Balance de diodos oring de corriente a través

Voy a tener que estar en desacuerdo con Olin aquí en varios puntos.

  

He leído que los diodos oring permitirán al circuito elegir el   Fuente de alimentación de mayor voltaje (la línea USB, creo, en mi caso). Es   ¿La "comparación" considerada antes de la caída de voltaje del diodo o después?

La comparación es la caída de tensión. Suponiendo que la corriente de carga sea independiente de la tensión de carga (aproximadamente cierto para los pequeños cambios de tensión), entonces la tensión de la fuente, menos la caída del diodo, es mayor que la corriente. Esa corriente elevará el voltaje de carga y la tensión en el diodo de la otra fuente será menor, por lo que fluirá poca corriente. Lo hace, o puede ser, más complicado para voltajes que son casi iguales. En ese caso, el suministro ligeramente superior proporcionará la mayor parte, pero no toda, la corriente. Como regla general, el rango de diferencia será inferior a 0,1 voltios, pero esto dependerá de los diodos, las fuentes de alimentación y las corrientes involucradas.

  

Cuando ambos estén conectados (la batería siempre estará conectada),   ¿Se puede dibujar la corriente exactamente a través de una sola rama o una combinación de ambas? En   En las pruebas, detecté una pequeña (~ 0.1V) tensión directa en la batería   diodo de la línea, pero no estoy seguro si esto significa que hay algún   fluyendo a través de esa línea.

Puede buscar la curva de voltaje / corriente para diodos de silicio o Schottky, y verá que, por encima de algún nivel (alrededor de 0,6 o 0,3, según el tipo de diodo), los pequeños cambios en el voltaje corresponden a cambios muy grandes en la corriente . Entonces, si un diodo tiene un Vf de 0.65 y el otro tiene un Vf de 0.1, entonces sí, el segundo diodo tendrá algo de corriente que fluye a través de él. Probablemente microamps.

  

¿Qué efecto tiene tener diodos desequilibrados? Es decir, hace el hecho.   que una línea tiene una tensión de avance más alta que la otra, el efecto   ¿Cómo el circuito “elige” una fuente de energía?

El uso de diodos no balanceados simplemente significa que el voltaje al cual una fuente se convierte en dominante cambia según la cantidad de desequilibrio. Si tiene dos suministros que alimentan una carga a través de diodos idénticos, el que sea mayor proporcionará la mayor parte de la corriente. Si el diodo A tiene un Vf (para la misma corriente) 1 voltio más alto que el diodo B, entonces el suministro A tendrá que ser 1 voltio más alto que el suministro B para proporcionar mucha corriente.

Dependiendo de la configuración, la ORing del diodo no puede producir una rama o la otra dominante. El ejemplo clásico de esto es usar un diodo O configuración con dos baterías nominalmente idénticas para duplicar la capacidad de la configuración. Al principio, la batería que tenga mayor voltaje suministrará más corriente a la carga. Sin embargo, esto hará que la primera batería se descargue más rápidamente que la segunda, por lo que su voltaje caerá más rápidamente. En algún punto, las dos corrientes serán aproximadamente iguales, por lo que los voltajes del diodo y de la batería serán aproximadamente iguales, y las dos baterías se descargarán a una velocidad igual mientras que la proporción de las dos corrientes permanezca igual.

Lo estás complicando demasiado al no tratar de entender la electrónica real. Los diodos son solo válvulas de una vía para corriente. El circuito no "elige" nada, ya que no hay un control o lógica de alto nivel.

Deténgase y piense realmente en lo que están haciendo los diodos. Si la fuente de alimentación para un diodo es más alta que la salida, ese diodo conducirá. Cada diodo hace esto independientemente. El resultado neto es el voltaje máximo de todos los suministros.

Hay otra arruga, que es que los diodos reales tienen una caída de voltaje cuando están encendidos. La salida es realmente la máxima de todas las entradas, menos una caída de voltaje de diodo.

Ya que está usando una batería, probablemente quiera usar la energía de manera eficiente. Debe usar diodos Schottky, ya que tienen una caída de voltaje directo menor que los diodos de silicio ordinarios. Cuando la batería está a 4,2 V, por ejemplo, el voltaje de salida podría ser de 3,8 V.

Tener una caída de voltaje deliberadamente en serie con la fuente de 5 V no tiene ningún sentido. Cuando el suministro de 5 V está presente, parece que desea que el circuito se ejecute a partir de eso en lugar de la batería. Tener ese suministro sea un poco más alto que el voltaje máximo de la batería es útil. Eso asegura que la corriente provendrá del suministro de 5 V cuando esté disponible.

Esto significa que el circuito que está siendo alimentado tiene que ser capaz de manejar hasta 5 V, como se aplica a solo 4.2 V. Sin embargo, ese es un requisito trivial para diseñar. En la mayoría de los casos, sería necesario un trabajo adicional para evitarlo.

Si necesita "seleccionar automáticamente" entre dos fuentes de alimentación, los diodos "oring" simples no son la solución de ingeniería adecuada. La solución se llama "Power Path Controller". Los controladores utilizan MOSFETS como diodos ideales (sin desperdicio de energía) y un controlador de prioridad basado en voltajes de entrada. Examine la siguiente cartera de productos de Linear Technology (ahora Analog Devices), Controladores de ruta de alimentación y diodos ideales , estoy Cierto algunos IC se ajustarán a su necesidad.

Parece que este podría funcionar para usted, LTC4419 .