Jak działa zasilacz Arduino

Czy ktoś może mi pomóc w analizie działania zasilacza do płyty arduino

W moim rozumieniu

1. W obecności prądu stałego przez prąd stały, napięcie DC jest podawane do regulatora MC33269 w celu wytworzenia + 5 V. To samo napięcie jest doprowadzane przez dzielnik R10 / R11 do zacisku + komparatora, podczas gdy WYJŚCIE 3.3v FT232RL jest doprowadzane do zacisku. dodatni wynik różnicowy napędza moc wyjściową. Nie jestem jednak pewien wpływu na drugi komparator i FET
2. Kiedy złącze USB służy do zasilania płyty, nie jestem pewien, co się stanie.

Większa wersja:

Jakość tego schematu nie robi na mnie wrażenia. Ktoś był zbyt leniwy, aby wyeksportować to do Eagle bez kolorów, co nie znaczy nic dla ludzi spoza Eagle. Następnie są dwa tajemnicze bloki po lewej stronie. Na górze widać napięcie 5 V i GND z czapką w poprzek, ale bez żadnej wskazówki, co to jest podłączone do zasilania. Dolny jest podłączony do PWRIN i GND, ale znowu nie ma żadnej wskazówki, co to właściwie jest. Nie ufałbym zbytnio tej osobie lub organizacji, ponieważ nie potrafią nawet naprawić tych drobnych oczywistych rzeczy i wyraźnie brakuje im dumy ze swojej pracy, która powinna sprawić, że zbyt zawstydzające byłoby publiczne pokazanie tego bałaganu. Myślę, że to jest jeden z potwierdzeniem, że Arduinos są nie tylko mikrokontrolery dla manekiny, ale również mikrokontrolery przez manekinów.

W każdym razie wracając do twojego pytania. Wygląda na to, że chodzi o to, aby aktywnie przełączać się między zasilaniem USB a linią zasilającą PWRIN. Gdy PWRIN jest obecny, zawsze będzie używany, niezależnie od tego, czy zasilanie USB jest dostępne, czy nie. Aby VIN był użyteczny, musi być powyżej VCC30 po podzieleniu przez dwa przez R10 i R11. Z nazw możemy wywnioskować, że będzie to 6 V, co może być minimalnym wymaganiem IC4, aby uzyskać niezawodne wyjście 5 V (nie rozpoznaję numeru części IC4 i nie sprawdziłem). Masz rację, nie ma celu dla IC5B. Jest to bufor wzmocnienia jedności, ale wyjście IC5A powinno mieć taką samą impedancję i zdolność sterowania.

Zauważ, że sposób T1 jest zorientowany, dioda korpusu FET zawsze pozwala napięciu zasilania USB na sieć 5 V. Pozwala to na uruchomienie systemu i ostatecznie włączenie FET w pełni, jeśli płyta jest zasilana tylko przez USB. Jeśli zostanie użyte zasilanie zewnętrzne, FET zostanie wyłączony, a spadek diody zapobiegnie pobieraniu znacznego prądu z zasilania USB.

Ten zasilacz Arduino został zaprojektowany do „robienia właściwych rzeczy” bez względu na to, jakie źródło zasilania jest podłączone.

właściwa rzecz

„Właściwą rzeczą” jest:

• Kiedy osoba podłącza tylko kabel USB, procesor i wszystko inne zasilane linią + 5V jest zasilane z zasilania USB + 5V.
• Kiedy osoba prawidłowo podłącza tylko 12 V ścienny brodawkę, procesor i wszystko inne zasilane z linii + 5 V jest zasilane z regulatora napięcia + 5 V zasilanego z brodawki ściennej.
• Kiedy osoba prawidłowo podłącza zarówno kabel USB, jak i ścienny brodawkę są jednocześnie podłączone, cała energia pochodzi z brodawki ściennej i nie ma zasilania „zwrotnego” do hosta USB.
• Gdy ktoś ciągle podłącza i odłącza kable, energia płynnie przechodzi z jednego do drugiego, tak więc dopóki przynajmniej jeden jest podłączony prawidłowo, procesor nadal działa nieprzerwanie.
• Gdy (nie „Jeśli”!)) Osoba nieprawidłowo podłącza brodawkę ścienną 12 V - odwrotna polaryzacja - nie płynie prąd do lub z brodawki ściennej, nie dochodzi do uszkodzenia, a system działa dokładnie tak, jakby ta brodawka ścienna w ogóle nie jest podłączona.

moc brodawki

Wiele systemów wykorzystuje 1 diodę dla każdego źródła energii do zasilania systemu z dowolnego napięcia wejściowego, które jest wyższe, co automatycznie obsługuje wymóg „płynnych przejść”.

Dioda działa dobrze po stronie zasilania brodawki.

Zasilanie USB

Niestety dioda po stronie zasilania USB nie działałaby dla Arduino. Podczas wyłączania samego zasilania USB, spadek diody (zwykle około 0,6 V) spowodowałby, że wszystko działałoby tak, aby spadek diody był niższy niż zasilanie USB - więc byłby to zwykle 4,4 V, co najwyraźniej (?) Jest niewystarczające.

tajemnicze części

Późniejsze wersje schematu Arduino wyraźnie oznaczają 3-stykowe pudełko „powerupply DC 21mm”, wskazując wtyczkę lufową 21 mm.

Tajemnicze piny „4” i „8” w lewym górnym rogu schematu Arduino to piny mocy 8-stykowego podwójnego wzmacniacza operacyjnego. Ten wzmacniacz operacyjny jest tutaj używany jako komparator.

myśli

Nie wiem, dlaczego projektant nie użył komparatora IC ani dlaczego projektant zastosował oba wzmacniacze operacyjne w pakiecie, gdy tylko jeden wzmacniacz operacyjny jest wystarczający - ale ponieważ to wyraźnie działa , nie zamierzam powiedz, że to „źle”.

Wzmacniacz operacyjny i pFET implementują coś bardzo zbliżonego do „idealnej diody”: gdy tylko przewód USB jest podłączony, wzmacniacz operacyjny mocno włącza pFET, powodując spadek napięcia na pFET mniejszy niż 0,1 V (więc wszystko działa na czymś zbliżonym do 5,0 V).

Kiedy osoba podłącza kabel USB do Arduino, w którym wcześniej nic nie było podłączone, dioda ciała pFET „T1” pozwala na wyciek energii z kabla USB na tyle, aby uruchomić napięcie zasilające wzmacniacza operacyjnego do około 4,6 V , więcej niż wystarczające do włączenia wzmacniacza operacyjnego, który następnie mocno włącza ten pFET, podnosząc napięcie do końca do ponad 4,9 V.

Kiedy ktoś podłącza brodawkę do gniazda zasilania Arduino, wzmacniacze operacyjne mocno wyłączają pFET. Dioda korpusu pFET zapobiega zasilaniu z płukania zwrotnego regulatora napięcia do hosta USB. Zasadniczo moc USB może nadal przepływać przez diodę pFET do Arduino, ale będzie to dość nieznaczne, ponieważ moc USB jest zbliżona do tego samego napięcia, co napięcie regulowane generowane z brodawki na ścianie.

ps: Kiedy mała firma sprzedaje 250 000 płyt , osobiście używam słowa „sukces” zamiast „manekiny”.