Display Stromversorgung per Raspi GPIO schalten

St H. (sthones) OP 08.02.2021 09:15 #6579418

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Hallo,

ich habe fuer einen Raspberry Pi ein HDMI Display, welches ich gerne 
programmatisch, per GPIO ein- und ausschalten, also es komplett vom 
Strom trennen moechte, wenn es nicht benoetigt wird.

Am Raspi haengt das Display per HDMI Kabel, und ueber ein USB Kabel fuer 
die Stromversorgung. Fuer die Stromversorgung ist nur die 5V Leitung 
relevant, da ueber das HDMI Kabel die Masse zusaetzlich verbunden ist.

Das Display zieht knappe 400mA, bei 5V also etwa 2W.

Urspruenglich hatte ich versucht, es per MOSFET zu schalten, habe aber 
festgestellt, dass durch die zusaetzlich Masse Verbindung die Schaltung 
so nicht funktioniert.


Kann mir hier jemand mit einem Schaltungsvorschlag helfen, wie ich am 
einfachsten diese 2W per GPIO (3,3V) schalte?

Gruss
  sthones

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mosfet.jpg (9,7 KB)

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Johannes S. Gast 08.02.2021 09:17 #6579419

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Sonderpreis für das schlechteste Bild :)

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Lothar M. (lkmiller) Moderator (Firma: Titel) 08.02.2021 09:57 #6579465

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St H. schrieb:
> also es komplett vom Strom trennen moechte, wenn es nicht benoetigt wird.
1. Es ist immer eine schlechte Idee, von einem Gerät die Masse 
wegzuschalten. Denn alle Datenblattangaben vertrauen darauf, dass diese 
Masse ein definiertes Potential hat.

2. Wenn schon, dass schalte die Versorgungsspannung ab und sorge dafür, 
dass an allen Daten- und Steuerleitungen "low" Pegel anliegt.

Stichwort für beide Fälle: parasitäre Versorgung über ESD-Schutzdioden

St H. schrieb:
> programmatisch
Dieses Wort hat eine ganz andere Bedeutung als du vermutest. Wenn du 
"programmgesteuert" schreibst, dann holpert das beim Lesen nicht so arg.

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fchk Gast 08.02.2021 10:34 #6579516

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Das Zauberwort heißt Load Switch. Schau Dir den hier an:

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps27081a.pdf

Natürlich kannst Du das ganze auch diskret (also aus Einzelteilen) 
zusammenbauen.

fchk

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St H. (sthones) OP 08.02.2021 12:08 #6579672

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> Das Zauberwort heißt Load Switch. Schau Dir den hier an: TPS27081A

das sieht gut aus. Allerdings finde ich als einzige Bezugsquelle ebay 
und ali direkt aus China.
wo kauft man sowas lokal?

> Natürlich kannst Du das ganze auch diskret (also aus Einzelteilen) 
zusammenbauen.

Das waere mir fast lieber, denn da haette ich vielleicht die Chance, das 
mit nicht-SMD Bauteilen zu tun.


Waere ein P-Kanal MOSFET (
https://www.mikrocontroller.net/articles/Snippets#Direkte_Methode:_P-Kanal_MOSFETs_.28PFET.29 
) nicht auch eine moegliche Loesung?

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fchk Gast 08.02.2021 12:25 #6579691

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St H. schrieb:
> Waere ein P-Kanal MOSFET (
> 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Snippets#Direkte_Methode:_P-Kanal_MOSFETs_.28PFET.29
> ) nicht auch eine moegliche Loesung?

Du brauchst einen PMOS zum Schalten der Leistung und einen kleinen NMOS 
zum Steuern des PMOS-Gates. Dazu jeweils noch 10...100k zwischen S und 
G, damit die Gates definierte Zustände haben. Der NMOS muss natürlich 
bei 3.3V voll durchgeschaltet haben, der PMOS muss bei -5V voll 
durchgeschaltet haben (jeweils bezogen auf S).

fchk

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Dirk Gast 08.02.2021 12:53 #6579718

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Hier wurde das Thema schon durchgekaut 
Beitrag "P-Channel High-Side Switch 3,3V"

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Lothar M. (lkmiller) Moderator (Firma: Titel) 08.02.2021 13:00 #6579732

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fchk schrieb:
> Der NMOS muss natürlich bei 3.3V voll durchgeschaltet haben
Ich würde da deshalb einen NPN-Transistor nehmen, denn der hat eine 
"Schwellenspannung" von etwa 0,6V und leitet sicher voll bei 0,8V.

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St H. (sthones) OP 08.02.2021 13:51 #6579824

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Danke fuer die Hinweise und den Link in den anderen Thread.
Ich habe mal versucht, die Hinweise zu kombinieren.
Koennte das hier funktionieren?

Angehängte Dateien:

mosfet2.png (320 KB)

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Lothar M. (lkmiller) Moderator (Firma: Titel) 08.02.2021 13:55 #6579829

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St H. schrieb:
> Koennte das hier funktionieren?
Ja. Der R1 darf sogar ruhig noch hochohmiger werden.
Wenn der 10k hat, dann brauchst du keinen 5k Widerstand suchen...  ;-)

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St H. (sthones) OP 10.02.2021 19:11 #6583183

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Lothar M. schrieb:
> St H. schrieb:
>> Koennte das hier funktionieren?
> Ja. Der R1 darf sogar ruhig noch hochohmiger werden.
> Wenn der 10k hat, dann brauchst du keinen 5k Widerstand suchen...  ;-)

und ich kann bestaetigen: es tut.

danke fuer die Hilfe an alle Beteiligten!

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HildeK Gast 12.02.2021 08:36 #6584989

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Lothar M. schrieb:
> 2. Wenn schon, dass schalte die Versorgungsspannung ab und sorge dafür,
> dass an allen Daten- und Steuerleitungen "low" Pegel anliegt.

Mit der gleichen Begründung kann man auch LOW-Side schalten, nur müssen 
dann eben die Daten- und Steuerleitungen auf HIGH gelegt werden oder 
hochohmig sein.
Aber mit dem im Eingangspost genannten FQP30N06 geht es bestenfalls mit 
einem guten Exemplar; normalerweise sollte man ihm deutlich mehr als 5V 
am Gate anbieten können.

@ St.H.: es gäbe auch deutlich kleinere MOSFETs, die locker die 400mA 
schalten können.

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Name: Gast 12.02.2021 08:46 #6584991

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Die Datenleitungen werden sich bedanken.
Bei LVDS ist der Mittenpegel 1,65V oder so, da fließt dann gleic dick 
Strom drüber, wenn GND auf 3V3 geht.

Paff...

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St H. (sthones) OP 12.02.2021 08:51 #6584992

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Name: schrieb:
> Die Datenleitungen werden sich bedanken.
> Bei LVDS ist der Mittenpegel 1,65V oder so, da fließt dann gleic dick
> Strom drüber, wenn GND auf 3V3 geht.
>
> Paff...

ich bin fuer Verbesserungen der Schaltung gerne zu haben, kann aber mit 
diesen Hinweisen nichts anfangen. Kannst du das konkreter beschreiben, 
was der Fehler ist, und wie das zu korrigieren waere?

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HildeK Gast 12.02.2021 11:20 #6585182

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Name: schrieb:
> Bei LVDS ist der Mittenpegel 1,65V oder so, da fließt dann gleic dick
> Strom drüber, wenn GND auf 3V3 geht.

Warum soll das anders sein, wenn VCC geschaltet wird und nur noch GND da 
ist?
Man wird tristatefähige Signalausgänge benötigten.

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Display Stromversorgung per Raspi GPIO schalten

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