Stromversorgung der MCU über USB oder Batterie

Ich entwickle ein Board, das sowohl USB- als auch Batteriestromoptionen benötigt, nicht geschaltet. Ich habe diesen Schaltplan zusammengestellt, den ich für richtig halte, aber ich möchte sicherstellen, dass ich den Chip nicht sprenge. Ich verwende einen STM32F405 100 Pin. Die Netze im Power Schema sind VIN (von USB), bis zu VUSB (geht zu PA09 auf MCU) und dann 3,3 V Ausgang nach dem LDO-Regler

Ist dies das richtige Schema für eine USB- / batteriebetriebene MCU? Ich denke, mit diesem Design kann ich entweder 3 oder 4 AAs verwenden, ohne mir Gedanken über die Überspannung im VUSB-Netz machen zu müssen. Die 3,3 V sollten durch den LDO geschützt werden, und jeder Stromeingang voneinander durch die Dioden.

Ich möchte nur sicherstellen, dass meine Platzierung der Komponenten korrekt ist und meinen Chip nicht durchbrennt, wenn er von beiden mit Strom versorgt wird, und oft beides, wenn ich über USB programmiere.

*BEARBEITEN So etwas?

* EDIT 2 Hier sind die Updates nach Kommentaren.

*EDIT 3 VBus direkt zu VIN. Meinten Sie das?

* EDIT 4 Das sieht etwas besser aus, denke ichUSB Leistung

Ich habe die Frage mit dem 1K-Widerstand zwischen dem Gate von Q1 und VIN aktualisiert. Wie sieht das aus?

Antworten (2)

Die Schaltung sieht gut aus und zeigt, dass viel Nachdenken in ihr Design gesteckt wurde. Eine Sache, die ich hinzufügen würde, ist ein 1K-Widerstand vom Gate von Q1 zu Vin, der so nah wie möglich am Gate montiert ist. Dies reduziert die Rauschaufnahme durch den Mosfet (das Gate ist sehr empfindlich gegenüber HF-Rauschen) und schützt ihn vor Spannungsspitzen. Das Gate ist durch eingebaute Dioden geschützt, aber die Strombegrenzung schützt die Dioden.

Sie sind ziemlich nah dran - der Regler fällt am Ende der Batterielebensdauer mit 3 AAs aus, da 3 x 0,9 V nur 2,7 V liefern, nicht genug für einen 3,3-V-LDO. Das Festhalten an 4AAs oder USB-Stromversorgung ist jedoch in Ordnung.

Zu guter Letzt ist es ratsam, ein TVSS von Vbus nach Masse sowie TVSSes oder Klemmdioden für den ESD-Schutz an D+/D- zu haben.

Entfernen Sie also Q1 und die dazugehörigen Widerstände. Können sich die Batterien dadurch entladen, während sie über USB mit Strom versorgt werden? Mein ursprüngliches Design hatte einen ESD-Schutz auf D+/D-, aber ich habe ihn entfernt. Ich werde einige Anpassungen vornehmen und ein weiteres Bild posten
@TyrantUT - ah, ich verstehe - Sie möchten, dass USB die ganze Zeit dominiert, auch wenn Vbat> Vusb.
Noch ein paar Fragen. Was wäre ein gutes ESC-Modul, das kein Dual-Port ist? Ich kann nur Dual-Port-Module wie das IP4220Z6 finden. Legen Sie auch 4,7 K auf der VIN-Seite und dann 10 K auf der Masseseite an?
Ja, ich würde es vorziehen, den Chip über USB mit Strom zu versorgen, wenn er angeschlossen ist, damit ich beim Programmieren keine Batterien entleere.
Ich habe gerade die Anpassungen vorgenommen. Wie sieht das aus?
@TyrantUT - der VBus-Eingang zur Leistungsschaltung sollte immer noch direkt mit Vin verbunden sein
Ich habe den Schaltplan aktualisiert. Ist es das, was du meintest?
Ist der Widerstandsteiler für die VBus-Erkennung erforderlich, da er nur verwendet wird, wenn ein USB-Gerät angeschlossen ist?
@TyrantUT - es wird nicht benötigt, wenn der uC 5,5 V an dem Eingangspin tolerieren kann, den Sie für die VBus-Erkennung verwenden.
(Und ja, deine aktuelle Revision ist das, was ich meinte :)
Ich glaube nicht, dass ich verstehe, was du meinst. Der VBUS-Eingang von USB (wenn angeschlossen) geht direkt zu PA9 (das ist OTG_FS_USB). Dieser Pin sollte hoch sein, wenn USB erkannt wird, und niedrig, wenn nicht. Sie sagen also, ich brauche einen zusätzlichen Pin für die VBUS-Erkennung?
Kann dieser Pin 5,5 V auf Ihrem Mikrocontroller standhalten?
Ich glaube nicht, aber fast alle Schaltpläne für den STM32F4 zeigen, dass der USB-VBUS direkt mit dem PA9-Pin verbunden ist. Ist USB auf der Eingangsseite nicht auf 5 V geregelt? Woher kommen 5,5V?
@TyrantUT - 5,5 V kommen von 5 V + 10% Toleranz, und das klingt sehr seltsam
Anstatt einen VBUS und VBUS_DETECT zu haben, mache ich es dann einfach zu VBUS, mit dem Widerstandsteiler an Ort und Stelle. Das sollte dann wohl ok sein. Ich glaube, ich hatte nur einen zusätzlichen Pin angeschlossen, der nicht benötigt wurde.
Eigentlich können Sie den Teiler weglassen - PA9 ist schließlich ein 5-V-toleranter Pin
Die oberen beiden Netze auf dem 2. Bild sind VIN und VUSB. VIN kommt vom USB-Anschluss und VUSB geht zu PA9 auf der MCU. Ich finde das sieht etwas besser aus.
Cool, danke. Was ist mit dem IP4234CZ6 in den DP+/- Netzen? Sieht das richtig aus?
Sie haben es um 90 Grad schief angeschlossen - IO1A/IO1B sollte ein Netz sein und IO2A/IO2B sollte das andere sein
Nun, das hätte ich schon längst fangen sollen. Nun danke. Ich denke, der Schaltplan ist anständig genug, um jetzt an Bord zu gehen.
Stromversorgung der MCU über USB oder Batterie
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