Fontes de alimentação OR (diodo ou mosfet)

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Eu tenho duas opções de fonte de alimentação na minha placa:

  • USB 5.0V
  • Jack de alimentação DC de 5.0V

Minha intenção é criar uma opção de fonte de alimentação, pois elas serão usadas de cada vez. As soluções possíveis são mostradas abaixo:


Usando diodos oring

insira a descrição da imagem aqui
ou usando dois p-mosinsira a descrição da imagem aqui


Possíveis problemas observados com as opções acima:

  • O uso de diodo é uma opção barata e boa, mas um diodo comum gera uma queda de 0,7V e um diodo schottky gera uma queda de 0,16 a 0,20 volts, o que também não é aceitável porque o meu processador IMX.28 fonte de alimentação operacional recomendada para é de 5,0V e a tensão mínima de alimentação é 4,75. Com um 0.2V com diodo schottky, o 5.0V se reduz a 4.80V e o espaço entre a alimentação recomendada e a alimentação é muito menor.
  • Então pensei em usar p-mosfets, que serve para o propósito de operar junto com a proteção de polaridade reversa, mas assuma o caso em que ambos os suprimentos são alimentados juntos por engano e há uma pequena diferença entre o suprimento USB e o conector DC, digamos 4,9V para USB e 5.10V para Jack DC. Em seguida, o suprimento de tomada DC pode bombear a corrente na tomada USB, o que pode danificar o USB.

Existe alguma outra opção melhor e barata que eu deva usar para fornecer suprimentos ou há algo errado com minha análise?

AKR
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1
Se você estiver usando um conector DC típico com 3 pinos, não tenho certeza de que algo extra seja necessário, pois o IIRC sem o conector inserido, um dos pinos, está conectado ao pino central. Com o conector inserido, este desconecta. Portanto, você pode usar este pino para fornecer energia USB sem tomada.
geometrikal
@geometrikal: você pode sugerir o número da peça para essas tomadas?
AKR 14/01
@AKR Ele quer dizer esse tipo de plugue, mas não tenho certeza de como ele voltará à operação USB, caso o plugue DC seja inserido, mas a energia da rede elétrica seja desligada.
alexan_e
Observe também que o conector mecânico pode interromper uma fonte de energia antes de conectar a outra.
gbarry

Respostas:

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Existem CIs disponíveis para fazer a coisa toda, incluindo MOSFETs de comutação, isolamento total entre entradas, etc.

Por exemplo, o PS2115A da TI pode alternar automaticamente entre duas entradas, manipular 2A, e atualmente está disponível por US $ 2,15 pela DigiKey. Dê uma olhada na figura 14 para o que você deseja.

DoxyLover
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1
Este é o caminho a percorrer. Barato, simples, versátil e confiável. Alguns desses ICs também permitem alternar a fonte com um sinal TTL ou CMOS, desligar completamente a saída e / ou ler qual fonte está sendo usada, o que pode ser útil. Eles são chamados de PMIC OU controladores ou diodos ideais.
IFreilicht 19/05/19
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Eu sei que isso tem alguns meses, mas apenas para a posteridade:

Usar dois PMOS como o OP sugere NÃO funcionará como ele pretende. É um erro que cometi no passado. Os FETs efetivamente não farão nada para impedir que uma fonte de alimentação seja realimentada para outra, pois o diodo intrínseco do corpo conduzirá do dreno para a fonte quando estiver sob um viés reverso. Ver esta publicação para saber mais sobre o diodo do corpo e como / por que ele é formado.

Existem soluções com discretos (que involuem o uso de mosfets com um terminal do 4º corpo), mas vá em frente e confie em mim, eles não são muito simples e exigem alguma consideração no layout do circuito.

Edit: Com os 4 terminais FETs, você remove o diodo do corpo, portanto, você só precisa de um. Devo mencionar que existe uma solução usando 3 FETs terminais usando dois pmos em série, com suas fontes ligadas. Veja esta resposta e esta nota de aplicativo . Google "fet common source switch" para mais informações.

A alternativa é usar um PMIC (IC de gerenciamento de energia), conforme recomendado por outros. Eles vendem PMICs que têm a funcionalidade de um diodo ideal (sem queda de tensão) e outros que são mais específicos da aplicação. Realmente simplificará sua vida. Eles abstraem algumas das complexidades da física dos dispositivos e as tratam com muito mais eficiência do que se poderia usar usando discretos. Faça o checkout do TPS2114 como um exemplo.

Andrew Martin
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4

Se você quiser fazer isso com discretos, poderá aumentar a funcionalidade do seu acordo FET da seguinte maneira:

insira a descrição da imagem aqui

Isso ativará o FET apropriado quando a fonte apropriada estiver conectada.

Eu imagino que seria favorável priorizar a fonte USB para a funcionalidade de comunicação, por isso tem precedência se as duas fontes estiverem conectadas desativando a fonte Plug Pack.

Martin
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Adicionar um MOSFET extra aumentará o preço da solução. Estou à procura de algo barato !!!
AKR
Você mesmo já propôs o M1 / ​​M2 em uma solução. Q2 / Q4 não são FETs de potência, mas BSS123 ou similares. 2 dólares em peças adicionais não são baratos o suficiente?
Martin
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Q1 e Q3 na resposta 1 parecem estar invertidos. O diodo corpo conduzirá à fonte de saída, independentemente do sinal de porta ...