Як працює електроживлення Arduino

Може хтось, будь ласка, допоможе мені в аналізі цього джерела живлення плати arduino

Наскільки я розумію,

1. За наявності живлення постійного струму через роз'єм постійного струму напруга постійного струму подається на регулятор MC33269 для генерації + 5В. Ця ж напруга подається через дільник R10 / R11 до + клеми компаратора, тоді як 3,3 В вихідний вихід FT232RL подається на -термінал. позитивний диференціальний результат призводить до високих результатів. Однак я не впевнений, що впливає на другий компаратор та FET
2. Коли USB-роз'єм використовується для живлення плати, я не впевнений, що станеться.

Більша версія:

Я не вражений якістю цієї схеми. Хтось був лінивий експортувати цю річ в Орелі без кольорів, які не означають нічого для людей поза Орлом. Потім ліворуч є два таємничі блоки. У верхній частині показано 5V та GND з кришкою, яка знаходиться напроти нього, але без жодного натяку на те, у чому річ підключена до живлення. Нижня частина підключена до PWRIN та GND, але знову не має натяку на те, що це насправді. Я б не дуже довіряв цій людині чи організації, оскільки вони навіть не можуть виправити маленькі очевидні речі і, очевидно, бракують гордості за свою роботу, яка повинна була б зробити це занадто неприємно, щоб показати цей безлад на публіці. Я думаю, це ще одне підтвердження того, що Arduinos - це не лише мікроконтролери для манекенів, а й мікроконтролери за допомогою манекенів.

У будь-якому випадку поверніться до вашого питання. Схоже, сенс активно перемикатися між живленням USB та лінією живлення PWRIN. Якщо PWRIN присутній, він завжди використовуватиметься, чи наявний живлення USB чи ні. Щоб VIN був корисним, він повинен бути вище VCC30 після поділу на два R10 та R11. З імен, ми можемо здогадатися, що це було б 6 В, що може бути мінімальним для IC4, щоб зробити надійні 5 В (я не визнаю номер частини IC4 і не перевірив). Ви маєте рацію, IC5B не має жодної мети. Це буфер посилення єдності, але вихід IC5A повинен мати однаковий опір і здатність приводу.

Зауважте, що орієнтований на T1, діод тіла FET завжди подає напругу живлення USB на мережу 5В. Це дозволяє завантажувати систему під час завантаження і в кінцевому підсумку повністю включати FET, якщо плата живиться тільки через USB. Якщо використовується зовнішнє джерело живлення, FET буде вимкнено, а падіння діода не дозволить вивести будь-який істотний струм від живлення USB.

Цей блок живлення Arduino розроблений так, щоб "робити правильно", незалежно від того, до якого джерела живлення підключено живлення.

правильна річ

"Правильна річ":

• Коли людина підключає тільки USB-кабель, центральний процесор та все інше, що живиться від лінії + 5В, живиться від + 5В живлення USB.
• Коли людина правильно підключає лише 12-вольтову настінну камеру, центральний процесор та все інше, що працює від лінії + 5 В, живиться від регулятора напруги + 5 В, що живиться від настінної бородавки.
• Коли людина правильно підключає і USB-кабель, і стінку-бородавку, підключається одночасно, вся енергія надходить від стінки-бородавки, і жодне живлення не «повертається» на USB-хост.
• Коли людина продовжує підключати та відключати кабелі, живлення плавно переходить від одного до іншого, так що доки принаймні один час підключено правильно, CPU продовжує працювати безперебійно.
• Коли (не "Якщо"!) Людина підключається до 12-ти вольової бородавки стіни неправильно - зворотна полярність - не виникає струм до бородавки стіни або від неї, шкода не робиться, і система діє точно так само, як якщо б що бородавка для стін взагалі не підключена.

потужність бородавки

У багатьох системах використовується 1 діод для кожного джерела живлення для живлення системи від тієї вхідної напруги, яка вище, що автоматично справляється з вимогою "плавно переходити".

Діод чудово працює на стороні живлення від стіни.

Живлення USB

На жаль, діод на стороні живлення USB не працюватиме для Arduino. Під час відключення живлення тільки через USB, падіння діода (як правило, приблизно 0,6 В) призведе до того, що падіння діода буде меншим, ніж потужність USB - так це було б зазвичай 4,4 В, що, мабуть, (недостатньо).

загадкові частини

Більш пізні версії схеми Arduino чітко позначають 3-контактну коробку "power Supply DC 21mm", що вказує на 21 мм бочкову вилку.

Таємничі штифти "4" та "8" у верхній лівій частині схеми Arduino - це силові штифти 8-контактного подвійного підсилювача. Цей підсилювач використовується тут як компаратор.

думки

Я не знаю, чому дизайнер не використовував ІК-компаратор або чому дизайнер використовував обидва оп-ампера в пакеті, коли лише один оп-підсилювач адекватний - але оскільки він явно працює , я не збираюся скажіть, що це "неправильно".

Операційний підсилювач і pFET реалізують щось дуже близьке до "ідеального діода": коли підключається тільки USB-шнур, підсилювач напруги вмикає pFET, внаслідок чого падіння напруги через pFET не перевищує 0,1 В (так все працює на чомусь близькому до 5,0 В).

Коли людина підключає USB-шнур до Arduino, в якому раніше нічого не було підключено, діод корпусу pFET "T1" дає живлення від USB-кабелю, що протікає достатньо для завантаження напруги живлення напруги до приблизно 4,6 В , що більш ніж достатньо для включення підсилювача, який потім перетворює цю напругу на pFET, утримуючи напругу на решті шляху більше 4,9 В.

Коли людина підключає бородавку на стіну до гнізда Arduino, підсилювачі відключають pFET важко. Діод корпусу pFET запобігає перемиканню живлення від зворотного регулятора напруги на USB-хост. В принципі, живлення USB може продовжувати надходити через діод корпусу pFET в Arduino, але це буде досить незначно, оскільки потужність USB близька до тієї ж напруги, що і регульована напруга, вироблене від бородавки на стіні.

ps: Коли крихітна компанія продає 250 000 дощок , я особисто використовую слово "успішний", а не "муляжі".