Que IC simples posso usar para extrair 500mA de uma porta USB do computador?

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Tenho projetos eletrônicos muito pequenos e simples que são ligados usando os conectores de alimentação USB e um resistor. Para um projeto, eu preciso usar mais de 100mA, no entanto, a porta USB exige que um processo de enumeração seja feito antes de fornecer mais do que isso (até 500mA).

Naveguei no site TI.com procurando por um IC que possa me ajudar com essa tarefa, no entanto, não tenho certeza se estou no caminho certo (pré-selecionei os ICs LM3526 e BQ2402x, mas não os conheço completamente. entender como usá-los ... ainda estou aprendendo ....).

Existe algum exemplo de projeto de circuito simples que eu possa usar para resolver isso? Idealmente, deve ser algo que eu possa conectar a uma porta USB e que me dê apenas uma saída de 500mA e mais de 4,5V.

Obrigado pela ajuda,

power voltage usb integrated-circuit Sebastian
fonte
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Você já experimentou um poder que se recusa a fornecer mais de 100 mA ou apenas leu em algum lugar que uma porta possa fazer isso? Na prática, as portas USB que limitam a corrente são raras.
Wouter van Ooijen
Concordou com @wouter. As especificações de USB determinam que um dispositivo não deve puxar mais de 1 bloco de energia (100mA) antes da enumeração. Mas 99% dos pheripherals ignoram isso, assim como os hosts. Ocasionalmente, você recebe coisas como o raspberry pi de primeira geração, mas que tinha fusíveis de 200 mA no usb, um design ruim.
quer
A outra opção que você tem é pular os computadores e usar um carregador de parede USB. Nenhuma enumeração necessária. Raramente existem alguns que vêm com limitação de corrente no lado do carregador.
quer
Re: "experimentou um poder que se recusa a fornecer mais de 100 mA": Um dos meus circuitos puxa 130mA sem problemas ... no entanto, como desta vez vou chegar a 400mA, fiquei curioso sobre como posso jogar segundo as regras ", é seguro evitar qualquer possível dano ao computador e / ou ao circuito.
21714 Sebastian
Obrigado a todos pela ajuda. Parece que vou apenas tentar extrair + 100mA e mudar para um adaptador de parede no pior cenário, a menos que haja ICs mais simples (BTW, eu não vi nenhum comentário sobre os ICs LM3526 e BQ2402x ... não são ' eles se encaixam bem? ... não me importo com o custo). Samuel e Spehro responderam exatamente o que eu pedi, não tenho certeza qual é a melhor resposta, então esperarei por mais votos da comunidade para decidir.
21714 Sebastian

Respostas:

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Considere o ATtiny85 da Atmel com V-USB . É um chip AVR de 8 pinos que você teria que programar com V-USB, que é uma implementação USB em nível de software que habilitaria a Fase de Enumeração, que permitiria o uso de 500mA inteiros disponíveis.

São cerca de US $ 1,50 em embalagem SOIC, na foto abaixo, o que economiza espaço e custo:

ATtiny85 em embalagens SOIC

Facilmente programável e barato, enquanto o chip FTDI acima (FT232R) custa cerca de US $ 6 por um.

Se você deseja se comunicar com o chip, o uso do V-USB também oferece a capacidade de agir como um dispositivo USB da classe CDC, semelhante a uma porta serial (UART), assim como o chip FTDI.

Samuel Clay
fonte
Vale a pena acrescentar que o V-USB gratuito é publicado sob os termos da GNU General Public License Versão 2, o que pode exigir a compra de uma das licenças comerciais se o uso comercial for pretendido. Não é caro embora.
precisa saber é o seguinte
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@ Rev1.0 Antes de tudo, a GPL não proíbe de forma alguma o uso comercial. Somente (basicamente) exige que todos os derivados do software licenciado pela GPL também sejam software livre. Realmente não vejo uma razão pela qual isso seria um problema se o AVR fosse usado apenas para solicitar 500 mA e talvez UART. Além disso, não há necessidade de postar o código fonte modificado na Internet. Basta apenas disponibilizá-lo e é permitido cobrar um preço razoável pelas despesas de envio do código-fonte. Foi assim que o GNU se financiou quando o GCC estava gravando.
AndrejaKo
@AndrejaKo: Meu comentário não foi feito para ser específico ao caso de uso da pergunta original e eu só queria ressaltar que o software PODE exigir licenciamento. Para meu próprio entendimento: E se eu usar este firmware (talvez um pouco modificado) para um produto que também use um segundo controlador (principal)? Eu precisaria tornar públicos os firmwares ou mesmo todo o produto se não quiser comprar uma licença ou apenas o firmware V-USB potencialmente modificado?
Rev1.0
@ Rev1.0 A GPL se aplica apenas ao software licenciado sob a GPL. A GPL não "infectaria" o outro controlador e definitivamente não "infectaria" o restante do hardware. Aplica-se apenas ao código "ligeiramente modificado". Você precisa disponibilizar a modificação sob os termos da GPL e é isso. Você não precisa hospedá-lo em algum lugar (mas essa é a maneira usual) e não precisa compartilhar modificações, se o produto for interno à sua organização. É assim que o Google evita o compartilhamento de software licenciado e modificado pela GPL. É apenas para uso interno.
precisa saber é o seguinte
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Além disso, você precisa de lógica para ativar seu aplicativo somente após a enumeração ser concluída e o host ter mudado para uma configuração com 500 mA de corrente. Para testar isso, você pode conectar-se a um hub alimentado por barramento, que não deve ter reservas de energia suficientes para ativar seu dispositivo.
Simon Richter
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Você pode usar um chip USB-UART FT232R da seguinte maneira: -

insira a descrição da imagem aqui

Você conectará sua carga do outro lado do interruptor MOSFET do canal p.

Eles estão facilmente disponíveis através da distribuição e não são muito intimidantes.

A configuração padrão de energia é 100mA; portanto, você precisará usar um utilitário para programar os 500mA desejados na configuração de energia USB. O FTDI possui MPROG , que pode ser usado para essa finalidade.

insira a descrição da imagem aqui

Spehro Pefhany
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E como um bônus adicional, você obtém uma conexão RS-232 de nível lógico completa.
Ignacio Vazquez-Abrams
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Embora o USB especifique que não mais que 100 mA devem ser tomados pelo dispositivo, não há host USB que realmente implemente essa restrição.

Você pode extrair facilmente um pouco mais de 500 mA (antes do polyfuse ou de algo semelhante) de qualquer computador construído nos últimos 5 anos. Sim, o sistema operacional não tem conhecimento dessa atração, mas a corrente de saída será perfeitamente nova. :)

Com base na descrição do seu projeto, você não está realmente interessado no dispositivo USB, mas apenas em usá-lo como fonte de energia. Embora ignorar qualquer especificação possa não ser a melhor abordagem, ainda estou para ver qualquer computador que limite a corrente abaixo de 500 mA.

Josip Medved
fonte
No meu trabalho anterior (dispositivos GPS), um protótipo conseguiu ativar a proteção de 100mA em um laptop Toshiba. Provavelmente algo a ver com o gerenciamento de energia. Eu concordo que os desktops simplesmente não se importam, 2,5W são amendoins para eles.
MSalters
Como o @MSalters implica, isso é mais um problema em laptops, e muitos dispositivos baratos levam isso em consideração. Você não pode garantir que, apenas porque uma máquina fica permanentemente em uma mesa, ela não usa uma placa-mãe para laptop (alguns dos PCs multifuncionais usam). Portanto, não há problema em um projeto de hobby, mas não se dedique a trabalhar em outra máquina.
Chris H
Pessoalmente, ainda não vi uma máquina que funcione (incluindo laptops) que realmente impõe limites tão baixos. Inferno, a maioria dos laptops modernos supera facilmente 1 A. E não vamos esquecer que existem muitos dispositivos "profissionais" que usam USB acima de 100 mA (lembre-se de todos os LEDs e aquecedores de vidro e Deus sabe o que mais). Concordo com você que a enumeração adequada de energia é o caminho a percorrer. Mas bastardo barato em mim não consegue superar a obtenção de um chip no dispositivo apenas para essa finalidade ...
Josip Medved
Por outro lado, muitos têm proteção para mais de 500mA. Profissionais de MacBook e IMacs.
quer
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Eu atingi o limite de 100mA, mas acho que não o vi em um dispositivo capaz de 500mA.
Spehro Pefhany