Arduino电源如何工作


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有人可以帮我分析一下arduino板的电源工作原理吗

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据我了解

  1. 在通过直流jac的直流电源存在的情况下,直流电压被馈送到MC33269稳压器以产生+ 5V。相同的电压通过R10 / R11分压器馈入比较器的+端子,而FT232RL的3.3v OUTPUT馈入-端子。正差分结果将输出驱动为高电平。但是,我不确定对第二个比较器和FET的影响
  2. 当使用USB连接器为开发板供电时,我不确定会发生什么。

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Answers:


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我对这个原理图的质量没有印象。有人懒于将其导出到Eagle中而没有颜色,这对Eagle以外的人来说没有任何意义。然后,在左边有两个神秘的方块。最上面的显示的是5V和GND,两端有一个帽盖,但没有任何迹象表明连接电源的东西是什么。底部的一个连接到PWRIN和GND,但实际上没有任何提示。我对这个人或组织不太信任,因为他们甚至无法正确处理一些显而易见的事情,并且显然对他们的工作缺乏自豪感,而这本来就太令人尴尬而无法在公共场合显示出来。我想这是一个更加确认Arduinos不只是微傻瓜,而且微控制器假人。

无论如何,回到您的问题。看来关键是要在USB电源和PWRIN电源线之间进行主动切换。如果存在PWRIN,则无论USB电源是否可用,都将始终使用它。为了使VIN有用,在用R10和R11除以2后,它必须高于VCC30。从名称中,我们可以猜测为6V,这可能是IC4可靠输出5V所需的最低电压(我无法识别IC4的部件号,也没有检查)。没错,IC5B没有任何目的。它是一个单位增益缓冲器,但IC5A的输出应具有相同的阻抗和驱动能力。

请注意,T1的定向方式是,FET体二极管始终使USB电源电压进入5V网络。如果电路板仅由USB供电,则这可以使系统自举,并最终完全打开FET。如果使用外部电源,则FET将关闭,二极管压降将阻止从USB电源汲取大量电流。


您对Arduino团队有点苛刻吗?顺便说一句,我无法导出没有颜色的图像,对此感到抱歉,我不使用eagle,所以我做了我认为可能的第一件事。非常感谢,这确实非常有帮助
TiOLUWA 2012年

@TiOLUWA:那没有道理。如果您没有绘制原理图,那么为什么首先要在其上运行Eagle?人们在查看原理图时不必知道也不关心它是用什么软件制作的,这就是为什么通常将其导出为PDF的原因。无论如何,其他愚蠢仍然存在。
Olin Lathrop 2012年

1
@OlinLathrop通常提供可用的PDF文件和原理图的可编辑副本。它有助于支持“开放硬件”概念,使人们可以根据需要对其进行修改并创建自己的板。至于颜色,是否有彩色示意图的问题?如果颜色代表某种含义,或者颜色太浅而看不到,我可以看到一个问题,但是我不认为这是事实。但是,我确实同意您的所有其他观点,包括不信任那些没有标签的人留下的示意图。
Kellenjb'2

5
实际上,我认为颜色有助于更好地呈现信息,因为更容易分辨什么是导线还是组件。这是它在产生什么样的软件完全独立。
Kellenjb

7
-1,关于基于Arduino配色方案的Arduino的愤怒和嘲笑是愚蠢的。任何对使用两种颜色的原理图感到困惑的人都不应在电路设计方面提供建议。
塞林2015年

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不论插入哪种电源,此Arduino电源都旨在“做正确的事”。

正确的事情

“正确的事情”是:

  • 当一个人仅插入USB电缆时,由+ 5V线供电的CPU和其他所有部件都由+ 5V USB电源供电。
  • 当一个人仅正确插入12 V壁式电源适配器时,由+ 5V线供电的CPU和其他所有部件均由由壁式电源适配器供电的+ 5V电压调节器供电。
  • 当一个人同时正确插入USB电缆和壁式电源适配器时,所有电源都来自壁式电源适配器,并且没有电源“回流”到USB主机。
  • 当一个人不断插拔电缆时,电源会平稳地从一个过渡到另一个,因此只要始终正确插入至少一个电源,CPU就会继续不间断运行。
  • 如果(不是“如果”!),一个人错误地插入了12 V壁式疣-反极性-没有电流流入或流出壁式疣,则不会造成损害,并且系统的行为与根本没有插入壁疣。

壁疣力量

许多系统为每个电源使用1个二极管,以从较高的输入电压为系统供电,从而自动满足“平稳过渡”的要求。

二极管在壁疣电源侧工作良好。

USB电源

las,USB电源侧的二极管不适用于Arduino。仅使用USB电源供电时,二极管压降(通常约为0.6 V)会使所有器件的二极管压降都低于USB电源-因此通常为4.4 V,这显然不足(?)。

神秘零件

更高版本的Arduino原理图清楚地标记了3针盒“ DC 21mm的电源”,表示21毫米的桶形插头。

Arduino原理图左上方的神秘的“ 4”和“ 8”引脚是8引脚双运放的电源引脚。该运算放大器在这里用作比较器。

思想

我不知道为什么设计者不使用比较器IC,或者为什么当一个运放就足够时,设计者为什么在封装中同时使用两个运放-但由于显然可以使用,所以我不打算说这是“错误的”。

运算放大器和pFET的实现方式非常接近“理想二极管”:当仅插入USB线时,运算放大器将pFET硬导通,从而使pFET两端的电压降小于0.1 V(因此一切都在足够接近5.0 V的电压下运行)。

当有人将USB线插入以前没有插入任何东西的Arduino时,pFET“ T1”的体二极管可使USB电缆的电源泄漏到足以引导高达4.6 V的运算放大器电源电压的位置,足以为运算放大器加电,然后将pFET硬导通,从而将电压一直拉至4.9 V以上。

当有人将壁式电源适配器插入Arduino电源插孔时,运算放大器会严格关闭pFET。pFET体二极管可防止来自电压调节器的电源反冲至USB主机。原则上,USB电源可以继续通过pFET体二极管流入Arduino,但这将是无关紧要的,因为USB电源与壁疣产生的稳压电压接近相同的电压。

ps:当一家小公司卖出25万块木板时,我个人使用“成功”一词,而不是“假人”。

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