Hallo zusammen, seit einigen Tagen grüble ich über einer Lösung, um eine Schaltung per USB und per Batterie (2xAA) mit 5V zu versorgen. Nun, da mir endliche etwas eingefallen ist, würde ich gerne einmal euere Meinung dazu wissen. Evtl. hat ja jemand einen Verbesserungsvorschlag oder generell eine viel bessere Idee. Wenn nicht, dann hilft es vielleicht Forum-Nutzern weiter, die ein ähnliches Problem haben. Schaltungsbeschreibung °°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°° Ich nutze einen FT232R für die USB-Anbindung und einen LT1302 als Step-Up-Wandler für den Batteriebetrieb. Beide sind leicht zu beschaffen und daher meine erste Wahl. Einige (hier für die Übersicht nicht eingezeichnete) Bauteile sind etwas pingelig was ihre Betriebsspannung angeht und daher kann ich bei USB-Betrieb keine Diode in die Versorgungsspannung einschleifen. Aus diesem Grund nutze ich den FET T1B welcher über das (auf Pin CBUS2 konfigurierte) PWREN-Signal (Low aktiv) aktiviert wird. D.h. sobald man den USB-Stecker einsteckt und die Arbitrierung durch ist, schaltet T1B die Versorgungsspannung frei und die Schaltung startet. Zusätzlich ist dadurch auch im USB-Suspend-Modus sichergestellt, dass die Schaltung nicht am USB nuckelt ;) Komplizierter wird es im Batteriebetrieb: Hier soll über R2 und R3 erst einmal sichergestellt werden, dass U3 im Shutdown-Modus bleibt und T1A sperrt, damit nicht über L1 und D1 die Batterie entladen wird. Soll die Schaltung starten, wird der an J2 angeschlossene Taster gedrückt und der Low-Pegel an R3 sorgt dafür, dass der Schaltregler startet (Shutdown low) und T1A aufsteuert. Der µC startet und zieht PC5 auf Low, damit die Schaltung auch nach dem Loslassen der Taste weiterläuft. Ist der Benutzungstimeout überschritten, so wird PC5 als Input geschaltet und sicherheitshalber noch der Pullup aktiviert. Hierdurch sperrt T1A wieder und der Schaltregler geht wieder in den Sleep-Mode. Diesen Schaltungsteil habe ich so ähnlich (ohne T1A da nur der µC dran hing) schon einmal verwendet. Klappt prima. Solange USB angeschlossen ist, kann der µC machen wass er will. R3 verhindert, dass mit dem Taster oder durch den µC der Step-Up-Regler aktivert werden kann. D.h. wenn man das Gerät an den USB-Port hängt, geht es von selbst an. War nicht unbedingt so geplant, gefällt mir aber ganz gut. Steckt man nun den USB-Stecker in den Computer so wird PWREN nach einiger Zeit low werden. T1B öffnet und übernimmt die Versorgung der Schaltung. Gleichzeitig wird T2A durchgesteuert und zieht den Shutdown-Pin von U3 auf +5V. Durch R3 wird verhindert, dass er den µC-Pin kurzschließt. Hierdurch schaltet der Schaltregler ab. Gleichzeitig sperrt auch T1A, was sicherstellt, dass die Batterie abgeklemmt ist (eigentlich würde hier auch schon D1 reichen ;) ). D1 und C5 sind eine Art Softstart, welchen FTDI für diese Art Schaltung im Datenblatt empfielt, um bei einem "Kaltstart" nicht "aus Versehen" den FT232R zu reseten. R2 und R4 stellen sicher, dass im ausgeschalteten Zustand alle Transistoren gesperrt sind. R5 und C6 sind aus dem Datenblatt des LT1302 abgekupfert und stellen die Dämpfung für die Regelung ein. Ich hoffe ich habe alles ausreichend beschrieben. Natürlich wäre ein fertiger Spannungsumschalter (z.B. von Maxim) einfacher gewesen. Aber erstens sind die schwerer zu beschaffen und zweitens: Wo ist denn da der Spaß? Gruß Daniel
Dafür gibt es spizielle Bauteile. Ein Kollege von mir hat das mal in seiner Diplomarbeit verbaut. Müsste ich nachfragen, wie der genau hieß. War von Maxim. Kannst ja mal nachsehen nach Batterieumschalter.
Hallo Benjamin, danke für den Hinweis. Diese ICs (z.B. den MAX696) habe ich mir schon angesehen. Ich würde jedoch gerne auf eine diskrete Lösung zurückgreifen, da ich einen Teil der Schaltung für Power-On/Off sowieso aufbauen muß. Außerdem hab ich die FETs noch rumliegen.
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