車載GPSを作ってみる - 9

ひととおり回路を組み上げたところからの続きです。

実は、動作テストでまたやってしまいました。
テスト用電源を使って電源を入れると、DC-DCコンバータから煙が．．．(^^ゞ
DC-DCコンバータと回路の間でプラスとマイナスを間違えたからなのか、最初っからDC-DCコンバータが不良品だったのか不明ですが、ひとつ炭になりました(笑)

で、新しいDC-DCコンバータをつないで各部の電圧を確認してると、どうも思ったような電圧が出ていません。
3.3Vのはずが6Vだったり、0Vの所に電圧があったり、、、

うすうす気にはなっていたけど、この原因調査ではっきりしたのが、マイナス側で電源のON/OFFをしてはいけないという事です。

プラス側でON/OFFなら期待通りに動作しますが、負荷の部分に電圧レギュレータやマイコンなどの込み入った回路を持ってくると、マイナス側スイッチでは動作しません。
動作するかしないかは、負荷部分の回路がどうなっているのかと、スイッチの部分がどのようなスイッチなのかで左右され、一概には決まらないようです。
今回はスイッチにFET、回路に3端子レギュレータで動作しませんでした。


FETはリレーの様な働きをする半導体素子です。
ゲートに電圧をかけるとプラスからマイナスへの電流がたくさん流れ、ゲート電圧を下げると電流があまり流れなくなります。
ゲートにかける電圧は、赤い矢印の所の電圧差で決まります。
Nチャンネル型ではマイナスより数ボルト高い電圧で、Pチャンネル型はプラス電圧より数ボルト低い電圧です。

NチャンネルのFETならゲートの電圧にPICマイコンの電圧(3.3V)をそのまま使えて便利なので、こんな感じの回路にしてみたところ、3.3V仕様の三端子レギュレータの出力する電圧が6Vになったという状況です。
どうも、三端子レギュレータはプラスとマイナスの電位差を基準に動作するので、マイナス側を切ると誤動作するようでした。
それに、3.3V側のマイナスが点線部分と実践部分で分離してしまい、見方により電圧が変わるので色々と面倒になることも問題になりました。


この問題を回避するには、Pチャンネル型のFETを使って、プラス側でON/OFFするしかないのですが、Pチャンネル型のゲートかける電圧は5V程度は必要なのでPICマイコンの3.3V端子から直接かけることができません。
PICの3.3V端子の電圧をトランジスタなどで5V程度に増幅する必要があり、部品点数が増えてしまいます。


部品点数が増えるという事は、せっかく考えに考えた基板のレイアウトもやり直しってことなので、かなり面倒なんですよね。。。


なんだかとても面倒になってきたんですが、発注していたSPI通信対応の高性能3軸磁気センサーも届いているので、少しずつ進めていくつもりです。