Ich entwerfe eine Platine, die entweder über USB oder ein ATX-Netzteil mit Strom versorgt werden kann. Sie können beide gleichzeitig und unabhängig voneinander eingesteckt werden. Ich möchte, dass der ATX 5 V liefert, wenn er eingesteckt ist, aber wenn möglich auf USB zurückgreifen. Die Chips in der Schaltung werden alle mit 5 V betrieben.
Irgendwelche Ideen?
Antworten:
Wenn Sie den Spannungsabfall aushalten können, verwenden Sie normalerweise eine Diode von jeder Versorgung zum Stromkreis. Auf diese Weise werden die Vorräte nicht ineinander zurückgeführt.
Wenn Sie den Spannungsabfall nicht ertragen können, würden Sie FETs verwenden, um sie in die Schaltung einzuschalten, und mit einer kleinen Logik den gewünschten FET basierend auf der angeschlossenen Versorgungskombination einschalten.
Aber wenn Sie gerade erst in der Elektronik anfangen und sich nicht sicher sind, wie die Stromversorgung aussehen soll, dann entscheiden Sie sich für die Dioden.
Jede Diode hat einen Spannungsabfall, eine Stromstärke und eine Verlustleistung. Da Sie von einem USB-Anschluss beziehen, wird Ihr Strom nicht über 500 mA liegen, und dieser Strom mit dem Spannungsabfall beträgt weniger als ein Watt Verlustleistung. Solange Sie sich für Leistungsdioden entscheiden, sollten Sie in Ordnung sein.
Der Spannungsabfall für eine Standarddiode 1N4001 (je 0,30 USD bei Digikey ) beträgt etwa 1 V bei 1 A, sodass der Ausgang zu Ihrer Schaltung 4 V betragen würde. Wenn Sie einen geringeren Spannungsabfall wünschen, würden Sie zur Schottky-Diode übergehen , z. B. 1N5817, die bei 1 A einen Abfall von näher an 450 mV aufweist, sodass die Spannung auf der Ausgangsseite 4,55 V beträgt. Diese Diode ist nur ein paar Cent mehr.
Wenn Sie jedoch genau 5 Volt für die Schaltung benötigen, müssen Sie sich andere Schaltmethoden ansehen, wie z. B. FETs. Beachten Sie jedoch, dass dies teurer ist und fast jede andere einfache Option einen Spannungsabfall enthält.
Die meisten 5-V-Geräte und -Schaltungen funktionieren bei 4,5 V einwandfrei. Überprüfen Sie jedoch ihre Spezifikationen sorgfältig und führen Sie einige Tests durch.
Sie sollten in der Lage sein, die gleiche Schaltung zu verwenden, die ein Arduino Duemilanove verwendet; Den Schaltplan erhalten Sie als PDF oder als Eagle-Datei . Die Arduino-Designs sind unter einer Creative Commons-Lizenz Attribution-ShareAlike 2.5 lizenziert . Hier ist eine Beschreibung der Kraftoptionen der Duemilanove:
Der Arduino Duemilanove kann über den USB-Anschluss oder über ein externes Netzteil mit Strom versorgt werden. Die Stromquelle wird automatisch ausgewählt.
Externe Stromversorgung (nicht über USB) kann entweder über ein Netzteil (Steckernetzteil) oder einen Akku erfolgen. Sie können den Adapter anschließen, indem Sie einen 2,1-mm-Plusstecker in die Netzbuchse des Boards stecken. Kabel von einer Batterie können in die Stiftleisten Gnd und Vin des POWER-Anschlusses eingesetzt werden.
Die Platine kann mit einer externen Versorgung von 6 bis 20 Volt betrieben werden. Bei einer Versorgung mit weniger als 7 V kann der 5-V-Pin jedoch weniger als fünf Volt liefern, und die Platine ist möglicherweise instabil. Bei Verwendung von mehr als 12 V kann der Spannungsregler überhitzen und die Platine beschädigen. Der empfohlene Bereich liegt zwischen 7 und 12 Volt.
Die Stromanschlüsse lauten wie folgt:
FIN. Die Eingangsspannung an der Arduino-Platine, wenn eine externe Stromquelle verwendet wird (im Gegensatz zu 5 Volt über die USB-Verbindung oder eine andere geregelte Stromquelle). Über diesen Pin können Sie Spannung zuführen oder, wenn Sie Spannung über die Netzbuchse zuführen, über diesen Pin darauf zugreifen.
5V. Das geregelte Netzteil zur Stromversorgung des Mikrocontrollers und anderer Komponenten auf der Platine. Dies kann entweder über einen integrierten Regler von der VIN kommen oder über USB oder eine andere geregelte 5-V-Versorgung erfolgen.
3V3. Eine 3,3-Volt-Versorgung, die vom integrierten FTDI-Chip erzeugt wird. Die maximale Stromaufnahme beträgt 50 mA.
GND. Erdungsstifte.
Schauen Sie sich ORing MOSFET-Controller wie den LTC4412 ( http://www.linear.com/pc/productDetail.jsp?navId=H0,C1,C1003 ,C1142 ,C1079, P2220 ) und den MAX5079 von Maxim ( http: // www .maxim-ic.com / quick_view2.cfm / qv_pk / 4606 ). Etwas komplizierter (und teurer) als die parallele Verwendung von Dioden. Der Spannungsabfall und die Verlustleistung sind jedoch minimal.
Wenn Sie mit den Dioden fortfahren, denken Sie daran, dass keine zwei Dioden genau die gleiche Durchlassspannung haben. Die Toleranzen könnten also so ausfallen, dass der Stromkreis auch bei eingestecktem ATX über USB mit Strom versorgt wird.
Möglicherweise müssen Sie die USB-Stromversorgung über einen Puffer mit einem Chip-Select-Pin oder etwas anderem anschließen. Haben Sie dann ein UND-Gatter, das anzeigt, dass 5 V sowohl von der USB-Stromversorgung (vor dem Pufferchip) als auch von der ATX-Stromversorgung (5 V) 1 und 1 = 1 sind (und die Chipauswahl normalerweise aktiv ist, was bedeutet, dass sich eine "1" dreht USB-Versorgung ausschalten).
edit: ich meinte nicht puffer chip. Ich wollte etwas IC sagen, um die vom USB kommende Spannung zu "säubern". Wirklich jeder Chip, den Sie zur Stromversorgung verwenden können, und der über einen Chipauswahlstift verfügt
Sie könnten die Schottky-Diode verwenden und dann ein 5-V-Aufwärts-Breakout-Board hinzufügen, um den Spannungsverlust zurückzugewinnen, nicht wahr? https://www.sparkfun.com/products/10968