Схема защиты от обратного хода импульсного источника питания

Я уже «спроектировал» (больше похоже на образец от TI) понижающий регулятор на основе LM3671 ( https://github.com/volium/PowerSupply_lm3671 ), и я очень доволен результатами, пульсации хорошие. для моих нужд, а 600 мА более чем достаточно для моего приложения (простой проект, связанный с MCU/LCD).

Конструкция основана на 5 В (USB VBUS) до 3,3 В, см. следующую схему:

Текущая конструкция LM3671 без защиты от обратного хода

Тем не менее, я уже убил по крайней мере один из LM3671, которые у меня были, потому что я подключил программатор/отладчик, который также обеспечивает 3,3 вольта, к той же сети, и, осмотревшись, я обнаружил, что действительно, «Абсолютный максимум» рейтинг для ПО и Контакты FB - это VIN + 0,2 В. (Я нашел эту конкретную информацию на форуме Adafruit для их регулятора LM3671)

Итак, имея все это в виду, я знаю, что должен:

а. Удалите входной контакт 3,3 В из программатора.

б. Добавить некоторую схему, чтобы основная цепь +3,3 В (на самом деле, вывод SW LM3671) не видела +3,3 В, предоставляемые программатором/отладчиком, на основе некоторых полевых транзисторов?

Я знаю, а) это самый простой, но не лучший вариант, на мой взгляд, так как я хотел бы иметь возможность программировать части в конечном итоге без подключения основного источника питания (через USB). И б) , ну, я действительно не знаю, как реализовать б) .

Я действительно очень ценю помощь.

Я так понимаю порт USB не подключен при подключении программатора?
Кроме того, есть ли что-то на шине Vcc в вашем дизайне?
Да, я думаю, что основная проблема возникает, когда основной USB-порт не подключен (поскольку нарушается правило, изложенное выше, «контакты SW и FB - это VIN + 0,2 В»); однако я хотел бы иметь возможность подключать оба устройства при отладке, чтобы мне не приходилось подключать/отключать основной USB. Кроме того, в этом текущем дизайне есть один RGB-светодиод, свисающий с шины VCC, но я бы не ожидал (или не беспокоился), что он будет работать, пока программируется основной MCU. Я думаю, что я могу относиться к этому как к параллельному источнику питания, я просто не знаю, как это сделать. Еще раз спасибо.

Ответы (2)

Обратная защита для регуляторов проще, чем кажется, но USB усложняет задачу

К счастью, вашу проблему (вашему регулятору не нравится, когда его вход отключен) на самом деле легко решить, хотя и не так просто, как кажется на первый взгляд. На первый взгляд, вы могли бы подумать, что диод между выходом и входом стабилизатора решит проблему, и вы почти правы:

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Однако тот факт, что мы имеем дело с устройством с питанием от USB, делает это немного сложнее. Видите ли, одно из многих правил спецификации USB заключается в том, что устройства никогда не должны подавать питание обратно на свое «восходящее» USB-соединение. На самом деле, некоторые хосты USB могут быть повреждены или сбиты с толку обратной подачей .

Итак, нам нужно добавить еще один диод, чтобы убедиться, что ничего плохого не произойдет с выключенным USB-хостом, если плата питается от ключа программирования:

схематический

смоделируйте эту схему

С дополнительным диодом теперь регулятор защищен от «обратного» питания, и его «обратное» питание также не приведет к обратному питанию порта USB.

Вау, большое спасибо за подробный ответ и то, что вы нашли время, чтобы так подробно все объяснить. Я, вероятно, пойду и реализую вашу схему, но я также посмотрю на идеальные диоды, как предложил @next-hack. Еще раз спасибо!

Я бы использовал «идеальный диод» / или контроллер FET или микросхему с горячей заменой между выходом вашей переключающей микросхемы и сигналом 3.3 на разъеме. Обычно они имеют защиту от обратного тока и низкое падение напряжения.

В качестве примера (я не смотрел характеристики вашей системы): http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps25200.pdf

Есть много других (просто найдите «горячую замену» или «идеальный диод» на mouser или digikey), которые наверняка удовлетворят ваши потребности.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Конечно, если вы используете TPS25200, вы должны подключить сигнал EN к USB 5V. Не забудьте также установить резистор между 5 В и заземлением, чтобы разрядить входной конденсатор.

На самом деле я бы не стал этого делать - это больше затрат без выгоды и возможность проигрыша из-за того, что домен Vcc отключен, а домен 3v3 включен.
Спасибо, что нашли время предложить решение, я начну изучать tps25200 и отчитаюсь.
Схема защиты от обратного хода импульсного источника питания
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v