Estabilidade de saída USB + 5V

Então, eu estou projetando um dispositivo que deveria se conectar ao PC via USB e obter energia do VBUS (+ 5v) do USB.

Gostaria de saber se preciso colocar um regulador de tensão entre os + 5v do USB e o microcontrolador no meu dispositivo. Eu testei este dispositivo no meu próprio laptop e funciona bem. Mas não tenho certeza se posso fazer alguma suposição sobre a estabilidade do VBUS em outros computadores. Eu olhei para alguns projetos do Arduino e eles não parecem colocar nenhum regulador de tensão quando ele é alimentado através do USB.

Portanto, é seguro assumir que os + 5v provenientes de uma conexão USB de PC são razoavelmente estáveis?

A especificação USB afirma que o 5v deve estar + -5% sob carga, o que significa 4,75v a 5,25v. Uma conexão de energia simples fornecerá até 100 ma. (Até 500 ma podem ser sorteados, mas você precisa negociar.).

A maioria dos CIs projetados para 5v também deve acomodar a variação de + -5%.

O VBUS de 5 V definitivamente não é estável e geralmente varia com a carga do computador. Nos produtos de áudio USB, isso cria todos os tipos de ruído, presumivelmente devido a flutuações na freqüência de áudio causadas por placas de vídeo, discos rígidos etc. Para essas aplicações, é necessário um regulador. Com o seu micro, provavelmente não importa, mas se você estiver fazendo algum tipo de conversão de analógico para digital, também recomendo um regulador.

As especificações USB listam uma queda no pior dos casos de 4,375 V no dispositivo, após um hub alimentado por barramento, com quedas transitórias para 4,07 V. Lembre-se de que nem todo host USB segue as especificações USB, portanto, pode ser ainda pior.

A Wikipedia resume :

É especificado que a configuração dos dispositivos e as funções de baixa potência devem operar até 4,40 V na porta do hub por USB 2.0 e as funções de configuração dos dispositivos, baixa potência e alta potência devem operar até 4,00 V na porta do dispositivo pelo USB 3.0.

Desde que você esteja usando um computador como fonte, sim, você pode assumir que o 5V é estável.

Você não pode assumir isso se usar um adaptador de fonte de alimentação com uma saída USB, como a que acompanha o iPhone da Apple.

Além disso, para usar um regulador de maneira eficaz, você deve fornecer ao regulador uma voltagem um pouco mais alta que a saída do regulador, caso contrário, assim que você carregá-lo, não haverá 'voltagem sobressalente' suficiente para que ele se mantenha + 5V. (Eu sei que é uma maneira ruim de dizer isso, mas meio que facilita a compreensão!).