Ich stehe gerade ziemlich auf dem Schlauch. Ich möchte eine Schaltung per USB oder externer 5V Quelle versorgen. Die Schaltung soll die 5V Quelle als Versorgung verwenden, auch wenn eine USB-Verbindung vorhanden ist, ist keine 5V Quelle vorhanden, soll die Versorgung über USB geschehen. Eine von beiden Quellen ist immer vorhanden. (Kein Batteriebetrieb) Leider habe ich die Feldeffekttransistoren bisher nicht verinnerlichen können, bin mir aber sicher, das diese das Mittel der Wahl für diese Problemstellung sind. Hat jemand einen Vorschlag, wie das am besten zu realisieren ist?
Das Problem ist, dass du den USB-Port nicht rückspeisen darfst. Eine sehr einfache Lösung sind zwei Dioden, aber dann fehlen dir rund 0.5V (bei Schottky und je nach Strom) von den 5V. Als IC gibt es bei diversen Herstellern jedoch ideale Dioden, Power-ORing, z.B. hier http://www.ti.com/de-de/power-management/power-switches/ideal-diodes-oring-controllers/products.html
Selbst 2 ideale Dioden wären nicht die Lösung für mein Problem, weil ich eine externe Versorgung erzwingen möchte, wenn diese vorhanden ist. Aber ja, auch der Spannungsfall an den Dioden wäre für mich problematisch, nicht unbedingt weil mir 0,7V fehlen würden, sondern weil das verheizte Energie wäre, ich wollte mithilfe von einem Schaltregler 3,3V aus den 5V erzeugen
Ja gut, dann schau ich morgen mal in meinem Fundus. Das müsste mit zwei pMOSFETs und ein/zwei Transistoren lösbar sein. Problematisch sind die Umschaltvorgänge, wie weit kannst du einen kurzen Drop währenddessen auffangen? Sollte das kritisch sein, braucht man ev. noch einen Komparator. Ebenso könnte die Toleranz der beiden Spannungen ein Problem darstellen. Hast du darüber Infos?
Dann nimm ganz klassisch ein Relais. Das zieht bei Vorhandensein Deiner Versorgung an und schaltet die Spannungsversorgung der Schaltung entsprechend um. Nachteil im Umschaltmoment kann es zu einer kurzen Unterbrechnug der Versorgung kommen. Könnte mann aber mit einem entsprechend bemessenen C abfangen. Marc schrieb: > Aber ja, auch der Spannungsfall an den Dioden wäre für mich > problematisch, nicht unbedingt weil mir 0,7V fehlen würden, sondern weil > das verheizte Energie wäre Wieviel Strom fließt denn da?
Ich möchte vorschlagen, das zweite Komma des Satzes als Punkt anzusehen, denn dann mcht der Satz erst Sinn: "Die Schaltung soll die 5V Quelle als Versorgung verwenden, auch wenn eine USB-Verbindung vorhanden ist, ist keine 5V Quelle vorhanden, soll die Versorgung über USB geschehen." mfG
Stimmt, den Satz musste ich auch mehrmals lesen, bis er den Sinn preisgab...
Inwiefern ein Spannungseinbruch ein Problem darstellt kann ich bisher nicht sagen, anhand dessen kann man ja den Regler bzw. einen Kondensator vor dem Regler bemessen. Eine elektromechanische Lösung finde ich unschön und benötigt viel Platz. Kommt aber in Frage wenn keine schönere Lösung in Betracht kommt. Ich schätze es werden ca. 400mA fließen, die Möglichkeit der externen Versorgung möchte ich vorsehen weil ich über die Möglichkeit einer zuschaltbaren Erweiterungsplatine nachdenke und dann die 500mA des USB Ports überschritten werden könnten
Beitrag #6198557 wurde von einem Moderator gelöscht.
Marc schrieb: > Eine elektromechanische Lösung finde ich unschön und benötigt viel > Platz. Kommt aber in Frage wenn keine schönere Lösung in Betracht kommt Wenn 12mm x 7,5mm x 10mm, wie dieses https://www.conrad.de/de/p/texcell-ty-5sh-printrelais-5-v-dc-2-a-1-wechsler-1-st-1405604.html, viel Platz ist dann weis ich auch nicht. Ist allerdings die einfachste, wahrscheinlich auch die zuverlässigste Lösung und sie verbrät nur 160mW für die Relaisspule und das auch nur wenn die externe Speisung aktiv ist. Jede Diode verbrät bei Deinen 400mA mehr an Leistung und Du hast noch einen Spannungsabfall. Letztendlich Deine Entscheidung - warum einfach wenn's auch kompliziert geht.
HildeK schrieb: > Ja gut, dann schau ich morgen mal in meinem Fundus. Leider nichts gefunden. Nur ein ORing, das die jeweils größte Spannung zum Verbraucher gibt. Ist leider etwas aufwändig und erfüllt auch deine Anforderungen nicht.
HildeK schrieb: > größte Spannung > zum Verbraucher gibt. Ihm geht es nicht um die größte Spannung. Es geht darum das bei extern anliegender Spannung diese benutzt wird. Die darf auch 4,5V sein, soll aber trotzdem benutzt werden. Habe eh den Eindruck das dem TO nicht wirklich zu helfen ist.
Zeno schrieb: > Ihm geht es nicht um die größte Spannung. Es geht darum das bei extern > anliegender Spannung diese benutzt wird. Die darf auch 4,5V sein, soll > aber trotzdem benutzt werden. Ja, das hatte ich verstanden und deshalb auch die Schaltung nicht gepostet. Das machen die ORing-ICs leider auch so. > Habe eh den Eindruck das dem TO nicht wirklich zu helfen ist. Doch, mit deinem Vorschlag mit Relais wird es machbar sein.
Es geht nicht um Or-ing, sondern um eine Nicht-Ext.-Verknüpfung(Slave)der USB-Spannung... wobei der untere Level von U_ext noch zu definieren ist...
Marc schrieb: > Hat jemand einen Vorschlag, wie das am besten zu realisieren ist?
1 | +5.5V --|>|--+ |
2 | +-- VCC |
3 | USB+ --|>|--+ |
Du musst damit rechnen, dass aus USB nur 4.2V kommen, so viel Spannungsabfall ist erlaubt. Mehr als 5.2V kommen nicht. So lange deine 5V Quelle mehr liefert (5.5V, oder rückspeisefeste 5V wie aus den üblichen Schaltnetzteilen, dann entfällt die Diode dort) wird sie in dieser Schaltung bevorzugt. Brauchst du an VCC tatächlich genau 5V und nicht eventuell nur 3.5V, dann wird ein step up Wandler nötig. Den brauchst du aber auch wenn exakt 5V am Ende eines USB Kabels erwartet werden.
HildeK schrieb: >> Habe eh den Eindruck das dem TO nicht wirklich zu helfen ist. > Doch, mit deinem Vorschlag mit Relais wird es machbar sein. Das meine ich auch und habe ihm sogar was passendes gepostet, allerdings ist ihm ein Relais zu groß und insofern kann man ihm nicht helfen. MaWin schrieb: > Du musst damit rechnen, dass aus USB nur 4.2V kommen, so viel > Spannungsabfall ist erlaubt. Mehr als 5.2V kommen nicht. So lange deine > 5V Quelle mehr liefert (5.5V, oder rückspeisefeste 5V wie aus den > üblichen Schaltnetzteilen, dann entfällt die Diode dort) wird sie in > dieser Schaltung bevorzugt. > Brauchst du an VCC tatächlich genau 5V und nicht eventuell nur 3.5V, > dann wird ein step up Wandler nötig. Den brauchst du aber auch wenn > exakt 5V am Ende eines USB Kabels erwartet werden. Diode wollte er ja nicht, weil die seiner Meinung nach zu viel Leistung verbrät. Diode hat auch den Nachteil, das die Spannung vom USB genommen wird sobald die höher als die externe Spannung ist. So wie es der TO haben will braucht es mehr als 2 Dioden. Lies Dir noch mal den Eröffnungspost durch. Andreas B. schrieb: > Mal eine Idee. [Ironie an] Haste Dir mal ausgerechnet was Deine Dioden an Leisung verbraten? Lt. Datenblatt und bei den anvisierten 400mA sind mindestens 0,2W. Und dann noch der FET mit Diode im USB-Zweig, da kommen ja noch mal zusätzliche 0,16V Spannungsabfall am FET dazu. Den Platzverbauch der vielen BE darf man natürlich auch nich unterschätzen. Das geht gar nicht. [Ironie aus]
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MaWin schrieb: > Brauchst du an VCC tatächlich genau 5V und nicht eventuell nur 3.5V, > dann wird ein step up Wandler nötig. Er braucht die Spannung für einen Step-Down auf 3.3V. Und er will das Netzteil bevorzugen. Andreas B. schrieb: > Mal eine Idee. Ja, sind eben wieder zwei Diodenstrecken drin. Das wollte er vermeiden: Marc schrieb: > Aber ja, auch der Spannungsfall an den Dioden wäre für mich > problematisch, nicht unbedingt weil mir 0,7V fehlen würden, sondern weil > das verheizte Energie wäre, ich wollte mithilfe von einem Schaltregler > 3,3V aus den 5V erzeugen Wobei mit Schottkydioden eben kaum 200mW verheizt werden. Ich würde das verkraften .... :-). Das wird mit Relais nicht weniger sein. Mit dem Beispiel im Anhang wird wenigstens nur dann an der Diode was verheizt, wenn das Netzteil in Betrieb ist. Das wäre eine Erweiterung vom Vorschlag von Andreas B. Allerdings: die beiden Spannungen sollten einigermaßen gleich sein; die Netzteilspannung sollte am Besten gleich oder über der USB-Spannung liegen.
HildeK schrieb: > Allerdings: die beiden Spannungen sollten einigermaßen gleich sein; die > Netzteilspannung sollte am Besten gleich oder über der USB-Spannung > liegen. Eben, genau deshalb habe ich nämlich die Diode im USB Zweig drin. Sonst fließt der Strom im Netzteilbetrieb nämlich über die Body Diode in den USB Anschluß rein, falls die NT Spannung zu groß wird. Sind halt 300mV, die verloren gehen. Der TO ging auch von 700mV aus, die an den Dioden abfallen. Ohne Arme keine Kekse. Wenn das wirklich stört, macht man diese Dioden halt auch aktiv mit Fets.
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autoswitchusb-1.png
42 KB
Nur mal auf die Schnelle zusammen gespiced: ohne Dioden besserer Photomos wäer z.B. AQY211 (0.25R On-R)
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20200329_185352.jpg
180 KB
Evtl. geht es auch mit bipolaren Transistoren. Die zulässige Reversspannung wird bei -5 Volt noch nicht überschritten.
HildeK schrieb: > Wobei mit Schottkydioden eben kaum 200mW verheizt werden. Ich würde das > verkraften .... :-). Das wird mit Relais nicht weniger sein. Bei einem halben Ampere verbrät Deine Schaltung mit der Diode ziemlich genau 200mW. Das Relais braucht etwa 160mW. Mir persönlich wären die 200mW völlig Rille, aber für den TO scheint das wohl das KO Kriterium zu sein. Ich würde das Relais vorziehen - einfach und zuverlässig und man muß keine Klimmzüge machen. Bernd S. schrieb: > Nur mal auf die Schnelle zusammen gespiced: Mag ja alles funktionieren, aber noch mehr Aufwand um so ein simples Problem zu lösen geht ja wohl nicht mehr. Ich würde es mit einem µC lösen :-) Ach Du grüne Neune schrieb: > Evtl. geht es auch mit bipolaren Transistoren. Die zulässige > Reversspannung wird bei -5 Volt noch nicht überschritten. Es wird ja immer verrückter. Leute laßt mal die Kirche im Dorf, der TO macht schon lange nicht mehr mit.
Zeno schrieb: > Leute laßt mal die Kirche im Dorf, der TO macht schon lange nicht mehr > mit. Wenn man innerhalb von 24h nicht antwortet macht man nicht mehr mit? Ich werde mir verschiedene Lösungen genauer anschauen und auch mal durchsimulieren. Zu meiner Verteidigung möchte ich aber sagen, das ich das Relais noch nicht komplett ausgeschlossen hatte, ich war bloß der Überzeugung es müsste doch relativ einfach mit ein paar FETs gehen. Ich bedanke mich für alle antworten und werde berichten welche Lösung am Ende umgesetzt wurde.
Marc schrieb: > Ich bedanke mich für alle antworten und werde berichten welche Lösung am > Ende umgesetzt wurde. Das ist doch mal ein Wort
Marc schrieb: > Zu meiner Verteidigung möchte ich aber sagen, das ich das Relais noch > nicht komplett ausgeschlossen hatte, Darf es denn zu einer Unterbrechung beim Umschalten kommen? Zeno schrieb: > Bernd S. schrieb: >> Nur mal auf die Schnelle zusammen gespiced: > Mag ja alles funktionieren, aber noch mehr Aufwand um so ein simples > Problem zu lösen geht ja wohl nicht mehr. Welcher Aufwand? 7 Bauteile, davon sind 4 Widerstände.
Andreas B. schrieb: > Eben, genau deshalb habe ich nämlich die Diode im USB Zweig drin. Sonst > fließt der Strom im Netzteilbetrieb nämlich über die Body Diode in den > USB Anschluß rein, falls die NT Spannung zu groß wird. Nein, denn die Bodydiode sperrt doch in Richtung USB, auch in deinem Plan. Die Netzteilspannung kann schon deutlich größer werden. Sie sollte halt U_GSmax berücksichtigen. Das Problem ist eher, dass die Netzteilspannung zu niedrig ist. Denn dann schaltet der FET nicht ganz ab und es wird ein Teil oder der ganze Strom von USB gezogen.
HildeK schrieb: > Nein, denn die Bodydiode sperrt doch in Richtung USB, auch in deinem > Plan. Die Bodydiode geht doch von S zu D, umgekehrt zur normalen Leitrichtung des Mosfets. Jetzt bringst Du mich selbst durcheinander...
Andreas B. schrieb: > Die Bodydiode geht doch von S zu D, umgekehrt zur normalen Leitrichtung > des Mosfets. Jetzt bringst Du mich selbst durcheinander... Du machst mich jetzt auch stutzig, aber es ist wohl richtig: Es ist ja ein pMOS, da geht die Bodydiode in die andere Richtung. Der pMOS wird auch in der umgekehrten Richtung betrieben, das ist ja bei MOSFETs allgemein zulässig. Auch deshalb muss die Netzteilspannung mindestens so hoch sein, dass die B-Diode nicht leitet. Ist das ein Problem, dann müssten zwei antiserielle pMOS helfen. Ich merke mir das immer so: die Bodydiode ist durch dem Pfeil im Symbol bereits in der Durchlassrichtung gezeichnet. Ich hoffe, ich konnte dir Klarheit verschaffen :-)
HildeK schrieb: > Auch deshalb muss die Netzteilspannung > mindestens so hoch sein, dass die B-Diode nicht leitet. Ist das ein > Problem, dann müssten zwei antiserielle pMOS helfen. Das war in dem Fall jetzt falsch - sorry. Richtig wäre: deshalb braucht man die Diode in der Netzteilzuleitung.
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