Welchen einfachen IC kann ich verwenden, um 500 mA aus einem Computer-USB-Anschluss zu extrahieren?

Ich habe sehr kleine und einfache elektronische Projekte, die ich mit den USB-Stromanschlüssen plus einem Widerstand einschalte. Für ein Projekt muss ich mehr als 100 mA verwenden, der USB-Anschluss erfordert jedoch einen Aufzählungsprozess, bevor mehr als das angegeben werden kann (bis zu 500 mA).

Ich habe TI.com auf der Suche nach ICs durchsucht, die mir bei dieser Aufgabe helfen können, bin mir jedoch nicht sicher, ob ich auf dem richtigen Weg bin (ich habe LM3526- und BQ2402x-ICs vorab ausgewählt, aber ich weiß es nicht vollständig verstehen, wie man sie benutzt ... ich lerne noch ...).

Gibt es ein einfaches Beispiel für einen Schaltungsentwurf, mit dem ich das lösen kann? Idealerweise sollte es etwas sein, das ich an einen USB-Anschluss anschließen kann und das mir nur eine Ausgabe von 500 mA und mehr als 4,5 V liefert.

Danke für die Hilfe,

Haben Sie eine Leistung erlebt, die sich weigert, mehr als 100 mA zu liefern, oder nur irgendwo gelesen, dass ein Port dies tun könnte ? In der Praxis sind USB-Anschlüsse, die den Strom begrenzen, selten.
Stimmt mit @wouter überein. USB-Spezifikationen schreiben vor, dass ein Gerät vor der Aufzählung nicht mehr als 1 Stromblock (100 mA) ziehen sollte. Aber 99% der Peripheriegeräte ignorieren dies, ebenso wie Hosts. Gelegentlich bekommt man Dinge wie den Himbeer-Pi der ersten Generation, aber das hatte fest verdrahtete Sicherungen für 200 mA auf USB, ein schlechtes Design.
Die andere Option, die Sie haben, besteht darin, die Computer zu überspringen und ein USB-Wandladegerät zu verwenden. Keine Aufzählung erforderlich. Es gibt selten welche, die mit einer ladeseitigen Strombegrenzung ausgestattet sind.
Betreff: "Ich habe eine Leistung erlebt, die sich weigert, mehr als 100 mA zu liefern": Einer meiner Schaltkreise zieht ohne Probleme 130 mA ... aber da ich dieses Mal 400 mA erreichen werde, war ich neugierig, wie ich "spielen" kann it safe, by the rules", um mögliche Schäden am Computer und/oder der Schaltung zu vermeiden.
Danke allen für die Hilfe. Es scheint, dass ich einfach versuchen werde, +100 mA zu ziehen und im schlimmsten Fall zu einem Wandadapter zu wechseln, es sei denn, es gibt einfachere ICs (Übrigens, ich habe keinen Kommentar zu LM3526- und BQ2402x-ICs gesehen ... Passen sie nicht gut? ... Ich habe nichts gegen die Kosten). Samuel und Spehro haben genau das beantwortet, was ich gefragt habe. Ich bin mir nicht sicher, was die beste Antwort ist, also warte ich auf weitere Community-Stimmen, um eine Entscheidung zu treffen.
@WoutervanOoijen, Ports auf dem Mainboard sind normalerweise sicher, Hub-Ports jedoch nicht. Der Aufzählungsprozess schlägt für ein 500-mA-Gerät an einem Hub fehl, es sei denn, der Hub ist selbstversorgt, wie er sollte.

Antworten (3)

Betrachten Sie Atmels ATtiny85 mit V-USB . Es handelt sich um einen 8-poligen AVR-Chip, den Sie mit V-USB programmieren müssten, einer USB-Implementierung auf Softwareebene, die die Enumerationsphase aktivieren würde, wodurch Sie die gesamten verfügbaren 500 mA nutzen könnten.

Es kostet ungefähr 1,50 US-Dollar in SOIC-Verpackung, wie unten abgebildet, was sowohl Platz als auch Kosten spart:

ATtiny85 in SOIC-Verpackung

Leicht programmierbar und kostengünstig, während der obige FTDI-Chip (FT232R) etwa 6 US-Dollar pro Stück kostet.

Wenn Sie mit dem Chip kommunizieren möchten, bietet Ihnen die Verwendung von V-USB auch die Möglichkeit, als USB-Gerät der CDC-Klasse zu fungieren, das ähnlich wie der FTDI-Chip einem seriellen Anschluss (UART) entspricht.

Es kann erwähnenswert sein, dass das kostenlose V-USB unter den Bedingungen der GNU General Public License Version 2 veröffentlicht wird, was möglicherweise den Kauf einer der kommerziellen Lizenzen erfordert, wenn eine kommerzielle Nutzung beabsichtigt ist. Es ist aber nicht teuer.
@Rev1.0 Zunächst einmal verbietet die GPL in keiner Weise oder Form die kommerzielle Nutzung. Es erfordert lediglich (grundsätzlich), dass alle Derivate der GPL-lizenzierten Software ebenfalls freie Software sind. Ich sehe wirklich keinen Grund, warum das ein Problem sein sollte, wenn der AVR nur verwendet wird, um nach 500 mA und vielleicht UART-Nutzung zu fragen. Außerdem muss der modifizierte Quellcode nicht einmal ins Internet gestellt werden. Es reicht aus, ihn nur zur Verfügung zu stellen, und es ist erlaubt, einen angemessenen Preis für die Kosten für die Zusendung des Quellcodes zu verlangen. So finanzierte sich GNU damals, als GCC auf Bändern war.
@AndrejaKo: Mein Kommentar sollte nicht spezifisch für den Anwendungsfall der ursprünglichen Frage sein, und ich wollte nur darauf hinweisen, dass die Software möglicherweise lizenziert werden muss. Für mein eigenes Verständnis: Was ist, wenn ich diese Firmware (evtl. leicht modifiziert) für ein Produkt verwende, das auch einen zweiten (Haupt-) Controller verwendet? Müsste ich beide Firmwares oder sogar das ganze Produkt öffentlich machen, wenn ich keine Lizenz oder nur die möglicherweise modifizierte V-USB-Firmware kaufen möchte?
@Rev1.0 GPL gilt nur für Software, die unter GPL lizenziert ist. GPL würde den anderen Controller nicht "infizieren" und es würde definitiv nicht den Rest der Hardware "infizieren". Es gilt nur für den "leicht modifizierten" Code. Sie müssen die Modifikation unter den Bedingungen der GPL verfügbar machen und das war's. Sie müssen es nicht irgendwo hosten (aber das ist der übliche Weg) und Sie müssen Änderungen überhaupt nicht teilen, wenn das Produkt intern in Ihrer Organisation ist. So kommt Google davon, GPL-lizenzierte und modifizierte Software nicht zu teilen. Es ist nur für den internen Gebrauch.
Außerdem benötigen Sie Logik, um Ihre Anwendung erst einzuschalten, nachdem die Enumeration abgeschlossen ist und der Host auf eine Konfiguration mit 500 mA Strom umgeschaltet hat. Um dies zu testen, können Sie eine Verbindung zu einem busgespeisten Hub herstellen, der nicht über ausreichende Leistungsreserven verfügen sollte, um Ihr Gerät zu aktivieren.
Vielen Dank für die wertvollen Informationen und Ihre Zeit. Ich hatte auf eine einfache Schaltung gehofft, die ich einfach kaufen und anschließen kann, ohne jegliche Programmierung (außer einigen Regelungen mit Widerständen) ... aber es scheint, dass dies nicht der Fall ist. Helfen LM3526- oder BQ2402x-ICs?

Sie können einen FT232R USB-UART- Chip wie folgt verwenden: -

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Sie schließen Ihre Last auf der anderen Seite des p-Kanal-MOSFET-Leistungsschalters an.

Sie sind leicht über den Vertrieb erhältlich und in einem nicht allzu einschüchternden Paket.

Die Standardleistungseinstellung ist 100 mA, daher müssen Sie ein Dienstprogramm verwenden, um die gewünschten 500 mA in die USB-Leistungseinstellung zu programmieren. FTDI hat MPROG , das für diesen Zweck verwendet werden kann.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Und als zusätzlichen Bonus erhalten Sie eine vollständige RS-232-Verbindung auf Logikebene.

Während USB nicht mehr als 100 mA vorschreibt, die vom Gerät aufgenommen werden sollen, gibt es keinen USB-Host, der eine solche Beschränkung tatsächlich umsetzt.

Sie können leicht sogar etwas mehr als 500 mA (bevor Polyfuse oder ähnliches einsetzt) ​​von jedem Computer ziehen, der in den letzten 5 Jahren gebaut wurde. Ja, OS wird sich eines solchen Sogs nicht bewusst sein, aber der aktuelle Ausgang wird vollkommen frisch sein. :)

Basierend auf Ihrer Projektbeschreibung sind Sie eigentlich nicht an einem USB-Gerät interessiert, sondern verwenden es nur als Stromquelle. Obwohl das Ignorieren einer Spezifikation möglicherweise nicht der beste Ansatz ist, habe ich noch keinen Computer gesehen, der den Strom auf unter 500 mA begrenzt.

Bei meinem vorherigen Job (GPS-Geräte) hat es ein Prototyp geschafft, den 100-mA-Schutz an einem Toshiba-Laptop auszulösen. Liegt wahrscheinlich an der Energieverwaltung. Ich stimme zu, dass es Desktops einfach egal ist, 2,5 W sind Peanuts für sie.
Wie @MSalters andeutet, ist dies eher ein Problem bei Laptops, und viele billige Geräte berücksichtigen dies. Sie können nicht garantieren, dass ein Computer, nur weil er dauerhaft auf einem Schreibtisch steht, kein Laptop-Motherboard verwendet (einige der All-in-One-PCs tun dies). Für ein Hobby-Projekt ist es also in Ordnung, aber verlassen Sie sich nicht darauf, dass es in einer anderen Maschine funktioniert.
Ich persönlich habe noch keine funktionierende Maschine (einschließlich Laptops) gesehen, die tatsächlich so niedrige Grenzen durchsetzt. Verdammt, die meisten modernen Laptops gehen leicht sogar über 1 A. Und vergessen wir nicht, dass es viele "professionelle" Geräte gibt, die USB weit über 100 mA verwenden (denken Sie an all diese LEDs und Glaswärmer und Gott weiß was noch). Ich stimme Ihnen zu, dass eine ordnungsgemäße Leistungsaufzählung der richtige Weg ist. Aber der billige Bastard in mir kommt nicht darüber hinweg, nur für diesen Zweck einen Chip in das Gerät zu stecken ...
Andererseits haben viele einen Schutz für Spannungen von über 500 mA. MacBook Pros und IMacs.
@Passerby: Ja, die meisten Laptops haben einen Schutz von über 500 mA. Aber ich muss noch einen sehen, der einen Schutz von über 100 mA bietet, auf den sich diese Frage bezieht.
Ich bin auf die 100-mA-Grenze gestoßen, aber ich glaube nicht, dass ich sie auf einem Gerät mit 500 mA gesehen habe .
Ich war an der Entwicklung eines Produkts beteiligt, das den USB-Strom mit einem Micrel MIC2544A -Chip begrenzt. Das Gerät ist batteriebetrieben und wir möchten nicht, dass irgendetwas an unser Gerät angeschlossen ist, um zu versuchen, mehr als 100 mA zu ziehen. (Ein Host könnte denselben Chip auch verwenden, um den Strom je nach Wunsch auf 100 mA oder 500 mA zu begrenzen.)
Welchen einfachen IC kann ich verwenden, um 500 mA aus einem Computer-USB-Anschluss zu extrahieren?
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