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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 5V von USB abnehmen, was beachten?


Autor: Chris H. (toffer)
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Hallo,
ich möchte gerne die 5V Spannung die ich über USB bekomme für meinen AVR 
(5V) als Spannungsversorgung nutzen.

Ich bin in Sachen E-Technik noch recht wenig fit, was muss ich beachten?

Ist die Spannung die aus dem PC kommt schon stabilisiert? Oder muss ich 
dafür noch etwas tun?

Ich kann vermutlich nicht einfach die 5V von der USB Buchse meines 
Entwicklungsboards mit dem VCC meines Atmega verbinden oder? Was muss da 
noch hin ein Kodensator oder mehrere? Was für einer wenn dann?

Über ein bissl Hilfe wäre ich sehr dankbar. Habe auch schon gegoogled, 
aber kein wirkliches Beispiel gefunden, wenn einer irgend nen Link 
hätte, wäre auch gut.

Autor: Sven P. (haku) Benutzerseite
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Ja, die ist stabilisiert. Aber ohne Anmeldung am Computer nur 100mA.

Autor: Tom (Gast)
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Die ist zwar "stabilisiert", muss aber nach Spec nicht 5 V betragen, 
sondern kann deutlich geringer sein. Afaik bis 4,2 V. Macht deinem 
Mikrocontroller aber auch nichts.
Ob es als Anfänger allerdings sinnvoll ist, mit einem Testaufbau den PC 
zu grillen, ist eine andere Frage.

Autor: Vlad Tepesch (vlad_tepesch)
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was spricht dagegen, den strom aus 4 Akkus zu beziehen oder ausm kleinen 
Netzteil?

Autor: Ganymed (Gast)
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>was spricht dagegen, den strom aus 4 Akkus
>zu beziehen oder ausm kleinen Netzteil?

Es ist umständlicher.

Bei kleinen Projekten
benutze ich oft die
USB-Spannung zur Versorgung
des Controllers.

Autor: Vlad Tepesch (vlad_tepesch)
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wennman weiß, was man tut, ist das ja ok, aber so zum ersten mal was 
testen, hätt ich auch zu vielangst um meinen USB-controller.

Autor: Thomas R. (tinman) Benutzerseite
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Tom schrieb:
> Die ist zwar "stabilisiert", muss aber nach Spec nicht 5 V betragen,
> sondern kann deutlich geringer sein. Afaik bis 4,2 V. Macht deinem
> Mikrocontroller aber auch nichts.
> Ob es als Anfänger allerdings sinnvoll ist, mit einem Testaufbau den PC
> zu grillen, ist eine andere Frage.

woher hast du die 4.2V genommen ?

Autor: Potter68 (Gast)
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Es sind 4.35 V (usb_20.pdf, Kap. 7.2.2), die einem USB-Gerät zur 
Verfügung stehen müssen. Ausserdem sollte man sich ohne Enumeration nur 
100 mA gönnen. Wenn man doch mehr Strom zieht, kann das der Host 
allerdings auch nicht verhindern. Aber bitte nicht übertreiben, da die 
Strommenge am USB durchaus begrenzt ist und die anderen Geräte auch noch 
etwas davon abhaben wollen.

Autor: Tom (Gast)
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> woher hast du die 4.2V genommen ?

Aus dem Gedächtnis, daher auch das AFAIK!
Es scheinen ja wohl 4,35 V zu sein, also so fern war es nicht.

Autor: gast (Gast)
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4.35?

jein ...

Autor: Sergey (Gast)
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Es kommt auf den USB Controller / die Controllerplatine an, ob 
Schutz-Vorkehrungen existieren.

Jemanden, den ich kenne ist es passiert, dass nach einem Kurzschluss 
einfach der USB-Port keinen Strom mehr liefern konnte (Daten gingen 
noch, wenn man die USB Peripherie ans Netzteil angeschlossen hat).

Bei einem Fujitsu Siemens PC ist nichts passiert, ausser, dass er sich 
bei einem Kurzschluss sofort abgeschaltet hat. Nach dem Einschalten lief 
alles normal.

*Ich empfehle trotzdem, bei Selbstbauten sich um 10 EUR einen PCI-USB 
Controller zu kaufen,
denn wenn der kaputtgeht, kann man ihn jederzeit auswechseln.*

Autor: Gast (Gast)
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>*Ich empfehle trotzdem, bei Selbstbauten sich um 10 EUR einen PCI-USB
>Controller zu kaufen,
>denn wenn der kaputtgeht, kann man ihn jederzeit auswechseln.*

Oder auch nicht. Die Spannung wird ja auch nur vom Bus abgenommen, 
meistens ohne Sicherung. Poly-Fuses gab es mal, inzwischen werden selbst 
die eingespart.
Wenn man da einen satten Kurzschluss einbaut, oder gar Fremdspannung 
zurückspeist, fliegt dir genauso das Mainboard um die Ohren.

Bei vielen Mainboards liegen doch solche Bleche für die PCI-Slots bei, 
auf denen 1-3 USB-Buchsen sitzen. Wenn es nur um eine Stromversorgung 
geht, kann man sich doch so ein Blech umbauen. Statt dem Pfostenstecker 
kommt hinten dran ein KFZ-Sicherungshalter mit einer 1A Sicherung und 
eine Schottky-Diode, das ganze geht per Molex-Stecker ans Netzeil.

Autor: Dan M. (killler07)
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Ich persönlich sehe das nicht soo kritisch. Meine Testschaltungen 
versorge ich schon seit Anfang an per USB.

Natürlich sollte man es nicht mit seinem 2000€-PC machen, aber bei 
meinen 5 Windows PC's bzw. Laptops die hier rumstehen passiert bei einem 
Kurzschluss genau eins:

Es kommt dieser schöne Baloon-Tip mit dem unmöglichen Satz:
"Stromüberspannung auf USB-Hubanschluss"

Nimmt man das Kabel raus, ist alles wieder wie vorher.
Dass wie oben erwähnt PC's gar ganz abschalten erscheint mir sehr 
merkwürdig.

Ich denke alle neuen Mainboards sollten zumindest mit kurzzeitigen 
Kurzschlüssen kein Problem haben.

Ach übrigens zum Strom, bei meinem Mainboard kann ich etwa 2,4A (ohne 
Anmeldung) aus dem USB-Port ziehen bis die obige Meldung kommt. 
-----NICHT NACHMACHEN----- xD

Autor: Ich (Gast)
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>Ich denke alle neuen Mainboards sollten zumindest mit kurzzeitigen
>Kurzschlüssen kein Problem haben.

Solche Aussagen verleiten zur Unvorsichtigkeit. Bei vielen neueren 
Boards wird USB von den 5V Stdby versorgt. Da rechne ich mit noch 
weniger Sicherheitsvorkehrungen gegen Kurzschluß, da diese Spannung dann 
zusammenbricht.

Autor: Elektrolyt (Gast)
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Wenn du dazu ein Laptop benutzt, beim Kurzschluß nicht erschrecken :-)

Autor: gast (Gast)
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je nach dem, marken laptop wie meine HP mobile workstation kann ich 
kurzschliessen, passiert nix. In dem low budget laptops wird das aber 
nicht gut gehen.

Autor: Ursuppe (Gast)
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Als USB-Entwickler kann ich bestätigen, dass Experimente am USB-Bus mit 
Vorsicht zu geniessen sind: Ich hatte einen Kurzschluss gebaut, wonach 
es mir am PC hinten effektvoll die Funken aus dem Netzteil hinausgehaut 
hat -> Netzteil war reif zur Entsorgung.

Autor: Sven P. (haku) Benutzerseite
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Es steht dem Host wohl frei, den Strom auf 100mA zu begrenzen (dann halt 
auf Konstantstrom umzuschalten) oder den Saft einfach ganz abzudrehen 
(Sicherung).

Im wirklich ungünstigsten Fall wird der USB-Anschluss direkt aus der 
5V-Schiene des Netzteils versorgt. Aus der Schiene hat man bei nicht 
ganz aktuellen PCs (bevor der 3,3V-Kram aufkam) auch die Kernspannung 
für den Prozessor geregelt...

Autor: Chris H. (toffer)
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Ok, also ich bin in Sachen USB nicht ein kompletter Anfänger, ich habe 
bereits eine Schaltung realisiert mit externen Stromquelle, welche mit 
Hilfe des VUsb Treibers mit meinem PC kommuniziert. Das klappt soweit 
alles prima. Ich wollte mir nur halt das überflüssige netzteil sparen, 
weil ich hier schon so zugefrachtet bin mit Netzteilen und jeder 
Steckerplatz rar ist. Ich baue nämlich eine Servo Steuerung und die 
Servos werden halt schon extern Versorgt und ein Netzteil nur für den 
MCU wäre halt blöd. Also kann ich die 5V, wenn es denn 5V sind direkt 
verwenden? Ja?

Gruß Chris

und vielen Dank für die vielen Antworten,

Autor: Vlad Tepesch (vlad_tepesch)
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wenn die schaltung schon funktioniert, ist das ja ein indiz dafür, dass 
man beim Aufbau nix falsch gemacht hat.
Idealer weise kann man ja mit dem Multimeter mal prüfen, ob man nicht 
mehr als 100mA zieht.
Wenn nicht, kann mans mit ruhigem Gewissen an die Buchse hängen.

Bloß halt blind ne schaltung aufbauen und direkt an den Rechner hängen 
würde ich vermeiden.

Autor: Elektrolyt (Gast)
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Das macht die PolyFuse schon mit... Auch bei "älteren" Laptops, nur der 
Schrecken ist erstmal größer als einem lieb ist...

Autor: Chris H. (toffer)
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So ich habe es jetzt einfach gewagt und es funktioniert taddellos. Mein 
PC gibt sogar 5,5V via USB ab. Aber das ist ja noch im Rahmen für meinen 
ATmega8.

Vielen Dank für eure Hilfe!

Gruß Chris

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