Extern betriebener USB-Anschluss

Ich habe einen Raspberry Pi und er benötigt einen USB-Hub mit externer Stromversorgung, um eine tragbare Festplatte darauf auszuführen. Was also, wenn ich den +5- und GND-Port des USB-Clients direkt an eine externe Stromquelle von 5V-1A anschließe, anstatt sie an den USB-Host anzuschließen? ODER Was ist, wenn ich einen Transistor als Schalter und zur Quellenisolierung verwende? Wird das funktionieren oder nicht? Oder muss ich auch D+ und D- Ports mit Strom versorgen?

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Antworten (1)

Verbinden Sie die Datenleitungen vom USB-Anschluss mit dem Gerät, verbinden Sie die Masse der externen Stromversorgung mit der USB-Masse und verbinden Sie die positive Leitung der externen Versorgung nur mit der geräteseitigen USB-Versorgung

Hier ist ein Beispiel, das das beschriebene Verbindungsschema mit einem Linearregler als Stromquelle zeigt (begrenzt auf 1 A, was möglicherweise nicht ausreicht), aber Sie können jede 5-V-Quelle verwenden.

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Um die Stromversorgung des USB-Clients zu schalten, wenn der Stecker entfernt wird, können Sie einen Mosfet verwenden, der sich einschaltet, wenn der Stecker in den PC gesteckt wird.

Wenn an der Basis des Transistors keine Vcc-Spannung anliegt, arbeitet der Widerstand R1 als Pullup und hält den Mosfet ausgeschaltet, indem er das Gate hoch hält.
Wenn der Stecker eingesteckt wird, wird die PC-seitige Vcc an die Basis des Transistors angelegt, sodass der Strom, der durch ihn fließt, einen Spannungsabfall über R1 erzeugt und den Mosfet einschaltet.

Beachten Sie, dass der Mosfet ein Logikpegeltyp sein sollte, der sich mit -5 V Vgs vollständig einschaltet.
Auch der Eingang sollte die maximal zulässige Vgs nicht überschreiten (normalerweise 20 V, aber dies ist das absolute Maximum).

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Eine andere Alternative ist, wenn ein Schaltregler verwendet wird, der einen Steuerstift hat, in diesem Fall kann die PC-seitige Vcc-Versorgung als Signal verwendet werden, um den Regler einzuschalten, wenn der USB-Stecker angeschlossen ist.
Das folgende Schema (ich habe die USB-Stecker leicht modifiziert) zeigt ein solches Beispiel mit einem 1A-Schaltregler, aber das gleiche Prinzip gilt für Schaltregler mit höherem Strom.

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Können Sie erklären, wie das funktioniert? Ich habe nicht verstanden, warum D +, aber nicht Vcc und GND an eine externe Stromversorgung angeschlossen werden?
@ParthParikh D+ und D- sind die Datenleitungen, sie übertragen alle Daten zwischen Gerät und PC. Auf der anderen Seite ist die Vcc des PC-USB-Steckers nur eine Stromquelle, sodass Sie, anstatt den Strom vom PC zu beziehen, Ihr eigenes Netzteil anschließen. Die Masseverbindung wird benötigt, damit alle Geräte (der PC, das Gerät und die externe Stromversorgung) einen gemeinsamen Bezugspunkt haben.
@ParthParikh Ich habe gerade bemerkt, dass der Schaltplan durcheinander ist, geben Sie mir eine Minute, um ihn zu korrigieren.
Das mag im Web stehen, ist aber Unsinn. Die Pin-Namen sind nicht standardmäßig, aber unter der Annahme, dass - und + die Datenpins D- und D+ bedeuten, macht es keinen Sinn, D+ mit Strom zu versorgen! Meine beste Vermutung ist, dass der Autor die Pins + und VCC verwechselt. (Und beachten Sie, dass 1 A mit 7 V Abfall 7 W bedeutet: Holen Sie sich einen beträchtlichen Kühlkörper für den 7805 !!)
@WoutervanOoijen Sie haben absolut Recht, ich habe nur nach einem relevanten Schema gesucht, das zeigt, was ich beschrieben habe, und nicht bemerkt, dass die gezeigten Verbindungen falsch waren. Ich habe den verlinkten Artikel entfernt und mit einem Schema aktualisiert, das ich am Beispiel eines Linearreglers erstellt habe, aber sicherlich wäre eine externe Versorgung mit einem Schaltregler effizienter.
@alexan_e Das bedeutet, dass ich eine externe Stromversorgung direkt zwischen GND und Vcc stecken kann, ohne mit D + und D- herumzuspielen. Jetzt brauche ich nur noch eine geregelte 5-V-12-W-Leistung für die Festplatte. Das wäre besser mit Schaltregler.
@ParthParikh Ja, die Verbindung von D + und D- bleibt bestehen. Sie müssen nur die Verbindung des von der PC-Seite kommenden Vcc-Pins unterbrechen, sonst bekommen Sie einen Kurzschluss zwischen den beiden Versorgungen.
Was ist mit dem Transistor, der Schaltkreis? Es wird ein automatischer Schalter sein, um den Client mit Strom zu versorgen. (Ich muss es jedoch ändern, um 12 W zu tragen)
@ParthParikh Ich habe die Antwort aktualisiert
@alexan_e: Wenn Sie das RPi über dieselbe 5-V-Stromversorgung wie die USB-Festplatte mit Strom versorgen, müssen Sie sich keine Gedanken über das Kurzschließen der 5-V-Pins machen. Ein 7805 wird für diesen Fall jedoch definitiv nicht ausreichen, da das RPi + eine HDD viel mehr als 1A benötigen.
@LaszloValko Der von mir beschriebene Kurzschluss war für den Fall, dass zwei Ausgänge miteinander verbunden sind, z. B. die PC-seitige Vcc und der Ausgang einer externen Versorgung Strom der Versorgung reicht aus, um sie alle zu versorgen.
@alexan_e: Nun, das OP hat nach RPi gefragt und nicht nach einem PC als Host. RPi benötigt eine 5-V-Stromversorgung und liefert die gleichen 5 V an seine USB-Host-Ports. Wenn Sie den 5-V-Eingang des RPi an eine Stromversorgung anschließen, führt das Anschließen der USB-Vcc-Ausgänge des RPi an dieselbe Stromversorgung nicht zu einem Kurzschluss.
@LaszloValko Ja, da haben Sie recht, ich habe die von Ihnen beschriebene Konfiguration ursprünglich falsch verstanden.
@LaszloValko - Ich habe diese Frage gestellt , um zu verdeutlichen, was Sie meiner Meinung nach beschreiben, da es sich um einen anderen Fall als die akzeptierte Lösung handelt.
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