Aislamiento de la pequeña batería de reserva cuando no hay electricidad

Question

Estoy construyendo un circuito con un Arduino y una placa breakout que tiene una pequeña batería de botón para mantener un poco de estado cuando la energía está apagada. La batería está expuesta por un pin en la placa breakout. Quiero medir el voltaje de la batería con el Arduino.

En el dibujo esquemático, he dibujado sólo la batería para simplificar.

Tengo un divisor de tensión conectado al Arduino, pero para evitar tener una corriente fluyendo constantemente desde la pequeña batería, añadí un mosfet de canal p para mantener el divisor de tensión desconectado de la batería la mayor parte del tiempo, y lo conecto ocasionalmente en el software para comprobar la batería. Eso funciona bien, pero sólo si el sistema está alimentado.

Sin alimentación, veo una tensión significativa en la fuente del mosfet, supongo que porque la puerta está entonces flotando. Eso no es lo que quiero. ¿Hay alguna manera de conseguir que el circuito mantenga la batería desconectada cuando el Arduino no está alimentado (es decir, 5V y D0 están flotando)?

(Lo siento si es una pregunta estúpida; estoy tratando de auto-aprendizaje de la terrible clase de ingeniería eléctrica que se me quedó en el tintero hace 20 años en la universidad).

Answer 1

Se puede utilizar un segundo FET, y el pullup se puede mover a la línea de 3V, en lugar de 5V:

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab

Cuando D0 flota o emite un LOW lógico, la puerta de M2 se tira hacia abajo y el canal de M2 no conduce corriente. Como resultado, M1 se eleva a +3V (el voltaje de la batería), pero no se extrae ninguna corriente significativa de la batería. Cuando el microcontrolador está alimentado y D0 está en HIGH lógico, M2 conduce, tira de la puerta de M1 hacia abajo y conecta la batería al divisor de tensión.

Tendrá que hacer un cambio de software para conducir D0 HIGH para la detección, en lugar de conducirlo LOW.

Ten en cuenta que el enfoque ingenuo (que sugerí antes de arreglar este post) sugería usar tu circuito original pero con el pullup que va al voltaje de la batería. Esto fue en realidad una mala idea por mi parte porque llevaría a la batería a alimentar el Arduino (y cualquier otra cosa en el bus de 5V) de una manera inapropiada a través de su diodo de protección:

simular este circuito