USB Power - Les bases

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Je suis nouveau dans la conception de quelque chose qui sera alimenté par USB. Idéalement, il peut être branché à un adaptateur sur une prise murale britannique ou à un port USB alimenté sur un autre appareil. J'ai la conception du circuit en place en utilisant Kicad mais je n'ai jamais alimenté un appareil via USB.

Est-ce simplement connecter simplement V + aux bits qui ont besoin d'alimentation, mettre à la terre les bits qui ont besoin de terre et un connecteur de condensateur 1uF entre les deux (si oui, de quelle manière doivent-ils être connectés)? Ou est-ce terriblement mal? Je n'ai besoin d'aucun transfert de données vers D + et D- ont été laissés ouverts. Est-ce que ceux-ci doivent être connectés à la terre avec des résistances de rappel ou quelque chose? J'aimerais bien faire les choses afin que je puisse le faire lors de la conception d'autres produits.

Im alimentant un attiny et quelques LED de 5 mm

Matthew Archer
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Ce n'est pas techniquement correct selon les spécifications USB, mais il y a 100000000 d'appareils qui font exactement cela. Tant que vous n'essayez pas de tirer trop de courant, tout ira bien.
brhans
Quant au condensateur: si votre circuit ne se soucie pas vraiment d'une alimentation stable ou fait sa propre régulation de tension, vous pouvez le laisser de côté (ou le remplacer par le condensateur recommandé dans la fiche technique de votre régulateur de tension). Pour les condensateurs en céramique (les plus courants dans la gamme 1 μF), la polarité n'a pas d'importance, pour le tantale ou l'électrolyte, le côté + est généralement marqué.
Michael
Si vous ne pouvez pas vous permettre de négocier un bus USB, n'utilisez pas de prise USB. C'est aussi simple que ça.
Agent_L

Réponses:

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Les périphériques USB peuvent tirer jusqu'à 100 mA pour effectuer la négociation initiale, appelée énumération , avec l'hôte. Pendant ce processus, ils peuvent demander jusqu'à 500 mA. L'hôte décide alors d'accorder la puissance supplémentaire ou d'arrêter l'appareil.

Dans certains cas, l'hôte peut indiquer à un appareil de passer en mode veille à faible consommation.

La plupart des ordinateurs muraux connectent simplement l'alimentation USB à leur alimentation 5 V via un polyfuse et n'essaient pas de contrôler ni même de surveiller le courant. Les appareils fonctionnant sur batterie gèrent souvent soigneusement l'alimentation USB. Vous pouvez donc vous débrouiller simplement avec de l'énergie sans demander à être connecté à un ordinateur de bureau, mais peut-être pas à un ordinateur portable.

Bien sûr, tout cela est dans la spécification USB.

Olin Lathrop
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Est-ce toujours correct pour USB3 +?
AndrejaKo
Impossible de brancher des choses dans le port USB endommager l'ordinateur s'il consomme trop d'énergie ou court-circuite en quelque sorte. J'ai ruiné un ordinateur à partir d'expériences USB ... c'est peut-être différent, cependant.
Evan Carslake
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@EvanCarslake oui, mais c'est aussi la faute de l'ordinateur auquel vous l'avez branché - ils sont censés avoir des fusibles à réinitialisation automatique sur les lignes d'alimentation USB pour cette raison. Mais certains fabricants ont coupé les coins ronds.
Grant
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Cela dépend de la puissance dont vous avez besoin. Par défaut, vous obtenez le mode basse consommation, qui peut fournir jusqu'à 100 mA, ce qui est suffisant pour beaucoup de choses. Vous pouvez obtenir jusqu'à 500 mA si vous négociez le mode haute puissance avec l'hôte. Cela a été traité dans d'autres questions .

Willis Blackburn
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Comme d'autres l'ont déjà dit, vous pouvez pratiquement toujours tirer 100mA de n'importe quel hôte USB.

Si vous voulez / avez besoin de plus d'énergie que cela (sans violer les spécifications USB et créer quelque chose qui pourrait potentiellement endommager vos appareils hôtes), vous pouvez soit:

  1. Connectez une broche MCU / CPU aux broches de données, afin de pouvoir négocier des taux de charge plus élevés avec l'hôte

ou

  1. Détectez activement les broches D + / D-. Lorsqu'il est connecté à un chargeur (conforme aux spécifications), les broches D + / D- sont court-circuitées ensemble dans le chargeur, de sorte que votre appareil peut savoir qu'il est "autorisé" à consommer de l'énergie à un taux élevé sans négociation. Lorsqu'il est connecté à un hôte, ces broches ne seront pas court-circuitées, votre appareil devra donc se limiter à un tirage de 100 mA.
Robherc KV5ROB
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Theres la théorie et il y a la pratique.

La théorie est qu'avant l'énumération, vous n'êtes autorisé à tirer que 100 ma. En outre, il existe des limites de temps après lesquelles, si l'énumération échoue, vous devez passer à un état d'alimentation très faible. Les verrues murales USB (spécification «charge de la batterie») court-circuitent les lignes D + et D- pour indiquer qu'elles ne sont pas un hôte USB standard.

La pratique est que les hôtes (même les ordinateurs portables) ont normalement une limitation de courant stupide avec une tension fixe. Donc, si vous ne vous souciez pas de faire certifier votre appareil comme compatible USB, vous pouvez simplement tirer 500ma (ou même un peu plus) immédiatement et cela fonctionnera bien avec la grande majorité des hôtes.

Peter Green
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Je pense que les périphériques USB 3.0 peuvent consommer jusqu'à 1000 mA à condition que l'hôte le permette.

Jake Psimos
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C'est seulement après une initialisation et une négociation réussies entre l'hôte et le client. Je ne me souviens pas exactement du montant, mais sans initialisation, vous n'êtes autorisé qu'à un taux de tirage très bas. Quelque chose comme 100mA, IIRC
Robherc KV5ROB
@ RobhercKV5ROB merci pour le commentaire, je suis nouveau sur ce site.
Jake Psimos
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Restez à 100 mA ou moins et vous n'avez pas à vous soucier du dénombrement. Si vous construisez un modèle unique, je ne m'inquiéterais pas de tirer jusqu'à 500 mA, même sans énumération. Si vous construisez un produit, lancez un MCU à 50 cents pour énumérer le bus et demander plus de courant.

Jay Carlson
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