¿Cómo evitar activaciones no deseadas al conectar USB-C en un circuito con masa controlada por MOSFET?

[amintegia]

Contexto del diseño​

• Tengo un motor que se alimenta desde un LDO, cuyo GND (GND_MT) está controlado por un MOSFET N-channel (IRLML6344) en configuración low-side switch.
• Este MOSFET conmuta el GND de todo el circuito de alimentación del motor (GND_MT), permitiendo que solo se active cuando se cierra el canal.
• El gate del MOSFET se controla desde la salida Q̅ de un flip-flop tipo D (74LVC1G80GV), que cambia de estado al pulsar un botón.
• El circuito se alimenta desde una batería Li-Ion. El conector de carga USB-C está en una segunda PCB, y solo proporciona 5V para recargar la batería, no para alimentar directamente.

El problema​

Al tocar el conector USB-C con el cable del cargador (incluso antes de insertarlo del todo), el motor se activa, como si el MOSFET se estuviera cerrando solo. Y no debería: el botón no ha sido pulsado, la lógica no ha cambiado intencionadamente (cambia debido a este contacto con el cable), y la alimentación del flip-flop sigue activa y estable.

Cosas que ya he probado sin éxito:​

• Probé a referenciar GND_MT a BAT+ con una R de 100kΩ → sin efecto.
• Conectar la carcasa del conector USB-C a GND → sin efecto.
• Colocar un condensador entre GND y BAT de varios valores, 100pF, 10nF...
• Colocar un condensador entre la señal ENABLE que controla el Gate del MOSFET y el GND.

Estoy buscando una solución sencilla que no requiera rediseñar todo. Idealmente algo que estabilice el comportamiento sin necesidad de mantener GND_MT conectada todo el tiempo, ya que precisamente debe ser controlada por el MOSFET.

He adjuntado la parte del esquematico relevante de la PCB donde se encuentra la parte del Flip-flop, el LDO y el MOSFET al igual que la PCB del conector USB-C.

 

[sergiot]

No tengo idea que es un LDO ni lo que estás haciendo, pero creo que es hora de tomar un osciloscopio y ver que es lo que está pasando cuando conectas la carcaza del usb-c.
Cabe la posibilidad de que las masas se unifiquen, mas allá que las estés separando, pero en definitiva son las mismas, una opción es usar un conversor dc-dc con masas aisladas, pero sin datos de lo que pasa realmente, estaremos adivinando.

 

[amintegia]

No tengo idea que es un LDO ni lo que estás haciendo, pero creo que es hora de tomar un osciloscopio y ver que es lo que está pasando cuando conectas la carcaza del usb-c.
Cabe la posibilidad de que las masas se unifiquen, mas allá que las estés separando, pero en definitiva son las mismas, una opción es usar un conversor dc-dc con masas aisladas, pero sin datos de lo que pasa realmente, estaremos adivinando.

Gracias por tu respuesta. En el osciloscopio puede ver como GND_MT pasa de estar de 4V a 0V, es decir al nivel de GND. También he podido ver como ENABLE pasa al nivel de BAT+, activando el MOSFET N, lo cual, efectivamente, unifica GND_MT y GND.

 

[sergiot]

Bien, entonces si desconectas el gate del mosfet, y conectas usb-c, no deberia pasar nada, no? de donde viene el enable del mosfet? 1K a masa en el gate la veo muy grande, igualmente si aparece tensión en el gate y esa tensión tiene suficiente corriente, lo va activar.