Reducir el consumo de energía de un módulo arduino (¿mosfet?)

Question

Estoy tratando de reducir el consumo de energía en un módulo MP3 controlado por un Arduino. Las especificaciones del módulo MP3 son:

• 3,2-5V (típicamente 4,2V)
• <1A de corriente de pico, 20mA en espera (que es demasiado en las baterías)

En mi prototipo, utilizo un simple diodo para bajar los 5V regulados desde Arduino en alrededor de 1V. También tengo resistencias de 1k para adaptar el nivel lógico en la comunicación serie.

Básicamente mi idea es utilizar un mosfet como interruptor, para que el arduino pueda activar/desactivar la alimentación del módulo MP3, ya sea en alta:

O en la parte baja:

Mis preguntas son:

• ¿Son correctos los circuitos anteriores?
• ¿Cuáles son algunas buenas opciones de mosfets ampliamente disponibles? ¿IRL540?
• ¿Cómo elijo los valores de la puerta y la resistencia de pulldown?
• En la configuración de lado bajo, ¿sigo necesitando las resistencias TX/RX?
• ¿Debería añadir un condensador cerámico para eliminar cualquier ruido de los altavoces/cambio brusco de corriente, y qué tipo de valor?

Answer 1

El primer circuito no funcionará, necesitas un MOSFET de canal P para conmutar el carril superior con un pull-up. Tenga en cuenta la inversión lógica aquí, usted tira de la línea baja para encender la energía.

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab

Tienes que añadir algo de capacitancia a granel para compensar el diodo que introducirá algún ruido interesante en la línea de alimentación.

La resistencia de puerta tiene que ser pequeña, el pulldown/pullup tiene que ser grande como se muestra en el esquema anterior.

En la configuración de lado bajo, ¿sigo necesitando las resistencias TX/RX?

Sí. Las resistencias evitan que las señales intenten alimentar el dispositivo. 1K puede ser realmente pequeño. Cuando aparques el reproductor también deberás "aparcar" esas líneas de datos en cualquier estado que no le pase corriente.

¿Cuáles son algunas buenas opciones de mosfets ampliamente disponibles? ¿IRL540?

Aconsejar sobre los dispositivos está fuera del alcance aquí, pero usted necesita un dispositivo con un umbral de puerta por debajo de 2,5V aquí y en la resistencia de encendido en el rango de 10s de miliohms. Si el reproductor consume 1A, esa resistencia y la potencia perdida en el MOSFET se acumulan.

¿Debería añadir un condensador cerámico para eliminar cualquier ruido de los altavoces/cambio brusco de corriente, y qué tipo de valor?

Eso sí que es otra lata de gusanos. Depende de cómo el propio módulo gestione el encendido. Es posible que descubra que las secuencias internas se encienden correctamente, o que descubra que el altavoz "salta" cada vez que enciende y apaga el módulo. Si este último es el caso, puede que tengas que añadir y controlar otro dispositivo para desconectar el altavoz mientras alternas la alimentación del reproductor.