¿Cambiar entre fuentes de alimentación de 5V?

Estoy diseñando una placa que puede ser alimentada por USB o por una fuente de alimentación ATX. Ambos se pueden enchufar al mismo tiempo, de forma independiente. Me gustaría que el ATX proporcione 5 V si está enchufado, pero si es posible recurra al USB. Todos los chips en el circuito funcionarán a 5V.

¿Algunas ideas?

Yo ahora está fuera de tiempo, pero puede ser útil para otros. El circuito TPS2113A es útil para esta tarea.

Respuestas (6)

Por lo general, si puede soportar la caída de voltaje, usa un diodo de cada suministro al circuito. De esta manera, los suministros no retroalimentarán entre sí.

Si no puede soportar la caída de voltaje, entonces usaría FET para cambiarlos al circuito, usando un poco de lógica para encender el FET que desee según la combinación de suministros que esté conectado.

Pero si recién está comenzando en la electrónica y no está seguro del diseño de la fuente de alimentación, elija los diodos.

Diagrama de circuito que muestra dos fuentes de alimentación que conducen a diodos individuales (lado del ánodo), con la salida de los diodos conectados entre sí (cátodos)

Cada diodo tendrá una caída de tensión, una clasificación de corriente y una potencia de disipación. Dado que está extrayendo de un puerto USB, su corriente no superará los 500 mA, y esa corriente con la caída de voltaje es menos de un vatio en la disipación de energía, por lo que siempre que elija diodos de potencia, debería estar bien.

La caída de voltaje para un diodo 1N4001 estándar ($0.30 cada uno en Digikey ) es de aproximadamente 1 V a 1 A, por lo que la salida de su circuito sería de 4 V. Si quisiera obtener una caída de voltaje más baja, cambiaría al diodo Schottky, como un 1N5817 que tiene una caída más cercana a 450 mV a 1 A, por lo que el voltaje en el lado de salida sería de 4.55 V. Ese diodo cuesta solo unos centavos más.

Sin embargo, si necesita exactamente 5 voltios para el circuito, tendrá que buscar otros métodos de conmutación, como los FET. Sin embargo, tenga en cuenta que será más costoso y que casi todas las demás opciones simples aún incluyen una caída de voltaje.

Sin embargo, la mayoría de los dispositivos y circuitos de 5 V funcionarán bien a 4,5 V, solo verifique sus especificaciones cuidadosamente y realice algunas pruebas.

En lugar de 1N5817, ¿podría usarse PMEG3020ER en su lugar? ¿Tiene una mayor corriente nominal y una menor caída de voltaje (365mA)? Es barato también. ¿La corriente inversa es demasiado grande?

Debería poder usar el mismo circuito que usa un Arduino Duemilanove ; puede obtener el esquema en PDF o como archivos Eagle . Los diseños de Arduino están bajo una licencia Creative Commons Attribution-ShareAlike 2.5 . Aquí hay una descripción de las opciones de energía de Duemilanove:

El Arduino Duemilanove se puede alimentar a través de la conexión USB o con una fuente de alimentación externa. La fuente de alimentación se selecciona automáticamente.

La alimentación externa (no USB) puede provenir de un adaptador de CA a CC (pared) o de una batería. El adaptador se puede conectar enchufando un enchufe de centro positivo de 2,1 mm en el conector de alimentación de la placa. Los cables de una batería se pueden insertar en los cabezales de pin Gnd y Vin del conector POWER.

La placa puede operar con un suministro externo de 6 a 20 voltios. Sin embargo, si se suministra con menos de 7 V, el pin de 5 V puede suministrar menos de cinco voltios y la placa puede ser inestable. Si usa más de 12 V, el regulador de voltaje puede sobrecalentarse y dañar la placa. El rango recomendado es de 7 a 12 voltios.

Los pines de alimentación son los siguientes:

  • VIN. El voltaje de entrada a la placa Arduino cuando utiliza una fuente de alimentación externa (a diferencia de los 5 voltios de la conexión USB u otra fuente de alimentación regulada). Puede suministrar voltaje a través de este pin o, si está suministrando voltaje a través del conector de alimentación, acceda a él a través de este pin.

  • 5V. La fuente de alimentación regulada utilizada para alimentar el microcontrolador y otros componentes de la placa. Esto puede provenir del VIN a través de un regulador incorporado, o ser suministrado por USB u otro suministro de 5V regulado.

  • 3V3. Un suministro de 3,3 voltios generado por el chip FTDI incorporado. El consumo máximo de corriente es de 50 mA.

  • TIERRA. Pines de tierra.

ah, desafortunadamente esa es la ruta que tomé y no funcionó para mí...
¿Qué te falló?
Esta es una buena sugerencia, pero podría ser mejor si explicara exactamente cómo la placa arduino selecciona automáticamente la energía en lugar de simplemente decir "ve a ver su esquema". Su esquema no es tan claro, y puede que no sea obvio qué hacen las funciones de los diferentes circuitos integrados para alguien que no los haya usado antes (específicamente el LM358D y el MC33269D que parecen estar involucrados en la selección de la fuente de alimentación)
el circuito arduino está diseñado para cambiar entre un voltaje externo> 7V y 5V desde el usb. depende de que el voltaje entrante sea más alto, mientras que yo estaba tratando de cambiar entre 5V y 5V. Terminé usando un interruptor... je.

Eche un vistazo a los controladores ORing MOSFET como el LTC4412 y el MAX5079 de Maxim . Un poco más complicado (y costoso) que usar diodos en paralelo. Sin embargo, la caída de tensión de alimentación y la disipación de potencia serán mínimas.

Si continúa con los diodos, recuerde que no hay dos diodos que tengan exactamente el mismo voltaje directo. Por lo tanto, las tolerancias podrían funcionar de tal manera que el circuito sea alimentado por el USB, incluso si el ATX está enchufado.

Lo que puede necesitar hacer es conectar la alimentación USB a través de algún tipo de búfer con un pin de selección de chip o algo así. Luego, tenga una compuerta AND que si ve 5 V tanto de la alimentación USB (antes del chip de búfer) como de 5 V de la fuente de alimentación ATX, 1 y 1 = 1 (y las selecciones de chip suelen estar activas bajas, lo que significa que un '1' se convertirá APAGUE el suministro USB).

editar: no quise decir chip de búfer. Quise decir algo de IC para 'limpiar' el voltaje proveniente del USB. Realmente cualquier chip que pueda usar para suministrar energía y tiene un pin de selección de chip

Esta no es una muy buena manera de hacerlo. Cosas como los chips de búfer generalmente se usan para la lógica y no para suministrar energía. Apuesto a que funcionaría, pero probablemente no por más de algo pequeño como 50 mA o cualquiera que sean los límites de ese chip en particular.

podría usar el diodo Schottky y luego agregar una placa de ruptura de 5v para recuperar la pérdida de voltaje, ¿no? https://www.sparkfun.com/products/10968

Creo que tiene razón, pero creo que la respuesta principal ya dijo eso: ¿tiene algo que agregar que no se haya mencionado anteriormente?
No se menciona una placa de ruptura para recuperar la caída de 5v. Eso es lo que estaba agregando/preguntando. Soy nuevo en todo esto... Me gustaría que me orientaran.
Eso es... en realidad un buen punto. +1 de mi parte.
aunque un interruptor MOSFET sería más barato, más pequeño y más eficiente
Este no es un buen diseño, agregar otra fuente de alimentación es bastante tonto. El convertidor también tendrá algo de ruido, esto podría ser considerable si se trata de componentes analógicos.

Puede usar un relé de 5 V alimentado por la fuente principal que cambia la alimentación de carga a fuente de reserva cuando está apagado. La bobina puede usar 50 mA o alrededor de 0,25 W. Los diodos pueden disipar fácilmente más bajo una corriente más grande, y el relé no dará ninguna caída de voltaje. Un circuito simple como ¿Cuánta energía usa un transistor? ¿Vale la pena construir un circuito NOT para un relé? reduciría el uso de energía a menor.

Sin embargo, es probable que el relé reinicie un dispositivo digital mientras cambia, por lo que sus fuentes de alimentación no serán intercambiables en caliente.