ADC电阻分压功耗大可以加个MOS来开关控制吗

ID:960619 · 发表于 2022-1-17 19:53

电池供电，用5个10K电阻串联分压，ADC连最后一个电阻前。这分压电阻一直在耗电，想着能不能在分压电阻到地之间加个NMOS做开关，反正检测电压也不需要实时检测，只需要过一段时间唤醒检测一次然后把数据发送出去就继续睡过去。那每次检测前先把MOS打开，再读取ADC。完事把ADC关掉，MOS关掉再睡眠。这样对最终结果会有什么影响吗？

ID:624769 · 发表于 2022-1-17 21:23

1，分压电阻，可以用5个100K，耗电就小了。
2，地的那头不要用MOS管，直接用一个开漏模式的IO, 高电平就是断开，低电平就是接地，比MOS管要效果好。

ID:960619 · 发表于 2022-1-23 20:35

188610329 发表于 2022-1-17 21:23
1，分压电阻，可以用5个100K，耗电就小了。
2，地的那头不要用MOS管，直接用一个开漏模式的IO, 高电平就 ...

电阻太大有压降啊。
接单片机IO口用开漏模式的话必须得是5.5V以下电压采集吧。12V接入得话，开漏高电平不就烧MCU脚了

ID:213173 · 发表于 2022-1-23 21:13

采样哪种降耗方案要看你的实际使用环境和需求。如果被测电压高于VCC，分压电阻到地之间加NMOS截止时，取样端口电压会升高，危及MCU安全。如果被测电压与MCU电源的电池无关就没必要操这份心。

ID:624769 · 发表于 2022-1-23 22:44

baobao125 发表于 2022-1-23 20:35
电阻太大有压降啊。
接单片机IO口用开漏模式的话必须得是5.5V以下电压采集吧。12V接入得话，开漏高电平 ...

你最好了解一下 IO 模式，
首先，
1）开漏高电平是断开，低电平是导通。
2）你控制的是测量ADC的通断吧？换句话说，是12V, 电阻分压，到ADC, 电阻，到地，对吧？那么，你ADC那头你不怕烧？既然ADC那头，都在5V范围内了，那么接地的那头，电位比ADC测量位还要低你担心什么？
3）最后，烧MCU脚的永远是电流，而不是电压，开漏模式下，你只要确保灌入电流在5mA以下，别说12V, 120V都烧不了IO, 你要是不控制电流5V都能把引脚烧了，不信你开漏模式IO接VCC，当IO = 0时就冒烟了。所以，关键是限流电阻，而不是电压。

ID:990881 · 发表于 2022-1-24 10:38

188610329 发表于 2022-1-23 22:44
你最好了解一下 IO 模式，
首先，
1）开漏高电平是断开，低电平是导通。

你这么试过吗？假设你用来控制通断的IO口开漏输出1了，检测ADC口是输入模式，那ADC口也承受总压（控制口没有被击穿的话），单片机不会坏吗？单片机端口输入电压极限参数一般是GND-0.3V~VDD+0.3V

ID:47286 · 发表于 2022-1-24 11:18

没看懂楼主的问题

1. 你要测什么电压是220v么还是电池电压如果220v 5个10k有点小如果电池 5个10k有点大啊就算是48v的电池也不需要这么多电阻吧

2.既然是分压后ADC采集那重要的不是分压比例么只要分压比例对能有多大电流就算48V 上臂电阻10K 下臂1k 分压后4.36v左右(假设你是5v单片机 3.3v的可以另外算这里只是个例子) 可以满足端口电压 48v/10k才不到5mA电流端口也不会烧

3.为啥不把ADC端口设成高阻模式这个模式本身就有很大阻抗即不输出也不输入只检测而已没啥耗电

ID:466505 · 发表于 2022-1-24 14:14

这个要求关断后输入ADC脚的电压不超过MCU电源电源,不然电流会通过内部钳位二极管灌到电源,一样耗电.所以如果测试电压高于MCU电源,要用PMOS管高端控制取样电路;如果测试电压低于电池电压,直接用IO口控制就可以了

ID:624769 · 发表于 2022-1-24 15:07

东方木青龙发表于 2022-1-24 10:38
你这么试过吗？假设你用来控制通断的IO口开漏输出1了，检测ADC口是输入模式，那ADC口也承受总压（控制口 ...

哎，回答这个问题前，我就纠结了半天，就是担心有这样的情况发生。而且，每次都是“你试过么？你确定？”这一类的。
算了……，以后这类问题就装没看到吧。

最后重申一次，烧毁单片机引脚也好，烧毁其他元器件也好，永远是“电流”，绝对不是“电压”。
同样，导致人触电的，也是电流，而不是电压，你通过测电笔测量220V交流电时，人体是处于导体状态的，所以，电笔的灯才会亮，手里的电笔就是一个灯以及一个接近2M的电阻。当流经人体的电流小于0.2mA 时，对人体是无害的。小于1mA时人是感觉不到的。所以大部分控制电路，都会强调限流电阻。因为控制了电流的大小，才能确保安全，撇开电流谈电压，是毫无意义的。

然后，此处声明2件事，
1）我5V单片机，IO口开漏模式（无上拉），100K限流电阻，1颗最普通的3mm的红色LED接48V电源， IO = 0 点亮 IO = 1 熄灭，我是这么干的。已经用了3年了。
2） IO高阻状态，100K限流电阻接48V 测量外部电压，用来判断掉电，我是这么干的。就是上面那么模块一起的，已经用了3年了。

关于：单片机端口输入电压极限参数一般是GND-0.3V~VDD+0.3V 我稍微解释一下，
这个是有前提的，前提是：准双向口，端口设置为1时，引脚没有任何限流电阻的前提下。
在这个前提下，不论引脚接GND，还是VCC，都是安全的。
如果，上面的前提改变了，端口设置为0，你试试看，不用VDD+0.3V 你哪怕VDD - 1V 照样把你引脚烧了。
如果，上面的前提改变为：推挽输出，断口设置为1，不接限流电阻，你接GND，单片机引脚也是烧。
如果，上面的前提改变为：开漏口，端口设置为1，即便每有任何限流电阻，你即便引脚接 VDD+10V 引脚一样不会烧，为啥？因为内部断开了。
同样：你只要外部串联的电阻足够的大，引脚可以接的电压就可以越高，你只要控制好流入单片机内部的电流即可。

ID:236035 · 发表于 2022-1-24 16:35

楼上正解，不采样时，直接用MOS管关断采样电路的电源，而不是断地线。

ID:990881 · 发表于 2022-1-24 17:00

dzbj 发表于 2022-1-24 11:18
没看懂楼主的问题

1. 你要测什么电压是220v么还是电池电压如果220v 5个10k有点小如果电池 5个10k有 ...

考虑到自耗电吧！休眠模式下整块保护板自耗要尽量小，最好是100UA以内，所以分压电阻不能太小，然后也要考虑输入阻抗不能过高

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