USB Power - พื้นฐาน

ฉันใหม่ในการออกแบบบางสิ่งบางอย่างที่จะขับเคลื่อนโดย USB เป็นการดีที่มันสามารถเสียบเข้ากับอะแดปเตอร์กับปลั๊กติดผนังของสหราชอาณาจักรหรือพอร์ต USB ที่ใช้พลังงานบนอุปกรณ์อื่น ฉันมีการออกแบบวงจรโดยใช้ Kicad แต่ฉันไม่เคยขับเคลื่อนอุปกรณ์ด้วย USB

เป็นเพียงแค่การเชื่อมต่อ V + กับบิตที่ต้องการพลังงานกราวด์ไปยังบิตที่ต้องการกราวด์และขั้วต่อตัวเก็บประจุ 1uF ระหว่างสอง (ถ้าเป็นเช่นนั้นควรเชื่อมต่อวิธีใด)? หรือผิดอย่างนี้หรือ? ฉันไม่ต้องการการถ่ายโอนข้อมูลใด ๆ ไปยัง D + และ D- ถูกเปิดทิ้งไว้ จำเป็นต้องเชื่อมต่อกับกราวด์ด้วยตัวต้านทานแบบดึงลงหรืออะไร? รหัสชอบทำให้ถูกต้องดังนั้นฉันสามารถทำได้เมื่อออกแบบผลิตภัณฑ์อื่น ๆ

ฉันเปิดเครื่อง attiny และ LED 5mm บางอัน

อุปกรณ์ USB สามารถวาดได้สูงสุด 100 mA เพื่อทำการเจรจาครั้งแรกเรียกว่าการแจงนับกับโฮสต์ ในระหว่างกระบวนการนี้พวกเขาสามารถขอได้สูงสุด 500 mA จากนั้นโฮสต์จะตัดสินใจว่าจะให้พลังงานพิเศษหรือปิดอุปกรณ์

ในบางกรณีโฮสต์อาจบอกให้อุปกรณ์เข้าสู่โหมดประหยัดพลังงาน

คอมพิวเตอร์แบบติดผนังส่วนใหญ่เพียงเชื่อมต่อพลังงาน USB เข้ากับแหล่งจ่ายไฟ 5 V ผ่านโพลีฟิวส์และไม่พยายามควบคุมหรือแม้แต่ตรวจสอบกระแสไฟฟ้า อุปกรณ์ที่ใช้แบตเตอรี่มักจะจัดการพลังงาน USB อย่างระมัดระวัง คุณอาจจะได้รับเพียงแค่ดึงพลังงานโดยไม่ถามเมื่อเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อป แต่อาจไม่ได้เมื่อเชื่อมต่อกับแล็ปท็อป

แน่นอนว่านี่เป็นข้อมูลจำเพาะ USB ทั้งหมด

ขึ้นอยู่กับว่าคุณต้องการพลังงานมากแค่ไหน โดยค่าเริ่มต้นคุณจะได้รับโหมดพลังงานต่ำซึ่งสามารถส่งได้ถึง 100mA ซึ่งเพียงพอสำหรับหลายสิ่ง คุณสามารถรับได้สูงสุด 500mA หากคุณต่อรองโหมดพลังงานสูงกับโฮสต์ นี้ได้รับการกล่าวถึงในคำถามอื่น ๆ

ตามที่คนอื่นได้ระบุไว้แล้วคุณสามารถวาด 100mA จากโฮสต์ USB ใดก็ได้

หากคุณต้องการ / ต้องการพลังงานมากกว่านั้น (โดยไม่ละเมิดข้อกำหนด USB และทำสิ่งที่อาจเป็นอันตรายต่ออุปกรณ์โฮสต์ของคุณ) คุณสามารถ:

1. เชื่อมต่อพิน MCU / CPU เข้ากับพินข้อมูลเพื่อให้คุณสามารถต่อรองอัตราการชาร์จที่สูงขึ้นกับโฮสต์

หรือ

2. สัมผัสหมุด D + / D- อย่างแข็งขัน เมื่อเชื่อมต่อกับเครื่องชาร์จ (สเปคที่สอดคล้องกับข้อกำหนด) หมุด D + / D- จะสั้นเข้าด้วยกันในเครื่องชาร์จดังนั้นอุปกรณ์ของคุณสามารถรู้ได้ว่ามัน "อนุญาต" ให้ใช้พลังงานในอัตราที่สูงโดยไม่ต้องเจรจาต่อรอง เมื่อเชื่อมต่อกับโฮสต์หมุดเหล่านี้จะไม่สั้น bs ดังนั้นอุปกรณ์ของคุณจะต้อง จำกัด ตัวเองเป็น 100mA เสมอ

มีทฤษฎีและมีการปฏิบัติ

ทฤษฎีคือก่อนการแจงนับคุณได้รับอนุญาตให้วาด 100ma เท่านั้น นอกจากนี้ยังมีการ จำกัด เวลาหลังจากที่หากการแจงนับล้มเหลวคุณต้องเลื่อนลงไปที่สถานะพลังงานต่ำมาก หูดที่ผนัง USB (ข้อมูลจำเพาะ "การชาร์จแบตเตอรี่") ย่อ D + และ D- ไว้ด้วยกันเพื่อระบุว่าไม่ใช่โฮสต์ USB ปกติ

การปฏิบัติคือโฮสต์ (แม้แล็ปท็อป) ปกติเพียงแค่มีข้อ จำกัด ในปัจจุบันโง่กับ theshold คงที่ ดังนั้นหากคุณไม่ต้องการให้อุปกรณ์ของคุณผ่านการรับรองตามมาตรฐาน USB คุณสามารถวาด 500ma (หรือมากกว่านั้นเล็กน้อย) ได้ทันทีและมันจะทำงานได้ดีกับโฮสต์ส่วนใหญ่

ฉันเชื่อว่าอุปกรณ์ USB 3.0 สามารถวาดได้มากถึง 1,000mA โดยที่โฮสต์อนุญาต

อยู่ที่หรือต่ำกว่า 100 mA และคุณไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับการแจงนับ หากคุณกำลังสร้างครั้งเดียวฉันจะไม่กังวลเกี่ยวกับการดึงสูงสุด 500 mA แม้ว่าจะไม่มีการแจงนับ หากคุณกำลังสร้างผลิตภัณฑ์ให้โยน MCU 50 เปอร์เซ็นต์ลงในนั้นเพื่อระบุรถบัสและขอกระแสเพิ่มเติม