Какую простую микросхему я могу использовать для извлечения 500 мА из USB-порта компьютера?

8

У меня есть очень маленькие и простые электронные проекты, которые я включаю, используя разъемы питания USB и резистор. Для одного проекта мне нужно использовать более 100 мА, однако для порта USB необходимо выполнить процедуру перечисления, прежде чем давать больше (до 500 мА).

Я просматривал TI.com в поисках микросхемы, которая может помочь мне в этой задаче, однако я не уверен, что нахожусь на правильном пути (я предварительно выбрал микросхемы LM3526 и BQ2402x, но не полностью понимаю, как их использовать ... я все еще учусь ....).

Есть ли простой пример схемотехники, который я могу использовать для решения этой проблемы? В идеале это должно быть что-то, что я могу подключить к USB-порту, и это даст мне выходную мощность 500 мА и более 4,5 В.

Спасибо за помощь,

Себастьян
источник
3
Вы испытали напряжение, которое отказывается выдавать более 100 мА, или просто читали где-нибудь, что порт может это сделать? На практике USB-порст, ограничивающий ток, встречается редко.
Wouter van Ooijen
Договорились с @wouter. Спецификации USB диктуют, что устройство не должно тянуть больше 1 блока питания (100 мА) перед перечислением. Но 99% ферифериалов игнорируют это, как и хосты. Время от времени вы получаете такие вещи, как Rasberry Pi первого поколения, но с жесткими предохранителями на 200 мА на USB, плохой дизайн.
прохожий
Другой вариант - пропустить компьютеры и использовать зарядное устройство USB. Перечисление не требуется. Редко встречаются устройства с ограничением тока на стороне зарядного устройства.
прохожий
Re: «испытал мощность, которая отказывается выдавать более 100 мА»: одна из моих цепей тянет 130 мА без проблем ... однако, поскольку на этот раз я достигну 400 мА, мне было любопытно, как я могу «играть» по правилам это безопасно, чтобы избежать любого возможного повреждения компьютера и / или цепи.
Себастьян
Спасибо всем за помощь. Кажется, что я просто попытаюсь вытащить +100 мА и переключиться на настенный адаптер в худшем случае, если нет более простых микросхем (кстати, я не видел ни одного комментария о микросхемах LM3526 и BQ2402x ... aren ' они хорошо подходят? ... Я не против стоимости). Сэмюэль и Спехро ответили точно на то, что я спросил, я не уверен, что это лучший ответ, поэтому я буду ждать, пока не проголосуют другие сообщества.
Себастьян

Ответы:

9

Рассмотрим ATtiny85 Atmel с V-USB . Это 8-контактный AVR-чип, который вам нужно будет запрограммировать с помощью V-USB, который является программной реализацией USB, которая включит фазу перечисления, которая позволит вам использовать все доступные 500 мА.

Это около $ 1,50 в упаковке SOIC, как показано ниже, что экономит место и стоимость:

ATtiny85 в упаковке SOIC

Легко программируемый и недорогой, в то время как чип FTDI выше (FT232R) стоит около 6 долларов за штуку.

Если вы хотите общаться с чипом, использование V-USB также дает вам возможность выступать в качестве USB-устройства класса CDC, которое похоже на последовательный порт (UART), как и чип FTDI.

Сэмюэл Клэй
источник
Возможно, стоит добавить, что бесплатный V-USB публикуется в соответствии с условиями Стандартной общественной лицензии GNU версии 2, что может потребовать приобретения одной из коммерческих лицензий, если предполагается коммерческое использование. Это не дорого, хотя.
Откр. 1
1
@ Rev1.0 Прежде всего, GPL никоим образом не запрещает коммерческое использование. Это только (в основном) требует, чтобы все производные лицензионного программного обеспечения GPL также были свободными. Я действительно не вижу причины, по которой это может быть проблемой, если AVR используется только для запроса 500 мА и, возможно, использования UART. Кроме того, нет необходимости даже размещать измененный исходный код в Интернете. Достаточно просто сделать его доступным и разрешить взимать разумную цену за счет отправки исходного кода. Вот как GNU финансировала себя назад, когда GCC была на кассетах.
AndrejaKo
@AndrejaKo: Мой комментарий не был предназначен для конкретного случая использования исходного вопроса, и я просто хотел отметить, что программное обеспечение МОЖЕТ требовать лицензирования. Для моего собственного понимания: что делать, если я использую эту прошивку (возможно, слегка модифицированную) для продукта, который также использует второй (основной) контроллер? Должен ли я сделать обе прошивки или даже весь продукт общедоступными, если я не хочу покупать лицензию или только потенциально модифицированную прошивку V-USB?
Rev.1.0
@ Rev1.0 GPL применяется только к программному обеспечению, лицензированному по лицензии GPL. GPL не «заразит» другой контроллер и определенно не «заразит» остальную часть оборудования. Это относится только к «слегка модифицированному» коду. Вам нужно сделать модификацию доступной в соответствии с условиями GPL и все. Вам не нужно размещать его где-то (но это обычный способ), и вам вообще не нужно делиться изменениями, если продукт является внутренним для вашей организации. Вот так Google обходится без совместного использования лицензированного и модифицированного GPL программного обеспечения. Это только для внутреннего использования.
AndrejaKo
1
Кроме того, вам необходима логика для включения приложения только после того, как перечисление завершено и хост переключился на конфигурацию с током 500 мА. Чтобы проверить это, вы можете подключиться к концентратору с питанием от шины, который не должен иметь достаточных резервов мощности для включения вашего устройства.
Саймон Рихтер
4

Вы можете использовать чип FT232R USB-UART , так как:

введите описание изображения здесь

Вы подключите нагрузку на другой стороне переключателя питания MOSFET с p-каналом.

Они легко доступны через дистрибутив и не слишком пугают.

По умолчанию установлено значение 100 мА, поэтому вам придется использовать утилиту для программирования требуемого значения 500 мА в настройке питания USB. FTDI имеет MPROG , который можно использовать для этой цели.

введите описание изображения здесь

Спехро Пефхани
источник
4
И в качестве дополнительного бонуса вы получаете полное соединение RS-232 на логическом уровне.
Игнасио Васкес-Абрамс
4

Хотя USB определяет, что устройство должно принимать не более 100 мА, нет USB-хоста, который бы фактически реализовывал такое ограничение.

Вы можете легко получить даже чуть более 500 мА (до того, как полифузия или что-то подобное сработает) с любого компьютера, созданного за последние 5 лет. Да, ОС не будет знать о таком потоке, но текущие выходы будут совершенно свежими. :)

Основываясь на описании вашего проекта, вы на самом деле не заинтересованы в USB-устройстве, а просто используете его в качестве источника питания. Хотя игнорирование какой-либо спецификации может быть не лучшим подходом, мне еще предстоит увидеть любой компьютер, который ограничивает ток ниже 500 мА.

Иосип Медведь
источник
На моей предыдущей работе (устройства GPS) прототипу удалось отключить защиту 100 мА на ноутбуке Toshiba. Вероятно, это связано с управлением питанием. Я согласен, что настольным компьютерам просто наплевать, для них 2.5 Вт - это арахис.
MSalters
Как предполагает @MSalters, это больше проблема для ноутбуков, и многие дешевые устройства принимают это во внимание. Вы не можете гарантировать, что только потому, что машина постоянно стоит на столе, она не использует материнскую плату ноутбука (на некоторых ПК типа «все в одном»). Так что это хорошо для хобби-проекта, но не рассчитывайте, что он работает на другой машине.
Крис Х
Лично мне еще предстоит увидеть работающую машину (включая ноутбуки), которая на самом деле обеспечивает такие низкие ограничения. Черт, большинство современных ноутбуков легко выходят за пределы 1 А. И давайте не будем забывать, что существует множество «профессиональных» устройств, которые используют USB-кабель свыше 100 мА (вспомните все эти светодиоды и нагреватели стекла, и бог знает, что еще). Я согласен с вами, что правильное перечисление власти - это путь. Но дешевый ублюдок во мне не может смириться с попаданием чипа в устройство только для этой цели ...
Иосип Медведь
С другой стороны, у многих есть защита более 500 мА. MacBook Pro и IMac.
прохожий
1
Я побежал в предел 100mA, но я не думаю , что я видел его на устройстве , способного на 500мА.
Спехро Пефхани