Verwenden Sie zwei separate USB-Anschlüsse, einen für Strom und einen für Daten: Verbinde ich ihre Masse?

Für ein Projekt, an dem ich arbeite, benötige ich zwei USB-Anschlüsse:

  • Der erste wird verwendet, um Daten und Strom nur für einen IC der Platine bereitzustellen
  • Die zweite wird verwendet, um nur alles andere auf der Platine mit Strom zu versorgen

Da die beiden USB-Anschlüsse an unterschiedliche Quellen angeschlossen werden können (einer an einen PC für die Datenübertragung, einer an ein USB-Wandladegerät), was mache ich mit dem Boden?

Soll ich sie zusammenbinden oder getrennt halten?

Meine Eingeweide sagen, letzteres zu tun (halten Sie die "Daten" -Masse von der "Strom" -Masse fern, nicht empfindlich).

Binde sie zusammen.
Die Datensignale sind auf die Datenmasse bezogen, daher müssen Sie diese Masse für den entsprechenden IC verwenden. Zwei Gründe zu haben, würde eine Optoisolation zwischen den beiden Teilen implizieren.
Ich möchte erwähnen, dass das vorherige Design des Projekts (nicht von mir erstellt) beide Erdungen über direkte Durchkontaktierungen zu einer gemeinsamen Grundebene miteinander verbunden hat und das Gerät funktioniert
Ja, ich würde erwarten, dass es fast immer funktioniert , aber mit Erdschleifenrauschen; Es ist ein wenig schwierig, einen Testfall in einer normalen Wohn- oder Büroumgebung einzurichten, in der Sie zwei Netzteilerdungen mit unterschiedlichen Potenzialen haben.

Antworten (3)

Wenn die Massen zweier Teile nicht verbunden sind, werden die Signale des einen Teils vom anderen falsch interpretiert. Sie müssen entweder die Erdung anschließen oder eine Art Isolationsschaltung zwischen dem an den PC angeschlossenen IC und anderen Komponenten verwenden.

Ich hatte ein Projekt, wo ich etwas Ähnliches machen musste. Dort habe ich ein Gerät von einer externen Stromquelle mit Strom versorgt und ein USB-Kabel mit V + -Drahtschnitt ohne unerwünschte Effekte verwendet, und ich bin mir ziemlich sicher, dass Sie in Ihrem Projekt etwas Ähnliches tun können.

Guter Punkt beim Abschneiden des V+: Das Zurückversorgen eines PCs über USB kann ihn auf verschiedene Weise stören, einschließlich des Nichtstartens, während das störende Gerät angeschlossen ist.
Ja. Ich habe diese Lektion auf die harte Tour gelernt, als ein billiger USB3-Hub mit Stromversorgung einen der USB-Ports an meinem Laptop zerstörte. Nun, zumindest stellte es sicher, dass ich es verwenden werde ...

Ich würde die Datenleitung isolieren, wenn dies in ein Produktdesign oder ein Design geht, das empfindlich auf Rauschen wie Analog oder Audio reagiert. Wenn es nur ein Mikroprozessor ist, wird es wahrscheinlich keine große Sache sein, weil digitale Elektronik besser mit Rauschen umgehen kann. Warum? Weil der PC über das Wechselstromnetz geerdet ist und Ihr USB-Netzteil wahrscheinlich auch. Indem Sie die Masse auf Ihrem Brett zusammenbinden, wird es eine leitende Schleife bilden.

Dies wird eine riesige Schleifenantenne erzeugen und Strom durch die Schleife fließen lassen. Dies erzeugt Gleichtaktrauschen und bewirkt, dass die Masse Ihres Boards auf dem mV- bis uV-Pegel herumhüpft (könnte je nach Setup mehr sein).

Wenn diese Art von Lärm akzeptabel ist, dann machen Sie es, wenn nicht, dann sorgen Sie für Isolation.

Eine andere Sache, die Sie beachten sollten, ist, wenn Sie sowohl Strom- als auch Daten-USBs an den PC angeschlossen haben, haben Sie immer noch eine Schleife, aber Sie könnten die Kabel umeinander drehen und den Schleifenbereich klein halten, etwas, worüber Sie nachdenken sollten.

Es gibt tatsächlich empfindliche analoge Schaltungen auf der Platine
Eine andere Möglichkeit, dies zu tun, besteht darin, je nach Bedarf eine isolierte Wandwarze zu verwenden oder beide zu isolieren. Wenn Sie einen Sensor von Ihrem Board an einem Kabel haben, das sich auch in eine Antenne verwandeln kann, prüfen Sie je nach Empfindlichkeitsstufe die Abschirmung und Filterung. Ein gutes Buch ist Electromagnetic Compatibility Engineering von Ott
Wir haben eines der vorherigen Designs auf EMI getestet und es hat aufgrund von Bodenverschiebungen und so weiter nicht bestanden. Ich werde wahrscheinlich diese Komponente verwenden: analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/…
Sie können auch auf der Stromseite filtern, sie stellen USB-Tiefpassfilter her, oder Sie können sie auf der Stromseite in die Leiterplatte einbauen, um zu verhindern, dass hohe Frequenzen in die Stromleitung gelangen.
Ich verwende bereits Drosseln auf der Leistungsseite, um das Rauschen des VBUS, der normalerweise sehr laut ist, wegzufiltern. Vielleicht gibt es einen billigeren Weg, als einen vollwertigen Isolator auf der Datenseite zu verwenden?
Drosseln sind gut, alles andere ist teurer, könnte aber notwendig sein. Jedes gute Experiment, um zu sehen, woher das Rauschen kommt, wäre, die Datenleitung zu trennen und weiterhin Daten zu protokollieren. Wenn sich Ihre Situation verbessert, verwenden Sie einen Isolator. Wenn nicht, müssen Sie eine andere Rauschquelle verfolgen.

Ja, verbinden Sie sie miteinander, achten Sie jedoch auf Masseschleifen . Es ist ein Problem, wenn Fullspeed-USB ausreicht (12 Mbit / s), können Sie optokoppeln, wie von pjc50 angegeben.

Verwenden Sie zwei separate USB-Anschlüsse, einen für Strom und einen für Daten: Verbinde ich ihre Masse?
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