Zasilacze OR-ing (diodowe lub mosfetowe)

Mam dwie opcje zasilania na mojej płycie:

• USB 5.0 V.
• Gniazdo zasilania DC 5,0 V.

Moim zamiarem jest zaprojektowanie opcjonalnego zasilacza, ponieważ jedno z nich będzie używane jednocześnie. Możliwe rozwiązania pokazano poniżej:

Korzystanie z diod oring

lub przy użyciu dwóch p-mos

Możliwe problemy zaobserwowane w przypadku powyższych opcji:

• Używanie diody jest tanie i dobre, ale zwykła dioda daje spadek o 0,7 V, a dioda Schottky'ego daje spadek o 0,16 do 0,20 V, co również jest nie do przyjęcia, ponieważ mój zasilacz zalecany przez mój procesor IMX.28 wynosi 5,0 V i minimalne napięcie zasilania wynosi 4,75. Przy 0,2 V z diodą Schottky'ego 5,0 V sprowadza się do 4,80 V, a przestrzeń między zalecanym a zasilanym zasilaniem jest bardzo mniejsza.
• Potem pomyślałem o zastosowaniu p-mosfetów, które służą oringowi wraz z ochroną przed odwrotną polaryzacją, ale załóżmy przypadek, gdy oba zasilacze są pomyłkowo zasilane i istnieje niewielka różnica między zasilaniem USB a gniazdem DC, powiedz 4,9 V dla USB i 5.10 V dla gniazda DC. Następnie zasilanie gniazda DC może pompować prąd do gniazda USB, co może uszkodzić USB.

Czy jest jakaś inna lepsza i tania opcja, której powinienem użyć do zbierania zapasów, czy też coś jest nie tak z moją analizą?

Dostępne są układy scalone, które wykonują wszystko, w tym przełączające tranzystory MOSFET, pełna izolacja między wejściami itp.

Na przykład PS2115A od TI może automatycznie przełączać się między dwoma wejściami, obsługiwać 2A i jest obecnie dostępny w cenie 2,15 USD od DigiKey. Spójrz na rysunek 14, co chcesz.

Wiem, że to ma kilka miesięcy, ale tylko dla potomności:

Używanie dwóch PMOS, jak sugeruje OP, NIE będzie działać tak, jak zamierza. To błąd, który popełniłem w przeszłości. Tranzystory polowe skutecznie nie zrobią nic, aby zapobiec zasilaniu się jednego źródła zasilania w inne, ponieważ wewnętrzna dioda ciała będzie przewodzić z drenu do źródła, gdy będzie w odwrotnym kierunku. Zobacz ten wpis, aby dowiedzieć się więcej o diodzie ciała i jak / dlaczego jest ona utworzona.

Istnieją rozwiązania z dyskrecją (która zachwyca się korzystaniem z mosfetów z terminalem 4. ciała), ale proszę, zaufajcie mi, nie są one bardzo proste i wymagają nieco rozważenia z układem obwodów.

Edycja: Za pomocą 4 terminali FET usuwasz diodę ciała, więc potrzebujesz tylko jednej. Powinienem wspomnieć, że istnieje rozwiązanie wykorzystujące 3 terminale FET, wykorzystujące dwa PMO szeregowo, z połączonymi źródłami. Zobacz tę odpowiedź i notatkę dotyczącą aplikacji . Google „fet common source source switch”, aby uzyskać więcej informacji.

Alternatywą jest użycie PMIC (IC zarządzania energią), jak zalecili inni. Sprzedają PMIC, które mają funkcjonalność idealnej diody (bez spadku napięcia) i inne, które są bardziej specyficzne dla aplikacji. To naprawdę uprości twoje życie. Wyodrębnią niektóre zawiłości fizyki urządzeń i poradzą sobie z nimi znacznie skuteczniej niż można to zrobić przy pomocy dyskrecji. Checkout TPS2114 jako przykład.

Jeśli chcesz to zrobić z dyskrecją, możesz zwiększyć funkcjonalność swojego układu FET w następujący sposób:

Spowoduje to włączenie odpowiedniego FET po podłączeniu odpowiedniego źródła.

Wyobrażam sobie, że korzystniejsze byłoby ustalenie priorytetu źródła USB dla funkcji komunikacyjnych, więc pierwszeństwo ma połączenie obu źródeł przez wyłączenie źródła pakietu wtyczek.

Możesz wypróbować „idealne diody”, takie jak https://www.digikey.com/product-detail/en/maxim-integrated/MAX40200AUK-T/MAX40200AUK-TCT-ND/7599791 - w przypadku rozwiązania wejściowego ORing nie potrzebuję przerywnika, może to załatwić sprawę.