Mini Pushbutton Power Switch (LV)

El Pushbutton de Pololu es un conmutador compacto de estado sólido que incorpora una protección de inversión de voltaje y se controla mediante un pulsador momentáneo: un pulsador enciende y otro se apaga. Este es un diseño patentado inicialmente creado para ser utilizado en nuestros productos como una alternativa a interruptores mecánicos voluminosos. Debido a que la corriente conmutada no fluye a través del interruptor mecánico, se puede usar una gran variedad de pequeños interruptores de baja potencia para controlar una cantidad sustancial de potencia. El uso de interruptores momentáneos también permite utilizar múltiples conmutadores en paralelo para controlar la potencia de una carga.

La placa tiene un pequeño pulsador ya instalado y ofrece puntos convenientes para conectar el pulsador externo o los interruptores táctiles en paralelo. También ofrece varias opciones de conexión pushbutton alternativas que dan como resultado una operación «push-on-only» o «push-off-only» y las entradas adicionales permiten otras opciones de control de energía, como permitir que la carga apague su propia energía, lo cual puede ser beneficioso cuando se usan baterías con químicas sensibles a la sobre-descarga.

Diagrama de bloque del Mini Pushbutton Power Switch con Protección de Voltaje Inverso.

Las entradas de conmutación y control controlan el estado de un circuito de enclavamiento que a su vez controla un par de MOSFET de potencia a través de los cuales fluye la corriente principal. Están disponibles cuatro versiones de los Interruptores de Potencia Pololu Pushbutton:

• Mini Pushbutton Power Switch LV
• Mini Pushbutton Power Switch SV
• Big Pushbutton Power Switch MP
• Big Pushbutton Power Switch HP

Los dos interruptores de alimentación Mini Pushbutton son versiones más pequeñas y de menor intensidad que son útiles para aplicaciones con limitaciones de tamaño reducido o con menores requerimientos de energía. Además, el Mini LV es el único de los cuatro que funciona por debajo de 4,5 V; ya que puede funcionar hasta 2,2 V, esta versión puede utilizarse con una sola batería de litio.

La diferencia funcional primaria entre cada una de las unidades surge del MOSFET utilizado, que establece el rango de funcionamiento y el rendimiento de las unidades:

Modelo:	LV	SV	MP	HP
Máximo Voltaje Absoluto:	20 V	40 V
Tensión de Funcionamiento Recomendado:	2.2 V to 16 V	4.5 V to 32 V
MOSFET combinado en resistencia (max)	26 mΩ @ 1.8 V
	16 mΩ @ 4.5 V	90 mΩ @ 4.5 V	40 mΩ @ 4.5 V	13 mΩ @ 4.5 V
		50 mΩ @ 10 V	30 mΩ @ 10 V	8.6 mΩ @ 10 V
Corriente continua a 55°C(1)	3.0 A	2.0 A	4.0 A	6.0 A
Corriente continua a 150°C(1)	6.0 A	4.3 A	8.0 A	16 A
Corriente máxima	12 A	7.2 A	40 A	90 A
Consumo de Corriente en estado «ON»(2)	~210 μA/V	~120 μA/V
Consumo de Corriente en estado «OFF»	~0.01 μA	< 0.01 μA	< 0.01 μA	< 0.2 μA
Color de LED	red	green
Dimensiones	0.6″ × 0.7″ × 0.12″		0.8″ × 1.0″ × 0.16″
Peso	0.6 g		2.7 g

1 A 12 V con temperatura ambiente de 22 ° C en aire estancado.

2 La corriente de estado encendido es dominada por el indicador LED; la corriente es aproximadamente proporcional al voltaje de entrada.

Beneficios y limitaciones.

El Pushbutton Power Switch de Pololu funciona bien en su aplicación como un interruptor de corriente continua para robots pequeños, pero debido a que es fundamentalmente diferente de un interruptor de potencia mecánico, los beneficios y los inconvenientes de los componentes deben ser plenamente considerados.

Ventajas sobre interruptores mecánicos:

• Tamaño compacto
• Protección de voltaje inverso
• Permite múltiples conmutadores (paralelos) para mejorar la interfaz de usuario
• Mejores características de encendido que un interruptor mecánico rebotante
• Picos LC limitados para cargas de baja resistencia
• Permite el auto-apagado (entrada OFF)
• Permite que el dispositivo digital externo controle el estado de energía (entradas ON y CTRL)
• Compatible con breadboards y perfboard (0.1″-pitch)

Inconvenientes en comparación con interruptores mecánicos:

• El interruptor es unidireccional (la potencia aplicada a VOUT no se puede cambiar a VIN)
• Rango de voltaje de funcionamiento limitado
• El interruptor puede perder su estado cuando se desconecta la alimentación (por lo general, el conmutador por defecto está apagado cuando se aplica por primera vez, pero por defecto puede estar encendido cerca del extremo superior del rango de funcionamiento)
• Interruptores DC solamente (no mantiene el estado debido a interrupciones de potencia o ruido excesivo)
• No hay aislamiento completo en estado apagado

También ofrecemos un interruptor de diapositivas MOSFET con protección de voltaje inverso que evita varios de estos inconvenientes.

Usando el Pushbutton Power Switch

La forma más sencilla de controlar el Pushbutton Power Switch es a través de su pulsador instalado: un pulsador enciende y otro lo apaga. Alternativamente, se puede conectar un botón pulsador separado, tal como una unidad montada en un panel remoto, a los pines A y B y usarse en su lugar. Pueden conectarse múltiples pulsadores en paralelo para múltiples puntos de control, y cada uno de los pulsadores paralelos, incluido el de la propia placa, podrá encender o apagar el interruptor. El circuito de enclavamiento realiza algún rebobinado de botones, pero los botones con rebote excesivo (varios ms) pueden no funcionar bien con este producto.

Las opciones de control más avanzadas están disponibles a través de los pines de conexión del botón y tres entradas de control:

Las estructuras de entrada para las tres entradas de control se muestran a continuación:

El Pushbutton Power Switch es compatible con breadboards sin soldadura y placas de circuito perforadas con un espaciamiento estándar de 0,1″. Para tales aplicaciones, las clavijas de cabecera macho incluidas pueden soldarse al PCB del interruptor. Alternativamente, los cables pueden soldarse directamente a la PCB del interruptor para aplicaciones que no son de paneles. Para aplicaciones de alta corriente, asegúrese de que los cables pueden transportar la corriente de forma segura. Se proporcionan dos almohadillas / pines para cada uno de los nodos de potencia, y se deben usar almohadillas múltiples para aplicaciones de más de 5 A.

Consideraciones de disipación térmica y de potencia
Debido a que los MOSFETs en el estado de encendido son efectivamente resistentes, la potencia de calentamiento de la placa es proporcional al cuadrado de la corriente que fluye a través de ella. La tabla de comparación en la parte superior de esta página muestra corrientes típicas que calientan los MOSFETs a 55 ° C, donde los MOSFETs comienzan a ser notablemente cálidos, pero todavía son generalmente seguros al tacto, y las corrientes que calientan los MOSFETs a 150 ° C, el límite absoluto para los MOSFET. Con un enfriamiento adecuado, o por períodos breves si los MOSFET no están calientes para empezar, las corrientes hasta los máximos indicados son alcanzables.

Protección transitoria
Interrumpir grandes corrientes puede causar picos de voltaje (positivos en el lado de entrada y negativos en el lado de salida) que dependen de la inductancia de las conexiones de potencia y que pueden exceder los límites del dispositivo. Las medidas apropiadas para limitar el tamaño de estos picos incluyen la reducción al mínimo de los cables, la colocación de condensadores en el interruptor para suavizar los picos y absorber parte de la energía, colocar un diodo schottky a través de la salida de potencia para absorber los picos negativos y colocar un voltaje transitorio supresor (TVS) a través de la entrada de potencia para absorber picos positivos.

Características a los límites del rango de operación
El rango de funcionamiento del interruptor está limitado por la capacidad de cambiar el estado de forma fiable. En los voltajes bajos, el interruptor es difícil de encender, y el interruptor se apagará una vez que la tensión caiga lo suficiente (este punto de corte puede ser tan alto como 4,5 V y 2 V para las versiones SV y LV, respectivamente). A altas tensiones, es más probable que los conmutadores se enciendan cuando se aplica la energía inicialmente. La fiabilidad de apagado se ve afectada por una combinación de la tensión de alimentación, la cantidad de rebote en el Pushbutton Switch , y la cantidad de ruido en la línea de suministro. Para aplicaciones en el extremo superior del rango de operación, se deben realizar pruebas para asegurar que el dispositivo puede apagarse correctamente.