Estoy diseñando un dispositivo alimentado por USB. El dispositivo utiliza el chip FTDI FT2232 para la conexión USB. Ante un comando de una computadora, el chip FT2232 debería habilitar la alimentación a través de un interruptor MOSFET para el resto del circuito. Este circuito adicional tiene una capacidad de 50uF (FPGA + material auxiliar) y se alimenta desde el mismo puerto USB. Después de encender el interruptor, esta capacitancia adicional de 50uF hundirá una corriente enorme hasta que se cargue.
¿Cómo limitar esta corriente de entrada 1) para evitar la caída de voltaje en los rieles de alimentación y 2) para evitar que el PTC USB desconecte la alimentación del dispositivo?
¿Es suficiente poner un cordón de ferrita en serie con el interruptor MOSFET para limitar la corriente de entrada? ¿O debería usar chips especiales, como chips para limitar la corriente o chips para el control de la velocidad de rotación?
Nota: todos los dispositivos funcionan con 3.3V. Por lo tanto, una pequeña caída en el riel de 5V no debería ser un problema si no evita que un LDO tenga una salida estable de 3.3V.
Respuestas:
Use un circuito RC en la puerta MOSFET para ralentizar el encendido.
Una de las notas de la aplicación FTDI tiene este ejemplo de un circuito de arranque suave en USB Vbus:
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El capítulo 11 de la especificación USB , Interoperabilidad y suministro de energía, establece límites bastante estrictos en el consumo de energía. La capacitancia mencionada es de solo 10 µF, para evitar una caída de voltaje excesiva. Hay circuitos integrados especializados (como LM3525 ) para hacer tanto la limitación de corriente como la conmutación de potencia, lo que podría ayudar, pero asegúrese de que los circuitos detrás de él manejen el aumento lento de voltaje correctamente. Un detector de apagón puede ser suficiente, pero algunos dispositivos requieren muchos voltajes en órdenes específicas.
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Las otras respuestas son buenas, pero si prefiere una solución de un componente, existe Inrush Current Limiters.
Los he usado antes para evitar que los fusibles se quemen al conectar en caliente la fuente de alimentación. Su funcionamiento es realmente simple. Básicamente tienen una resistencia a temperatura ambiente, digamos 5Ω. Cuando conecta una fuente de alimentación de 5 V, la corriente de sobretensión ahora está limitada a 1 A, incluso si hay un cortocircuito directo en el otro lado de la ICL. (5V / 5Ω = 1A) Tan pronto como la corriente fluye a través de la ICL, comienza a calentarse y su resistencia cae muy cerca de 0Ω (consulte la hoja de datos) y es como si el componente ya no estuviera en el circuito.
Me gustan porque generalmente son fáciles de modificar en diseños existentes y es solo un componente.
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