Есть прототип схемы, микросхемам которого требуется три разных напряжений питания - 3.3, 5 и 12V. Планируется вывести стандартный разъем barrel 5.5/2.1mm для подключения обычного внешнего блока питания.

Как поступить правильнее? Взять блок питания на 12V, на входе питания поставить два регулятора напряжения LM7805 и LD1117V33 (у меня в данный момент есть такие) и с каждого развести собственную шину питания для соответствующих потребителей, а 12V взять напрямую? Можно поставить и на 12V свой регулятор, но тогда придется на внешнем блоке подавать напряжение выше 14.5V (это минимальное для 7812, указанное в даташите), таким образом на других двух будет рассеиваться больше тепла, чем в первом случае.

Если идти по первому варианту, как обеспечить защиту случайного от втыкания пользователем БП другого номинала? (Разъемы 5.5/2.1mm есть у кучи БП на 5/9/12/19V)

Не знаю, каково функциональное назначение двенадцати вольт, насколько оно может быть грязным и нестабильным... Если оно предназначено, скажем, только для питания чего-то некритичного, то можно выполнить по первому варианту, иначе стабилизировать питания лучше бы поближе к нагрузке. То есть подавать через разъём от 15 до 19 вольт. Можно и 12 вольт, а остальные напряжения (в том числе и 12 В стабилизированное) сделать из него импульсным преобразователем. Ну и, конечно, поскольку это разъём во внешний мир, не забыть защиту от импульсных перенапряжений, по току и от дурака (переполюсовка, неправильный номинал питающего напряжения).

PS. При выполнении питания по первому варианту стабилизаторы можно запитывать "каскадно": 5-вольтовый от 12-вольтового, 3.3-вольтовый от 5- или тоже 12-вольтового. Что окажется выгоднее по распределению тепла - считать и сравнивать. Хотя может быть важен порядок подачи напряжений, про это тоже не надо забывать.

Спасибо, 12V нужно для питания одной старой микросхемы, которая может быть в схеме, а может и не быть... Возможно, к этому опциональному блоку проще поставить локальный step-up компонент.

Если остановиться на подаче питания через внешний БП с джеком 5.5/2.1mm на 5V, со второй шиной питания на 3.3V подключенной через LD1117V33, как можно предусмотреть "защиту от дурака" при случайном включении БП от 12V с тем же типом джека, чтобы не спалить схему, питающуюся от 5V без отдельного стабилизатора? Может быть есть отработанные временем решения?

PCBWay - всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Онлайн просмотровщик Gerber-файлов от PCBWay + Услуги 3D печати

Вы точно хотите подавать 5 вольт через джек? Может быть, всё-таки 12? Я бы делал именно так. Правда, по той простой причине, что у меня масса 12-вольтового оборудования, и практически у всех джек 5.5/2.5, прчти как ваш. Но если сильно надо... то я бы поставил предохранитель и за ним супрессор (защитный диод) на соответствуюшее напряжение. Это - примерно как стабилитрон, только рассчитанный на большие импульсные токи. Если поставить несимметричный, то заодно спасёт и от переполюсовки, причём без падения напряжения. Вариант: TL431 плюс мосфет, который будет закорачивать питание после предохранителя. Некрасиво. Лучше 12 вольт и уже внутри делать из него всё, что надо.

Выбираем схему BMS для заряда литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей.

Подробнее>>

Жалко тратить лишнюю энергию на дополнительное преобразование 5V из 12V, а так, наверное, это правильный, а главное универсальный подход.

По несимметричному супрессору я понял, берем супрессор на 5V (примерно такой подойдет https://www.chipdip.ru/product/smbj5.0a ?) и подключаем по схеме на http://go-radio.ru/images/transil.png
Можно ли для этих целей без применения супрессора использовать самовосстанавливающийся предохранитель (resettable fuse)?

По варианту с TL431 и мосфет - можно схему для общего развития, как это работает?

Новый аккумулятор EVE серии PLM для GSM-трекеров, работающих в жёстких условиях (до -40°С)

Компания EVE выпустила новый аккумулятор серии PLM, сочетающий в себе высокую безопасность, длительный срок службы, широкий температурный диапазон и высокую токоотдачу даже при отрицательной температуре. Эти аккумуляторы поддерживают заряд при температуре от -40/-20°С (сниженным значением тока), безопасны (не воспламеняются и не взрываются) при механическом повреждении (протыкание и сдавливание), устойчивы к вибрации. Они могут применяться как для автотранспорта (трекеры, маячки, сигнализация), так и для промышленных устройств мониторинга, IoT-устройств.

Подробнее>>

А чего её жалеть? Небось, не с таблетки CR2032 берётся. Но как хотите.
Ага, всё так.
Как это "без применения супрессора"? А от чего же он тогда будет срабатывать?
Берёте P-канальный мосфет на ток раз в пять больше номинального тока предохранителя. Его сток подключаете к минусу питания, но не непосредственно, а через резистор, который нагрузит предохранитель током раза в три или четыре больше тока предохранителя - чтобы он поскорей сгорел, а мосфет остался жив. Исток мосфета - к плюсу питания после предохранителя. "Катод" TL431 подключаете к его затвору, можно через резистор омов в 10 - 22, а "анод" к минусу. К затвору и истоку мосфета подключаете резистор где-то в 330 - 470 Ом, через который подаётся питание на TL431. Номинал его выбран таким, чтобы током потребления мосфет не открывался. Третий вывод TL431, который контролирует напряжение, подключаете через делитель к плюсу питания - наверно, лучше до предохранителя. Параллельно нижнему резистору делителя не помешает конденсатор (керамика 0.1 мкФ). Номиналы делителя выбрать исходя из напряжения срабатывания и с учётом даташита на TL431. Сразу скажу, я такое не делал и не встречал, просто придумал.