Alimentación de MCU desde USB o batería

Estoy desarrollando una placa que necesitará tanto USB como opciones de alimentación por batería, no conmutadas. Junté este esquema que creo que es correcto, pero quiero asegurarme de que no voy a arruinar el chip. Estoy usando un pin STM32F405 100. Las redes en Power Schematic son VIN (Desde USB), hasta VUSB (va a PA09 en MCU) y luego salida de 3.3V después del regulador LDO

¿Es este el esquema adecuado para una MCU alimentada por USB/batería? Creo que con este diseño puedo usar 3 o 4 AA sin tener que preocuparme por el exceso de voltaje en la red VUSB. Los 3.3v deben estar protegidos por el LDO, y cada entrada de energía entre sí por los diodos.

Solo quiero asegurarme de que la ubicación de los componentes sea correcta y que mi chip no explote si está alimentado por alguno de ellos, y muchas veces ambos si estoy programando a través de USB.

*EDIT Algo como esto?

*EDIT 2 Aquí están las actualizaciones después de los comentarios.

*EDITAR 3 VBus directamente a VIN. ¿Es esto lo que quisiste decir?

*EDITAR 4 Esto se ve un poco mejor creoUSB Fuerza

Actualicé la pregunta con la resistencia de 1K entre la puerta de Q1 y VIN. ¿Cómo se ve eso?

Respuestas (2)

El circuito se ve bien y muestra que se pensó mucho en su diseño. Una cosa que agregaría es una resistencia de 1K desde la puerta de Q1 a Vin, montada lo más cerca posible de la puerta. Esto reduce la captación de ruido por parte del mosfet (la puerta es muy sensible al ruido de alta frecuencia) y lo protege contra picos de voltaje. La puerta está protegida por diodos incorporados, pero la limitación de corriente protege los diodos.

Está bastante cerca: el regulador se desconectará al final de la vida útil de la batería con 3 AA, aunque 3x0.9V solo genera 2.7V, no lo suficiente para un LDO de 3.3V. Sin embargo, apegarse a 4AA o alimentación USB está bien.

Por último, pero no menos importante, es aconsejable tener un TVSS de Vbus a tierra, así como TVSS o diodos de abrazadera para protección ESD en D+/D-.

Así que elimine Q1 y las resistencias que lo acompañan. ¿Eso permitirá que las baterías se descarguen mientras se alimenta a través de USB? Mi diseño original tenía protección ESD en el D+/D- pero lo eliminé. Haré algunos ajustes y publicaré otra imagen.
@TyrantUT - ah, ya veo - quieres que USB domine todo el tiempo, incluso si Vbat> Vusb.
Algunas preguntas más. ¿Cuál sería un buen módulo ESC para usar que no sea de doble puerto? Solo puedo encontrar módulos de doble puerto como el IP4220Z6. Además, ¿ponga 4.7K en el lado VIN, luego 10K en el lado de tierra?
Sí, preferiría USB para alimentar el chip si está enchufado, de esa manera no estoy agotando las baterías mientras programo.
Acabo de hacer los ajustes. ¿Cómo se ve eso?
@TyrantUT: la entrada VBus al circuito de alimentación aún debe conectarse directamente a Vin
Actualicé el esquema. ¿Es eso lo que querías decir?
¿Es necesario el divisor de resistencia para la detección de VBus, ya que la única vez que se usaría es cuando se conecta un dispositivo USB?
@TyrantUT: no es necesario si el uC puede tolerar 5,5 V en el pin de entrada que está utilizando para la detección de VBus.
(Y sí, tu revisión actual es lo que quise decir :)
No creo entender lo que quieres decir. la entrada VBUS desde USB (cuando está enchufado) va directamente a PA9 (que es OTG_FS_USB). Ese pin debe ser alto cuando se detecta USB y bajo cuando no. Entonces, ¿está diciendo que necesito un pin adicional para la detección de VBUS?
¿Puede ese pin soportar 5.5V en su microcontrolador?
No lo creo, pero casi todos los esquemas del STM32F4 muestran que el USB VBUS se conecta directamente al pin PA9. ¿El USB no está regulado a 5v en el lado de entrada? ¿De dónde viene 5.5v?
@TyrantUT -- 5.5V proviene de una tolerancia de 5V+10%, y eso suena muy extraño
Luego, en lugar de tener un VBUS y VBUS_DETECT, simplemente lo convertiré en VBUS, con el divisor de resistencia en su lugar. Eso probablemente debería estar bien entonces. Creo que acabo de conectar un pin adicional que no era necesario.
En realidad, puede dejar caer el divisor: después de todo, PA9 es un pin tolerante a 5V
Las dos redes superiores en la segunda imagen son VIN y VUSB. VIN proviene del conector USB y VUSB va a PA9 en la MCU. Creo que esto se ve un poco mejor.
Increíble gracias. ¿Qué pasa con el IP4234CZ6 en las redes DP+/-? ¿Eso se ve bien?
Lo tiene conectado a 90 grados torcido: IO1A/IO1B debe ser una red y IO2A/IO2B debe ser la otra.
Bueno, debería haberlo pillado hace mucho tiempo. Bueno, gracias. Creo que el esquema es lo suficientemente decente como para abordarlo ahora.
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