ESP32 NodeMCU: Versorgung mit USB und EXT 5V

[Georg W. (georg1010)]

Schönen guten Tag,

habe eine ESP32 NodeMCU-Platine von AZ Delivery und habe folgende 
Situation mit der Versorgungsspannung:

Beim Entwickeln des Programms mit der Arduino IDE wird die ESP32 
NodeMCU-Platine  über die USB Schnittstelle versorgt und dabei auch die 
serielle Schnittstelle zur Ausgabe am Bildschirm verwendet. Es erfolgt 
dabei noch keine externe Versorgung (über den EXT 5V Eingang) der ESP32 
NodeMCU-Platine.

Wenn dann (einmal) die Programmierung abgeschlossen ist und das Programm 
arbeitet, wird die ESP32 NodeMCU-Platine extern über den "EXT 5V" 
Eingang versorgt und der USB-Anschluss nicht verwendet.
Wenn ich nun im Betrieb - mit der externen Versorgung - die serielle 
Schnittstelle zeitweise über den USB-Anschluss benötige 
(Bildschirmausgabe), könnten zwei Spannungsversorgungen "gegeneinander" 
arbeiten und Ausgleichströme fließen, die zu einem Defekt der Platine 
führen oder den USB-Port am Notebook zerstören.

Kennt jemand eine zusätzliche verlässliche Schaltung, die mir dieses 
Problem löst?

LG
georg1010

[Stefan F. (Gast)]

Solange beide Spannungsquellen nur wenig von den 5V abweichen, brauchst 
du dir da keine Sorgen machen. Der Innenwiderstand vom USB Kabel, den 
Steckverbindungen und den typischerweise vorhandenen Polyfuse 
Sicherungen im Computer wird den Strom auf ein erträgliches Maß 
begrenzen.

[Timmo H. (masterfx)]

Georg W. schrieb:
> Kennt jemand eine zusätzliche verlässliche Schaltung, die mir dieses
> Problem löst?

Ist schon auf dem Board drauf. VUSB geht über eine Diode an EXT 5V.

[Georg W. (georg1010)]

Timmo H. schrieb:
> Georg W. schrieb:
>> Kennt jemand eine zusätzliche verlässliche Schaltung, die mir dieses
>> Problem löst?
>
> Ist schon auf dem Board drauf. VUSB geht über eine Diode an EXT 5V.

Danke dir Timmo,
aber was ist, wenn die Spg am VBUS höher ist als an "EXT_5V" - Diode in 
Durchlassrichtung!?

Abhilfe: An "EXT_5V" höhere Spannung als an VBUS (USB) ist, anlegen
Werde im Datenblatt nachsehen, wie groß die Spannung am "EXT_5V" sein 
darf, ohne das der Chip schaden nimmt.
Nachteil: Der Chip muss die "Überspannung" permanent verheizen.
Grüße georg1010

[Stefan F. (Gast)]

Georg W. schrieb:
> aber was ist, wenn die Spg am VBUS höher ist als an "EXT_5V" - Diode in
> Durchlassrichtung!?

Das darf sowieso nicht nicht sein.

So eine Diode leitet erst ab ca 0,3V oder 0,6V Differenz - je nach 
Bauart.

[Georg W. (georg1010)]

Habe im Datenblatt nachgesehen:

1,5 V <= (Vin-Vout) <= 12V

@Vout=3,3V: Vin min = 3,3 + 1,5 =  4,8V
            Vin Max = 3,3 + 12  = 15,3V

Werde 6V an Vin anlegen. Denke das ist dann OK (oder?)

Grüße georg1010

[Timmo H. (masterfx)]

Georg W. schrieb:
> 1,5 V <= (Vin-Vout) <= 12V
>
> Vin Max = 3,3 + 12  = 15,3V
Das gilt nur für die Line Regulation. Vmax ist wie bei den Absolut 
Maximum Ratings zu lesen 15V (sonst dürfte ja die 5V Variante 17V Vin 
haben, was natürlich nicht so ist). Aber in diesem Fall egal. Alles > 
4.8V und < 15V sollte dir keine Probleme bereiten (außer natürlich dass 
bei 15V die Verlustleistung etwas zu hoch sein dürfte), wobei die ~400mA 
vom ESP ja auch meist nur kurzzeitige Peaks sind in den meisten 
Anwendungsfällen, wenn du nicht gleich ESP32 CAM zu streamen drauf hast.

[Manfred (Gast)]

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Solange beide Spannungsquellen nur wenig von den 5V abweichen,
> brauchst du dir da keine Sorgen machen.

So arbeitet man nicht, Pfuschertip.

Georg W. schrieb:
> Kennt jemand eine zusätzliche verlässliche Schaltung,

Wenn man sich nicht auf eine Rückwärtsdiode oder Schaltung auf dem ESP 
(oder anderen Board) verlassen mag, baut trennt man die Spannung einfach 
ab:
Beitrag "Re: Klone-ARDUINO und externe 5V-Versorgung"

Hat man generell Bedenken, dass am PC etwas passieren könnte:
Beitrag "Re: Benötigt man für µC Boards (Arduino, Launchpad, Raspberry Pi) eine galvanische Trennung für USB?"

[Stefan F. (Gast)]

Manfred schrieb:
> So arbeitet man nicht, Pfuschertip.

Sage das dem Designer des Arduino Boardes. Ich kann nichts dafür, dass 
die dort keine Umschalter vorgesehen haben. Man hätte wenigstens einen 
Jumper vorsehen können.

[Manfred (Gast)]

Stefan ⛄ F. schrieb:
>> So arbeitet man nicht, Pfuschertip.

Du hättest bitte vollständig zitieren dürfen:
Stefan ⛄ F. schrieb:
> Solange beide Spannungsquellen nur wenig von den 5V abweichen,
> brauchst du dir da keine Sorgen machen.

Ich schieße gegen Deine Aussage, sich keine Sorgen machen zu brauchen, 
wenn die Abweichung gering ist. Das mag gutgehen, aber ich sehe es als 
Pfusch.

> Sage das dem Designer des Arduino Boardes.

Grundsätzlich haben die Arduino-Entwickler das bedacht, auf dem Uno mit 
einem FET, auf dem Nano mit einer Diode.

ESP32 ist kein Arduino-Board, oder inzwischen doch?

Wenn ich mir die Schaltung vom Espressiv-DevBoard angucke, soll auch da 
eine Diode in der Plusleitung vom USB sein. Tut nicht weh, da der ESP eh 
nur 3,3V bekommt.

Das kann man nachgucken / nachmessen, oder sich eben eine USB-Leitung 
bauen, wo Plus getrennt ist.