Mit welchem ​​einfachen IC kann ich 500 mA von einem USB-Anschluss eines Computers extrahieren?

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Ich habe sehr kleine und einfache elektronische Projekte, die ich über die USB-Stromanschlüsse und einen Widerstand einschalte. Für ein Projekt muss mehr als 100 mA verwendet werden. Für den USB-Anschluss muss jedoch ein Aufzählungsprozess durchgeführt werden, bevor mehr als das angegeben wird (bis zu 500 mA).

Ich habe auf TI.com nach ICs gesucht, die mir bei dieser Aufgabe helfen können. Ich bin mir jedoch nicht sicher, ob ich auf dem richtigen Weg bin (ich habe LM3526- und BQ2402x-ICs vorab ausgewählt, aber nicht vollständig verstehe, wie man sie benutzt ... ich lerne noch ....).

Gibt es ein einfaches Beispiel für ein Schaltungsdesign, mit dem ich dieses Problem lösen kann? Idealerweise sollte es etwas sein, das ich an einen USB-Anschluss anschließen kann und das mir nur einen Ausgang von 500 mA und mehr als 4,5 V gibt.

Danke für die Hilfe,

Sebastian
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Haben Sie eine Leistung erlebt, die sich weigert, mehr als 100 mA zu liefern, oder haben Sie irgendwo gelesen, dass ein Port dies tun könnte ? In der Praxis sind USB-Anschlüsse, die den Strom begrenzen, selten.
Wouter van Ooijen
Einverstanden mit @wouter. USB-Spezifikationen schreiben vor, dass ein Gerät vor der Aufzählung nicht mehr als 1 Stromblock (100 mA) ziehen darf. Aber 99% der Peripheriegeräte ignorieren dies ebenso wie Hosts. Gelegentlich gibt es Dinge wie das Himbeer-Pi der ersten Generation, aber das hatte festverdrahtete Sicherungen für 200 mA auf USB, ein schlechtes Design.
Passant
Die andere Möglichkeit besteht darin, die Computer zu überspringen und ein USB-Ladegerät zu verwenden. Keine Aufzählung erforderlich. Es gibt selten solche, die mit einer strombegrenzten Strombegrenzung ausgestattet sind.
Passant
Betreff: "Ich habe eine Leistung erlebt, die sich weigert, mehr als 100 mA zu liefern": Eine meiner Schaltkreise zieht ohne Probleme 130 mA. Da ich diesmal jedoch 400 mA erreichen werde, war ich neugierig, wie ich spielen kann Es ist nach den Regeln sicher, mögliche Schäden am Computer und / oder am Stromkreis zu vermeiden.
Sebastian
Vielen Dank für die Hilfe. Es scheint, dass ich nur versuchen werde, + 100mA zu ziehen und im schlimmsten Fall zu einem Wandadapter zu wechseln, es sei denn, es gibt einfachere ICs (Übrigens habe ich keinen Kommentar zu LM3526- und BQ2402x-ICs gesehen ... aren ' passen sie nicht gut zusammen? ... Ich habe nichts gegen die Kosten). Samuel und Spehro haben genau geantwortet, was ich gefragt habe. Ich bin mir nicht sicher, was die beste Antwort ist, also werde ich warten, bis weitere Community-Stimmen entschieden werden.
Sebastian

Antworten:

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Betrachten Sie den ATtiny85 von Atmel mit V-USB . Es handelt sich um einen 8-poligen AVR-Chip, den Sie mit V-USB programmieren müssten. Hierbei handelt es sich um eine USB-Implementierung auf Software-Ebene, die die Aufzählungsphase ermöglicht und es Ihnen ermöglicht, die gesamten verfügbaren 500 mA zu nutzen.

Es handelt sich um eine SOIC-Verpackung im Wert von 1,50 USD (siehe Abbildung unten), die sowohl Platz als auch Kosten spart:

ATtiny85 in SOIC-Verpackung

Leicht programmierbar und kostengünstig, während der oben genannte FTDI-Chip (FT232R) etwa 6 US-Dollar kostet.

Wenn Sie mit dem Chip kommunizieren möchten, können Sie mit V-USB auch als USB-Gerät der CDC-Klasse fungieren, das genau wie der FTDI-Chip einem seriellen Port (UART) ähnelt.

Samuel Clay
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Es kann erwähnenswert sein, dass der kostenlose V-USB unter den Bedingungen der GNU General Public License Version 2 veröffentlicht wird, was möglicherweise erforderlich ist, um eine der kommerziellen Lizenzen zu erwerben, wenn eine kommerzielle Nutzung beabsichtigt ist. Es ist aber nicht teuer.
Rev1.0
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@ Rev1.0 Erstens verbietet die GPL in keiner Weise oder Form die kommerzielle Nutzung. Es erfordert lediglich (grundsätzlich), dass alle Derivate der GPL-lizenzierten Software ebenfalls freie Software sind. Ich sehe wirklich keinen Grund, warum das ein Problem wäre, wenn der AVR nur verwendet wird, um nach 500 mA und möglicherweise nach UART zu fragen. Darüber hinaus muss der geänderte Quellcode nicht einmal im Internet veröffentlicht werden. Es reicht aus, es nur zur Verfügung zu stellen, und es ist zulässig, einen angemessenen Preis für die Kosten für das Senden des Quellcodes zu berechnen. So finanzierte sich GNU damals, als GCC auf Band war.
AndrejaKo
@AndrejaKo: Mein Kommentar sollte nicht spezifisch für den Anwendungsfall der ursprünglichen Frage sein, und ich wollte nur darauf hinweisen, dass für die Software möglicherweise eine Lizenz erforderlich ist. Für mein eigenes Verständnis: Was ist, wenn ich diese Firmware (möglicherweise leicht modifiziert) für ein Produkt verwende, das auch einen zweiten (Haupt-) Controller verwendet? Müsste ich beide Firmwares oder sogar das gesamte Produkt veröffentlichen, wenn ich keine Lizenz oder nur die möglicherweise modifizierte V-USB-Firmware kaufen möchte?
Rev1.0
@ Rev1.0 GPL gilt nur für Software, die unter GPL lizenziert ist. Die GPL würde den anderen Controller nicht "infizieren" und den Rest der Hardware definitiv nicht "infizieren". Dies gilt nur für den "leicht modifizierten" Code. Sie müssen die Änderung unter den Bedingungen der GPL verfügbar machen und das wars. Sie müssen es nicht irgendwo hosten (aber das ist der übliche Weg) und Sie müssen Änderungen überhaupt nicht freigeben, wenn das Produkt unternehmensintern ist. Auf diese Weise kommt Google davon, keine GPL-lizenzierte und geänderte Software freizugeben. Es ist nur für den internen Gebrauch.
AndrejaKo
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Außerdem benötigen Sie Logik, um Ihre Anwendung erst nach Abschluss der Aufzählung und dem Wechsel des Hosts zu einer Konfiguration mit 500 mA Strom einzuschalten. Um dies zu testen, können Sie eine Verbindung zu einem Hub mit Busversorgung herstellen, der nicht über ausreichende Leistungsreserven verfügen sollte, um Ihr Gerät zu aktivieren.
Simon Richter
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Sie können einen FT232R USB-UART- Chip wie folgt verwenden: -

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Sie schließen Ihre Last auf der anderen Seite des p-Kanal-MOSFET-Netzschalters an.

Sie sind leicht über den Vertrieb erhältlich und ein nicht allzu einschüchterndes Paket.

Die Standardleistungseinstellung ist 100 mA, daher müssen Sie ein Dienstprogramm verwenden, um die gewünschten 500 mA in die USB-Leistungseinstellung zu programmieren. FTDI verfügt über MPROG , das für diesen Zweck verwendet werden kann.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Spehro Pefhany
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Als zusätzlichen Bonus erhalten Sie eine vollständige RS-232-Verbindung auf Logikebene.
Ignacio Vazquez-Abrams
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Während USB angibt, dass nicht mehr als 100 mA vom Gerät aufgenommen werden sollen, gibt es keinen USB-Host, der eine solche Einschränkung tatsächlich implementiert.

Sie können problemlos sogar etwas mehr als 500 mA (bevor Polyfuse oder ähnliches einsetzt) ​​von jedem Computer ziehen, der in den letzten 5 Jahren gebaut wurde. Ja, das Betriebssystem wird sich einer solchen Anziehungskraft nicht bewusst sein, aber der Stromausfall wird vollkommen frisch sein. :) :)

Aufgrund Ihrer Projektbeschreibung interessieren Sie sich nicht für ein USB-Gerät, sondern verwenden es lediglich als Stromquelle. Obwohl das Ignorieren einer Spezifikation möglicherweise nicht der beste Ansatz ist, muss ich noch einen Computer sehen, der den Strom unter 500 mA begrenzt.

Josip Medved
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Bei meinem vorherigen Job (GPS-Geräte) gelang es einem Prototyp, den 100-mA-Schutz auf einem Toshiba-Laptop auszulösen. Wahrscheinlich etwas mit seiner Energieverwaltung zu tun. Ich bin damit einverstanden, dass Desktops sich einfach nicht darum kümmern, 2,5 W sind Erdnüsse für sie.
MSalters
Wie @MSalters andeutet, ist dies bei Laptops eher ein Problem, und viele billige Geräte berücksichtigen dies. Sie können nicht garantieren, dass ein Computer, der permanent auf einem Schreibtisch steht, kein Laptop-Motherboard verwendet (einige All-in-One-PCs tun dies). Für ein Hobbyprojekt ist es also in Ordnung, aber verlassen Sie sich nicht darauf, dass Sie auf einer anderen Maschine arbeiten.
Chris H
Ich persönlich bin noch nicht gekommen, um eine funktionierende Maschine (einschließlich Laptops) zu sehen, die tatsächlich so niedrige Grenzwerte erzwingt. Zur Hölle, die meisten modernen Laptops gehen leicht sogar über 1 A. Und vergessen wir nicht, dass es viele "professionelle" Geräte gibt, die USB über 100 mA verwenden (denken Sie an all diese LEDs und Glaswärmer und Gott weiß was noch). Ich stimme Ihnen zu, dass die richtige Aufzählung der Potenzen der richtige Weg ist. Aber billiger Bastard in mir kann nicht darüber hinwegkommen, einen Chip nur für diesen Zweck in das Gerät zu bekommen ...
Josip Medved
Auf der anderen Seite haben viele Schutz für über 500 mA Zug. MacBook Pros und IMacs.
Passant
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Ich habe in das 100mA Limit laufen, aber ich glaube nicht , dass ich es auf einem Gerät gesehen habe die Lage von 500mA.
Spehro Pefhany