Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik USB Standard Strom >= 500mA, wie soll der Master reagieren?


von A. R. (redegle)


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Hallo,

ich möchte mit einem Zitat aus Wikipedia beginnen.

"Zu beachten ist, dass pro Anschluss lediglich maximal 500 mA (High 
Power) oder 100 mA (Low Power) bei 5 Volt als Stromversorgung am 
USB-Port zugesichert werden müssen."

Link: http://de.wikipedia.org/wiki/Universal_Serial_Bus#Stromversorgung
Informationsabfrage am 11.04.2011.

Jetzt ist es meistens so, dass viele Geräte weit aus höhere Ströme (7A 
laut einem Kommilitonen) zur Verfügung stellen können als die USB-Geräte 
umwandeln dürfen.

Meine Frage ist nun, ob das zulässig ist. Ich vermute, dass der USB 
Standard einen bestimmen Querschnitt der Adern vorschreibt und es bei 
Überscheitung der 500mA zu einem Brandrisiko kommt.

Hat jemand einen Link zu der Spezifikation von USB bzw. kann meine Frage 
beantworten?

Haben Heute im Studium darüber diskutiert und scheinbar verteten einige 
die Meinung dass ein Strom von 7A ein Qualitätsmerkmal ist während ich 
denke, dass eine Sicherung eingespart worden ist.

Währe dankbar, wenn jemand Antwortet.

von Floh (Gast)


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Laut Standard sollte der Controller imo den Strom der Geräte begrenzen.
Die meisten USB-Anschlüsse, die ich in PCs sehe, sind allerdings direkt 
mit den 5V aus dem Netzteil verdrahtet -> Nix Strombegrenzung.
Ab und zu ist es aber auch so, dass die USB an die 5V Standby-Spannung 
angeschlossen sind. Hatte da schon sehr lustige Effekte beim PC 
reparieren.
:-)

von Anja (Gast)


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A. R. schrieb:
> Hat jemand einen Link zu der Spezifikation von USB bzw. kann meine Frage
> beantworten?

www.usb.org

die meisten Anschlüsse haben eine (Polymer-)Sicherung (oft auch eine für 
2 Buchsen).

Gruß Anja

von istdochwurst (Gast)


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A. R. schrieb:
> Haben Heute im Studium darüber diskutiert und scheinbar verteten einige
> die Meinung dass ein Strom von 7A ein Qualitätsmerkmal ist während ich
> denke, dass eine Sicherung eingespart worden ist.

Hm. Ich würde sagen es kann als Qualitätsmerkmal angesehen werden wenn 
das Board testweise bei gebrückter Sicherung 7A liefern kann. Wenn das 
im Normalbetrieb möglich ist bin ich deiner Meinung, da wurde die 
Sicherung eingespart.

Welches Gerät braucht 7A?

> Hat jemand einen Link zu der Spezifikation von USB bzw. kann meine Frage
> beantworten?
Google sagt http://www.usb.org/developers/docs/, dort speziell 
http://www.usb.org/developers/docs/usb_20_021411.zip . Viel Spaß beim 
Lesen...

von Sam .. (sam1994)


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A. R. schrieb:
> "Zu beachten ist, dass pro Anschluss lediglich maximal 500 mA (High
> Power) oder 100 mA (Low Power) bei 5 Volt als Stromversorgung am
> USB-Port zugesichert werden müssen."

Das OS kann allerdings jederzeit den Saft abdrehen. Ohne Anmeldung ist 
das bei mir sogar sehr früh geschehen. Da hat Win nur geschätzt 200mA 
durchgelassen. Gemerkt hab ich das dadurch, dass bei der 
Widerstandsmatrix die Spannung eingebrochen ist.

A. R. schrieb:
> Jetzt ist es meistens so, dass viele Geräte weit aus höhere Ströme (7A
> laut einem Kommilitonen) zur Verfügung stellen können als die USB-Geräte
> umwandeln dürfen.

Für manche Hersteller scheint Usb eher eine Steckdose für 5V zu sein.

A. R. schrieb:
> Meine Frage ist nun, ob das zulässig ist. Ich vermute, dass der USB
> Standard einen bestimmen Querschnitt der Adern vorschreibt und es bei
> Überscheitung der 500mA zu einem Brandrisiko kommt.

Da werden noch gute Reserven drinnen sein.

istdochwurst schrieb:
> Welches Gerät braucht 7A?

Bei manchen Ladegeräten kann ich mir das Vorstellen.

von A. R. (redegle)


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Schonmal Danke für die vielen Posts und die sehr raschen Antworten
4 Posts in 8Minuten.

Bin gerade am Herrunterladen der USB2.0 specification. Bei 12MB und 
25KB/s dauert das noch ein paar Minuten.

Hoffe das ich etwas finden kann und das keine 1500 Seiten sind.

"
14. Suspend Current Limit Changes Engineering Change Notice to the USB 
2.0 Specification as of April 9, 2008
15. 5V Short Circuit Withstand Requirement Change Engineering Change 
Notice to the USB 2.0 Specification as of December 22, 2008
"

Zitat: http://www.usb.org/developers/docs/

Vielleicht findet man unter diesen Punkten etwas.

von Wanzenprofi (Gast)


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A. R. schrieb:
> Haben Heute im Studium darüber diskutiert und scheinbar verteten einige
> die Meinung dass ein Strom von 7A ein Qualitätsmerkmal ist während ich
> denke, dass eine Sicherung eingespart worden ist.

Naja Qualitätsmerkmal... Eher ein Quantitätsmerkmal... ;)

Hab hier ein HTC Mobiltelefon, da wird eine USB Wanze mitgeliefert, da 
das Gerät nur noch über Micro-USB geladen werden kann. Die Warte liefert 
gem. Aufdruck 1A, das Kabel ist dabei nicht besonders dick, und warm 
wird da auch nix. Aber 7A, das ist doch ne Liga deftiger.

Was mir beim Schmökern im Netz der Netze auffällt ist, dass da Ständig 
von Leiterquerschnitt in mm2 gesprochen wird. Das soll mir mal einer 
erklären... 8)

Welchen Querschnitt od. Fläche sollte man bei 7A verwenden (Kupferkabel 
oder Litze)?

von Purzel H. (hacky)


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Wenn ich solche Geraete anschaue : http://www.usbchainsaw.com/
dann macht eine etwas hoehere Leistung sicher Sinn. Ein passendes 
Silikonkabel mit verdrilltem 2.5 Quadrat koennte man mit 30A 
laufenlassen.
:-)

von A. R. (redegle)


Angehängte Dateien:

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Zitat:

Universal Serial BusSpecification
Revision 2.0 April 27, 2000

"
7.2.1.2.1 Over-current Protection
The host and all self-powered hubs must implement over-current 
protection for safety reasons, and the hub must
have a way to detect the over-current condition and report it to the USB 
software. Should the aggregate current
drawn by a gang of downstream facing ports exceed a preset value, the 
over-current protection circuit removes
or reduces power from all affected downstream facing ports. The 
over-current condition is reported through the
hub to Host Controller, as described in Section 11.12.5. The preset 
value cannot exceed 5.0 A and must be
sufficiently above the maximum allowable port current such that 
transient currents (e.g., during power up or
dynamic attach or reconfiguration) do not trip the over-current 
protector. If an over-current condition occurs on
any port, subsequent operation of the USB is not guaranteed, and once 
the condition is removed, it may be
necessary to reinitialize the bus as would be done upon power-up. The 
over-current limiting mechanism must be
resettable without user mechanical intervention. Polymeric PTCs and 
solid-state switches are examples of
methods, which can be used for over-current limiting.
"

Der Strom darf also 5.0A nicht überschreiten aber muss weit über 0.5A 
liegen um die Einschaltströme liefern zu können.
Das deckt sich auch mit folgenden Zitat aus

On-The-Go and Embedded Host Supplement to the USB Revision 2.0 
Specification
Revision 2.0 plus errata and ecn June 4, 2010

S.14 4.4 Electrical Parameters

"A-device Output Current
Minimal 8mA maximal 5000mA"

Hätte ich zwar nicht erwatet aber so steht es in der Spezifikation.
Zitat zum mechanischen Aufbau der Leitungen:

Universal Serial BusSpecification
Revision 2.0 April 27, 2000

"6.6.2 Construction
Raw materials used in the fabrication of this cable must be of such 
quality that the fabricated cable is
capable of meeting or exceeding the mechanical and electrical 
performance criteria of the most current
USB Specification revision and all applicable domestic and international 
safety/testing agency
requirements; e.g., UL, CSA, BSA, NEC, etc., for electronic signaling 
and power distribution cables in its
category."

Tabelle befindet sich im Anhang

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