¿Está bien inyectar voltaje a una salida LDO sin alimentación?

Estoy diseñando por primera vez una PCB que puede ser alimentada desde un suministro externo de +12V o desde el conector USB.

En la entrada de la placa, justo después del conector de alimentación (VINLDO net es la entrada de alimentación de +12V), he colocado dos LDO en serie. El primero proporciona +5V regulados y el otro +3.3V como muestra el esquema:

Poder

Cuando VBUS = +5V y no hay voltaje en VINLDO net, ¿puedo dañar el regulador de voltaje U5 ( MCP1703AT-5002E/MB ), ya que estoy "alimentando" una señal de +5V en su salida?

Puede usar un solo PFETv del lado alto de la salida de U5 para protegerlo de la corriente inversa

Respuestas (3)

Como señaló Ignacio, hay un diodo de cuerpo parásito dentro del regulador desde la salida hasta la entrada.

Si VBUS tiene una fuente de impedancia muy baja, el C15 se cargará rápidamente a través de U5 y no hay mucha limitación de corriente. O bien, cualquier cosa conectada a la entrada VINLDO podría extraer corriente de VBUS a través de U5 (por ejemplo, un cortocircuito a tierra podría matar el regulador).

Edit: Para hacer esto un poco más claro, aquí está el diagrama interno de U5:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Una posible solución práctica si esto parece ser un problema es agregar un Schottky desde la salida (a través del diodo del cuerpo de U5 y en la misma dirección) a la entrada y un polifusible en serie con la entrada VINLDO.

¿Es este schottky que mencionas sobre U5, entre los pines 2 y 3, en sentido inverso? (¿Entonces la corriente fluiría de VBUS a VINLDO a través del diodo, en lugar de a través del diodo del cuerpo de U5?)
@KyranF Sí, así es. Paralelo al diodo del cuerpo para que vea casi toda la corriente de retorno. Diagrama agregado, gracias.
Tenga en cuenta que muchos dispositivos bipolares también tienen uno.
¿Qué pasa si hay un requisito en el que el material VINLDO no debería recibir ningún flujo de retorno en absoluto; en este caso, un diodo en serie es inevitable? Al igual que en la salida de U5 a 5V, ¿esencialmente haciendo un "O" de potencia basado en diodos con el suministro inyectado VBUS y su diodo asociado?

Es seguro aplicar un voltaje a la salida de un regulador LDO siempre que no sea mayor que el voltaje de entrada . Muchos reguladores LDO tienen un diodo parásito de la salida a la entrada que puede polarizarse directamente si la entrada tiene un voltaje más bajo que la salida, lo que permite que fluya una cantidad de corriente potencialmente destructiva.

Puede resolver esto colocando en serie un dispositivo de 'diodo ideal' como ISL6146A.

ISL6146A

Al usar un FET como se describe, evita que el voltaje, hasta 1 V según la hoja de datos del dispositivo, polarice inversamente cualquier cosa antes del FET externo. Sin embargo, debido al voltaje del diodo del cuerpo, siempre pasaría. Si esto no es deseable, un segundo FET en serie con el primero pero apuntando en la dirección opuesta también evitaría esta condición.

Para aclarar, un FET actuará como un diodo ideal para que no tenga la caída de voltaje, pero en realidad solo funciona hasta 1 voltio. Dos diodos FET, donde los diodos del cuerpo están uno frente al otro, previenen esta condición y el dispositivo se apagará a 0 voltios.

Buena suerte.

Realmente muy interesante. El único problema es el precio (estos dispositivos son muy caros) y la mayor complejidad del circuito. Pero es bueno saberlo.
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