Hallo miteinander,
auch nach einer Stunde Forums- und Internetrecherche konnte ich leider
keine passenden Infos zu meinem Problem finden.
Ich möchte einige ICs über USB versorgen, die laut Datenblättern
gemeinsam maximal 460mA ziehen. Falls es deutlich darüber liegt, könnte
ich mir vorstellen über ein Y-Kabel zwei USB-Ports zu verwenden, wie es
bei externen Festplatten häufig getan wird, aber Ziel ist mit einem
USB-Steckplatz auszukommen. Nicht zuletzt mit dem Hintergrund, dass
meines Wissens die meisten Ports auch >500mA problemlos zur Verfügung
stellen...
Es kommt ein CP2102 zum Einsatz, worüber die 500mA auch vom Host
angefordert werden. Allerdings traue ich den meisten USB-Controllern
weder bei der Spannung noch beim Ripple über den Weg, deshalb die Frage:
Wie kann ich möglichst verlustfrei aus 5V USB (4,5-5,5V???) saubere 5V
erhalten? Ich weiß, dass im Forum verschiedene Methoden bereits
besprochen wurden, aber die waren meist für Anwendungen bei denen 300mA
am Ausgang gelangt haben...
Vielleicht hatte der ein oder andere ja mal das gleiche Problem? Über
Tipps und Anregungen würde ich mich freuen!
Viele Grüße
Micha
Gefährlich, gefährlich
Wenn der USB Host im Rechner den Spezifikationen entsprechend realisiert
ist so kommen maximal 100mA aus dem Port solange kein USB Gerät erkannt
wird. Wenn alles 200% ist dann schaltet der USB Host bei
fehlgeschlagener Enummerierung auf wenige mA ca 10 zurück.
Man kann damit rechnen dass bei allen neueren Laptops alles so
realisiert ist.
Nur wenn ein USB Gerät richtig erkannt ist kann es bis 500mA anfordern.
Wolfgang R. schrieb:
> Nur wenn ein USB Gerät richtig erkannt ist kann es bis 500mA anfordern.
Hallo Wolfgang,
ich meine dass der geplante CP2102 (USB-UART-BRIDGE) relativ einfach so
konfiguriert werden kann, dass er in jedem Fall 500mA direkt nach
Anstecken anfordert.
Viele Grüße
Wie du richtig sagst, anfordern kann.
Bedeutet noch lange nicht, das der host dir das auch erlaubt.
und im suspend sind das sogar noch weniger als die 100mA. da sind es
dann nur noch 2.5mA. Ist für vile BusPowerdDevices eine richtige
herausforderung sowas zu hinzubekommen.
Und das man an usb 100mA dauerstrom ohne Enumeration und dazugehöriger
SetConfiguration ziehn darf ist auch ein märchen, das sich hartnäckig
hält.
Wobei wie schon öffters hier im forum besprochen, kommt immer darauf an
was dein USB Device für einen Kuckuck bekommen soll. Oder ob es private
bastelei ist. Wo kein Kläger da kein Richter.
123 schrieb:
> was dein USB Device für einen Kuckuck bekommen soll. Oder ob es private> bastelei ist. Wo kein Kläger da kein Richter.
Das Ganze ist ne private Bastelei... Wenn ich nachher bei der
Strommessung im Stresstest in etwa die 500mA@5V einhalte, bin ich
zufrieden. ;-)
Ich durchforste gerade das gesamte I-Net nach dem erlaubten Ripple für
USB-Hosts, kann aber absolut nichts finden. Komischerweise nichtmal in
der Spec! Vielleicht hat da jemand Infos für mich?
Beste Grüße und vielen Dank
Micha
die Meisten PC liefern die 5V einfach vom Netzteil, selbst wenn sie es
noch über ein Transistor schalten, dann kommt darüber ein kein Rippel
hinzu.
Schau doch mal nach wie die Spezifikationen von einem PC-Netzteil sind.
Micha schrieb:
> Ich durchforste gerade das gesamte I-Net nach dem erlaubten Ripple für> USB-Hosts, kann aber absolut nichts finden. Komischerweise nichtmal in> der Spec! Vielleicht hat da jemand Infos für mich?
Erlaubt? Keine Ahnung. Wenn aber eine direkte Verbindung (ist jetzt
meistens so) zu den 5V vom Mobo besteht -> 50mV.
garst schrieb:
> Die 500mA gelten auch nur für self powered hubs, manche laptops schaffen> nicht mal die.
Also ich meine schon dass die meisten Laptops heutzutage eher mehr als
500mA liefern... Ich meine schau Dich mal um wieviele 2,5"-HDDs
mittlerweile mit nur einem USB-Kabel betrieben werden und die sind
ziemlich sicher auch hart an der Grenze der 500mA...
Ich hab vor Jahren mal ne externe Platte mit zwei USB-Anschlüssen
geöffnet und da stand auch auf der Platte was von >800mA Maximalstrom.
Dazu kommt ja noch die Elektronik und trotzdem lief sie jahrelang
einwandfrei an jedem Notebook/Rechner. ;-)
Viele Grüße
> Wie kann ich möglichst verlustfrei aus 5V USB (4,5-5,5V???) saubere 5V> erhalten?
Mit einem Schaltregler - genauer gesagt mit einem sogenannten
Buck-Boost-Converter. Der kann mit Spannungen arbeiten, die sowohl ueber
als auch unter der gewuenschten Ausgangsspannung (hier: 5V) liegen
koennen. Das Problem in Deinem Fall ist aber, dass Dein Strom (460mA)
sehr nahe am Maximalstrom (500mA) eines USB-Ports liegt. Denn auch ein
Schaltregler kann nicht Energie aus der Luft zaubern. D.h.
EingangsLEISTUNG >= AusgangsLEISTUNG. Wenn DU also z.B. 400mA bei 5V
ziehen willst, die Eingansspannung aber nur 4V ist, dann muss der
Eingangsstrom >= 500mA sein (0.4A*5V = 0.5A*4V). In der Realitaet haben
die Regler natuerlich nie 100% Wirkungsgrad (eher so 80% - 95%). Wenn
also die Spannung vom USB-Port deutlich unter 5V liegt hast Du nicht mal
theoretisch die Moeglichkeit, Deine gewuenschten 5V/460mA zu liefern,
ohne die Maximallast am Port zu ueberschreiten.
Wolfgang
Nabend
unter 7.3.2 Bus Timing/Electrical Characteristics nichts gefunden?
High-power Port VBUS Note 2, Section 7.2.1 4.75 5.25 V ? ist nicht was
du suchst?
Hallo Micha,
> Allerdings traue ich den meisten USB-Controllern> weder bei der Spannung noch beim Ripple über den Weg, ...
Was genau meintst du damit ? Es gibt Spannungsripple und Stromripple ...
Warum traust du den USB-Controllern diesbezüglich nicht ? Was das
betrifft traue ich persönlich KEINEM halbwegs komplexen Digital-IC über
den Weg. Technologie-bedingt versauen die allesamt deine
Betriebsspannung(en).
Was man in USB-Schaltungen häufiger sieht, sind Filterinduktivitäten
direkt nach dem Spannungspin der USB-Stecker. Zusammen mit einigen C's
sollte das dein Ripple deutlich reduzieren.
Wenn du aber unbedingt einen Spannungsregler als Filter "missbrauchen"
willst - vielleicht besteht schaltungstechnisch die Möglichkeit auf 3.3V
runterzugehen. Das könnte die Suche nach einem passenden Regler
erleichtern.
Gruss Uwe
Also zunächst mal hat jeder erst zu nehmende USB Controller einen
Power-Switch Ausgang, den er erst aktiviert, wenn er vom Host das OK für
die mehr als 100mA bekommen hat. Außerdem musst du ja im Standby-Fall
auch unter 2,5mA kommen.
zur Stabilisierung nimmt man im einfachsten Fall einen SEPIC-Wandler,
der ist allerdings nicht besonders effizient. Besser ist auf 5,6V mit
einem Step-Up und dann mit einem Step-Down auf 5,0 runter. Wenn beide
Regler >90% Wirkungsgrad haben, bist du am Ende immer noch besser dran
als mit den 70% des SEPIC.
Es ginge auch ein StepUp auf 5.3V und dann ein UltraLDO-Linearregler
(U_drop <0.25V), gibt nochmal 5% Effizienzplus und eine sauberere
Ausgangsspannung.
Micha schrieb:
> Wie kann ich möglichst verlustfrei aus 5V USB (4,5-5,5V???) saubere 5V
Also ich weiß nicht wie Du auf 4,5-5,5V kommst
http://www.usb.org/developers/compliance/check_list/compchkperi080205.pdf
Laut dem Dokument (Kap 4.1.2) müssen Geräte mit Spannungen (Einbrüchen)
im Bereich 4,17 - 5,25V zurecht kommen und dürfen im aktiven Fall
maximal 500mA bei 4,02V !! (falls konfiguriert) ziehen.
-> Du hast im Worst Case maximal 2W zur Verfügung die du zwischen dem
CP2102 und dem Rest der Schaltung aufteilen kannst.
Gruß Anja
Anja schrieb:
> Micha schrieb:> Laut dem Dokument (Kap 4.1.2) müssen Geräte mit Spannungen (Einbrüchen)> im Bereich 4,17 - 5,25V zurecht kommen und dürfen im aktiven Fall> maximal 500mA bei 4,02V !! (falls konfiguriert) ziehen.>> Gruß Anja
hm, dazu mal ne frage ich hab nen Aktiv Hub also mit 2A Stromversorgung
eigentlich nen Markengerät nur hat das genau ein Problem wen der PC im
Standby/Ausgeschaltet die USB ports abschaltet dann haut es Strom durch
den Anschluss in Richtung PC meine Überlegung war schon einfach in die
5V Leitung ne Diode zu basteln würde das gehen ? wehren halt 0,3V die
ich an Spannung weniger hätte.
Hört sich ja fast nach maken fehl kunstruktion an.
hab hier auch grad nen defekten hub rumlegen, bei dem ist das nicht so.
da ist zwischen +5V USB und +5V Netzteil eine Diode drinn die gnau das
verhindert.
usb logo auf dem hab oder nicht?
Hallo miteinander,
vielen Dank für Eure Beiträge! Den Teil mit den max. 500mA@4,02V hatte
ich in der Spec tatsächlich übersehen... Laut Datenblatt des Moduls
würde es nicht funktionieren, aber ich habe es auch schon auf Boards
verbaut hinter 400mA@5V Spannungsreglern gesehen bei voll ausgenutzten
Features - das wären dann ja auch nur 2W...
Normalerweise sind USB-Ports abgesichert und schalten bei Überlast ab,
richtig? Ich würde das Ganze wie geplant als BUS-Powered-Device aufbauen
und erstmal messen, messen und nochmals messen was es so zieht... Wenn
es passt, ok, falls nicht muss halt doch noch ein Netzteil oder ein
zweiter USB-Port dazu.
Ich bestehe nicht auf die Verwendung eines zusätzlichen Reglers, habe
allerdings auch keine Erfahrung welche Erfolge ich mit einem normalen
Glättungskondensator erzielen kann wenn ich unter 50mVpp Ripple aufm
Board haben sollte...
Ich durchforste das Inet morgen mal nach Datenblättern für die
Lösungsvorschläge! Besten Dank!
Schöne Grüße
Micha
