Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik USB 2.0 Controller OHNE VCC dafür aber mit Bus Spannung.


von DAVID B. (bastler-david)


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Hallo
Ich habe beim rumspielen mit Arduinos öfter mal welche die fremd 
versorgt sind. Ihre 5 Volt also NICHT von USB Port beziehen.

Mir passiert es immer wieder das ich nach dem "rumspielen" den PC 
einfach runterfahre und dann erst bemerkte das der USB Port vom Arduino 
noch versorgt wird. (Am USB Port liegen dann noch ca. 4.1 Volt vom 
Arduino an)

So weit noch alles gut.
Aber um das in Zukunft zu ändern habe ich mir überlegt ich entferne am 
Arduino USB Anschluss die 5 Volt Leitung da diese ja im normal fall 
nicht benötig wird.

Jetzt ist mein "GEDANKENGANG" Das wenn der PC jetzt unter fährt der USB 
Controller ja gar keine Versorgung mehr hat und die Datenbus 
Spannungspegel jetzt über VCC (0Volt) Liegt und damit kaputt geht.

Ist das Richtig ?
Gibt es da Vorkehrungen die das verhindern?
Oder habe ich da einen Denkfehler ?

Vielen Dank.

von Thorsten S. (thosch)


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Ein "fremdversorgtes" USB-Device, also gemäß USB-Standard ein self 
powered device, darf unter gar keinen Umständen den USB-Anschluß 
speisen!

Self powered devices dürfen  Vbus ausschließlich zur Erkennung des 
Verbindungszustandes auswerten aber nie selbst anlegen. Das wäre ein 
grober Verstoß gegen den USB-Standard!

von Thorsten S. (thosch)


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Schau z.B. mal in das Datenblatt zum FTDI FT232R, darin sind die 
Unterschiede zwischen Bus powered und self powered configuration incl. 
der entsprechenden Beschaltung erklärt.

In der self powered configuration ist Vbus vom USB-Anschluß lediglich 
über einen hochohmigen Spannungsteiler an den RESET# Pin des FT232R 
angeschlossen.

von Manfred P. (pruckelfred)


Angehängte Dateien:

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DAVID B. schrieb:
> Mir passiert es immer wieder das ich nach dem "rumspielen" den PC
> einfach runterfahre und dann erst bemerkte das der USB Port vom Arduino
> noch versorgt wird. (Am USB Port liegen dann noch ca. 4.1 Volt vom
> Arduino an)

Unfug gemessen, mit 10 MegOhm-DVM am unbelasteten USB. Der A*-Nano hat 
eine Diode im USB, der UNO einen FET, um Rückspeisung zu verhindern.

> Aber um das in Zukunft zu ändern habe ich mir überlegt ich entferne am
> Arduino USB Anschluss die 5 Volt Leitung da diese ja im normal fall
> nicht benötig wird.

Normalfall , ein Wort!

Die Idee ist nicht neu:

Beitrag "Re: Arduino NUR über externer Stromversorgung betreiben"

Thorsten S. schrieb:
> Ein "fremdversorgtes" USB-Device, also gemäß USB-Standard ein self
> powered device, darf unter gar keinen Umständen den USB-Anschluß
> speisen!

Ein wahrhaft kluger Durchfall, aber in keinster Weise hilfreich!

von DAVID B. (bastler-david)


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Danke für die Klarstellung welche mir aber bereits vertraut war das 
wegen ja meine frage.

Ich würde es mal nicht an einen FT232R oder wie beim DUE dem ATMEGA16U2 
Festmachen.

Mich interessiert rein die USB Seite.
Ob der USB Controller dadurch kaputt geht oder nicht.

Vielen Dank

von DAVID B. (bastler-david)


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Dann scheine ich die Dioden und FETs schon kaputt gemacht zuhaben.
Ok ich habe zugegeben nur die Spannung am USB Port gemessen und gesehen,
Das da LEDs noch leuchten solange der Stecker noch steckt.

Aber eine Richtige Strom Messung habe ich nicht machen können.

: Bearbeitet durch User
von Harald A. (embedded)


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DAVID B. schrieb:
>
> Mich interessiert rein die USB Seite.
> Ob der USB Controller dadurch kaputt geht oder nicht.

Du meinst die Pegel, die noch auf D+ und D- liegen könnten? Ist kein 
Problem.

von DAVID B. (bastler-david)


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Harald A. schrieb:
> Du meinst die Pegel, die noch auf D+ und D- liegen könnten? Ist kein
> Problem.

OK Super das wollte ich hören :-)

von Sherlock 🕵🏽‍♂️ (rubbel-die-katz)


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Thorsten S. schrieb:
> Ein "fremdversorgtes" USB-Device, also gemäß USB-Standard ein self
> powered device, darf unter gar keinen Umständen den USB-Anschluß
> speisen!

Leider tun das einige (nicht originale) Arduino Boards trotzdem. Wenn 
man den Laptop aus schaltet, wird er dann rückwärts gespeist, und zwar 
in der Regel mit sehr viel mehr Strom, als für USB vorgesehen ist. Daher 
der beobachtete Spannungsabfall. Mein Laptop kann danach nicht wieder 
starten, ich muss die USB Verbindung vorher trennen.

Besser ist ein Transistor oder wenigstens eine Diode dazwischen, siehe:

https://www.arduino.cc/en/uploads/Main/Arduino_Uno_Rev3-schematic.pdf 
(T1 oben links)
https://www.arduino.cc/en/uploads/Main/Arduino_Nano-Rev3.2-SCH.pdf (D1 
unten Mitte)

> Ob der USB Controller dadurch kaputt geht oder nicht.

Soweit mir bekannt ist, sind die Datenleitungen 5V tolerant. Aber man 
darf keine Spannung anlegen, solange die Stromversorgung fehlt. Da die 
Ausgänge der Bustreiber nur einen begrenzten Strom liefern, und die 
Eingänge in der Regel mit Dioden geschützt sind, bereitet mir das wenig 
Sorgen.

Die Rückspeisung auf der dünnen VBUS Leitung halte ich für kritischer. 
Da können weit mehr als 1 Ampere fließen, wenn das Netzteil es hergibt. 
Ich habe in so einer Situation schon mal ein Kabel schmoren gesehen 
(allerdings war das SCSI).

: Bearbeitet durch User
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