Перемикатися між джерелами живлення 5В?


37

Я проектую плату, яка може живитись через USB або джерело живлення ATX. Вони можуть бути підключені одночасно, незалежно. Я хотів би, щоб ATX надав 5В, якщо його підключено, але повернутися до USB, якщо можливо. Фішки в ланцюзі будуть працювати на 5В.

Будь-які ідеї?

Відповіді:


29

Зазвичай, якщо ви можете витримати падіння напруги, ви використовуєте діод від кожного живлення до ланцюга. Таким чином запаси не повертаються один до одного.

Якщо ви не можете витримати падіння напруги, тоді ви використовуєте FET для перемикання їх у ланцюг, використовуючи невелику логіку, щоб увімкнути будь-який FET, який ви хочете, залежно від того, яке поєднання поставляється.

Але якщо ви тільки починаєте з електроніки і не впевнені в дизайні електроживлення, тоді займіться діодами.

Принципова схема, що показує два джерела живлення, що ведуть в окремі діоди (анодна сторона), з виходом діодів, з'єднаних разом (катоди)

Кожен діод матиме падіння напруги, номінальний струм та потужність розсіювання. Оскільки ви малюєте з USB-порту, струм не буде перевищувати 500 мА, а струм зі зниженням напруги менше, ніж ват при розсіюванні потужності, так що, поки ви вибираєте діоди, ви повинні бути в порядку.

Падіння напруги для звичайного діода 1N4001 ($ 0,30 кожна на Digikey ) становить приблизно 1 В на 1 А, тож вихід у вашу схему складе 4В. Якщо ви хочете отримати менший перепад напруги, ви переходите до діода Шоткі, такого як 1N5817, який має падіння ближче до 450мВ на 1 А, тож напруга на вихідній стороні буде 4,55В. Цей діод - лише на кілька центів більше.

Якщо, однак, вам знадобиться рівно 5 вольт для ланцюга, вам доведеться переглянути інші способи комутації, наприклад, FET. Майте на увазі, що це буде дорожче, і майже кожен інший простий варіант все ще включає падіння напруги.

Більшість пристроїв та мікросхем 5В працюватимуть нормально при 4,5 В, проте просто уважно перевірте їх технічні характеристики та пройдіть тестування.


Чи може замість 1N5817 використовувати PMEG3020ER ? Він має більший показник струму та менший перепад напруги (365mA)? Це теж дешево. Чи занадто великий зворотний струм?
Кар

14

Ви повинні мати можливість використовувати ту саму схему, яку використовує Arduino Duemilanove ; Ви можете отримати схематичне зображення у форматі PDF або у форматі Eagle . Дизайн Arduino ліцензується за ліцензією Creative Commons Attribution-ShareAlike 2.5 . Ось опис параметрів живлення Duemilanove:

Arduino Duemilanove можна живити через USB-з'єднання або за допомогою зовнішнього джерела живлення. Джерело живлення вибирається автоматично.

Зовнішнє (не USB) джерело живлення може здійснюватися від адаптера змінного струму до постійного струму (настінна бородавка) або від акумулятора. Адаптер можна підключити, підключивши 2,1 мм-позитивний центральний штепсельний роз'єм до роз'єму живлення плати. Стійки від акумулятора можна вставити в штифтові заголовки Gnd і Vin роз'єму POWER.

Плата може працювати на зовнішньому джерелі живлення від 6 до 20 вольт. Однак, якщо він постачається з напругою менше 7 В, 5-контактний штир може живити менше п'яти вольт, і плата може бути нестабільною. Якщо використовується більше 12 В, регулятор напруги може перегрітися та пошкодити плату. Рекомендований діапазон - від 7 до 12 вольт.

Силові штифти наступні:

  • VIN. Вхідна напруга до плати Arduino при використанні зовнішнього джерела живлення (на відміну від 5 вольт від USB-підключення або іншого регульованого джерела живлення). Ви можете подавати напругу через цей штифт або, якщо подавати напругу через роз'єм живлення, отримати доступ до нього через цей контакт.

  • 5V. Регульоване джерело живлення, що використовується для живлення мікроконтролера та інших компонентів на платі. Це може надходити або від VIN через бортовий регулятор, або поставлятися через USB або інший регульований 5V джерело живлення.

  • 3V3. Блок 3,3 вольт, генерований вбудованою мікросхемою FTDI. Максимальний розрив струму - 50 мА.

  • GND. Шліфувальні шпильки.


ах, на жаль, цей маршрут я пішов вниз і не працював для мене ...

5
Що вам не вдалося?
Крейг Трейдер

8
Це гарна пропозиція, але може бути краще, якби ви пояснили, як саме ардуїнська дошка автоматично вибирає потужність, а не просто каже "переглянь їх схематично". Їх схема не все настільки зрозуміла, і може бути не очевидно, що функції різних ІС виконують тому, хто раніше не використовував їх (зокрема, LM358D та MC33269D, які, як видається, беруть участь у виборі блоку живлення)
davr

4
схема ардуїно призначена для перемикання між зовнішньою напругою> 7 В і 5 В від usb. це залежить від вищої напруги, що надходить, тоді як я намагався перемикатися між 5 В і 5 В. Я закінчився просто за допомогою перемикача ... хе.

10

Погляньте на контролери ORing MOSFET, такі як LTC4412 ( http://www.linear.com/pc/productDetail.jsp?navId=H0,C1,C1003,C1142,C1079,P2220 ) та Maxim's MAX5079 ( http: // www .maxim-ic.com / quick_view2.cfm / qv_pk / 4606 ). Трохи складніше (і дорого), ніж при використанні діодів паралельно. Однак падіння напруги живлення та розсіювання електроенергії буде мінімальним.

Якщо ви все-таки продовжуєте діоди, пам’ятайте, що жоден з двох діодів не має такої самої прямої напруги. Отже, допуски можуть скластись так, що ланцюг живиться від USB, навіть якщо ATX підключений.


3

Можливо, вам потрібно буде підключити живлення USB через якийсь буфер із шпилькою для вибору мікросхеми чи іншим способом. Тоді майте ворота AND, якщо він бачить 5В як від живлення USB (перед буферним чіпом), так і 5В від джерела живлення ATX, 1 і 1 = 1 (і вибір мікросхеми, як правило, активний низький, тобто значення "1" повернеться Вимкнено живлення USB).

редагувати: я не маю на увазі мікросхему буфера. Я мав на увазі сказати деякий ІС, щоб "очистити" напругу, що йде від USB. Дійсно будь-який чіп, який ви можете використовувати для подачі живлення і має штифт для вибору мікросхеми


2
Це не дуже вдалий спосіб зробити це. Такі речі, як буферні чіпи, як правило, використовуються для логіки, а не для постачання енергії. Б'юсь об заклад, що це спрацює, але, мабуть, не для чогось маленького, як 50mA або будь-які межі цього чіпа.
davr

-1

Ви можете використати діод Шоткі, а потім додати плату розриву на 5 В, щоб повернути втрати напруги, ні? https://www.sparkfun.com/products/10968


1
Я думаю, що ти маєш рацію, але, думаю, у верхній відповіді вже сказано, що - чи маєш щось додати, про що не згадувалося раніше?
Грег д'Еон

1
Немає згадки про пробійну плату, щоб повернути падіння 5В. Це те, що я додавав / запитував. Я новачок у всьому цьому ... Я хотів би сам поради.
Нік

Це ... насправді хороший момент. +1 від мене.
Грег д'Еон

1
перемикач MOSFET був би дешевшим і меншим та ефективнішим, хоча
ендоліт

Це не гарний дизайн, але додавання ще одного джерела живлення є досить нерозумним. Перетворювач також матиме шум, це може бути значно, якщо задіяні аналогові компоненти.
caconyrn
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.