Arduino Uno R3: ¿Suministra directamente el pin regulado de 5V a 5V?

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Me gustaría usar una batería Arduino Uno R3 alimentada por un registrador de datos. Quiero suministrarlo directamente con una fuente de alimentación recargable de batería de 5V regulada por regulada .

No quiero reemplazarlo con 5V en el PowerJack o pin 5V porque no es necesario y resultaría en un voltaje más bajo cuando se alimenta con 5V en Vin y una disipación de energía innecesaria en Vin .

Echemos un vistazo al diagrama: enlace

Lo he editado, eche un vistazo a las áreas verdes y las rutas azules (al principio ignore el área amarilla):

SimplementesuministrándoloaeseU1,sinembargo,podríadestruirelreguladorlinealpin5Vqueregula>5V+U1hasta5V,metemo.

Pregunta

  • ¿Esaceptableysegurosuppyregular5V+aVin?
  • ¿Debería,además,abreviarloapin5V?

LamentablementenohayunesquemainternoparaVin(NCP1117ST50T3G)en hoja de datos .

Para intereses

Observe el área amarilla: ¿me equivoco o está invertido el diodo de protección? ¿No debería tener el código en U1 ?

Edición 1:

Como las tres respuestas indican que sería la forma más segura de suministrar al Arduino 5V regulado a través de USB, permítame aclarar un poco mi pregunta: me gustaría encajar la configuración dentro de un estuche pequeño, por lo que quiero evitar enchufar un cable USB si es posible.

Excepto para propósitos de prueba donde esto podría suceder por accidente, no es posible que USBVcc / Vin y VccUSB estén disponibles al mismo tiempo.

    
pregunta try-catch-finally

6 respuestas

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Aquí hay una forma menos formal de verlo: proporcionar energía directamente al pin de + 5V es (casi) exactamente lo que sucede cuando el Uno se alimenta a través de USB. Como la alimentación USB está perfectamente bien, por diseño, su configuración también debería estar bien.

También se pueden suministrar + 5V regulados externos a la red USBVCC, por ejemplo, utilizando un cable USB-B.

Según la segunda pregunta, no debe conectarse a V_in. La salida del NCP1117 puede convertirse en una fuente de energía alternativa y competidora, y es mejor evitarlo.

    
respondido por el DimKo
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La postura oficial sobre el suministro de energía directamente al pin de 5V en el Arduino Uno es, por lo tanto:

  

5V. Este pin emite 5 V regulados desde el regulador en la placa. La placa puede suministrarse con alimentación ya sea desde el conector de alimentación de CC (7 - 12V), el conector USB (5V) o el pin VIN de la placa (7-12V). El suministro de voltaje a través de los pines de 5 V o 3,3 V pasa por alto el regulador y puede dañar su tarjeta. No lo aconsejamos.

Dicho esto, el suministro de 5 voltios regulados al conector VUSB (no desglosado como un pin, AFAIK) debería ser el camino a seguir: así es como se enciende normalmente la placa cuando se ejecuta un cable USB, así que evidentemente la caída de voltaje es aceptable.

Además, la única caída de voltaje en la línea de + 5V cuando se toma alimentación de VUSB es la caída a través de la resistencia de encendido del MOSFET FDN340P, entre 70 y 110 mOhms. Para operaciones típicas que no involucran la conducción de altas corrientes fuera del Uno, una demanda actual de 100 mA resultaría en una caída de voltaje de 11 mV , por una estimación aproximada.

Para una forma sencilla de alimentar VUSB, simplemente libere un cable USB cortándolo y aplique los 5 voltios en el VUSB y los pines a tierra.

    
respondido por el Anindo Ghosh
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No recomendado oficialmente

Arduino (la compañía) no recomienda suministrar directamente 5 voltios, porque:

  1. El público objetivo no siempre entiende cómo se diseña el esquema, y como principiantes / no técnicos, es probable que cause que algo malo suceda, como conectar 5 voltios no regulados a la línea 5V , y soplar cosas, causando llamadas de servicio al cliente / reembolsos / reparaciones / etcétera.
  2. El suministro directo de 5 voltios pasa por alto el método de detección automática / protección de voltaje.

Cómo funciona la selección de alimentación externa / USB de Arduino

Suministrar 5 voltios directamente es fácil. La alimentación por USB prácticamente hace esto, al igual que el protocolo / encabezado ICSP. USB tiene un fusible de PTC de 500 mA en la línea y un mosfet de canal p, que por sí mismos no ofrecen ninguna protección. Pero también está el LMV358 etiquetado U5A , por encima de ese mosfet. Es (la mitad) un opamp, siendo usado como un comparador. Si se detecta VIN , y más alto que 3.3 voltios, el opamp mantiene baja la línea, deshabilitando el mosfet, cortando el USBVCC de la línea 5V . Esto lo hace para que pueda usar VIN y USBVCC al mismo tiempo sin problemas. De lo contrario, tendría dos fuentes de alimentación compitiendo en el mismo riel (USB y el regulador de 5 voltios).

El mosfet tiene un diodo corporal

Es parte de la construcción de mosfet, interna, y funciona como protección de voltaje inverso, evitando que el riel de alimentación 5V vuelva a fluir al USBVCC . Se desactiva cuando el mosfet está activado y se invierte cuando está apagado.

Advertencias

  1. ¡NO CONECTE EL USB Y SU 5V AL MISMO TIEMPO!
    Al ingresar 5 voltios regulados en el pin 5V , omite el útil mecanismo de selección de la fuente de energía. Puede conectar fácilmente sus 5 voltios al conector USB, o entre el conector USB y el fusible USB PTC, pero eso hará que tenga un límite de 500 mA. Si necesita más corriente, puede evitar el fusible, pero no el mosfet.
  2. ¡NO CORTE 5V a VIN !
    En cualquier caso, el regulador de 5 voltios será simplemente elegante, siempre que no se use VIN .
respondido por el Passerby
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Creo que deberías estar bien.

De la hoja de datos NCP1117 , página 10:

Desde el sonido de la hoja de datos, el regulador tiene diodos de protección internos que deberían poder manejar fácilmente la carga capacitiva presente en VIN (por su aspecto (y atornillarlo, etiquetas de red y esquemas que no se pueden buscar)) , la capacitancia total a través de VIN es 47 uF).

Como tal, incluso si todos los condensadores de la placa están completamente descargados, la única corriente que fluirá a través de los diodos de protección del regulador es la corriente necesaria para cargar ese único condensador de 47 uF.

Si está realmente preocupado, o quiere ser más cauteloso, puede colocar un diodo Schottky entre el pin de 5V y el pin de Vin. Esto evitará que la corriente inversa fluya a través del regulador (básicamente, es lo mismo que D1 en el diagrama anterior).

También puedes simplemente saltar el pin de Vin al pin de 5V, y simplemente introducir 5V en el conector de entrada de CC. Tenga en cuenta que si alimenta el arduino con más de 5,5 V, dañará algo.

    
respondido por el Connor Wolf
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Otra idea podría ser conectar una resistencia de 2.2k de + 5v al punto etiquetado "CMP", que es la entrada que no se invierte al pin 3 del amplificador operacional. Esto deshabilitará la alimentación de USB + 5v a la placa pero aún así permitirá Comunicaciones USB.

Por supuesto, un interruptor SPST para apagar la resistencia también estaría bien, por lo que podría desactivar esta nueva función. El interruptor se cablearía en serie con la resistencia de 2.2k. Si nunca planea volver a utilizar la alimentación USB, sin embargo, el interruptor no será necesario, solo si a veces tiene que alimentar la placa con la alimentación USB sin una entrada de alimentación externa de + 5v.

Haga lo que haga para comprobar que funcione midiendo la salida del LM358 cuando conecte la fuente externa de + 5v.

    
respondido por el MrAl
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Suministrar 5 voltios directamente es fácil. La alimentación por USB prácticamente hace esto,   al igual que el protocolo ICSP / cabecera. USB tiene un fusible PTC de 500 mA en el   línea, y tiene un canal de p mosfet, que por sí mismos no ofrecen ninguna   proteccion. Pero también está el LMV358 etiquetado U5A, por encima de eso   mosfet Es (la mitad) un opamp, siendo usado como un comparador. Si VIN es   detectado, y más alto que 3.3 voltios, el opamp conduce la línea baja,   deshabilitando el mosfet, cortando el USBVCC de la línea de 5V. Esta   lo hace para que pueda usar VIN y USBVCC al mismo tiempo sin   problemas. De lo contrario tendrías dos fuentes de poder compitiendo en el   mismo riel (USB y el regulador de 5 voltios).

Hmm, ¿no es esto al revés? El divisor de voltaje está conectado a la entrada no inversora del comparador, y por lo tanto lo pone en ALTO (+ 5V) cuando el voltaje del divisor está por encima de 3.3V, y BAJO cuando está por debajo de 3.3V. El MOSFET en modo de mejora del canal P se desactiva cuando la tensión de la compuerta es ALTA (es decir, Vgs = 0V) y se enciende cuando la tensión de la compuerta es BAJA (es decir, Vgs = -5V).

El resultado es el mismo (un voltaje por encima de 3.3V en el divisor apaga el MOSFET y aísla la alimentación USB, y un bajo voltaje en el divisor conecta la alimentación USB al circuito) como indica el párrafo citado, pero creo que Los voltajes indicados allí son al revés.

    
respondido por el user3765883

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