Arduino電源装置の仕組み


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誰かがこのarduinoボードの電源動作の分析で私を助けてくれますか

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私の理解に、

  1. DCジャックを介してDC電力が存在する場合、DC電圧がMC33269レギュレータに供給され、+ 5Vを生成します。この同じ電圧がR10 / R11分圧器を介してコンパレータの+端子に供給され、FT232RLの3.3v OUTPUTが-端子に供給されます。正の微分結果は出力をハイにします。ただし、2番目のコンパレータとFETへの影響はわかりません
  2. ボードに電源を供給するためにUSBコネクタを使用すると、どうなるかわかりません。

大きいバージョン:

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回答:


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この回路図の品質には感心しません。だれかがこのアイテムを色なしでEagleにエクスポートするのが面倒なので、Eagle以外の人には何の意味もありません。次に、左側に2つの謎のブロックがあります。一番上のものは、5VとGNDをキャップで覆って示していますが、電源に接続されているものが何であるかについてのヒントはありません。下の方はPWRINとGNDに接続されていますが、実際には何であるかについてのヒントはありません。彼らが少し明白なことを正しくすることさえできず、この混乱を公に示すにはあまりにも恥ずかしいものにすべきである彼らの仕事のプライドを明らかに欠いているので、私はこの人または組織からあまり信用しません。私は、これはArduinosがちょうどダミー用マイクロコントローラ、マイクロコントローラにもないことをもう一つの確認です推測することによりダミー。

とにかく、あなたの質問に戻りましょう。ポイントは、USB電源とPWRIN電源ラインをアクティブに切り替えることです。PWRINが存在する場合、USB電源が利用可能かどうかにかかわらず常に使用されます。VINを使用するには、R10とR11で2で除算した後、VCC30を超える必要があります。名前から、6Vであると推測できます。これは、IC4が信頼できる5Vを出力するために必要な最小値である可能性があります(IC4の部品番号を認識していないため、確認しませんでした)。あなたは正しい、IC5Bに目的はありません。これはユニティゲインバッファーですが、IC5Aの出力は同じインピーダンスと駆動能力を持つ必要があります。

T1の向きに注意してください。FETボディダイオードは、USB電源電圧を常に5Vネットに供給します。これにより、システムがブートストラップし、ボードがUSBのみから電力を供給されている場合、最終的にFETを完全にオンにすることができます。外部電源が使用されている場合、FETはオフになり、ダイオードの降下により、USB電源から大量の電流が引き出されなくなります。


Arduinoチームに少し厳しいと思いませんか?ちなみに、色を使わずに画像をエクスポートすることに失敗しました。申し訳ありませんが、イーグルは使用しないので、最初に目にしたことだけを実行しました。そして、本当にありがとう、それは本当に非常に役に立ちました
TiOLUWA

@TiOLUWA:それは意味がありません。回路図を作成しなかった場合、なぜ最初にイーグルを実行したのですか?回路図を見ている人は、それがどのソフトウェアで作成されたのかを気にする必要はありません。そのため、通常はPDFとしてエクスポートされます。いずれにせよ、他の愚かさはまだ残っています。
Olin Lathrop

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@OlinLathrop通常、PDFと利用可能な回路図の編集可能なコピーがあります。これは、「オープンハードウェア」の概念をサポートし、人々が自由に変更して独自のボードを作成できるようにするのに役立ちます。色については、回路図の色に問題がありますか?色が何かを意味している場合や、色が薄すぎて見えない場合は問題が発生しますが、ここではそうではないと思います。ただし、ラベルのない箱をそのままにしておく人からの回路図を信頼しないなど、他のすべての点には同意します。
Kellenjb

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ワイヤーとコンポーネントの比較では色がわかりやすいので、色が情報の表示に非常に役立つと思います。これは、中に生成されたものをソフトウェアから完全に分離されている。
Kellenjb

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-1、回路図の配色のみに基づいたArduinoに対する怒りの怒りと嘲笑はばかげています。百音2色を使用する回路図で混乱した人は、回路設計について助言するべきではありません。
Cerin、2015

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このArduinoの電源は、接続されている電源に関係なく、「正しいことを行う」ように設計されています。

正しいこと

「正しいこと」は:

  • 人がUSBケーブルのみを接続すると、+ 5Vラインによって電力が供給されるCPUおよびその他すべては、+ 5V USB電源から電力が供給されます。
  • 人が12 Vのウォールウォートのみを正しく差し込むと、CPUと+ 5Vラインから電力が供給されるすべてのものは、ウォールウォートから電力供給される+ 5V電圧レギュレータから電力が供給されます。
  • 人がUSBケーブルとウォールウォートの両方を同時に正しく差し込むと、すべての電力はウォールウォートから供給され、USBホストに電力が「逆流」しません。
  • 人がケーブルを抜き差しし続けると、電力はスムーズに一方から他方へと移行します。そのため、少なくとも1つが常に正しく接続されている限り、CPUは中断されずに動作し続けます。
  • 人が12 Vの壁いぼを誤って差し込んだとき(極性が逆)-壁いぼへの電流の流れがない、または損傷がないため、システムはまったく同じように動作するその壁のいぼはまったく接続されていません。

壁いぼの力

多くのシステムは、各電源に1つのダイオードを使用して、入力電圧が高い方からシステムに電力を供給します。これにより、「スムーズな遷移」要件が自動的に処理されます。

ダイオードは、コンセントの電源側で正常に動作します。

USBパワー

残念ながら、USB電源側のダイオードはArduinoでは機能しません。USB電源のみで実行している場合、ダイオードドロップ(通常は約0.6 V)により、すべてがUSB電源よりも低いダイオードドロップで実行されるため、通常は4.4 Vであり、明らかに(?)不十分です。

ミステリーパーツ

Arduino回路図の新しいバージョンでは、21ピンのバレルプラグであることを示す3ピンボックスに「電源DC 21mm」というラベルが明確に付けられています。

Arduino回路図の左上にある謎の「4」および「8」ピンは、8ピンデュアルオペアンプの電源ピンです。このオペアンプは、ここではコンパレータとして使用されています。

思い

なぜ設計者がコンパレータICを使用しなかったのか、または設計者が1つのオペアンプだけで十分なのに、なぜパッケージで両方のオペアンプを使用したのかはわかりませんが、それは明らかに機能するので、 「間違っている」と言います。

オペアンプとpFETは、「理想的なダイオード」に非常に近いものを実装します。USBコードのみが接続されている場合、オペアンプはpFETをハードオンに駆動し、pFET両端の電圧降下を0.1 V未満にします(したがってすべてが5.0 Vに近いもので動作します。

以前は何も接続されていなかったArduinoにUSBコードを接続すると、pFET "T1"のボディダイオードにより、USBケーブルからの電力が漏れ、オペアンプの電源電圧が最大約4.6 Vまでブートストラップされます。 、オペアンプをパワーアップするのに十分以上であり、その後、pFETをハードオンにして、電圧を4.9 V以上に引き上げます。

人がウォールウォートをArduinoの電源ジャックに差し込むと、オペアンプがpFETを完全にオフにします。pFETボディダイオードは、電圧レギュレータからUSBホストへの逆洗を防止します。原則として、USB電力はpFETボディダイオードを通ってArduinoに流れ続ける可能性がありますが、USB電力は壁のいぼから生成される調整電圧と同じ電圧に近いので、それほど重要ではありません。

PS:小さな会社が250 000枚のボードを販売しているとき、私は個人的に「ダミー」ではなく「成功」という言葉を使います。

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