USB-Gerät mit separater Schaltnetzteilversorgung. Verbinde ich nur das Gelände? Sind Masseschleifen ein Problem?

Ich entwerfe ein Gerät, das eine FT201X-USB-I2C-Brücke zum Ansteuern einer Reihe von LED-Controllern verwendet. Der gesamte LED-Strom würde die wenigen hundert Milliampere, die ein USB-Anschluss mir erlauben wird, zu verbrauchen, bei weitem übersteigen.

Abbildung 8.1 im Datenblatt zeigt ein typisches Nutzungsdiagramm. Wenn ich ein separates Schaltnetzteil verwenden möchte, um das gesamte Gerät mit Strom zu versorgen, denke ich richtig, dass ich die +5-VDC-Schiene auf dem USB-Gerät einfach ignorieren und stattdessen die 5 VDC von meinem Schaltnetzteil in den VCC einspeisen sollte des FT201X und verbinden Sie die Masse des Schaltnetzteils mit dem GND-Pin des USB-Anschlusses?

Meine Sorge ist, dass ich, da der USB-Anschluss intern mit einem SMPS auf dem Motherboard / Netzteil verbunden wird, die Gründe von zwei Schaltnetzteilen überbrücken würde. Ich habe gelesen, dass dies problematisch sein kann und Erdschleifenprobleme verursachen kann.

Ist das wahrscheinlich ein Problem? Wenn ja, gibt es eine Standardmethode, um eine galvanische Trennung der USB-Datenleitungen zu implementieren?

Antworten (1)

Siehe Seite 23 (Abbildung 7.2) des Datenblatts. Dies zeigt die Verdrahtung für ein "selbstversorgtes" Gerät. Tatsächlich wird der Chip von der separaten Stromversorgung (nicht USB +5V) mit Strom versorgt.

Die Gründe müssen jedoch gemeinsam sein. Sie sollten erwägen, ein isoliertes PS für Ihr Gerät zu verwenden, um Erdschleifen zu vermeiden. Das wäre der einfachste Weg, mögliche Probleme zu vermeiden.

Beachten Sie auch die Verkabelung von USB +5V zu VBUS_sense.

Nach meiner Interpretation zeigt die dort gezeigte Schaltung, wie ein externes Aktivierungssignal an eine dedizierte Stromversorgung für das Gerät geliefert wird. Um zu zitieren, heißt es: „Abbildung 7.3 zeigt ein Beispiel für die Verwendung eines diskreten P-Kanal-MOSFET zur Steuerung der Stromversorgung einer externen Logik. “ Das Design der Schaltung impliziert auch, dass der USB-Port die Stromversorgung liefert (CBUS3 schaltet den MOSFET ein, damit Strom von Pin 1 des USB-Ports zum Rest der Schaltung fließen kann), anstatt eine sekundäre Versorgung, die alle Schaltkreise antreibt.
@Polynomial Beachten Sie meine Änderungen. Schauen Sie sich 7.2 an, nicht 7.3.
Ah, das macht jetzt mehr Sinn. Ich weiß nicht, wie ich das im Datenblatt übersehen habe, fühle mich jetzt ein bisschen albern. Sollte ein isoliertes SMPS ausreichen? Macht die Tatsache, dass ich 5 V bis 3,3 V POL-Regler auf der Platine verwende, einen Unterschied?
@Polynomial Sofern der POL selbst nicht isoliert ist (unwahrscheinlich/teuer), wird die Masse sowohl mit der Erdverbindung des PCs als auch mit der Erdverbindung Ihres PS verbunden, wodurch eine Erdschleife entsteht. Der einfachste Weg, sich zu isolieren, ist wahrscheinlich in Ihrem PS.
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