VBUS Wegfall detektieren

[Ada J. Quiroz (inschnier)]

Hallo,

siehe die Schaltung im Anhang. Ich möchte das Entfernen des USB Kabels 
bzw. das Entfernen von VBUS detektieren.

In diesem Fall jedoch fließt beim Entfernen des Kabels durch U1 ein 
Strom von 1/3 nach 5 und VBUS beträgt 2,64V durch den Spannungsabfall 
der Dioden.

Das reicht nicht aus, um den Unterschied auf einem GPIO zu detektieren 
oder einen Transistor zu sperren.

Wenn ich U1 entferne funktioniert es natürlich, da ich nicht mehr diesen 
Kriechstrom habe, das soll aber nicht das Ziel sein.

Wie könnte ich dem begegnen?

[Jim M. (turboj)]

Spannungsteiler + Komperator/ADC.

USB V_Bus Minimum ist 4.3V laut Spec.

Aber was ist der Anwendungsfall? Die µC die ich kenne können alle USB 
V_BUS standardkonform behandeln...

[Ada J. Quiroz (inschnier)]

Jim M. schrieb:
> Aber was ist der Anwendungsfall? Die µC die ich kenne können alle USB
> V_BUS standardkonform behandeln...

Das Gerät wird aus Batterien betrieben und hat eine Selbsthaltung. Diese 
Selbsthaltung wird durch VUSB, einer RTC oder vom Mikrocontroller 
geschaltet.

Wenn ich nun USB anschließe, aktiviert VUSB die Selbsthaltung. Entferne 
ich das USB Kabel wieder soll das Gerät eigentlich wieder ausgehen, 
jedoch reichen die 2,64V der USB Peripherie aus, um die Selbsthaltung am 
Leben zu lassen. Ich muss die USB Peripherie deaktivieren, damit VUSB 
auf 0V fällt und somit die Selbsthaltung ausgeschaltet wird. USB soll 
jedoch anbleiben, damit man es auch nutzen kann, wenn die Selbsthaltung 
über die RTC geschaltet wird.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Ada J. Quiroz schrieb:
> Wie könnte ich dem begegnen?
Lass einfach den Pin 5 offen und verlasse dich wg. des 
Überspannungsschutzes auf die Z-Diode im U5. Dafür ist sie da.

Jim M. schrieb:
> Komperator
In "Komparator" kommt kein 'e' vor.

[Ada J. Quiroz (inschnier)]

Lothar M. schrieb:
> Lass einfach den Pin 5 offen und verlasse dich wg. des
> Überspannungsschutzes auf die Z-Diode im U5. Dafür ist sie da.

Habe ich gemacht, funktioniert. Jetzt ist nur die ESD Diode nach GND 
vorhanden. Welche Funktion hat die nach VUSB?

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Ada J. Quiroz schrieb:
> Jetzt ist nur die ESD Diode nach GND vorhanden.
Nein, es sind alle 5 Dioden vorhanden. Und die "oberen" beiden leiten 
Überspannungen jetzt nicht mehr mach VUSB ab, sondern in die Z-Diode.

> Welche Funktion hat die nach VUSB?
Wenn du eine stabile und gut entkoppelte Versorgung hast und direkt am 
Pin 5 einen Blockkondensator nach Pin 2, steigt die Spannung an den 
Datenleitungen dank der Klemmdioden nach VUSB nicht so weit an wie 
allein mit der Z-Diode.

Einfach mal die Dioden anders an die Datenleitungen malen, dann 
klingelts vielleicht schneller. Hier mal für 1 Datenleitung, die andere 
ist quasi gleich. Das ist die Schaltung mit angeschlossem Pin 5:

               5
VUSB  ---------o-------
               |       
               -  D1     
               ^
               | 1+6      
D+    ---------o-------
               |       
               -  D2      
               ^
               |       
GND   ---------o-------
               2

Man sieht: Spannungsspitzen mit mehr als VUSB+Uf(D1) werden nach VUSB 
"abgeleitet".


Und jetzt mit Z-Diode:

               5
VUSB  -x       .----------.
               |          |
               -  D1      |
               ^          -.
               | 1+6      ^ ZD 
D+    ---------o-------   |
               |          |
               -  D2      | 
               ^          |
               |          |
               o----------'
               |          
GND   ---------o-------  
               2

Man sieht: Spannungsspitzen mit mehr als U(ZD)+Uf(D1) werden nach GND 
abgeleitet. Vorteil dieser Schaltungsart ist, dass keine "Hochspannung" 
auf VUSB kommen kann. Und natürlich, dass es die von dir beobachtete 
parasitäre Versorgung auch nicht geben kann.