Zasilanie USB - podstawy

Jestem nowy w projektowaniu czegoś, co będzie zasilane przez USB. Idealnie można go podłączyć do adaptera do brytyjskiej wtyczki ściennej lub zasilanego portu USB w innym urządzeniu. Mam projekt obwodu za pomocą Kicada, ale nigdy nie zasilałem urządzenia za pomocą USB.

Czy wystarczy po prostu podłączyć V + do bitów wymagających zasilania, uziemić do bitów, które wymagają uziemienia i złącze kondensatora 1uF między nimi (jeśli tak, to w jaki sposób powinny być one połączone)? Czy to jest bardzo źle? Nie potrzebuję żadnego transferu danych do D + i D- zostały otwarte. Czy należy je połączyć z uziemieniem za pomocą rezystorów obniżających, czy coś w tym rodzaju? Chciałbym to zrobić dobrze, abym mógł to zrobić przy projektowaniu innych produktów.

Zasilam attiny i kilka diod LED 5 mm

Urządzenia USB mogą pobierać do 100 mA w celu przeprowadzenia wstępnej negocjacji, zwanej wyliczeniem , z hostem. Podczas tego procesu mogą żądać do 500 mA. Następnie host decyduje, czy przyznać dodatkową moc, czy wyłączyć urządzenie.

W niektórych przypadkach host może nakazać urządzeniu przejście w tryb uśpienia przy niskim zużyciu energii.

Większość komputerów naściennych po prostu podłącza zasilanie USB do źródła zasilania 5 V za pomocą bezpiecznika i nie próbuje kontrolować ani nawet monitorować prądu. Urządzenia zasilane bateryjnie często ostrożnie zarządzają zasilaniem USB. Dlatego możesz uciec od samego czerpania mocy bez pytania, kiedy jesteś podłączony do komputera stacjonarnego, ale być może nie po podłączeniu do laptopa.

Oczywiście wszystko to jest w specyfikacji USB.

To zależy od tego, ile mocy potrzebujesz. Domyślnie dostajesz tryb niskiego poboru mocy, który może dostarczyć do 100 mA, co wystarcza na wiele rzeczy. Możesz uzyskać do 500 mA, jeśli negocjujesz tryb dużej mocy z hostem. Zostało to omówione w innych pytaniach .

Jak już powiedzieli inni, prawie zawsze możesz pobierać 100 mA z dowolnego hosta USB.

Jeśli chcesz / potrzebujesz większej mocy (bez naruszenia specyfikacji USB i zrobienia czegoś, co może potencjalnie zaszkodzić twoim urządzeniom), możesz:

1. Podłącz pin MCU / CPU do pinów danych, aby móc negocjować wyższe stawki ładowania z hostem

lub

2. Aktywnie wyczuj piny D + / D-. Po podłączeniu do ładowarki (zgodnej ze specyfikacją) styki D + / D- są zwarte razem w ładowarce, dzięki czemu urządzenie może wiedzieć, że „wolno” pobierać energię z dużą szybkością bez negocjacji. Po podłączeniu do hosta styki te nie będą zwarte, więc urządzenie będzie musiało ograniczyć się do 100mA.

Istnieje teoria i praktyka.

Teoria jest taka, że ​​przed wyliczeniem możesz narysować tylko 100ma. Ponadto istnieją ograniczenia czasowe, po których w przypadku niepowodzenia wyliczenia należy przejść do stanu bardzo niskiej mocy. Brodawki ścienne USB (specyfikacja „ładowania baterii”) zwierają razem linie D + i D-, aby wskazać, że nie są one zwykłym hostem USB.

Praktyka polega na tym, że hosty (nawet laptopy) zwykle mają po prostu głupi prąd ograniczający z ustalonym podziałem. Jeśli więc nie zależy Ci na certyfikacji urządzenia jako zgodnego z USB, możesz natychmiast narysować 500 mA (lub nawet nieco więcej) i będzie działał dobrze z większością hostów.

Uważam, że urządzenia USB 3.0 mogą pobierać do 1000 mA pod warunkiem, że host na to zezwala.

Pozostań przy lub poniżej 100 mA i nie musisz się martwić o liczenie. Jeśli budujesz coś jednorazowego, nie martwiłbym się o pobór prądu do 500 mA, nawet bez wyliczenia. Jeśli budujesz produkt, wrzuć 50-centowy MCU, aby wyliczyć autobus i poprosić o więcej prądu.