Alimentación por USB - Lo básico

Question

Soy nuevo en el diseño de algo para ser alimentado por USB. Lo ideal es que se pueda conectar a un adaptador a un enchufe de pared del Reino Unido, o a un puerto USB alimentado en otro dispositivo. Tengo el diseño del circuito en su lugar utilizando Kicad, pero nunca he alimentado un dispositivo mediante USB.

¿Se trata simplemente de conectar V+ a los bits que necesitan alimentación, tierra a los bits que necesitan tierra y un conector de condensador de 1uF entre los dos (si es así, en qué sentido deben conectarse)? ¿O esto es un error garrafal? No necesito ninguna transferencia de datos a D+ y D- se han dejado abiertos. ¿Es necesario conectarlos a tierra con resistencias pull down o algo así? Me gustaría hacer esto bien para poder hacerlo cuando diseñe otros productos.

Estoy alimentando un attiny y algunos LEDs de 5mm

Answer 1

Los dispositivos USB pueden consumir hasta 100 mA para realizar la negociación inicial, llamada enumeración con el anfitrión. Durante este proceso pueden solicitar hasta 500 mA. El host decide entonces si concede la potencia extra o apaga el dispositivo.

En algunos casos, el host puede indicar a un dispositivo que pase al modo de reposo de bajo consumo.

La mayoría de los ordenadores alimentados por la pared se limitan a conectar la alimentación USB a su fuente de 5 V a través de un polifusible y no intentan controlar ni siquiera supervisar la corriente. Los aparatos que funcionan con baterías suelen gestionar cuidadosamente la alimentación USB. Por lo tanto, es posible que te salgas con la tuya sin preguntar cuando estés conectado a un ordenador de sobremesa, pero posiblemente no cuando estés conectado a un portátil.

Por supuesto, todo esto está en las especificaciones del USB.

Answer 2

Depende de la potencia que necesites. Por defecto tienes el modo de baja potencia, que puede suministrar hasta 100mA, lo que es suficiente para muchas cosas. Puedes obtener hasta 500mA si negocias el modo de alta potencia con el host. Esto se ha tratado en otras preguntas .

Answer 3

Como ya han dicho otros, casi siempre se pueden extraer 100mA de cualquier host USB.

Si quieres/necesitas más potencia que eso (sin violar las especificaciones del USB y haciendo algo que podría potencialmente dañar tus dispositivos anfitriones), entonces puedes:

1. Conecta un pin de la MCU/CPU a los pines de datos, para poder negociar mayores tasas de carga con el host

o

2. Detecta los pines D+/D- activamente. Cuando se conecta a un cargador (conforme a la especificación), los pines D+/D- están en cortocircuito en el cargador, por lo que su dispositivo puede saber que está "permitido" tomar energía a una tasa alta sin negociación. Cuando se conecta a un host, estos pines no bs en cortocircuito, por lo que su dispositivo tendrá que limitarse a un consumo de 100mA.

Answer 4

Está la teoría y está la práctica.

La teoría es que antes de la enumeración sólo se permite sacar 100ma. Además, hay límites de tiempo después de los cuales, si la enumeración falla, debes bajar a un estado de muy baja potencia. Los dispositivos USB de pared (especificaciones de "carga de batería") cortocircuitan las líneas D+ y D- para indicar que no son un host USB normal.

La práctica es que los hosts (incluso los portátiles) normalmente tienen una limitación de corriente tonta con un umbral fijo. Así que si no te preocupas por conseguir que tu dispositivo esté certificado como compatible con USB, puedes simplemente dibujar 500ma (o incluso un poco más) inmediatamente y funcionará bien con la gran mayoría de los hosts.

Answer 5

Creo que los dispositivos USB 3.0 pueden consumir hasta 1000mA siempre que el host lo permita.