¿Está bien este circuito de conmutación de alimentación? Cambio entre VIN y USB

Sus declaraciones de preguntas básicas parecen ser "Tengo dos posibles fuentes de alimentación, 8V-30V o 5Vin de USB, y necesito 3.3V de salida. ¿Cuál es la mejor manera de hacerlo?"

Pensaría en el problema como tal:

1. ¿Qué es una buena parte / módulo que puede admitir 4V-30V y generar 3V3 de manera estable?
2. ¿Cómo puedo asegurarme de no destruir un host USB ascendente si adjunto ambos suministros a la vez?

Una forma fácil de hacer esto, pero no necesariamente la forma más barata, es básicamente hacer un diodo O los suministros juntos de manera que no puedan volver a alimentarse entre sí. Por supuesto, el uso de un diodo real no será muy eficiente, debido a la caída de voltaje inducida por él, pero podemos usar dispositivos conocidos como circuitos integrados de "diodo ideal", que es solo un término de marketing para una solución integrada basada en MOSFET .

Un ejemplo de un IC que podría funcionar para usted es el LTC4412HV : tome una mira la sección de ejemplos de aplicaciones. Esto resolverá el problema # 2.

Notienenexactamenteloquenecesitasenesahojadedatosenparticularentérminosdeuncircuitodeejemplo,peroloanterioresalgoparapensar.

Elproblema#1puedeconvertirseenelproblemageneralde"encontrar un regulador de dólar (o LDO) que pueda admitir 4V-30V y salida 3V3 '. Yo usaría un regulador de conmutación aquí, ya que 30V a 3V3 es bastante la caída. No sé cuál es su consumo actual en 3V3, pero si es relativamente bajo, el OKI-78SR las series de Murata son reemplazos sencillos compatibles con la huella 78xx que cambian de suministros.

En términos de cumplir con los requisitos actuales de USB in-rush, solo pondría 10uF máx. directamente en la línea USB, y luego coloque el resto de su capacitancia en el riel 3V3 (donde sea necesario), y los capacitores VIN para su regulador estarán detrás del controlador PFET de diodo ideal, que puede tener su tiempo de encendido controlado para no causar un evento de sobrecorriente en el host USB.

La solución más simple es simplemente diodo-O ambos suministros como este:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

La desventaja es que caerá 0.7V a través de un diodo de silicio regular y aproximadamente 0.15-0.2V a través de un Schottky, lo que puede o no ser aceptable para usted. Además, este circuito no tiene arbitraje "primario" o "secundario" entre los suministros. Cualquiera que sea la oferta más alta será la fuente más actual. El segundo circuito a continuación puede ser un poco mejor.

^{simular este circuito}

El FET debe ser una especie de FET de bajo RDSon. De cualquier manera, todavía necesitará algún tipo de circuito de acondicionamiento de energía, como un aumento de potencia para que pueda aceptar voltajes más altos y más bajos que su voltaje de salida requerido. Estos circuitos se encargan del arbitraje de la fuente de poder. En el segundo circuito, V2 es su fuente de "toma de control"; es decir, V1 es la fuente principal que ejecuta su circuito desde a menos que V2 esté conectado, entonces funcionará desde V2.

Entonces, después de realizar muchas búsquedas, creo que he encontrado la mejor solución.

Ahora he simplificado mucho el circuito, ya que no hay necesidad de 5V. Ahora he hecho la salida del regulador principal 3v3 en lugar de 5v. VIN entra en el regulador a través de un diodo. USBVIN (que tiene un condensador que no se muestra en este esquema) se conecta a un PFET que sale al regulador después del diodo. He agregado una resistencia de 100k a través de VIN para ayudar a bajar la puerta del FET cuando VIN no está conectado.

Estoy bastante seguro de que esto debería funcionar ahora.