Схема питания ардуино

[Skaf]

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?

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Vascom]

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 7 сентября, 2017 пользователем Vascom

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Skaf]

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.

[Реклама]

Выбираем схему BMS для заряда литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Vascom]

А, точно. P-канальность ещё эта...

Изменено 7 сентября, 2017 пользователем Vascom

[Реклама]

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Инженеры КОМПЭЛ провели сравнительное тестирование аккумуляторов EVE и Samsung популярного для бытовых и индустриальных применений типоразмера 18650. 

Для теста были выбраны аккумуляторы литий-никельмарганцевой системы: по два образца одного наименования каждого производителя – и протестированы на двух значениях тока разряда: 0,5 А и 2,5 А. Испытания проводились в нормальных условиях на электронной нагрузке EBD-USB от ZKEtech, а зарядка осуществлялась от лабораторного источника питания в режиме CC+CV в соответствии с рекомендациями в даташите на определенную модель. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Skaf]

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.

[Реклама]

Литиевые аккумуляторы EVE Energy и решения для управления перезаряжаемыми источниками тока (материалы вебинара)

Опубликованы материалы вебинара Компэл, посвященного литиевым аккумуляторам EVE Energy и решениям для управления перезаряжаемыми источниками тока.

На вебинаре мы представили информацию не только по линейкам аккумуляторной продукции EVE, но и по решениям для управления ею, что поможет рассмотреть эти ХИТ в качестве дополнительной альтернативы для уже выпускающихся изделий. Также рассмотрели нюансы работы с производителем и сервисы, предоставляемые Компэл по данной продукции. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Vascom]

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

[Реклама]

Литиевые батарейки и аккумуляторы от мирового лидера  EVE в Компэл

Компания Компэл, официальный дистрибьютор EVE Energy, бренда №1 по производству химических источников тока (ХИТ) в мире, предлагает продукцию EVE как со склада, так и под заказ. Компания EVE широко известна в странах Европы, Америки и Юго-Восточной Азии уже более 20 лет. Недавно EVE была объявлена поставщиком новых аккумуляторных элементов круглого формата для электрических моделей «нового класса» компании BMW.

Продукция EVE предназначена для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Yurkin2015]

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.

[Skaf]

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?

[Yurkin2015]

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

[Skaf]

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.

[Yurkin2015]

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.

[Skaf]

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 )

[Skaf]

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

[Yurkin2015]

13 минуты назад, Skaf сказал:

что скажете?

А так чем не устраивает?

[colorad]

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 .

[colorad]

пример