A partir do design de referência do Arduino UNO r3, acho que o USBVCC será conectado a + 5V via mosfet T1 se Vin estiver abaixo de 6,6V. Isso não reduz as duas fontes se Vin estiver logo abaixo de 6,6V? A folha de dados do regulador U1 (NCP1117) menciona a faixa de entrada tão baixa quanto 6,5V...