Alimentatori OR (diodo o mosfet)


16

Ho due opzioni di alimentazione sulla mia scheda:

  • USB 5.0 V.
  • Jack di alimentazione CC da 5,0 V.

La mia intenzione è quella di progettare un'opzione di alimentazione elettrica, poiché uno di essi verrà utilizzato alla volta. Le possibili soluzioni sono mostrate di seguito:


Utilizzo di diodi oring

inserisci qui la descrizione dell'immagine
o usando due p-mosinserisci qui la descrizione dell'immagine


Possibili problemi osservati con le opzioni sopra:

  • L'uso del diodo è un'opzione economica e buona, ma un diodo ordinario fornisce una caduta di 0,7 V e un diodo schottky produrrà una caduta da 0,16 a 0,20 volt, il che non è accettabile perché l' alimentatore operativo consigliato dal mio processore IMX.28 è 5,0 V e la tensione di alimentazione minima è 4,75. Con 0,2 V con diodo schottky, 5,0 V scende a 4,80 V e lo spazio tra raccomandato e alimentazione è molto inferiore.
  • Quindi ho pensato di usare i p-mosfet che servono allo scopo di orare insieme alla protezione da inversione di polarità, ma ipotizzo un caso in cui entrambi i materiali di consumo vengono alimentati insieme per errore e c'è una differenza minore tra l'alimentazione USB e la presa CC dire 4.9V per USB e 5.10 V per jack DC. Quindi, l'alimentazione della presa CC potrebbe pompare la corrente nella presa USB, che potrebbe danneggiare l'USB.

Esiste un'altra opzione migliore ed economica da utilizzare per la fornitura o c'è qualcosa di sbagliato nella mia analisi?


1
Se stai usando un tipico jack DC con 3 pin, non sono sicuro che sia necessario qualcosa in più, poiché IIRC senza il jack inserito uno dei pin è collegato al pin centrale. Con il jack inserito questo si disconnette. Quindi puoi usare questo pin per fornire l'alimentazione USB senza jack.
geometrikal

@geometrikal: puoi per favore suggerire il numero di parte per questi jack?
AKR

@AKR Intende questo tipo di spina ma non sono sicuro di come tornerà al funzionamento USB nel caso in cui la spina CC sia inserita ma l'alimentazione di rete si spegne.
alexan_e,


Si noti inoltre che il jack meccanico potrebbe interrompere una fonte di alimentazione prima di collegare l'altra.
Gbarry,

Risposte:


11

Ci sono circuiti integrati disponibili per fare tutto, compresi i MOSFET di commutazione, il completo isolamento tra gli ingressi, ecc.

Ad esempio, PS2115A di TI può commutare automaticamente tra due ingressi, gestire 2A ed è attualmente disponibile per US $ 2,15 da DigiKey. Dai un'occhiata alla figura 14 per quello che vuoi.


1
Questa è la strada da percorrere. Economico, semplice, versatile e affidabile. Alcuni di questi circuiti integrati consentono inoltre di commutare la sorgente con un segnale TTL o CMOS, disattivare completamente l'uscita e / o leggere quale sorgente viene utilizzata, il che può essere utile. Sono chiamati PMIC OR Controller o diodi ideali.
iFreilicht,

12

So che ha alcuni mesi, ma solo per i posteri:

L'uso di due PMOS come suggerisce l'OP NON funzionerà come intende. È un errore che ho fatto in passato. I FET non faranno effettivamente nulla per impedire a una fonte di alimentazione di retroalimentarsi in un'altra, poiché il diodo corporeo intrinseco condurrà dal drenaggio alla fonte quando è sotto una polarizzazione inversa. Vedi questo post per saperne di più sul diodo corporeo e su come / perché si è formato.

Esistono soluzioni con discreti (che richiedono l'utilizzo di mosfet con un terminale 4 ° corpo), ma vai avanti e fidati di me, non sono molto semplici e richiedono una certa considerazione per la disposizione dei circuiti.

Modifica: con i 4 FET terminali si rimuove il diodo corporeo, quindi è necessario solo uno. Vorrei menzionare che esiste una soluzione che utilizza 3 FET terminali usando due pmos in serie, con le loro fonti legate insieme. Vedi questa risposta e questa nota sull'app . Google "interruttore comune per fet" per ulteriori informazioni.

L'alternativa è utilizzare un PMIC (IC per la gestione dell'alimentazione) come altri hanno consigliato. Vendono PMIC che hanno la funzionalità di un diodo ideale (nessuna caduta di tensione) e altri che sono più specifici dell'applicazione. Semplificherà davvero la tua vita. Estrarranno alcune delle complessità della fisica del dispositivo e le gestiranno in modo molto più efficace di quanto si potrebbe fare usando i discreti. Guarda il TPS2114 come esempio.


4

Se vuoi farlo con i discreti, puoi aumentare la funzionalità del tuo accordo FET in questo modo:

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Ciò attiverà il FET appropriato quando è collegata la fonte appropriata.

Immagino che sarebbe opportuno dare la priorità alla sorgente USB per la funzionalità di comunicazione, quindi ha la precedenza se entrambe le fonti sono collegate disattivando la sorgente Plug pack.


L'aggiunta di un MOSFET aggiuntivo aumenterà il prezzo della soluzione. Sto cercando qualcosa di economico !!!
AKR,

Tu stesso hai già proposto M1 / ​​M2 in una soluzione. Q2 / Q4 non sono FET di potenza ma BSS123 o simili. $ 2 di parti aggiuntive non sono abbastanza economici?
Martin,

2
Q1 e Q3 sulla risposta 1 sembrano invertiti. Il diodo corporeo condurrà alla sorgente dall'uscita indipendentemente dal segnale di gate ...

Utilizzando il nostro sito, riconosci di aver letto e compreso le nostre Informativa sui cookie e Informativa sulla privacy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.