad esempio, questi sono disponibili in diverse tensioni ed hanno un pin di enable, e sono 14x19mm, previsti per essere usati sia da soli che come "componenti" su un PCB ... mentre questi, anche loro con diverse possibili tensioni, hanno circa l'ingombro di un normale regolatore in TO220, e sono stati fati cosi proprio per sostituire i vecchi regolatori sui PCB ... :wink:

I componenti sfusi si trovano ma andresti a pagare più del doppio del PCB finito.
Crei il tuo PCB lasciando lo spazio per inserire la schedina già fatta e poi saldi i fili per l'ingresso e l'uscita così blocchi il convertitore.
Se proprio vuoi saldare i componenti sul tuo PCB stacca tutto dalla schedina e li saldi.

Ah ok ho visto le dimensioni e sono piccole quindi non è esteticamente brutto da vedere.

Il mio problema è che il tempo previsto d'arrivo è il 4 Gennaio e a me serve nel minor tempo possibile, voi non sapete se c'è qualche fornitore vicino?

Grazie

Vicino a dove?

Beh all'Italia, nel senso che ci mettano anche una settimana ma non un mese e mezzo...

Grazie

Prova a vedere se questo servizio fa al caso tuo

Trovato su Futura!

Grazie mille a tutti!