Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Spannungsquellen und Schutz der USB-Buchse


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Frank N. (antony)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo,

ich habe zwei Spannungsquellen: einerseits die USB-Buchse am PC und
andererseits eine externe Spannungsversorgung mit einem 5V / 3A
Netzteil.

Jedes Mal, wenn ich eine der beiden Spannungsquellen anschließe –
entweder über die USB-Buchse jenachdem ob der Verbraucher nur 0,5A oder 
2,5A benötigt über das Netzteil – muss ich
entsprechend den Jumper umsetzen.

Da ich mir das manuelle Umsetzen des Jumpers sparen möchte, habe ich mir
eine Schaltung mit zwei Dioden überlegt. Diese sollen die Spannungen
zusammenführen, sodass der Verbraucher immer versorgt wird.

Meine Frage: Würde es meiner PC-USB-Buchse schaden, wenn gleichzeitig
das Netzteil angeschlossen ist?

Worauf muss ich achten, damit dabei nichts schiefgeht?

Vielen Dank im Voraus für eure Hilfe!

Gruß
Frank

: Bearbeitet durch User
von Jörg R. (solar77)


Lesenswert?

Funktioniert Dein Verbraucher mit ca. 4,3V ?
Abgesehen davon ist das eine übliche Methode.

Sollte eine der Dioden durchlegieren liegt natürlich die Spannung der 
anderen Spannungsquelle an der der defekten Diode an.

Ohne Spannungsverlust ginge es mit einem Relais.

: Bearbeitet durch User
von Frank N. (antony)


Lesenswert?

Hi, der Verbraucher benötigt schon seine 5V

von Jörg R. (solar77)


Lesenswert?

Frank N. schrieb:
> Hi, der Verbraucher benötigt schon seine 5V

Dann geht es nicht mit Dioden.

: Bearbeitet durch User
von Frank N. (antony)


Lesenswert?

was wäre da eine Abhilfe?
es muss klein auf der Platine sein.

von Jörg R. (solar77)


Lesenswert?

Frank N. schrieb:
> was wäre da eine Abhilfe?
> es muss klein auf der Platine sein.

Ein Relais, wie schon weiter oben geschrieben.

: Bearbeitet durch User
von Frank N. (antony)


Lesenswert?

und wer oder was soll das Relais Steuern?

: Bearbeitet durch User
von Jörg R. (solar77)


Lesenswert?

Frank N. schrieb:
> und wer oder was soll das Relais Steuern?

Das Relais schaltet den Verbraucher zwischen den 2 Quellen um.
Mit Strom versorgt wird das Relais von einer der Spannungsquellen.

: Bearbeitet durch User
von Frank N. (antony)


Lesenswert?

Jörg R. schrieb:
> Frank N. schrieb:
>> und wer oder was soll das Relais Steuern?
>
> Das Relais schaltet den Verbraucher zwischen den 2 Quellen um.
> Mit Strom versorgt wird das Relais von einer der Spannungsquellen.

wie steuere ich das Relais?

von Jörg R. (solar77)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Frank N. schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> Frank N. schrieb:
>>> und wer oder was soll das Relais Steuern?
>>
>> Das Relais schaltet den Verbraucher zwischen den 2 Quellen um.
>> Mit Strom versorgt wird das Relais von einer der Spannungsquellen.
>
> wie steuere ich das Relais?

Auf die schnelle gezeichnet so..

https://www.mikrocontroller.net/attachment/659555/IMG_2742.jpg

Wird das USB-Netzteil gesteckt zieht das Relais an und schaltet die Last 
auf die USB-Versorgung.

Kann natürlich auch so verschaltet werden dass das andere Netzteil das 
Relais versorgt und die Umschaltung übernimmt.

: Bearbeitet durch User
von Frank N. (antony)


Lesenswert?

Jörg R. schrieb:

>
> Wird das USB-Netzteil gesteckt zieht das Relais an und schaltet die Last
> auf die USB-Versorgung.
>
> Kann natürlich auch so verschaltet werden dass das andere Netzteil das
> Relais versorgt und die Umschaltung übernimmt.

OK, aber jetz finde mal ein Relais, der 3A aushält der auch noch in ein 
DIP Format steckt oder sehr kleines Bauform hat.

von Jörg R. (solar77)


Lesenswert?

Frank N. schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>
>>
>> Wird das USB-Netzteil gesteckt zieht das Relais an und schaltet die Last
>> auf die USB-Versorgung.
>>
>> Kann natürlich auch so verschaltet werden dass das andere Netzteil das
>> Relais versorgt und die Umschaltung übernimmt.
>
> OK, aber jetz finde mal ein Relais, der 3A aushält der auch noch in ein
> DIP Format steckt oder sehr kleines Bauform hat.

Ja, und vorher backe ich Dir noch einen Kuchen😀🍰

Sorry, Du wolltest eine Lösung, und die hast Du bekommen. Und natürlich 
gibt es kleine Relais die 3A schalten können.

: Bearbeitet durch User
von Christian M. (christian_m280)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Erzählt doch keinen Käse mit Relais und so! MosFet ist längst erfunden! 
Zweimal Anhang und fertig!

Gruss Chregu

von Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)


Lesenswert?

@TO
Was hindert Dich daran einfach immer mit dem ext. Netzteil zu versorgen 
und dieses ganze Umschalterei zu lassen?

von Frank K. (fchk)


Lesenswert?

Jörg R. schrieb:
> Frank N. schrieb:
>> Hi, der Verbraucher benötigt schon seine 5V
>
> Dann geht es nicht mit Dioden.

Es gibt "Ideale Dioden". Das sind MOSFETs, die durch einen Controller 
gesteuert werden. Da die MOSFETs keine Diodenspannung haben, hast Du da 
auch keinen Spannungsabfall.

Da gibts z.B. sowas wie das hier:
https://www.analog.com/en/products/ltc4415.html
Der hat noch weitere Funktionen:
- einstellbare Strombegrenzung
- Eingangspriorisierung (d.h bei Versorgung von USB und Netzteil kommt 
der Strom nur aus dem Netzteil)
- Statuspins für einen uC

fchk

von Frank N. (antony)


Lesenswert?

Christian M. schrieb:
> Erzählt doch keinen Käse mit Relais und so! MosFet ist längst erfunden!
> Zweimal Anhang und fertig!
>
> Gruss Chregu

Hi,

die Schaltung tut aber nicht was ich will. oder sehe ich das falsch?

von Frank N. (antony)


Lesenswert?

Michael schrieb:
> @TO
> Was hindert Dich daran einfach immer mit dem ext. Netzteil zu versorgen
> und dieses ganze Umschalterei zu lassen?

ganz einfach, benötigt der Verbraucher nur 500mA, dann reicht es, wenn 
es über die PC USB versorgt wird. Andernfalls muss man sich noch einen 
Netzteil anschaffen.

von Frank N. (antony)


Lesenswert?

Frank K. schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> Frank N. schrieb:
>>> Hi, der Verbraucher benötigt schon seine 5V
>>
>> Dann geht es nicht mit Dioden.
>
> Es gibt "Ideale Dioden". Das sind MOSFETs, die durch einen Controller
> gesteuert werden. Da die MOSFETs keine Diodenspannung haben, hast Du da
> auch keinen Spannungsabfall.
>
> Da gibts z.B. sowas wie das hier:
> https://www.analog.com/en/products/ltc4415.html
> Der hat noch weitere Funktionen:
> - einstellbare Strombegrenzung
> - Eingangspriorisierung (d.h bei Versorgung von USB und Netzteil kommt
> der Strom nur aus dem Netzteil)
> - Statuspins für einen uC
>
> fchk

Hi,

das hier ist, denke ich, wonach ich suche.
aber ich weis nicht, wie ich das bei mir in die Schaltung implementieren 
soll bzw. beschalten soll.

von Paul B. (paule201)


Lesenswert?


von Frank K. (fchk)


Lesenswert?

Frank N. schrieb:

>> fchk
>
> Hi,
>
> das hier ist, denke ich, wonach ich suche.
> aber ich weis nicht, wie ich das bei mir in die Schaltung implementieren
> soll bzw. beschalten soll.

Das kannst Du nachlesen:
Datenblatt:
https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/4415fa.pdf

Und da Seite 13 Fig 5. Primary Power ist Dein Netzteil, Secondary Power 
ist USB 5V. Wie man die Widerstände ausrechnet, steht da auch.

Wenn Du nur eine einfache Lastverteilung ohne Priorisierung brauchst, 
dann hängst Du EN1 einfach auf IN1 und !EN2 auf GND.

Wenn Du die Signalisierungspins nicht brauchst, lass sie offen.

Wenn Du mehr wissen willst: steht alles im Datenblatt.

fchk

von Christian M. (christian_m280)


Lesenswert?

Frank N. schrieb:
> die Schaltung tut aber nicht was ich will. oder sehe ich das falsch?

Äh doch. Oder ich verstehe was falsch! Du brauchst sie zwei Mal anstelle 
der Dioden. Bei mir macht sie genau das!

Gruss Chregu

Edit: sieh Dir auch die Schaltung im ähnlichen Thread an: 
Beitrag "Re: LM2596(-ADJ) bei Vout>Vin"

: Bearbeitet durch User
von Christian M. (christian_m280)


Lesenswert?

Christian M. schrieb:
> Lesenswert?
>
>   -3

Darf ich bitte wissen warum?

Gruss Chregu

von Jörg R. (solar77)


Lesenswert?

Christian M. schrieb:
> Christian M. schrieb:
>> Lesenswert?
>>
>>   -3
>
> Darf ich bitte wissen warum?

Lies den Anfang deines Kommentars noch einmal, vielleicht kommst Du dann 
selbst drauf…

Fändest Du es ok wenn man deinen Vorschlag als Käse bezeichnen würde, 
anstatt ihn als einen möglichen Lösungsvorschlag zu sehen, mal ganz 
davon abgesehen das Relais nach wie vor in vielen Anwendungen verwendet 
werden.

: Bearbeitet durch User
von Christian M. (christian_m280)


Lesenswert?

Jörg R. schrieb:
> Lies den Anfang deines Kommentars noch einmal

Ja Du hast Recht! Das war dumm und unüberlegt von mir! Es tut mir so 
leid!

Gruss Chregu

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.