Quale semplice IC posso usare per estrarre 500mA da una porta USB del computer?

Ho progetti elettronici molto piccoli e semplici che accendo usando i connettori di alimentazione USB più un resistore. Per un progetto ho bisogno di usare più di 100mA, tuttavia la porta USB richiede un processo di enumerazione prima di dare più di quello (fino a 500mA).

Ho navigato su TI.com alla ricerca di alcuni circuiti integrati che mi possano aiutare in questa attività, tuttavia non sono sicuro di essere sulla strada giusta (ho preselezionato CI LM3526 e BQ2402x, ma non lo faccio completamente capire come usarli ... sto ancora imparando ....).

Esiste un semplice esempio di progettazione di circuiti che posso usare per risolvere questo problema? Idealmente, dovrebbe essere qualcosa che posso collegare a una porta USB e che mi darà solo un'uscita di 500 mA e più di 4,5 V.

Grazie per l'aiuto,

— Sebastian
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Hai sperimentato una potenza che si rifiuta di fornire più di 100 mA o hai appena letto da qualche parte che una porta potrebbe farlo? In pratica, i porst USB che limitano la corrente sono rari.

— Wouter van Ooijen,

Concordato con @wouter. Le specifiche USB indicano che un dispositivo non deve estrarre più di 1 blocco di alimentazione (100 mA) prima dell'enumerazione. Ma il 99% delle periferiche ignora questo, così come gli host. Di tanto in tanto ottieni cose come il raspberry pi di prima generazione, ma che avevano micce cablate per 200 mA su USB, un cattivo design.

— Passerby,

L'altra opzione che hai è saltare i computer e utilizzare un caricatore da muro USB. Nessuna enumerazione richiesta. Raramente ce n'è uno che viene fornito con limitazione della corrente lato caricatore.

— Passerby,

Ri: "sperimentato un potere che rifiuta di fornire più di 100 mA": Uno dei miei circuiti tira 130mA senza problemi ... tuttavia, poiché questa volta raggiungerò i 400mA, ero curioso di sapere come posso "giocare sicuro, secondo le regole ", per evitare possibili danni al computer e / o al circuito.

— Sebastian,

Grazie a tutti per l'aiuto. Sembra che cercherò solo di tirare + 100mA e passare a un adattatore a parete nel peggiore dei casi, a meno che non ci siano CI più semplici (BTW, non ho visto alcun commento su LM3526 e BQ2402x IC ... aren ' si adattano bene? ... non mi preoccupo del costo). Samuel e Spehro hanno risposto esattamente a ciò che ho chiesto, non sono sicuro di quale sia la risposta migliore, quindi aspetterò che vengano votati più voti dalla community.

— Sebastian,

Risposte:

Considera ATtiny85 di Atmel con V-USB . È un chip AVR a 8 pin che dovresti programmare con V-USB, che è un'implementazione USB a livello di software che abiliterebbe la fase di enumerazione, che ti permetterebbe di utilizzare l'intero 500mA disponibile.

Si tratta di circa $ 1,50 in imballaggi SOIC, nella foto sotto, che consente di risparmiare spazio e costi:

ATtiny85 in confezione SOIC

Facilmente programmabile ed economico, mentre il chip FTDI sopra (FT232R) costa circa $ 6 per uno.

Se vuoi comunicare con il chip, l'uso di V-USB ti dà anche la possibilità di agire come un dispositivo USB di classe CDC, che è simile a una porta seriale (UART), proprio come il chip FTDI.

— Samuel Clay
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Potrebbe valere la pena aggiungere che la V-USB gratuita è pubblicata in base ai termini della GNU General Public License Versione 2 che potrebbe richiedere l'acquisto di una delle licenze commerciali se è previsto l'uso commerciale. Non è costoso però.

— Rev.1.0,

@ Rev1.0 Innanzitutto, la GPL non vieta in alcun modo o forma l'uso commerciale. Richiede (in sostanza) che anche tutti i derivati del software con licenza GPL siano software libero. Davvero non vedo un motivo per cui sarebbe un problema se l'AVR fosse usato solo per richiedere 500 mA e forse UART. Inoltre, non è necessario nemmeno pubblicare il codice sorgente modificato su Internet. È sufficiente renderlo disponibile e può addebitare un prezzo ragionevole per le spese di invio del codice sorgente. Ecco come GNU si è finanziato indietro quando GCC era registrato.

— AndrejaKo

@AndrejaKo: il mio commento non era specifico per il caso d'uso della domanda originale e volevo solo sottolineare che il software PUO 'richiedere una licenza. Per la mia comprensione: cosa succede se uso questo firmware (forse leggermente modificato) per un prodotto che utilizza anche un secondo controller (principale)? Dovrei rendere pubblici entrambi i firmware o anche l'intero prodotto se non desidero acquistare una licenza o solo il firmware V-USB potenzialmente modificato?

— Rev.1.0

@ Rev1.0 GPL si applica solo al software concesso in licenza in base a GPL. GPL non "infetterebbe" l'altro controller e sicuramente non "infetterebbe" il resto dell'hardware. Si applica solo al codice "leggermente modificato". Devi rendere disponibile la modifica ai sensi della GPL e il gioco è fatto. Non è necessario ospitarlo da qualche parte (ma è il solito) e non è necessario condividere le modifiche se il prodotto è interno alla propria organizzazione. È così che Google evita di non condividere software con licenza e modificato GPL. È solo per uso interno.

— AndrejaKo

Inoltre, è necessaria la logica per accendere l'applicazione solo dopo il completamento dell'enumerazione e l'host è passato a una configurazione con corrente di 500 mA. Per verificarlo, puoi collegarti a un hub alimentato dal bus, che non dovrebbe avere riserve di potenza sufficienti per abilitare il tuo dispositivo.

— Simon Richter,

È possibile utilizzare un chip USB-UART FT232R , in questo modo: -

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Collegherai il tuo carico sull'altro lato dell'interruttore di alimentazione MOSFET a canale p.

Sono facilmente disponibili attraverso la distribuzione e non intimidiscono un pacchetto.

L'impostazione di alimentazione predefinita è 100 mA, quindi dovrai utilizzare un'utilità per programmare i 500 mA desiderati nell'impostazione di alimentazione USB. FTDI ha MPROG , che può essere utilizzato per questo scopo.

inserisci qui la descrizione dell'immagine

— Spehro Pefhany
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E come bonus aggiuntivo ottieni una connessione RS-232 a livello logico completo.

— Ignacio Vazquez-Abrams,

Mentre il dispositivo USB specifica che non devono essere utilizzati più di 100 mA, il dispositivo non dispone di alcun host USB che attui effettivamente tale limitazione.

Puoi facilmente estrarre anche leggermente più di 500 mA (prima che il polifusibile o qualcosa di simile entri in funzione) da qualsiasi computer costruito negli ultimi 5 anni. Sì, il sistema operativo non sarà a conoscenza di tale attrazione, ma la corrente in uscita sarà perfettamente fresca. :)

In base alla descrizione del tuo progetto, in realtà non sei interessato al dispositivo USB ma semplicemente utilizzalo come fonte di alimentazione. Mentre ignorare qualsiasi specifica potrebbe non essere l'approccio migliore, devo ancora vedere qualsiasi computer che limiti la corrente sotto i 500 mA.

— Josip Medved
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Nel mio lavoro precedente (dispositivi GPS) un prototipo è riuscito a far scattare la protezione da 100 mA su un laptop Toshiba. Probabilmente qualcosa a che fare con la sua gestione dell'alimentazione. Sono d'accordo che i desktop non se ne cureranno, 2,5 W sono noccioline per loro.

— Salterio

Come suggerisce @MSalters, questo è più un problema sui laptop e molti dispositivi economici ne tengono conto. Non puoi garantirlo solo perché una macchina si trova permanentemente su una scrivania ma non utilizza una scheda madre per laptop (alcuni dei PC all-in-one lo fanno). Quindi va bene per un progetto per hobby, ma non scommettere su di esso lavorando su un'altra macchina.

— Chris H,

Personalmente devo ancora venire a vedere una macchina funzionante (compresi i laptop) che in realtà applica limiti così bassi. Diamine, i laptop più moderni vanno facilmente anche oltre 1 A. E non dimentichiamoci che ci sono molti dispositivi "professionali" che usano USB fino a 100 mA (ricordate tutti quei LED e scaldavetri e dio sa cos'altro). Sono d'accordo con te sul fatto che la giusta enumerazione del potere sia la strada da percorrere. Ma un bastardo a buon mercato in me non riesce a superare un chip nel dispositivo solo per quello scopo ...

— Josip Medved,

D'altra parte, molti hanno una protezione per i pull di oltre 500mA. MacBook Pro e IMacs.

— Passerby,

Ho superato il limite di 100 mA, ma non credo di averlo visto su un dispositivo in grado di 500 mA.

— Spehro Pefhany,