J'aimerais utiliser une batterie Arduino Uno R3 alimentée par un enregistreur de données. Je veux le fournir directement avec une source d'alimentation de batterie rechargeable 5V régulée Step-Up à la puissance pin 5V.

Je ne veux pas le supporter avec 5V au PowerJack ou Vinparce que ce n'est pas nécessaire et que cela entraînerait une tension plus basse lorsqu'il est alimenté avec 5V à Vinet une dissipation de puissance inutile à U1.

Jetons un coup d'œil au schéma: http://arduino.cc/en/uploads/Main/Arduino_Uno_Rev3-schematic.pdf

Je l'ai édité, jetez un œil aux zones vertes et aux chemins bleus (ignorez d'abord la zone jaune):

Le simple fait de le fournir pin 5Vpourrait détruire le régulateur linéaire U1qui régule> 5V + Vinjusqu'à 5V, je le crains.

Question

• Est-il acceptable et sûr de fournir une alimentation 5 V + régulée pin 5V?
• Dois-je également le raccourcir Vin?

Malheureusement, il n'y a pas de schéma interne pour U1(NCP1117ST50T3G) dans la fiche technique .

Pour l'intérêt

Jetez un œil à la zone jaune: je me trompe ou la diode de protection est-elle inversée? Ne devrait-il pas avoir la catode USBVcc?

Modifier 1:

Comme trois réponses indiquent que ce serait le moyen le plus sûr d'alimenter l'Arduino en 5 V régulé via USB, permettez-moi de clarifier un peu ma question: j'aimerais ranger la configuration dans un petit boîtier, donc je veux éviter de brancher un Câble USB si possible.

Sauf à des fins de test où cela pourrait se produire par accident, il n'est pas possible que Vin/ VccUSBet Vcc 5Vsoient disponibles en même temps.

Voici une façon moins formelle de voir les choses: L'alimentation directe de la broche + 5V est (presque) exactement ce qui se passe lorsque l'Uno est alimenté via USB. Comme l'alimentation USB est parfaitement adaptée à la conception, votre configuration devrait également être correcte.

Le + 5V externe régulé peut également être fourni au réseau USBVCC, par exemple en utilisant un câble USB-B.

Selon la deuxième question, vous ne devez pas vous connecter à V_in. La sortie du NCP1117 peut alors devenir une source d'alimentation alternative et concurrente et il vaut mieux éviter cela.

La position officielle sur l'alimentation directe de la broche 5V de l'Arduino Uno est donc la suivante:

5V. Cette broche délivre un 5V régulé du régulateur sur la carte. La carte peut être alimentée par la prise d'alimentation CC (7 - 12V), le connecteur USB (5V) ou la broche VIN de la carte (7-12V). L'alimentation en tension via les broches 5V ou 3,3V contourne le régulateur et peut endommager votre carte. Nous ne le conseillons pas.

Cela étant dit, fournir une alimentation régulée de 5 volts au connecteur VUSB (non divisé en broche, AFAIK) devrait être la voie à suivre: c'est ainsi que la carte est normalement alimentée lorsqu'elle fonctionne avec un câble USB, donc la chute de tension est évidemment acceptable.

En outre, la seule chute de tension vers la ligne + 5 V lors de la prise de courant de VUSB est la chute à travers la résistance de mise en service du MOSFET FDN340P, entre 70 et 110 mOhms. Pour les opérations typiques qui n'impliquent pas de conduire des courants élevés hors de l'Uno, une demande de courant de 100 mA entraînerait une chute de tension de 11 mV , selon une estimation approximative.

Pour un moyen simple d'alimenter le VUSB, libérez simplement un câble USB en le coupant et appliquez les 5 Volts sur le VUSB et les broches de terre.

Non recommandé officiellement

Arduino (la société) ne recommande pas de fournir directement 5 volts, car:

1. Le public cible ne comprend pas toujours comment le schéma est conçu, et en tant que débutant / non-technicien, il voudrait que quelque chose de mal se produise, comme la connexion d'un 5 volts non réglementé à la 5Vligne et le soufflage, provoquant des appels / remboursements du service client / réparations / etcetera.
2. L'alimentation directe de 5 volts contourne la méthode de détection automatique / protection de tension.

Comment fonctionne la sélection d'alimentation USB / externe d'Arduino

L'alimentation directe de 5 volts est facile. L'alimentation USB le fait pratiquement, tout comme le protocole / en-tête ICSP. L'USB dispose d'un fusible PTC de 500 mA sur la ligne et d'un mosfet à canal p, qui en soi n'offre aucune protection. Mais il y a aussi le LMV358 étiqueté U5A, au-dessus de ce mosfet. Il s'agit d'un (demi) ampli-op, utilisé comme comparateur. S'il VINest détecté et supérieur à 3,3 volts, l'ampli-op entraîne la ligne basse, désactivant le mosfet, coupant USBVCCla 5Vligne. Cela vous permet d'utiliser VINet USBVCCen même temps sans problème. Sinon, vous auriez deux sources d'alimentation concurrentes sur le même rail (USB et le régulateur 5 volts).

Le mosfet a une diode corporelle

Cela fait partie de la construction du mosfet, interne et fonctionne comme une protection contre les inversions de tension, empêchant le 5Vrail d'alimentation de refluer vers le USBVCC. Il est désactivé lorsque le mosfet est activé et inversé lorsqu'il est désactivé.

Avertissements

1. NE CONNECTEZ PAS L'USB ET VOTRE 5V EN MÊME TEMPS!
   En entrant un 5 volts régulé dans la 5Vbroche, vous sautez le mécanisme de sélection de source d'alimentation utile. Vous pouvez tout aussi facilement connecter votre 5 volts au connecteur USB, ou entre le connecteur USB et le fusible USB PTC, mais cela vous fera avoir une limite de 500mA. Si vous avez besoin de plus de courant, vous pouvez contourner le fusible, mais pas le mosfet.
2. NE PAS COURT 5Và VIN!
   Le régulateur de 5 volts dans tous les cas, sera juste dandy, tant qu'il VINn'est pas utilisé.

Je pense que ça devrait aller.

De la fiche technique du NCP1117 , page 10:

D'après le son de la fiche technique, le régulateur possède des diodes de protection internes qui devraient facilement être en mesure de gérer la charge capacitive présente sur VIN(de son apparence (et de vous visser, étiquettes nettes et schéma non consultable), la capacité totale à travers VINest 47 uF).

En tant que tel, même si tous les condensateurs de la carte sont entièrement déchargés, le seul courant qui passera à travers les diodes de protection du régulateur est le courant requis pour charger ce seul condensateur de 47 uF.

Si vous êtes vraiment inquiet ou si vous voulez être extrêmement prudent, vous pouvez mettre une diode Schottky entre la broche 5V et la broche Vin. Cela empêchera tout courant inverse de traverser le régulateur (en gros, c'est la même chose que D1 dans le diagramme ci-dessus).

Vous pouvez également simplement sauter la broche Vin sur la broche 5V et alimenter simplement 5V dans la prise DC-in. Sachez que si vous nourrissez le plus arduino THN 5.5V, vous allez endommager quelque chose.

Une autre idée pourrait être de connecter une résistance 2,2k de + 5v au point étiqueté "CMP" qui est l'entrée non inverseuse de la broche 3 de l'ampli op. Cela désactivera l'alimentation USB + 5v de la carte tout en autorisant les communications USB.

Bien sûr, un interrupteur SPST pour éteindre la résistance serait bien aussi, vous pouvez donc désactiver cette nouvelle fonctionnalité. Le commutateur serait câblé en série avec la résistance 2,2k. Si vous ne prévoyez jamais d'utiliser à nouveau l'alimentation USB, cependant le commutateur ne sera pas nécessaire, seulement si parfois vous devez alimenter la carte avec l'alimentation USB sans entrée d'alimentation externe + 5v.

Quoi que vous testiez pour vous assurer que cela fonctionne en mesurant la sortie du LM358 lorsque vous connectez l'alimentation externe + 5v.

L'alimentation directe de 5 volts est facile. L'alimentation USB le fait pratiquement, tout comme le protocole / en-tête ICSP. L'USB dispose d'un fusible PTC de 500 mA sur la ligne et d'un mosfet à canal p, qui en soi n'offre aucune protection. Mais il y a aussi le LMV358 étiqueté U5A, au-dessus de ce mosfet. Il s'agit d'un (demi) ampli-op, utilisé comme comparateur. Si le VIN est détecté et supérieur à 3,3 volts, l'ampli-op entraîne la ligne basse, désactivant le mosfet, coupant l'USBVCC de la ligne 5V. Cela vous permet d'utiliser le VIN et l'USBVCC en même temps sans problème. Sinon, vous auriez deux sources d'alimentation concurrentes sur le même rail (USB et le régulateur 5 volts).

Hmm, n'est-ce pas à l'envers? Le diviseur de tension est connecté à l'entrée non inverseuse du comparateur, et le fait donc passer HAUT (+ 5 V) lorsque la tension du diviseur est supérieure à 3,3 V, et BAS lorsqu'il est inférieur à 3,3 V. Le MOSFET en mode d'amélioration du canal P est désactivé lorsque la tension de grille est ÉLEVÉE (c'est-à-dire Vgs = 0 V) ​​et activé lorsque la tension de grille est FAIBLE (c'est-à-dire Vgs = -5 V).

Le résultat est le même (une tension supérieure à 3,3 V au niveau du diviseur éteint le MOSFET et isole l'alimentation USB, et une basse tension au niveau du diviseur connecte l'alimentation USB au circuit) comme l'indique le paragraphe cité - mais je pense que les tensions indiquées il y a en arrière.

Je pense que le mieux à faire dans ce cas est d'alimenter l'arduino via le + 5V Pin à partir d'une source régulée 5V et, si jamais vous avez besoin de brancher USB pour coder ou d'imprimer des valeurs sur ordinateur, utilisez un câble USB avec son fil 5V coupé.

De cette façon, vous ne mettrez jamais votre arduino dans un combat de source d'énergie non plus. Mais vous n'aurez pas sa broche 3.3V. Pas vrai!!, Car le rail 5V ne va pas au régulateur de tension 3.3.