Skaf

Схема питания ардуино

16 сообщений в этой теме

Skaf    0

Добрый день.

Делаю устройство у которого может быть два источника питания, от USB и от батареи. Необходимо сделать какую-то схему защиты, чтобы при питании от батареи и подключенном USB не давала бы току батареи утекать в USB.

Пришла в голову мысль, что у Arduino как раз та же ситуация, есть USB и есть разъем для подключения батарейки. Стал изучать ее схему и честно говоря ничего не понял.

 В ардуино есть схемка на ОУ и P канальном полевике
на + ОУ подается напряжение с разъема питания через резисторный делитель на 2. А на - ОУ подается напряжение 3.3в, выход идет на полевик Р канальный.

я думал, что если подключают внешнее питание, то на выходе у ОУ высокий уровень напряжения, который закрывает P канальный транзистор, препятствуя попаданию внешнего напряжения в USB разъем. Но я провел эксперимент подаю напряжение на разъем внешнего питания ардуино и замеряю напряжение на USB (с отключенным кабелем) и оно там есть. Ничего не понимаю (

Зачем в ардуино эта схема и как она работает?

arduino2 copy.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Vascom    644

Если на "-" ОУ напряжение выше, чем на его "+", то на выходе будет "0". То есть транзистор открыт и внутренние 5В идут в USB порт.

В этой схеме, судя по всему, вообще не анализируется наличие напряжения в USB порту, а лишь внешним пином 3.3В управляется подавать туда свои 5В или нет.

Изменено пользователем Vascom

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Skaf    0

При каких условиях на - ОУ может быть напряжение выше, чем на +? Если схема питания от USB. Ведь на - подается поделенное на 2 напряжение внешнего источника. Если он не подключен, то на + ОУ 0 вольт. А на - идет напряжение 3.3В. Если схема работает, значит она питается и питается не от внешнего источника ) На выходе ОУ "0" и напряжение с USB питает схему.

 

А если подключается внешний источник, который по идее должен быть 9 вольт. То его напряжение уменьшается на диоде, потом делится на 2 и получается 3,9В, это больше, чем 3,3 и на выходе ОУ "1", который должен по идее закрыть транзистор, чтобы напряжение из USB Порта более не питало схему. Так ведь? Но почему эксперимент показывает, что напряжение на USB все-таки есть, если питается от внешного источника и кабель USB Не подключен.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Vascom    644

А, точно. P-канальность ещё эта...

Изменено пользователем Vascom

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Skaf    0

Иными словами при питании от внешнего источника напряжение на порт USB все-таки попадает. Поэтому мне совершенно неясна цель данной схемы. Она присутствует в китайских клонах ардуины, а китайцы просто так ничего ставить не будут. Поэтому очень интересно зачем эта схема.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Vascom    644

Без нагрузки - да. Но как только там появится нагрузка, львиная доля напряжения упадёт на транзисторе.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Yurkin2015    304
10 минут назад, Skaf сказал:

при питании от внешнего источника

При питании от внешнего источника транзистор Q1 закрывается и отсекает порт USB от внутренней линии +5В.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Skaf    0

Может я что-то делаю не так, но я провел еще один эксперимент. Я припаял резистор на 51 ОМ непосредственно на ножки питания разъема USB. Данный резистор должен давать где=то 100 мА нагрузки. Подключил внешнее питание 9 вольт на разъем внешнего питания и померил напряжение на резисторе - 5 вольт и резистор 0,25Вт нехило нагрелся. Получается, что все-таки не отключается порт USB от внутренней линии 5в при подаче внешнего питания?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Yurkin2015    304

Ну, можно,  например, измерить напряжения на выводах транзистора при отключённом кабеле и сделать вывод об исправности схемы.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Skaf    0

Сделал замеры. Подключено внешнее питание 9в. USB кабель отключен.

На + ОУ 3,9в

на - ОУ 3,3в

на выходе ОУ 3,7в

На транзисторе на G 3.7, на D 5в, на S 5в.

Странно, может транзистор нерабочий..

Походе с транзистором все в порядке. Взял другую ардуину, оригинальную, на ней результат ровно такой же.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Yurkin2015    304

Ну, ясно, это надо было с самого начала предвидеть. Выход LM358 не дотягивает до питания +5В, получается зазор 1.3В. При таком остаточном "затвор-исток" напряжении  транзистор Si2301DS не может закрыться и легко пропустит пару сотен мА току.

Надо этот ОУ запитать от входного напряжения 9В, тогда выходное напряжение будет достаточным, и транзистор точно запрётся.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Skaf    0

Будем считать, что у китайцев ошибка в схеме. Потом попробую перерезать дорожку питания ОУ и подключить его к разъему внешнего источника. Ради любопытства.

Но передо мной стоит задача немного другая. У меня в схеме 2 источника питания, но оба 5вольт. Один источник USB, второй источник - другая плата с аккумуляторами и dc-dc стабилизатором на 5в. Кто нибудь может предложить схему, которая бы отключала USB от общего VCC в схеме, когда есть напряжение 5в от внешней схемы?

Иными словами, когда к устройству подключены аккумуляторы и USB одновременно, USB отключался бы от питания. И желательно без реле )

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Skaf    0

Набросал в протеусе схемку, смоделировал. Вроде работает, что скажете?

2017-09-07_20-38-06.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Yurkin2015    304
13 минуты назад, Skaf сказал:

что скажете?

А так чем не устраивает?

cxem_USB_power.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
colorad    411
1 час назад, Skaf сказал:

USB отключался бы от питания

Предлагаю такой алгоритм . USB подключен постоянно через диод шотки , его напряжение контролируется на 2, 3 или 4 выводе USB .

Когда оно пропадает  подключается ключ-стабилизатор аккумуляторов , когда оно есть ключ-стабилизатор от аккумуляторов закрыт .

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас


  • Сообщения

    • Транзисторы не идеальны, они имеют неуправляемый ток утечки коллекторного перехода (кстати, сильно зависящий от температуры), поэтому эмиттерный переход всегда нужно шунтировать резисторами. Рекомендации по выбору номиналов этих резисторов давал Falconist.
    • Разговор был не про комплект вспышки, а конденсаторы. Напр., К50И-8 имеет срок службы 10.000 импульсов (Справочник по электрическим конденсаторам (Смирнова) 1983). Понятно, что сильно импульсный режим работы сильнее нагружает конденсатор, но, тем не менее, заметно бо'льшая удельная ёмкость таких конденсаторов, наверняка, сэкономлена на других характеристиках.
    • Получили ответ? Валера у нас заочник. А заочники электродинамику осилить не могут по определению. Короче, с ним все ясно. Можно далее дебаты не вести. Как я уже ранее предполагал, это с точностью до неразличимости копия Валеры Сученкина (Котбазилио). Добро пожаловать на территорию идиотизма: https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=17&t=71961   Валера, ты приехал на конечную станцию. Выходи. Далее с тобой никто разговаривать всерьез не будет. Даже чуть-чуть. Ты ошибся дверью. Гламурные блондинки двумя кварталами южнее.
    • Николай Медведев.
    • Вроде знакомое лицо...Но кто это?
    • А зачем тогда ЛБП, сделайте блоки питания с фиксированными напряжениями для микроконтроллеров и прочего и будет вам счастье. Выбросы в микросекунды проблем для МК не сделают. Нет в мире ничего идеального, просто нужно правильно брать все от жизни.