Forum: PC Hard- und Software wie viel mA verträgt der USB port?


von Hans H. (hahi)


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Hallo,

ich habe folgendes Setting:

ich versorge einen Arduino Mega2560 mit 5V DC, allerdings nicht über den 
DC-Plug, auch nicht über den USB, sondern "hinter" dem USB-Anschluss, 
also an den + bzw - Eingängen des USB Steckers. Grund dafür ist, dass 
meine angeschlossene Hardware nur vernünftig funktioniert, wenn der 
Strom über den USB-Eingang kommt (das ist ein eigenes Kapitel;-).
soweit klappt das wunderbar. nun zu meiner eigentlichen Frage:
der USB port ist frei zugänglich, da ich ihn zum Uploaden auf den 
Arduino brauche. Jetzt hätte ich gerne gewusst, ob es dem 
angeschlossenen Host (PC, Laptop) schaden kann, wenn an diesem USB 
Stecker schon Spannung anliegt. Der zusätzlich angeschlossene Strom an 
den USB-Polen kommt von einem Spannungswandler, der 5V 1000mA ausspuckt. 
Ist das problematisch? Oder kommt es zu einem dazu-Addieren der mA nur, 
wenn diese auch tatsächlich durch einen angehängten Verbraucher 
verbraucht werden? Oder ist es prinzipiell schon für den Host-Anschluss 
problematisch, dass Spannung am USB Stecker anliegt, noch bevor ich ihn 
angesteckt habe?

Danke!

von Günter Lenz (Gast)


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Wenn du zwei gleichgroße Spannungen Parallel schaltest,
fließt überhaupt kein Strom. Aber sobald es unterschiede
gibt, können große Ströme fließen, die nur durch den
Innenwiderstand der Spannungsquellen begrenzt wird.
Kanst du Gleichheit garantieren? Also ich würde es
nicht machen.

von OldMan (Gast)


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Lt. USB Spezifikation ist nicht vorgesehen, dass ein Client Strom 
liefert.
Wenn Du das machen möchtest, dann solltest Du sicher stellen, dass Dein 
Board kein Spannung am USB Anschluß anliegen hat, wenn Du den PC (HOST) 
verbindest.
Sonst raucht Dir mit Sicherheit eine von beiden Seiten ab.

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Hans Hinterseer schrieb:
> Der zusätzlich angeschlossene Strom an den USB-Polen kommt von einem
> Spannungswandler, der 5V 1000mA ausspuckt. Ist das problematisch?

Das ist problematisch. Du solltest dringend beide Spannungsquellen 
(Deine interne und den PC) mit Dioden entkoppeln, so daß der PC /auf gar 
keinen Fall/ über Deinen Spannungswandler mit Strom versorgt werden 
könnte.

von Bernd K. (prof7bit)


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Rufus Τ. Firefly schrieb:
> Hans Hinterseer schrieb:
>> Der zusätzlich angeschlossene Strom an den USB-Polen kommt von einem
>> Spannungswandler, der 5V 1000mA ausspuckt. Ist das problematisch?
>
> Das ist problematisch. Du solltest dringend beide Spannungsquellen
> (Deine interne und den PC) mit Dioden entkoppeln, so daß der PC /auf gar
> keinen Fall/ über Deinen Spannungswandler mit Strom versorgt werden
> könnte.

Manchmal geschieht das auch unabsichtlich, zB. ist Ebay voll von diesen 
billig USB-Hubs (siehe Bild) bei denen der 5V-Eingang einfach parallel 
zur USB-Versorgung angeschlossen ist, mißt man mit einem Ohmmeter 
zwischen dem Mittelkontakt im Netzteilanschluss und den +5V am 
Host-seitigen USB-Kabel dann findet man einen glatten Durchgang.

Die gibts übrigens auch bei Conrad in 7-Port Ausführung, nicht nur beim 
Chinesen, aber es werden die gleichen sein, ähnlich billig.

von tmomas (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> Manchmal geschieht das auch unabsichtlich, zB. ist Ebay voll von diesen
> billig USB-Hubs (siehe Bild) bei denen der 5V-Eingang einfach parallel
> zur USB-Versorgung angeschlossen ist

Kennst du Hubs, die das nicht so machen?

von Bernd K. (prof7bit)


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tmomas schrieb:
> Kennst du Hubs, die das nicht so machen?

Ich weiß es nicht. Ich hab hier sonst nur noch USB-powered Hubs 
rumfliegen. Ich würde jedoch tatsächlich erwarten (basierend auch auf 
dem was meine Vorposter gesagt haben) daß ein ordnungsgemäß 
konstruierter Hub nicht versucht den Host zu speisen.

Allerdings basiert das nur auf der Aussage meiner beiden Vorposter (und 
meiner eigenen Intuition / Spontanvermutung). Aber vielleicht ist es ja 
tatsächlich so daß die USB-Spezifikation das erlaubt uns stattdessen vom 
Host verlangt daß er das tolerieren können muss muß?

von Hans H. (hahi)


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aha, wenn das bei diesen hubs so ist, sollt es doch nicht so 
problematisch sein, oder? wieviel mA spuckt denn so ein powered Hub 
normalerweise aus? doch bestimmt auch irgendwas jenseits der 1000mA, 
sonst würde die zusätzliche power ja auch garnichts bringen, oder?

> Allerdings basiert das nur auf der Aussage meiner beiden Vorposter (und
> meiner eigenen Intuition / Spontanvermutung). Aber vielleicht ist es ja
> tatsächlich so daß die USB-Spezifikation das erlaubt uns stattdessen vom
> Host verlangt daß er das tolerieren können muss muß?

von Hans H. (hahi)


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danke für den Hinweis. ich bitte um Nachhilfe, wie das geht. die 
Spannungen hängen beide am usb-jack. wo genau kommen da die Dioden 
dazwischen. gibts da vielleicht irgendwo im netz schon einen Schaltplan 
dazu? bestimmt sogar- ich bin nur zu ungebildet in der Hinsicht, um 
richtig danach zu suchen.


> Das ist problematisch. Du solltest dringend beide Spannungsquellen
> (Deine interne und den PC) mit Dioden entkoppeln, so daß der PC /auf gar
> keinen Fall/ über Deinen Spannungswandler mit Strom versorgt werden
> könnte.

von Günter Lenz (Gast)


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Ein kritischer Zustand ist, wenn Laptop ausgeschaltet ist.
Wie ist der USB Spannungsanschluß im Laptop konstruiert?
Ist da vielleicht eine Diode eingebaut die ein Rückstrom
verhindert? Dann dürfte nichts passieren. Das mußt du
ausprüfen. Vielleicht mit einem Ohmmeter.

von Hans H. (hahi)


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Kann man davon ausgehen, dass das in manchen PCs/Laptops geschützt ist, 
in anderen aber nicht? wenn dem so ist, würde ich den Schutz lieber 
arduino-seitig einbauen, weiß aber nicht wie...


> Wie ist der USB Spannungsanschluß im Laptop konstruiert?
> Ist da vielleicht eine Diode eingebaut die ein Rückstrom
> verhindert? Dann dürfte nichts passieren. Das mußt du
> ausprüfen. Vielleicht mit einem Ohmmeter.

von Bernd K. (prof7bit)


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Hans Hinterseer schrieb:
> aha, wenn das bei diesen hubs so ist, sollt es doch nicht so
> problematisch sein, oder?

Vorsicht, das ist billigstes (3€, Versand kostenlos) Honkong-Zeugs was 
ich da auf dem Tisch liegen habe, nach den Fotos zu urteilen scheint es 
auch mehrere Varianten davon zu geben, wer weiß, womöglich fälschen sich 
die Chinesen bereits gegenseitig.

Das soll nicht als Maßstab für "übliche" Hubs gelten oder pauschale 
Problemlosigkeit attestieren, aber andererseits kann ich mir vorstellen 
daß eine Menge Leute (mich inbegriffen) sowas tatsächlich gekauft haben, 
und es st nicht bekannt bei wievielen es deswegen den PC Host-Adapter 
zerlegt hat.

von Hans H. (hahi)


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hat es zerlegt oder nicht? oder hast du dich garnicht getraut, ihn 
anzuschließen??


> Das soll nicht als Maßstab für "übliche" Hubs gelten oder pauschale
> Problemlosigkeit attestieren, aber andererseits kann ich mir vorstellen
> daß eine Menge Leute (mich inbegriffen) sowas tatsächlich gekauft haben,
> und es st nicht bekannt bei wievielen es deswegen den PC Host-Adapter
> zerlegt hat.

von Bernd K. (prof7bit)


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Hans Hinterseer schrieb:

> hat es zerlegt oder nicht? oder hast du dich garnicht getraut, ihn
> anzuschließen??

Er wurde ohne Netzteil geliefert :-/

von WehOhWeh (Gast)


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Das ist schlecht, weil wenn der PC aus ist, fließt dort ein hoher Strom 
rein. Weil der USB- Strombegrenzer (falls vorhanden...) oft auf MOSFETs 
basiert, begrenzt der auch Ströme dieser Richtung nicht. Das geht durch 
alle Netzteile durch bis ins Mainboard.
Ich habe mit einem billigen USB-Hub schon einmal einen Port gegrillt - 
bzw. den Strombegrenzer, weil das hohe Ströme in den PC gejagt hat.

Ein weiteres Problem: Ist die Spannung, welche du dem Device gibts 
größer als die, die der Host liefert, können hohe Ströme in den Host 
fließen. Auch das wäre zu unterbinden. Die Toleranz für die Spannung am 
Host ist immerhin 5%, ich habe schon mehr gesehen (mein PC liefert z.B. 
5,32V).

--> Device -> Host ist fast immer komplett ungeschützt. Hier muss man 
aufpassen.

Mach es gescheit, und tu eine Schottky-Diode oder äquivalente 
Schutzschaltung rein, die Ströme vom Device zum Host verhindert. Z.B. 
sowas wie eine SS14. Eine andere Möglichkeit ist ein Relais, das mit 
einem Wechsler umschaltet, oder "Power distribution" IC.

von Hans H. (hahi)


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hallo, geht so eine diode auch?

http://www.adafruit.com/products/755

kannst du mir vielleicht auch erklären, wie genau ich die diode in 
meinem Schaltkreis einbinde, wenn zwei Stromquellen in einem Gerät 
münden? Ist das so richtig auf meiner Skizze?

> Mach es gescheit, und tu eine Schottky-Diode oder äquivalente
> Schutzschaltung rein, die Ströme vom Device zum Host verhindert. Z.B.
> sowas wie eine SS14. Eine andere Möglichkeit ist ein Relais, das mit
> einem Wechsler umschaltet, oder "Power distribution" IC.

von Joachim B. (jar)


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Rufus Τ. Firefly schrieb:
> Du solltest dringend beide Spannungsquellen
> (Deine interne und den PC) mit Dioden entkoppeln,

bei manchen Arduinos sind die Entkopplungsdioden schon drin, auch ab und 
an bei FTDI Adapter

es hat wenig Sinn darüber zu spekulieren welche einzubauen wenn schon 
welche verbaut sind.

Dummerweise habe ich hier Arduinos mit und ohne, mal ne Diode, mal nen 0 
Ohm R drauf.

Momentan muss ich meinen Arduino Eigenbau noch mal untersuchen, weil 
hinterm FTDI und nach meiner Diode nur 4,4V anliegen, können also mehr 
als eine Diode sein.

Gerade die Arduinos mit eigenem Wandler und Uin ab 6V vor dem Regler 
sollten auch Dioden haben.

Also welcher Arduino, welche Rev. ? und dann in den Plan Schematics 
schauen oder aufs Board.

von Detlef K. (adenin)


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von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Hans Hinterseer schrieb:
> hallo, geht so eine diode auch?

In Deiner Skizze fehlt die zweite Diode.

Zwischen jeder Spannungsquelle und dem Verbraucher ist eine Diode 
einzubauen; Du hast das nur mit der unteren Spannungsquelle gemacht.

Mach das genauso mit der oberen.

Als Diode solltest Du eine Schottky-Diode verwenden, über der fällt eine 
geringere Spannung ab als über der Feld-Wald-und-Wiesen-Diode 1N4148 
oder der von Dir verlinkten 1N4001.

von Hans H. (hahi)


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Hallo,


> Zwischen jeder Spannungsquelle und dem Verbraucher ist eine Diode
> einzubauen; Du hast das nur mit der unteren Spannungsquelle gemacht.

Nur für mein Verständnis: Die zweite Diode dient dann zum Schutz des 
anderen Netzgerätes, oder? Zum Schutz des USB-Ports wäre nur die eine 
notwendig, oder? Stimmt der geänderte Schaltplan so?

> Als Diode solltest Du eine Schottky-Diode verwenden

Die oben verlinkte Diode (http://www.mikrocontroller.net/part/SS14) ist 
ja ein SMD-Bauteil. Gibt es vielleicht ein Pendant als "normalen" 
Bauteil, das ich verwenden kann?

: Bearbeitet durch User
von Hans H. (hahi)


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hallo nochmal,

noch ne frage zu der zenerdiode:

die hat ja einen geringeren Spannungsabfall. jetzt bin ich mir nicht 
ganz sicher, ob die dann für meine zwecke geeignet ist: mein dc-wandler 
hat 5.0V DC output, mein arduino Mega streikt bei ca. 4.5V. Es ist also 
wenig Toleranz. geht sich das aus??

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Hans Hinterseer schrieb:
> noch ne frage zu der zenerdiode:

Nicht Zener. Schottky.

von Hahi (Gast)


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Tschuldigung, hab ich eh gemeint. Trotzdem bleibt die frage aber 
aufrecht;-)

von Joachim B. (jar)


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Hans Hinterseer schrieb:
> Gibt es vielleicht ein Pendant als "normalen"
> Bauteil, das ich verwenden kann?

für
1A 1N5819, für weniger
0,2A (peak 0,5A)eine BAT42/43

aber ACHTUNG einige Arduinos haben zum USB schon eine Diode verbaut muss 
man schauen nicht das man 2 hintereinander hat, ich habe auch schon den 
Platz für diese Diode mit 0 Ohm Widerstand überbrückt gesehen, die Diode 
wurde nicht bestückt.

von Paul M. (Gast)


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Welchen Sinn hat es, Fotos in PNG zu veröffentlichen? Ignoranz oder 
Blödheit?

von Hahi (Gast)


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Paul M. schrieb:
> Welchen Sinn hat es, Fotos in PNG zu veröffentlichen? Ignoranz
> oder Blödheit?

Es wird in den Dorums-Spezifikationen so gewünscht. Vermutlich png bei 
zeichnungen wegen der kompressions-artefakte, was bei meiner skizze 
eigentlich kein problem darstellen würde.
Abgesehen davon: wo ist das problem mit png? Wurde ja schon vom ie6 
unterstützt (zum teil zumindest- echte transparenz ohne css-hacks erst 
später)

Aber nochmal zu meiner eigentlichen frage: geht sich das nun aus, die 5V 
mit einer Schottky-Diode abzusichern und trotzdem den arduino Mega 
stabil betreiben?

Weiss jemand, ob beim Mega Rev.3 Dioden verbaut sind?

von W.A. (Gast)


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Hahi schrieb:
> Abgesehen davon: wo ist das problem mit png?

Das Problem ist, dass Photos von Natur aus beliebiges Rauschen 
enthalten. Genau dieses Rauschen bremst die verlustfreien 
Kompressionsalgorithmen vom PNG aus.
Warum muss jeder Sch..ß photographiert werden. Es gibt genug 
CAD-Programme, die einen Schaltplan vernünftig als Linienzeichnung 
exportieren können. Genau dann ist PNG das Format der Wahl, bei jedem 
verrauschten Bildinhalt nicht.

von netoidi (Gast)


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W.A. schrieb:
> Hahi schrieb:
>> Abgesehen davon: wo ist das problem mit png?
>
> Das Problem ist, dass Photos von Natur aus beliebiges Rauschen
> enthalten. Genau dieses Rauschen bremst die verlustfreien
> Kompressionsalgorithmen vom PNG aus.
> Warum muss jeder Sch..ß photographiert werden. Es gibt genug
> CAD-Programme, die einen Schaltplan vernünftig als Linienzeichnung
> exportieren können. Genau dann ist PNG das Format der Wahl, bei jedem
> verrauschten Bildinhalt nicht.

Paul M. schrieb:
> Welchen Sinn hat es, Fotos in PNG zu veröffentlichen? Ignoranz
> oder
> Blödheit?

Klasse Forum, dermaßen arrogante Arschlöchern muss man auch erst einmal 
finden ...

fachlicher Natur ist natürlich absolute Flaute ...

von Hahi (Gast)


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Meinst du damit mich?

1. fachlich ist bei mir natürlich flaute, sonst würde ich hier ja auch 
nicht diese frage posten...

2. wie gesagt: es steht beim bild upload ausdrücklich "skizzen in png- 
format", und daran habe ich mich gehalten...

3. kann mir jetzt jemand meine frage beantworten? Ich bin einfach bicht 
gut genug um schaltplan-kesen, um herauszufinden, ob beim arduino mega 
eine schutzdiode am usb-5v liegt. Und weiters eben die frage, falls 
nein, ob eine weitere diode, die meine externen 5v auf 4.6 drücken 
würde, nicht schon kritisch nahe am unteren level sind.



netoidi schrieb:
> W.A. schrieb:


> Klasse Forum, dermaßen arrogante Arschlöchern muss man auch erst einmal
> finden ...
> fachlicher Natur ist natürlich absolute Flaute ...

von Joachim B. (jar)


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Hahi schrieb:
> 3. kann mir jetzt jemand meine frage beantworten?

manno welche? ich lese reichlich Fragen und habe was beantwortet.

Hahi schrieb:
> Ich bin einfach bicht
> gut genug um schaltplan-kesen, um herauszufinden, ob beim arduino mega
> eine schutzdiode am usb-5v liegt.

du nennst ja nicht mal welchen Arduino, aber wir sollen Fragen 
beantworten?

Ob sie bestückt ist kann ich ohne Bild von deinem nicht mal sagen.

von Hahi (Gast)


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> du nennst ja nicht mal welchen Arduino, aber wir sollen Fragen
> beantworten?

Hab ich weiter oben schon erwähnt: Arduino Mega R3
>
> Ob sie bestückt ist kann ich ohne Bild von deinem nicht mal sagen.
Hier der Link zum Schaltplan:
http://arduino.cc/en/uploads/Main/arduino-mega2560_R3-sch.pdf

Und hier noch zum Bild der Vorderseite:

http://arduino.cc/en/uploads/Main/ArduinoMega2560_R3_Fronte.jpg

Danke!

von Joachim B. (jar)


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Hahi schrieb:
> Hab ich weiter oben schon erwähnt: Arduino Mega R3

und ich schrieb:

Joachim B. schrieb:
> aber ACHTUNG einige Arduinos haben zum USB schon eine Diode verbaut muss
> man schauen nicht das man 2 hintereinander hat, ich habe auch schon den
> Platz für diese Diode mit 0 Ohm Widerstand überbrückt gesehen, die Diode
> wurde nicht bestückt.

also was nutzt ein Prinzipbild von einer Webseite?

Wichtig wäre doch was man dir liefert!

ergo ohne eigenes Bild ist doch keine Aussage möglich was du bekommen 
hast.

von Hahi (Gast)


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Gehen wir doch mal von dem verlinkten originalbid aus: ist da eine diode 
vorhanden?

von Joachim B. (jar)


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Hahi schrieb:
> Gehen wir doch mal von dem verlinkten originalbid aus: ist da eine
> diode
> vorhanden?

indirekt in T1

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