Come funziona l'alimentatore Arduino


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Qualcuno può aiutarmi per favore nell'analisi di questo alimentatore arduino funziona

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Per la mia comprensione,

  1. In presenza di corrente continua attraverso la corrente continua, la tensione continua viene alimentata al regolatore MC33269 per generare + 5V. Questa stessa tensione viene alimentata attraverso il divisore R10 / R11 al terminale + del comparatore, mentre l'USCITA 3.3v dell'FT232RL viene alimentata al terminale-terminale. il risultato differenziale positivo porta in alto l'uscita. Tuttavia, non sono sicuro dell'effetto sul secondo comparatore e sul FET
  2. Quando si utilizza il connettore USB per alimentare la scheda, non sono sicuro di cosa accada.

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Risposte:


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Non sono impressionato dalla qualità di questo schema. Qualcuno era troppo pigro per esportare questa cosa in Eagle senza colori, il che non significa nulla per le persone al di fuori di Eagle. Poi ci sono i due blocchi misteriosi a sinistra. Quello in alto mostra 5V e GND con un cappuccio, ma senza alcun accenno quale sia la cosa collegata all'alimentazione. Quello in basso è collegato a PWRIN e GND, ma ancora nessuna traccia di ciò che è in realtà. Non mi fiderei molto di questa persona o organizzazione dal momento che non riescono nemmeno a correggere le piccole cose ovvie e chiaramente mancano dell'orgoglio nel loro lavoro che avrebbe dovuto rendere troppo imbarazzante mostrare questo casino in pubblico. Immagino che questa sia un'ulteriore conferma che gli Arduinos non sono solo microcontrollori per i manichini, ma anche microcontrollori per i manichini.

Comunque, torniamo alla tua domanda. Sembra che il punto sia quello di passare attivamente tra l'alimentazione USB e la linea di alimentazione PWRIN. Quando è presente PWRIN, verrà sempre utilizzato se l'alimentazione USB è disponibile o meno. Perché VIN sia utile, deve essere sopra VCC30 dopo essere stato diviso per due da R10 e R11. Dai nomi, possiamo immaginare che sarebbe 6 V, che potrebbe essere il minimo richiesto da IC4 per ottenere 5 V affidabili (non riconosco il numero di parte IC4 e non ho verificato). Hai ragione, non c'è scopo a IC5B. È un buffer di guadagno unitario, ma l'uscita di IC5A dovrebbe avere la stessa impedenza e capacità di pilotaggio.

Si noti che il modo in cui T1 è orientato, il diodo corpo FET consente sempre la tensione di alimentazione USB sulla rete 5V. Questo consente al bootstrap di sistema e alla fine di accendere completamente il FET se la scheda è alimentata solo da USB. Se si utilizza un'alimentazione esterna, il FET si spegne e la caduta del diodo impedisce che venga assorbita corrente sostanziale dall'alimentazione USB.


un po 'duro con il team di Arduino non diresti? e tra l'altro non sono riuscito a esportare l'immagine senza colore, mi dispiace, non uso l'aquila, quindi ho fatto solo la prima cosa che ho visto possibile. E grazie mille, è stato davvero molto utile
TiOLUWA,

@TiOLUWA: Non ha senso. Se non hai originato lo schema, allora perché stavi eseguendo Eagle su di esso in primo luogo? Le persone che guardano uno schema non dovrebbero sapere né preoccuparsi del software con cui è stato realizzato, motivo per cui viene solitamente esportato come PDF. In ogni caso, le altre stupidità sono ancora in piedi.
Olin Lathrop,

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@OlinLathrop Di solito ci sono PDF e copie modificabili degli schemi resi disponibili. Aiuta a supportare il concetto di "hardware aperto" per consentire alle persone di modificarlo come desiderano e creare le proprie schede. E per quanto riguarda il colore, c'è un problema con gli schemi a colori? Riesco a vedere un problema se i colori significano qualcosa o se i colori sono troppo chiari per vedere, ma non penso che sia così. Tuttavia, sono d'accordo con tutti i tuoi altri punti, incluso non fidarsi degli schemi di persone che lasciano scatole senza etichetta su ciò che è.
Kellenjb,

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In realtà penso che il colore aiuti a presentare le informazioni molto meglio perché è più facile dire ciò che è considerato un filo rispetto a un componente. Questo è completamente separato dal software in cui è stato generato.
Kellenjb,

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-1, I cretini arrabbiati e il ridicolo su Arduino basati esclusivamente sulla combinazione di colori di uno schema sono sciocchi. Chiunque sia confuso da uno schema che utilizza un enorme 2 colori non dovrebbe dare consigli sulla progettazione del circuito.
Cerin,

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Questo alimentatore Arduino è progettato per "fare la cosa giusta", indipendentemente dalla fonte di alimentazione collegata.

la cosa giusta

"La cosa giusta" è:

  • Quando una persona collega solo il cavo USB, la CPU e tutto il resto alimentato dalla linea + 5V viene alimentato dall'alimentazione USB + 5V.
  • Quando una persona collega correttamente solo una verruca a muro da 12 V, la CPU e tutto il resto alimentato dalla linea + 5V viene alimentato da un regolatore di tensione + 5V alimentato dalla verruca a muro.
  • Quando una persona inserisce correttamente sia il cavo USB che la verruca a muro contemporaneamente, tutta la potenza proviene dalla verruca a muro e nessuna alimentazione "fluisce" all'host USB.
  • Quando una persona continua a collegare e scollegare i cavi, la potenza passa senza problemi dall'una all'altra, in modo che fino a quando almeno uno è collegato correttamente in ogni momento, la CPU continua a funzionare senza interruzioni.
  • Quando (non "Se"!) Una persona inserisce una verruca da parete a 12 V in modo errato - inversione di polarità - nessuna corrente fluisce da o verso la verruca da parete, nessun danno viene fatto e il sistema agisce esattamente come se quella verruca non è affatto collegata.

potenza della verruca murale

Molti sistemi utilizzano 1 diodo per ogni fonte di alimentazione per alimentare il sistema da qualsiasi tensione di ingresso sia più alta, il che gestisce automaticamente il requisito "transizioni senza intoppi".

Il diodo funziona bene sul lato alimentazione della verruca a parete.

Alimentazione USB

Ahimè, un diodo sul lato alimentazione USB non funzionerebbe per l'Arduino. Quando si esegue solo l'alimentazione USB, una caduta di diodo (in genere circa 0,6 V) causerebbe una caduta di diodo inferiore a quella USB, quindi sarebbe in genere 4,4 V, apparentemente (?) Inadeguato.

parti misteriose

Le versioni successive dello schema di Arduino identificano chiaramente la scatola a 3 pin "alimentatore DC 21mm", che indica una spina a botte da 21 mm.

I misteriosi pin "4" e "8" nella parte superiore sinistra dello schema di Arduino sono i pin di alimentazione di un doppio op-amp a 8 pin. Quell'amplificatore operazionale viene utilizzato qui come comparatore.

pensieri

Non so perché il progettista non abbia usato un IC comparatore, o perché il progettista abbia usato entrambi gli amplificatori operazionali nel pacchetto quando solo un amplificatore operazionale è adeguato - ma dal momento che funziona chiaramente , non ho intenzione di dire che è "sbagliato".

L'amplificatore operazionale e il pFET implementano qualcosa di molto vicino a un "diodo ideale": quando è collegato solo il cavo USB, l'amplificatore operazionale attiva il pFET, attivando una caduta di tensione sul pFET inferiore a 0,1 V (quindi tutto gira su qualcosa di abbastanza vicino a 5,0 V).

Quando una persona collega un cavo USB a un Arduino che in precedenza non aveva nulla collegato, il diodo corporeo del pFET "T1" lascia penetrare l'alimentazione dal cavo USB abbastanza da avviare la tensione di alimentazione dell'amplificatore operazionale fino a circa 4,6 V , più che sufficiente per accendere l'amplificatore operazionale, che quindi attiva quel pFET, attivando la tensione fino a oltre 4,9 V.

Quando una persona collega la verruca a muro alla presa di alimentazione Arduino, gli amplificatori operazionali disattivano il pFET. Il diodo corpo pFET impedisce l'alimentazione dal regolatore di tensione che lava all'indietro l'host USB. In linea di principio, l'alimentazione USB potrebbe continuare a fluire attraverso il diodo del corpo pFET nell'Arduino, ma sarà piuttosto insignificante poiché l'alimentazione USB è vicina alla stessa tensione della tensione regolata generata dalla verruca a parete.

ps: Quando una piccola azienda vende 250.000 schede , uso personalmente la parola "successo" anziché "manichini".

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