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Circuit alim d'une carte a partir de deux sources ( batterie 7.5v & USB OTG)

 

tinana
tinana ★★★☆☆☆☆ 05/07/2017, 00h18 #1  
Bonjour,

Je suis entrain de concevoir ma propre carte ARDUINO ZERO customisé .
j'ai cherché dans le net le schéma de la carte ARDUINO ZERO et j'ai trouveé ces deux shcémas ,

schéma 1 du site adafruit: https://cdn-shop.adafruit.com/produ...o-schematic.pdf

schéma 2 : https://www.arduino.cc/en/uploads/M...o-schematic.pdf

normalement les deux schémas sont identiques.


la carte peut etre alimentée a partir de 3 sources (voir image attachée 'schema-alim-simplifie'):
- a partir d'un Connecteur d'alimentation DC externe (12-7V)
- a partir du premier USB1 qui est connecté au microcontrolleurs du débogage
- a partir du dexième USB2 qui est connecté au microcontrolleurs principale, cet USB est un USB OTG ce qui veut dire qu'il peut fonctionner comme un esclave ou comme un maitre. et lorsqu'il fonctionne en maitre c'est lui qui va fournir l'alimentation au cable USB.

Dans mon montage je vais me debarraser du circuuit integré de débogage, ce qui veut dire que l' USB1 va etre supprimé. Donc il me reste seulement l'alim externe et l' USB2 (OTG) pour alimenter ma carte.

Suivant le schéma 1 (page 3) , le transistor Q200 et les deux resistances R206 et R205 vont etre supprimés, le transistor Q200 etant le responsible de connecter ou non la VCC de l'USB 1 vers +5v du circuit grace au deux resistance R206 et R205 qui forment un pont de diviseur et qui detectent ou pas la presence de tension dans le connecteur externe DC.



Ci-joint vous trouviez le schéma modifié 'schema modifié.png' dont j'ai laisser que l'alim externe et le USB OTG.
J'ai un petit soucis dans le circuit de commande de l'USB OTG. Donc voici mes questions

1/ le schéma 1 et schéma 2 ne sont pas coherent, la resistance R207 '1M ohm' n'est pas placé de la meme facon dans les deux schémas , dans le schéma 1 elle est placé entre G et S du Q201 tandisque dans le schéma num 2 elle est placé entre la source et le 5V.
De meme pour la resistance R208 '0ohm' qui court -circute le Q201 est ce que je dois la mettre ou pas , car dans le 2 eme schema il y est ecrit DNP 'Do not populate'


2/

- le USB OTG en mode esclave (coté Arduino) normalement recoit la tension dans le USB depuis le maitre. dans ce cas comment la tension de l'USB arrive a l'entrée du régulateur 3.3V ?
est ce qu'elle passe a travers le transistor Q201, et si dans le cas ou l'alim externe est branché on aura deux source 5v en parallelle ?

dans le cas ou le USB OTG est en mode maitre donc la carte doit fournir la tension 5V vers le USB. Comment ca se fait ? A travers aussi le transistor Q201 ? Dans ce cas la tension/courant peut passer du source vers le drain ?

Merci de m'expliquer un peut le circuit de commande dans les deux cas maitre/esclave,
Miniatures attachées
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Nom :  schema-alim-simplifie.png
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Nom :  schema modifié.png
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Dernière modification par tinana 05/07/2017 à 00h23.
Nicomedus
Nicomedus ★★★★★☆☆ 05/07/2017, 22h01 #2  
Sans avoir analysé tout le schéma 2 , je peux dire que vu la position de R20, Q201 ne peut pas fournir de courant. Le schéma 1 semble plus correct de ce point de vue.
SerDes
SerDes ★★★☆☆☆☆ 06/07/2017, 13h17 #3  
Salut,

le schema 1 me parait aussi etre le plus correct concernant R207.

La presence de R208 (=0 ohm) ne permet pas d'avoir une gestion "automatique" de deux alims en meme temps, donc moi je ne la mettrais pas.

2/- le USB OTG en mode esclave (coté Arduino) normalement recoit la tension dans le USB depuis le maitre. dans ce cas comment la tension de l'USB arrive a l'entrée du régulateur 3.3V ?


si les deux tensions presentes sont bien équilibrées (~5V) alors c'est l'alim externe qui est prioritaire. Dans tous les cas c'est la diode interne du FET qui doit arbitrer, et il n'y a pas de probleme.

Dans l'autre cas que tu cites, a partir du moment ou la grille du PMOS est a zero volt (avec le controle qui va bien sur USB_HOST_ENABLE), le courant passe a travers le transistor.
tinana
tinana ★★★☆☆☆☆ 06/07/2017, 14h45 #4  
merci pour vos reponses,

Un petit UPDATE,
Arduino a deux version presque identique de la carte, l'arduino zero et l'arduino zero PRO. apparement la société Arduino s'est divisé en deux arduino.cc et arduino.org

j'ai cherché dans le site officiel de l'ARDUINO ZERO PRO et j'ai trouve le schéma officiel : http://download.arduino.org/product...-Pro-V3-SCH.pdf
et apparament ce schéma ressemble au schéma 1

donc dans leur spec ils disent que la carte peut etre alimenté depuis 3 sources, qui sont respectivement et dans l'ordre:
- source externe
- USB du Débogueur intégré
- Target USB (USB OTG connecté directement au microcontrolleur principale de la carte)

bon les deux premieres sources sont correcte mais le problème est avec le 'Target USB ' je ne vois pas comment elle peut fonctionner comme source.

un petit résume :

*****source externe*****
le schéma de la source externe est claire, une tension VDC (7-12VDC) passe a travers un premier convertisseur DC/DC 5V ensuite elle passe par un deuxième convertisseur DC/DC 3.3V .


*****USB du Débogueur intégré*****

ce circuit la est aussi claire, la grille du transistor TR2 est controllé par la presence de la tension dans la source externe grace au pont diviseur R16/R17.
donc s'il ya une tension externe TR2 est bloqué et s'il n y a pas de tension le TR2 devient passant ce qui permet de connecter le 5V de l'USB avec le 5v de l'arduino.
j'usque l'a tout est claire


*****Target USB*****
le Target USB ou l'USB native qui est connecté diretement au micocontrolleur principale et qui est un USB OTG c'est a dire qu'il peut fonctionner en mode maitre ou en mode escalve.

la tension de cet USB est controllé par le transistor TR1. la grille de TR1 est controllé seulement par le pin ID de l'USB a travers le circuit 74LVC1****. don le transistor TR1 n'est passant que seuelment lorsque le pin ID est connecter a la masse.
lorsque ID est connecter a la masse cela signifie que l'USB doit fonctionner en mode HOST, c'est a dire que c'est a la carte arduino de fournir le 5V a l'USB. donc je ne vois pas comment le 'Target USB' peut fonctionner comme une 3 eme source pour la carte.

prenant ce scenario : on ne branche ni la source externe ni l'USB du Débogueur et on branche seuelment le 'Target USB' via un cable qui le lie avec un ordinateur.
le ID pin est flottant et dans ce cas TR1 est bloqué et la carte arduino n'est pas alimenté, donc le Target USB n'est pas une 3eme source ?

est ce que mon raisonnement est correcte ?
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Dernière modification par tinana 06/07/2017 à 14h52.
SerDes
SerDes ★★★☆☆☆☆ 06/07/2017, 14h55 #5  

et dans ce cas TR1 est bloqué


oui le MOS est bloqué mais jette un oeil au sens de la diode intrinseque de TR1. Est-elle passante ou bloquée sachant qu'il n'y a plus d'autre alimentation presente?
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