Схема выбора питания для разъема USB или постоянного тока - оба на 5 В

Я разрабатываю новую плату, где мне нужно определить, подключен ли входной разъем постоянного тока для питания платы, а затем отключить источник питания USB. Мне также нужно обнаружить его с помощью UC, чтобы включить некоторые функции, когда у меня есть блок питания. Проблема в том, что оба они являются входами 5V.

Источник постоянного тока:

источник постоянного тока

Блок питания USB и переключатель мощности:

Блок питания USB и переключатель мощности

У меня есть пара условий в этой схеме:

  • Питание постоянного тока не подключено / USB подключен / Функция USB-хоста выключена : в этом сценарии компаратор выдает низкое напряжение, которое включает Q3 (p-канал), и это помогает мне иметь чистые 5 В в этой цепи.
  • Питание постоянного тока подключено / USB подключено / Функция USB-хоста ВЫКЛ .: В этом случае я хочу отключить питание от разъема постоянного тока от USB, чтобы ток не поступал в разъем USB. Не должно, так как они оба 5V, но оставайтесь со мной. Итак, компаратор выдает высокое напряжение и отключает Q3, отключая VUSB и 5В, и беря ток только с гнезда постоянного тока.
  • Питание постоянного тока подключено / USB подключено / Функция USB-хоста включена : теперь я хочу, чтобы устройство могло подавать питание на порт USB, поэтому я включаю Q2 с помощью сигнала USB_HOST_EN, и питание может поступать от 5 В к VUSB через Q2.

Эта схема представляет собой ремикс от коммутационной платы SparkFun SAMD21 и типичной схемы выбора мощности, которую используют многие платы Arduino.

Проблема, которую я вижу, заключается в том, что когда USB подключен, 5 В от USB также можно найти на VJACK, поэтому выход компаратора всегда будет в ВЫСОКОМ состоянии.

Q1 — транзистор защиты от обратной полярности. Думал просто поставить диод и это решило бы все эти проблемы, но у меня было бы не 5В после диода, а падение 0,7В и более.

Кроме того, поскольку и на разъеме постоянного тока, и на USB будет 5 В, я подумал, что вся схема выбора мощности вообще не может быть там, и просто соединить оба выхода 5 В после Q2. Но тогда на корпусном диоде от Q2 также будет падать 0,7 В, когда Q2 выключен (не работающий хост), и у меня будет меньше напряжения, чем требуется.

Может ли кто-нибудь помочь с идеями о том, как решить эту проблему?

Большое спасибо!

С другой стороны, экран USB обычно не подключается к GND на сайте ведомого устройства или подключается через небольшой конденсатор. См. здесь: Как подключить экран USB-разъема?

Ответы (1)

Один простой путь, который ускользнул от ваших соображений, заключается в том, что большинство цилиндрических разъемов постоянного тока имеют дополнительный контакт именно для облегчения выбора источников питания. См. этот контакт на ваших схемах, красный кружок:

введите описание изображения здесь

Есть много применений этого дополнительного контакта, и я уверен, что его использование значительно упростит вашу проблему.

Большое спасибо. Это действительно может помочь. На данный момент это одно из возможных решений, привязать этот контакт к 5 В через подтягивание и тем самым включить или выключить Q3. Если вилка подключена, 5 В выключит транзистор, как требуется, а если вилки нет, она будет связана внутри разъема с GND. Спасибо! Я думаю, что другие ответы все еще могут помочь, но это отличный улов.
Это полезно в некоторых случаях, но вы должны знать, что активация «подключенного» переключателя на разъеме — это не то же самое, что доступное питание. Во-первых, потому что переключатель иногда срабатывает до того, как вилка фактически соприкоснется с ним, а во-вторых, потому что пользователь может подключить блок питания к устройству, прежде чем подключить его к стене.
@PeterGreen, если я что-то не пропустил, я не вижу требования к бесперебойному питанию.
Да, я не упомянул об этом, но Питер прав, и мы действительно думали об этом. Мы придумали новое решение: goo.gl/fb8Awa Цифровой выключатель питания. Мы можем измерить уровень напряжения на входе ИС и включить его в зависимости от этого измерения. Кроме того, мы могли бы включить или выключить Q3 с помощью uC, чтобы убедиться, что у нас есть питание, прежде чем отключать питание USB. Было бы опасно не определить, есть напряжение от блока питания или нет, так как мы планируем дать светодиодам определенную яркость с USB и другую яркость с EPS. Спасибо вам обоим!
@sanotronics, если вы серьезно, вам не нужно изобретать свои собственные переключатели. Существует линейка ИС, называемых «контроллерами силового тракта». Analog.com/en/parametricsearch/11029 Возможно, вы захотите проверить несколько других связанных сообщений, таких как electronics.stackexchange.com/a/351468/117785 или electronics.stackexchange.com/a/321927/117785 .
@ Ale..chenski, ты думаешь, что AP2511M8-13 не подойдет? Описание: «ИС выключателя питания — распределение питания 2,5 А». Мне нужно, чтобы это было дешевое решение, так как у меня не так много места и платы.
ADP1196, найденный по предоставленной вами ссылке, похоже, имеет ту же функциональность, что и AP2511, и в 5 раз дороже (0,21 доллара против 1,03 доллара за 100 шт.). Может быть, это лучшее качество, так как это аналоговые устройства по сравнению с Diodes Inc. Я проверю стоимость и выберу тот, который соответствует моим потребностям. Спасибо!
Схема выбора питания для разъема USB или постоянного тока - оба на 5 В
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v