Переключение между источниками питания 5 В?

Я разрабатываю плату, которая может питаться от USB или блока питания ATX. Они оба могут быть подключены одновременно, независимо друг от друга. Я бы хотел, чтобы ATX обеспечивал 5 В, если он подключен, но, если возможно, откатился на USB. Чипы в схеме все будут работать на 5В.

Любые идеи?

Мне сейчас это некогда, но может быть полезно для других. Для этой задачи пригодится схема TPS2113A.

Ответы (6)

Обычно, если вы можете выдержать падение напряжения, вы используете диод от каждого источника питания в цепи. Таким образом, расходные материалы не будут обратно поступать друг в друга.

Если вы не можете выдержать падение напряжения, вы должны использовать полевые транзисторы для включения их в схему, используя небольшую логику для включения любого полевого транзистора, который вы хотите, в зависимости от того, какая комбинация источников питания подключена.

Но если вы только начинаете заниматься электроникой и не уверены в конструкции блока питания, тогда выбирайте диоды.

Принципиальная схема, показывающая два источника питания, ведущих к отдельным диодам (анодная сторона), с выходом диодов, соединенных вместе (катоды)

Каждый диод будет иметь падение напряжения, номинальный ток и рассеиваемую мощность. Поскольку вы используете USB-порт, ваш ток не будет превышать 500 мА, а этот ток с падением напряжения составляет менее одного ватта при рассеивании мощности, поэтому, пока вы выбираете силовые диоды, все должно быть в порядке.

Падение напряжения для стандартного диода 1N4001 (0,30 доллара США за штуку в Digikey ) составляет около 1 В при 1 А, поэтому на выходе вашей схемы будет 4 В. Если вы хотите получить более низкое падение напряжения, вы должны перейти на диод Шоттки, такой как 1N5817 , у которого падение ближе к 450 мВ при 1 А, поэтому напряжение на выходе будет 4,55 В. Этот диод всего на несколько центов дороже.

Однако, если вам требуется ровно 5 вольт для цепи, вам придется рассмотреть другие методы переключения, такие как полевые транзисторы. Имейте в виду, однако, что это будет дороже, и почти каждый другой простой вариант по-прежнему включает падение напряжения.

Большинство 5-вольтовых устройств и цепей будут нормально работать при напряжении 4,5 В, просто внимательно проверьте их характеристики и проведите небольшое тестирование.

Можно ли вместо 1N5817 использовать PMEG3020ER? У него больший номинальный ток и меньшее падение напряжения (365 мА)? Это тоже дешево. Обратный ток слишком велик?

Вы должны иметь возможность использовать ту же схему, что и Arduino Duemilanove ; Вы можете получить схему в формате PDF или в виде файлов Eagle . Конструкции Arduino находятся под лицензией Creative Commons Attribution-ShareAlike 2.5 . Вот описание опций питания Duemilanove:

Arduino Duemilanove может питаться через USB-соединение или от внешнего источника питания. Источник питания выбирается автоматически.

Внешнее (не USB) питание может поступать либо от адаптера переменного тока в постоянный (настенная бородавка), либо от аккумулятора. Адаптер можно подключить, вставив штекер 2,1 мм с центральным положительным контактом в разъем питания на плате. Выводы от аккумулятора можно вставить в контактные разъемы Gnd и Vin разъема POWER.

Плата может работать от внешнего источника питания от 6 до 20 вольт. Однако при подаче менее 7 В на контакт 5 В может подаваться менее пяти вольт, и плата может работать нестабильно. При использовании более 12 В регулятор напряжения может перегреться и повредить плату. Рекомендуемый диапазон от 7 до 12 вольт.

Пины питания следующие:

  • ВИН. Входное напряжение платы Arduino при использовании внешнего источника питания (в отличие от 5 вольт от USB-соединения или другого регулируемого источника питания). Вы можете подавать напряжение через этот контакт или, если подаете напряжение через разъем питания, получить к нему доступ через этот контакт.

  • 5В. Регулируемый источник питания, используемый для питания микроконтроллера и других компонентов на плате. Это может происходить либо от VIN через встроенный регулятор, либо от USB или другого регулируемого источника питания 5 В.

  • 3В3. Питание 3,3 В, генерируемое встроенной микросхемой FTDI. Максимальный потребляемый ток составляет 50 мА.

  • ЗАЗЕМЛЕНИЕ. Заземляющие штифты.

ах, к сожалению, это путь, по которому я пошел, и он не сработал для меня ...
Что не удалось для вас?
Это хорошее предложение, но было бы лучше, если бы вы объяснили, как именно плата arduino автоматически выбирает питание, вместо того, чтобы просто сказать «посмотрите на их схему». Их схема не совсем ясна, и может быть не очевидно, что функции различных ИС делают для тех, кто не использовал их раньше (в частности, LM358D и MC33269D, которые, по-видимому, участвуют в выборе источника питания)
Схема Arduino предназначена для переключения между внешним напряжением> 7 В и 5 В от USB. это зависит от того, что входящее напряжение выше, тогда как я пытался переключаться между 5 В и 5 В. Я закончил тем, что просто использовал переключатель ... хех.

Взгляните на ORing MOSFET-контроллеры, такие как LTC4412 и Maxim MAX5079 . Немного сложнее (и дороже), чем параллельное подключение диодов. Однако падение напряжения питания и рассеиваемая мощность будут минимальными.

Если вы продолжите использовать диоды, помните, что никакие два диода не имеют одинакового прямого напряжения. Таким образом, допустимые отклонения могут быть такими, что схема питается от USB, даже если ATX подключен.

Что вам может понадобиться сделать, так это подключить питание USB через какой-то буфер с выводом выбора микросхемы или чем-то еще. Затем используйте вентиль И, который, если он увидит 5 В как от питания USB (до буферной микросхемы), так и 5 В от источника питания ATX, 1 и 1 = 1 (и выбор микросхемы обычно активен на низком уровне, что означает, что «1» превратится ВЫКЛЮЧИТЕ питание USB).

редактировать: я не имел в виду буферный чип. Я хотел сказать, что какая-то микросхема «очищает» напряжение, поступающее с USB. На самом деле любой чип, который вы можете использовать для подачи питания, имеет контакт выбора чипа.

Это не очень хороший способ сделать это. Такие вещи, как буферные чипы, обычно используются для логики, а не для подачи питания. Бьюсь об заклад, это сработает, но, вероятно, не более чем для чего-то небольшого, например, 50 мА или каких-либо пределов этого конкретного чипа.

Вы могли бы использовать диод Шоттки, а затем добавить повышающую коммутационную плату на 5 В, чтобы компенсировать потерю напряжения, нет? https://www.sparkfun.com/products/10968

Я думаю, вы правы, но я думаю, что в верхнем ответе уже было сказано - у вас есть что добавить, что не было упомянуто ранее?
Нет упоминания о коммутационной плате для восстановления падения 5 В. Это то, что я добавлял/спрашивал. Я новичок во всем этом ... Я хотел бы получить некоторые рекомендации.
Это... на самом деле хороший момент. +1 от меня.
переключатель MOSFET был бы дешевле, меньше и эффективнее.
Это не очень хорошая конструкция, добавление еще одного блока питания довольно глупо. Преобразователь также будет иметь некоторый шум, который может быть значительным, если задействованы аналоговые компоненты.

Вы можете использовать реле 5 В, питающееся от основного источника, которое переключает питание нагрузки на резервный источник при отключении питания. Катушка может использовать 50 мА или около 0,25 Вт. Диоды могут легко рассеивать больше при большем токе, и реле не даст падения напряжения. Простая схема типа Сколько энергии потребляет транзистор? Стоит ли строить схему НЕ для реле? уменьшит энергопотребление до незначительного.

Однако реле, скорее всего, сбрасывает цифровое устройство при переключении, поэтому ваши блоки питания не могут быть заменены в горячем режиме.