Tensión detectada a través del blindaje del cable Micro USB

Question

He diseñado una PCB de teclado utilizando un ATmega32U4 con las líneas de datos conectadas a un receptáculo Micro-USB B. Marca: Molex; número de pieza: 1050170001. La tierra del USB está conectada directamente al blindaje del receptáculo Micro-USB B, como se muestra en el diseño de la PCB de doble capa de abajo. Tengo un vertido de tierra en el lado F.Cu del PCB representado en rojo, sin vertido de tierra en el B.Cu.

Así pues, el problema es que mi teclado sólo funciona cuando se utilizan cables USB con cable de blindaje dedicado (básicamente cualquier cable que pase la prueba de continuidad en ambos extremos de la carcasa metálica del USB). Si utilizo un cable USB que no pasa la prueba de continuidad en la carcasa metálica del USB, el teclado no funciona por falta de tensión.

Hice un poco de sondeo con un multímetro en el cable que no funciona y aquí están mis resultados:

VCC del PCB - GND: 1,4V

Tensión del cable USB a través de la carcasa metálica del cable USB: 3.6V

Lo que quiero averiguar es:

• ¿Cuál es la causa de este problema? ¿Por qué los 5V del cable USB sin un cable de blindaje dedicado se dividen entre el Vcc de mi PCB y el blindaje?
• ¿Por qué sólo funciona cuando el cable USB tiene un cable de blindaje dedicado? (Si cortocircuito las carcasas metálicas del cable, el teclado se detecta)
• ¿Cómo afectará este asunto a la junta directiva a largo plazo? ¿Fallará algún día?

Notas: Tengo un chip de protección ESD (USBLC6-2SC6) que atraviesa las líneas de datos.

Gracias por su tiempo.

Answer 1

Si se trata de un dispositivo LS, no se pueden utilizar cables de grado LS, el cable debe ser "cautivo". Y no debe haber cables desmontables LS sin blindaje.

Si se trata de un dispositivo FS, cualquier cable certificado debería proporcionar suficiente conductividad para mantener la caída de tensión dentro de los 0,25V típicos, con o sin apantallamiento (125mV sobre el cable de tierra, y 125 mV sobre VBUS) con una corriente de 500 mA. Si tu dispositivo consume más que eso o estás usando cables no certificados de contrabando, no es un problema de USB.

Otra posibilidad es que haya una clavija de tierra mala, rota, doblada dentro del propio cable, de soldadura fría en la PCB.