Chuyển đổi giữa các nguồn cung cấp điện 5V?


37

Tôi đang thiết kế một bo mạch có thể được cấp nguồn bằng USB hoặc nguồn ATX. Cả hai có thể được cắm cùng một lúc, độc lập. Tôi muốn ATX cung cấp 5V nếu được cắm, nhưng hãy quay lại USB nếu có thể. Tất cả các chip trong mạch sẽ chạy ở mức 5V.

Có ý kiến ​​gì không?

Câu trả lời:


29

Thông thường, nếu bạn có thể chịu được sự sụt giảm điện áp, bạn sử dụng một diode từ mỗi nguồn cung cấp cho mạch. Bằng cách này, các nguồn cung cấp sẽ không quay trở lại với nhau.

Nếu bạn không thể chịu được sự sụt giảm điện áp, thì bạn sẽ sử dụng FET để chuyển chúng vào mạch điện, sử dụng một chút logic để bật bất kỳ FET nào bạn muốn dựa trên sự kết hợp của các nguồn cung cấp được gắn vào.

Nhưng nếu bạn chỉ mới bắt đầu trong lĩnh vực điện tử, và không chắc chắn về thiết kế cung cấp điện thì hãy đi điốt.

Sơ đồ mạch cho thấy hai nguồn năng lượng dẫn vào các điốt riêng lẻ (phía cực dương), với đầu ra của các điốt được kết nối với nhau (cực âm)

Mỗi diode sẽ có một sự sụt giảm điện áp, đánh giá hiện tại và công suất để tiêu tán. Vì bạn đang vẽ từ cổng USB, dòng điện của bạn sẽ không vượt quá 500mA và dòng điện với mức giảm điện áp nhỏ hơn một watt trong công suất tiêu thụ, miễn là bạn chọn điốt điện, bạn sẽ ổn.

Độ giảm điện áp cho một diode 1N4001 tiêu chuẩn (0,30 đô la mỗi cái tại Digikey ) là khoảng 1 V ở 1 A, do đó, đầu ra cho mạch của bạn sẽ là 4V. Nếu bạn muốn giảm điện áp thấp hơn, bạn sẽ chuyển sang diode Schottky, chẳng hạn như 1N5817 có mức giảm gần 450mV ở 1 A, do đó điện áp ở phía đầu ra sẽ là 4,55V. Diode đó chỉ là một vài xu nữa.

Tuy nhiên, nếu bạn yêu cầu chính xác 5 volt cho mạch, bạn sẽ phải xem xét các phương thức chuyển đổi khác, chẳng hạn như FET. Tuy nhiên, hãy nhớ rằng nó sẽ đắt hơn và gần như mọi tùy chọn đơn giản khác vẫn bao gồm giảm điện áp.

Hầu hết các thiết bị và mạch 5V sẽ chạy tốt ở 4.5V, tuy nhiên, chỉ cần kiểm tra kỹ thông số kỹ thuật của chúng và thực hiện một số thử nghiệm.


Thay vì 1N5817, PMEG3020ER có thể được sử dụng thay thế không? Nó có một đánh giá hiện tại lớn hơn và giảm điện áp thấp hơn (365mA)? Nó cũng rẻ. Là dòng điện ngược quá lớn?
Kar

14

Bạn sẽ có thể sử dụng cùng một mạch mà Arduino Duemilanove sử dụng; bạn có thể lấy sơ đồ trong tệp PDF hoặc dưới dạng tệp Eagle . Các thiết kế Arduino được cấp phép theo giấy phép Creative Commons Attribution-ShareAlike 2.5 . Dưới đây là mô tả về các tùy chọn sức mạnh của Duemilanove:

Arduino Duemilanove có thể được cấp nguồn thông qua kết nối USB hoặc với nguồn điện bên ngoài. Nguồn điện được chọn tự động.

Nguồn ngoài (không phải USB) có thể đến từ bộ chuyển đổi AC-DC (pin-wall) hoặc pin. Bộ chuyển đổi có thể được kết nối bằng cách cắm phích cắm trung tâm 2.1mm vào giắc cắm nguồn của bo mạch. Dẫn từ pin có thể được chèn vào các tiêu đề pin Gnd và Vin của đầu nối POWER.

Bảng mạch có thể hoạt động với nguồn cung cấp bên ngoài từ 6 đến 20 volt. Tuy nhiên, nếu được cung cấp dưới 7V, chân 5V có thể cung cấp ít hơn năm volt và bo mạch có thể không ổn định. Nếu sử dụng nhiều hơn 12 V, bộ điều chỉnh điện áp có thể quá nóng và làm hỏng bảng. Phạm vi được đề nghị là 7 đến 12 volt.

Các chân nguồn như sau:

  • Số. Điện áp đầu vào của bo mạch Arduino khi sử dụng nguồn điện bên ngoài (trái ngược với 5 volt từ kết nối USB hoặc nguồn điện quy định khác). Bạn có thể cung cấp điện áp qua chân này, hoặc, nếu cung cấp điện áp qua giắc nguồn, hãy truy cập nó qua chân này.

  • 5V. Nguồn cung cấp quy định được sử dụng để cấp nguồn cho vi điều khiển và các thành phần khác trên bo mạch. Điều này có thể đến từ VIN thông qua bộ điều chỉnh trên tàu hoặc được cung cấp bởi USB hoặc nguồn cung cấp 5V được quy định khác.

  • 3V3. Một nguồn cung cấp 3,3 volt được tạo ra bởi chip FTDI trên tàu. Rút thăm tối đa hiện tại là 50 mA.

  • GND. Chân đất.


ah, thật không may, đó là tuyến đường tôi đã đi và không làm việc cho tôi ...

5
Điều gì thất bại cho bạn?
Craig Trader

8
Đây là một gợi ý tốt, nhưng có thể tốt hơn nếu bạn giải thích chính xác cách bảng mạch arduino tự động chọn năng lượng thay vì chỉ nói "hãy nhìn vào sơ đồ của chúng". Sơ đồ của họ không rõ ràng lắm và có thể không rõ chức năng của các IC khác nhau làm gì với người chưa từng sử dụng chúng (Cụ thể là LM353D và MC33269D có liên quan đến việc lựa chọn nguồn điện)
davr

4
mạch arduino được thiết kế để chuyển đổi giữa điện áp ngoài> 7V và 5V từ usb. nó phụ thuộc vào điện áp đến cao hơn, trong khi tôi đang cố gắng chuyển đổi giữa 5V và 5V. Tôi đã kết thúc chỉ bằng cách sử dụng một chuyển đổi ... heh.

10

Hãy xem các bộ điều khiển MOSFET ORing như LTC4412 ( http://www.linear.com/pc/productDetail.jsp?navId=H0,C1,C1003,C1142,C1079,P2220 ) và Maxim50 MAX5079 ( http: // www .maxim-ic.com / quick_view2.cfm / qv_pk / 4606 ). Một chút phức tạp hơn (và đắt tiền) sau đó sử dụng điốt song song. Tuy nhiên, việc giảm điện áp cung cấp và tản điện sẽ là tối thiểu.

Nếu bạn đi trước với các điốt, hãy nhớ rằng không có hai điốt có cùng điện áp chuyển tiếp. Vì vậy, dung sai có thể hoạt động sao cho mạch được cấp nguồn bởi USB ngay cả khi ATX được cắm.


3

Những gì bạn có thể cần làm là kết nối nguồn USB thông qua một số loại bộ đệm với pin chọn chip hoặc một cái gì đó. Sau đó, có một cổng AND nếu nó nhìn thấy 5V từ cả nguồn USB (trước chip đệm) và 5V từ nguồn cấp ATX, 1 và 1 = 1 (và các lựa chọn chip thường hoạt động ở mức thấp có nghĩa là '1' sẽ bật TẮT nguồn cung cấp USB).

chỉnh sửa: Tôi không có nghĩa là chip đệm. Tôi muốn nói một số IC để 'làm sạch' điện áp đến từ USB. Thực sự bất kỳ con chip nào bạn có thể sử dụng để cung cấp năng lượng và có pin chọn chip


2
Đây không phải là một cách rất tốt để đi về nó. Những thứ như chip đệm thường được sử dụng cho logic, và không phải để cung cấp năng lượng. Tôi cá là nó sẽ hoạt động, nhưng có lẽ không nhiều hơn một thứ nhỏ như 50mA hay bất cứ giới hạn nào của con chip cụ thể đó.
davr

-1

bạn có thể sử dụng diode Schottky và sau đó thêm một bảng đột phá bước lên 5v để lấy lại sự mất điện áp, không? https://www.sparkfun.com/products/10968


1
Tôi nghĩ bạn đã đúng, nhưng tôi nghĩ rằng câu trả lời hàng đầu đã nói rằng - bạn có bất cứ điều gì để thêm mà không được đề cập trước đó không?
Greg d'Eon

1
Không có đề cập đến một bảng đột phá để lấy lại mức giảm 5v. Đó là những gì tôi đã thêm / yêu cầu. Tôi mới biết tất cả những điều này ... Tôi muốn một số hướng dẫn bản thân mình.
Nick

Đó thực sự là một điểm tốt. +1 từ tôi.
Greg d'Eon

1
một công tắc MOSFET sẽ rẻ hơn và nhỏ hơn và hiệu quả hơn mặc dù
endolith

Đây không phải là một thiết kế tốt, thêm một nguồn cung cấp năng lượng khác là khá ngớ ngẩn. Bộ chuyển đổi cũng sẽ có một số nhiễu, điều này có thể là đáng kể nếu các thành phần tương tự có liên quan.
caconyrn
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.