USB mit externem Netzteil mit Strom versorgen

Ich habe ein Gerät (pyroelektrischer Array-Detektor), das über USB mit dem PC verbunden ist. Das Gerät selbst verfügt ebenfalls über ein zusätzliches Netzteil.

Nun passiert etwas Seltsames: Wenn ich das Gerät an einen PC-Tower anschließe, funktioniert es. Aber wenn ich mich mit einem Laptop verbinde, funktioniert es nicht. Auf dem Laptop meines Kollegen funktioniert es, aber nur, wenn er das Netzteil seines Laptops einsteckt.

Meine Vermutung war, dass es einen Unterschied in der Spannung/dem Strom geben muss, der von den einzelnen Computern geliefert wird. Und tatsächlich gibt es kleine Unterschiede. 4.7Vvom Laptop und 5.23Vvom PC. Der Strom scheint niedrig zu sein 0.16mAund damit weit unter der USB-Max-Spezifikation.

Als nächstes habe ich versucht, ein externes Netzteil anzuschließen, um die Leistung an die Bedürfnisse des Geräts anpassen zu können.

Dazu habe ich das USB-Kabel abgeschnitten, die D+/D- Kabel für Daten angeschlossen und die Stromzuführung zum Gerät an das externe Netzteil angeschlossen. An einer Kontroll-LED am Gerät sehe ich, dass es damit zufrieden ist. Nun wird das Gerät aber am PC nicht mehr erkannt (Windows Gerätemanager).

Irgendwelche Ratschläge, wie ich kann

a) das USB-Gerät über eine externe Stromversorgung mit Strom versorgen und

b) Läuft es auf dem PC?

Alle Hinweise sind willkommen. Verzeihen Sie mir, wenn das, was ich versucht habe, töricht ist. Meine letzte Elektronik-Vorlesung war vor ungefähr fünf Jahren und ich habe noch nie zuvor mit USB getempert.

Haben Sie die -ve-Leitung des externen Netzteils mit der USB-GND-Leitung (-) des PCs verbunden?
Unter der Annahme, dass Daten- und Stromleitungen vom Gerät nicht falsch miteinander verbunden sind, klingt es nach einem Problem mit der USB-Stromverhandlung. Das Gerät kann mehr Strom aushandeln, als der Laptop liefern möchte, unabhängig davon, was es tatsächlich zieht. | Verwenden Sie einen Widerstand, welcher Widerstand ist erforderlich, um den Laptop-Anschluss auf 4,7 V herunterzuladen. | Wenn die externe Stromversorgung auf 4,7 V eingestellt ist, funktioniert das Gerät ordnungsgemäß?
@Martin H Nur eine Idee: Überprüfen Sie mit einem Multimeter den Widerstand zwischen der Abschirmung des USB-Kabels für das Gerät und dem Erdungsstift des Laptop-Netzteils (falls vorhanden). Hat das Gerätenetzteil Masseanschluss? Der funktionierende PC-Tower und der angeschlossene Laptop lassen mich einige ungewöhnliche Bodenprobleme vermuten.
Haben Sie schon einmal darüber nachgedacht, sich einen USB-Hub mit eigener Stromversorgung anzuschaffen? Das könnte garantieren, dass Ihr Gerät genug Strom bekommt.
@ kevlar1818 Wir haben tatsächlich einen USB-Hub mit Stromversorgung ausprobiert, aber er hat (zu unserer Überraschung) nicht funktioniert. Das Problem könnte das sein, was bereits erwähnt wurde. Das Gerät versucht, mehr Leistung auszuhandeln, bekommt sie aber nicht. Weder vom Hub noch vom PC-Port.
@MartinH Interessant. Ich habe ein ähnliches Problem, das ich mit einer externen Festplatte lösen möchte. Ich bin gespannt zu hören, was für Sie funktioniert.

Antworten (3)

Es hört sich so an, als ob Ihr Gerät mehr als die garantierten 100 mA benötigt, aber nicht richtig aufgezählt wird, um den zusätzlichen Strom anzufordern. Sie können bis zu 500 mA von einem USB-Anschluss erhalten, wenn Sie danach fragen und der Host es gewährt .

Es gibt keine Garantie dafür, dass der Host der Anfrage stattgibt, aber Desktop-Rechner tun dies so ziemlich immer, da sie über ausreichend Leistung verfügen. Tatsächlich zeigen die Desktop-Motherboard-Schaltpläne, die ich gesehen habe, nur eine Mehrfachsicherung zwischen der 5-V-Versorgung und jedem USB-Anschluss. Es gibt keine aktive Elektronik zur Strombegrenzung. Auf diesen Maschinen erhalten Sie die vollen 500 mA, auch wenn Sie nicht danach fragen.

Laptops haben jedoch eine begrenzte Leistung und überwachen und steuern daher in den meisten Fällen aktiv die USB-Stromversorgung. Einige Geräte begrenzen möglicherweise die Summe aller USB-Geräte auf einen bestimmten Strom oder begrenzen sie stärker, wenn sie nur im Akkubetrieb laufen oder wenn der Akku schwach ist usw. Beachten Sie, dass USB-betriebene Hubs seitdem nie mehr die vollen 500 mA gewähren können ist alles, was sie selbst bekommen.

Der Grund, warum Ihr Gerät nicht mehr aufzählt, ist, dass Sie die Masseverbindung unterbrochen haben. Zur Kommunikation werden alle drei Leitungen D+, D- und Masse benötigt. Sie können die Stromleitung unterbrechen, wenn das Gerät selbstversorgt ist. Geräte mit eigener Stromversorgung haben in der Regel keine Verbindung zur USB-Stromleitung. Das ist vollkommen in Ordnung, aber sie müssen immer noch über Masse verbunden werden.

Martin H, Hat der Laptop Ihres Freundes auf der DC-Seite ein geerdetes Ladegerät? Normalerweise ist das eine UL/CE-Sicherheitsverletzung.

Hat der Laptop Ihres Freundes einen VGA-Anschluss, der mit einem geerdeten LCD-Monitor verbunden ist?

Wenn ja, dann würde das erklären, warum es funktioniert. Wenn meine Annahme richtig ist, verursacht das hochohmige Streubrummen oder Rauschen und die schlechte Gleichtaktunterdrückung einen Fehler oder einen Unterschied im Rauschpegel, der nicht tolerierbar ist.

Es kann ein 50/60-Hz-Streubrummen in der Größenordnung von 100 V auf diesem schwebenden Sensorarray oder einem beliebigen Schaltregler in der Nähe sein.

Wenn und nur wenn (IFF) diese Annahmen zutreffen, besteht die einfache Lösung darin, das CM-Rauschen durch Abschirmung, Erdung und Ferritabsorption mit einer zweischaligen CM-Drossel um das Schnittstellenkabel zum Array zu umgehen, wie z. B. bei jedem VGA-Video Kabel. Holen Sie sich CM-Drosseln von Ihrem bevorzugten Lieferanten oder erden Sie den Laptop über LCD oder legen Sie ihn auf eine Grundplatte mit geerdeter Aluminiumfolie. Jede dieser Methoden wird funktionieren.

In den späten 70er Jahren lernte ich alles, was ich über EMV wusste, aus Dr. Otts Buch.

98 % der Ingenieure definieren das Problem gut genug, damit der Ingenieur es erklären kann und die Lösung dann einfach ist. Ansonsten ist es Voodoo-Zauber mit Unsicherheit bei allen Testbedingungen.

Das Gleiche gilt für billiges externes Mikrofonbrummen auf Laptops, wenn das Ladegerät angeschlossen ist, und kein Rauschen, wenn es nicht angeschlossen ist. Die Situation Ihres Freundes war jedoch das Gegenteil, also vermute ich, dass sie nicht zu Ihrer Situation passt. Ich hoffe, dies bringt etwas Licht ins Dunkel, auch wenn es nicht auf Ihre Situation zutrifft.

Der Laoptop hat auf der AC-Seite eine Masseverbindung, aber mir ist keine andere Masseverbindung bekannt. Es ist kein weiteres Display angeschlossen. Ich stimme Ihnen zu, dass dieses Grundproblem möglicherweise immer noch besteht und dass dies die Probleme verursacht hat. Ich werde darauf eingehen. Danke für den Hinweis.

Die Masse muss zwischen beiden Netzteilen (USB und extern) geteilt werden. Habe mehrere Experimente mit einer USB-Soundkarte gemacht. Ich möchte es (mit einem isolierten DC / DC-Wandler) von der USB-Stromversorgung trennen / isolieren, da ein Verstärker auch über USB mit Strom versorgt wird. Es gibt eine Erdungsschleife und ich möchte eine Erdungsschleife vermeiden, kann sie aber nicht mit einer externen Stromquelle zum Laufen bringen, BIS ich die Erde wieder anschließe (ich denke, weil der D- mit der USB-Masse verbunden ist).

Für mich ist es nutzlos, weil der Boden eine Brummschleife verursacht. In Ihrem Fall könnte es eine Lösung sein, die Masse anzuschließen, damit das Gerät problemlos an einer externen Stromquelle funktioniert.

USB mit externem Netzteil mit Strom versorgen
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