Passare da un alimentatore a 5 V all'altro?


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Sto progettando una scheda che può essere alimentata tramite USB o un alimentatore ATX. Entrambi possono essere collegati contemporaneamente, indipendentemente. Vorrei che l'ATX fornisse 5 V se è collegato, ma se possibile ricollego all'USB. I chip nel circuito funzioneranno tutti a 5V.

Qualche idea?

Risposte:


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Di solito, se riesci a sopportare la caduta di tensione, usi un diodo da ciascuna alimentazione al circuito. In questo modo le forniture non si alimenteranno a vicenda.

Se non riesci a sopportare la caduta di tensione, allora utilizzeresti FET per inserirli nel circuito, usando una piccola logica per attivare qualsiasi FET desiderato in base alla combinazione di alimentatori collegata.

Ma se stai iniziando con l'elettronica e non sei sicuro del design dell'alimentazione, scegli i diodi.

Schema circuitale che mostra due fonti di alimentazione che conducono ai singoli diodi (lato anodo), con l'uscita dei diodi collegati tra loro (catodi)

Ogni diodo avrà una caduta di tensione, una corrente nominale e una potenza per la dissipazione. Dato che stai attingendo da una porta USB, la tua corrente non sarà superiore a 500 mA e quella corrente con la caduta di tensione è inferiore a un watt nella dissipazione di potenza, quindi finché scegli diodi di potenza dovresti andare bene.

La caduta di tensione per un diodo 1N4001 standard ($ 0,30 ciascuno a Digikey ) è di circa 1 V a 1 A, quindi l'uscita al circuito sarebbe 4V. Se si desidera ottenere una caduta di tensione inferiore, si passa al diodo Schottky, ad esempio un 1N5817 che ha una caduta più vicina a 450mV a 1 A, quindi la tensione sul lato di uscita sarebbe 4,55V. Quel diodo è solo di qualche centesimo in più.

Se, tuttavia, sono necessari esattamente 5 volt al circuito, è necessario esaminare altri metodi di commutazione, come i FET. Tieni presente, tuttavia, che sarà più costoso e che quasi tutte le altre semplici opzioni includono ancora una caduta di tensione.

La maggior parte dei dispositivi e circuiti a 5 V funzionerà bene a 4,5 V, tuttavia, basta controllare attentamente le loro specifiche ed eseguire alcuni test.


Invece di 1N5817, è possibile utilizzare PMEG3020ER ? Ha una corrente nominale maggiore e una caduta di tensione inferiore (365mA)? È anche economico. La corrente inversa è troppo grande?
Kar

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Dovresti essere in grado di utilizzare lo stesso circuito utilizzato da Arduino Duemilanove ; puoi ottenere lo schema in PDF o come file Eagle . I design di Arduino sono concessi in licenza con licenza Creative Commons Attribution-ShareAlike 2.5 . Ecco una descrizione delle opzioni di alimentazione di Duemilanove:

Arduino Duemilanove può essere alimentato tramite la connessione USB o con un alimentatore esterno. La fonte di alimentazione viene selezionata automaticamente.

L'alimentazione esterna (non USB) può provenire da un adattatore CA-CC (verruca a muro) o dalla batteria. L'adattatore può essere collegato inserendo una spina positiva centrale da 2,1 mm nella presa di alimentazione della scheda. I cavi di una batteria possono essere inseriti nelle intestazioni dei pin Gnd e Vin del connettore POWER.

La scheda può funzionare con un'alimentazione esterna da 6 a 20 volt. Se fornito con meno di 7 V, tuttavia, il pin 5 V può fornire meno di cinque volt e la scheda potrebbe essere instabile. Se si utilizzano più di 12V, il regolatore di tensione potrebbe surriscaldarsi e danneggiare la scheda. L'intervallo consigliato è compreso tra 7 e 12 volt.

I pin di alimentazione sono i seguenti:

  • VIN. La tensione di ingresso alla scheda Arduino quando utilizza una fonte di alimentazione esterna (al contrario di 5 volt dalla connessione USB o altra fonte di alimentazione regolata). È possibile fornire tensione tramite questo pin oppure, se si fornisce tensione tramite il jack di alimentazione, accedervi tramite questo pin.

  • 5V. L'alimentatore regolato utilizzato per alimentare il microcontrollore e altri componenti sulla scheda. Questo può provenire da VIN tramite un regolatore di bordo o essere fornito da USB o da un'altra alimentazione a 5 V regolata.

  • 3V3. Un'alimentazione di 3,3 volt generata dal chip FTDI di bordo. Assorbimento massimo di corrente è di 50 mA.

  • GND. Pin di terra.


ah, purtroppo questo è il percorso che ho seguito e non ha funzionato per me ...

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Cosa è fallito per te?
Craig Trader,

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Questo è un buon suggerimento, ma potrebbe essere meglio se spiegassi come esattamente la scheda Arduino seleziona automaticamente la potenza invece di dire semplicemente "vai a vedere il loro schema". Il loro schema non è poi così chiaro, e potrebbe non essere ovvio cosa facciano le funzioni dei diversi circuiti integrati a qualcuno che non li ha mai usati prima (in particolare l'LM358D e l'MC33269D che sembrano coinvolti nella selezione dell'alimentatore)
dav

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il circuito arduino è progettato per commutare tra una tensione esterna> 7 V e 5 V dall'USB. dipende dal fatto che la tensione in ingresso è più alta, mentre cercavo di passare da 5 V a 5 V. ho finito per usare solo un interruttore ... eh.

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Dai un'occhiata ai controller MOSFET ORing come LTC4412 ( http://www.linear.com/pc/productDetail.jsp?navId=H0,C1,C1003,C1142,C1079,P2220 ) e Maxim's MAX5079 ( http: // www .maxim-ic.com / quick_view2.cfm / qv_pk / 4606 ). Un po 'più complicato (e costoso) rispetto all'utilizzo di diodi in parallelo. Tuttavia, la caduta di tensione di alimentazione e la dissipazione di potenza saranno minime.

Se continui con i diodi, ricorda che non esistono due diodi con la stessa tensione diretta. Pertanto, le tolleranze potrebbero funzionare in modo tale che il circuito sia alimentato dall'USB anche se ATX è collegato.


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Ciò che potrebbe essere necessario fare è collegare l'alimentazione USB tramite una sorta di buffer con un pin di selezione chip o qualcosa del genere. Quindi avere un gate AND che se vede 5 V sia dall'alimentazione USB (prima del chip buffer) sia 5 V dall'alimentatore ATX, 1 e 1 = 1 (e le selezioni di chip sono in genere attive basse, il che significa che un '1' girerà DISATTIVARE l'alimentazione USB).

modifica: non intendevo chip buffer. Volevo dire alcuni IC per "pulire" la tensione proveniente dall'USB. Praticamente qualsiasi chip che puoi usare per fornire energia e ha un pin di selezione chip


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Questo non è un ottimo modo per farlo. Cose come i chip buffer sono generalmente utilizzate per la logica e non per fornire energia. Scommetto che funzionerebbe, ma probabilmente non per qualcosa di più piccolo di 50 mA o qualunque sia il limite di quel particolare chip.
dav

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potresti usare il diodo Schottky e quindi aggiungere una scheda breakout step-up 5v per recuperare la perdita di tensione, no? https://www.sparkfun.com/products/10968


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Penso che tu abbia ragione, ma penso che la risposta più alta lo abbia già detto: hai qualcosa da aggiungere che non è stato menzionato prima?
Greg d'Eon,

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Non vi è alcuna menzione di un breakout board per riguadagnare il drop 5v. Questo è ciò che stavo aggiungendo / chiedendo. Sono nuovo in tutto questo ... Vorrei un po 'di guida da solo.
Nick,

Questo è ... in realtà un buon punto. +1 da me.
Greg d'Eon,

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uno switch MOSFET sarebbe più economico, più piccolo e più efficiente però
endolito

Questo non è un buon design, l'aggiunta di un altro alimentatore è piuttosto sciocca. Il convertitore avrà anche un po 'di rumore, questo potrebbe essere considerevole se sono coinvolti componenti analogici.
caconyrn,
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