¿Qué IC simple puedo usar para extraer 500 mA del puerto USB de una computadora?

Tengo proyectos electrónicos muy pequeños y simples que enciendo usando los conectores de alimentación USB más una resistencia. Para un proyecto, necesito usar más de 100 mA, sin embargo, el puerto USB requiere un proceso de enumeración antes de dar más de eso (hasta 500 mA).

Navegué por TI.com en busca de algún IC que me pueda ayudar con esta tarea, sin embargo, no estoy seguro de estar en el camino correcto (he preseleccionado los circuitos integrados LM3526 y BQ2402x, pero no estoy completamente seguro entiendo cómo usarlos ... todavía estoy aprendiendo ....).

¿Hay algún ejemplo simple de diseño de circuito que pueda usar para resolver esto? Idealmente, debería ser algo que pueda conectar a un puerto USB y eso solo me dará una salida de 500 mA y más de 4.5 V.

Gracias por la ayuda,

— Sebastian
fuente

¿Ha experimentado una potencia que se niega a entregar más de 100 mA, o simplemente leyó en alguna parte que un puerto podría hacer eso? En la práctica, los puertos USB que limitan la corriente son raros.

— Wouter van Ooijen

De acuerdo con @wouter. Las especificaciones de USB dictan que un dispositivo no debe extraer más de 1 bloque de alimentación (100 mA) antes de la enumeración. Pero el 99% de los periféricos ignoran esto, al igual que los hosts. De vez en cuando obtienes cosas como la frambuesa pi de primera generación, pero que tenía fusibles cableados para 200 mA en USB, un mal diseño.

— Passerby

La otra opción que tiene es omitir las computadoras y usar un cargador de pared USB. No se requiere enumeración. Raramente hay alguno que venga con limitación de corriente del lado del cargador.

— Passerby

Re: "experimentó una potencia que se niega a entregar más de 100 mA": uno de mis circuitos extrae 130 mA sin problemas ... sin embargo, como esta vez voy a alcanzar los 400 mA, tenía curiosidad acerca de cómo puedo "jugar" es seguro, según las reglas ", para evitar posibles daños a la computadora y / o al circuito.

— Sebastián

Gracias por toda la ayuda. Parece que solo intentaré extraer + 100mA y cambiar a un adaptador de pared en el peor de los casos, a menos que haya circuitos integrados más simples (por cierto, no he visto ningún comentario sobre los circuitos integrados LM3526 y BQ2402x ... no lo son) ¿encajan bien? ... no me importa el costo). Samuel y Spehro respondieron exactamente lo que pregunté, no estoy seguro de cuál es la mejor respuesta, así que esperaré a que se decidan más votos de la comunidad.

— Sebastián

Respuestas:

Considere ATtiny85 de Atmel con V-USB . Es un chip AVR de 8 pines que tendrías que programar con V-USB, que es una implementación USB a nivel de software que permitiría la fase de enumeración, que te permitiría usar los 500 mA completos disponibles.

Se trata de un paquete de SOIC de $ 1.50, como se muestra a continuación, que ahorra espacio y costo:

ATtiny85 en embalaje SOIC

Fácilmente programable y económico, mientras que el chip FTDI anterior (FT232R) cuesta aproximadamente $ 6 por uno.

Si desea comunicarse con el chip, el uso de V-USB también le brinda la capacidad de actuar como un dispositivo USB de clase CDC, que es similar a un puerto serie (UART), al igual que el chip FTDI.

— Samuel Clay
fuente

Puede valer la pena agregar que el V-USB gratuito se publica bajo los términos de la GNU General Public License Version 2, lo que puede requerir la compra de una de las licencias comerciales si se pretende un uso comercial. Aunque no es caro.

— Rev1.0

@ Rev1.0 En primer lugar, la GPL no prohíbe de ninguna forma ni forma su uso comercial. Solo (básicamente) requiere que todos los derivados del software con licencia GPL sean también software libre. Realmente no veo una razón por la que eso sería un problema si el AVR solo se usa para pedir 500 mA y tal vez el uso de UART. Además, no es necesario incluso publicar el código fuente modificado en Internet. Es suficiente para que esté disponible y se le permite cobrar un precio razonable por el costo de enviar el código fuente. Así es como GNU se financió cuando GCC estaba en cintas.

— AndrejaKo

@AndrejaKo: Mi comentario no estaba destinado a ser específico para el caso de uso de la pregunta original y solo quería señalar que el software PUEDE requerir una licencia. Según tengo entendido: ¿Qué sucede si uso este firmware (quizás ligeramente modificado) para un producto que también usa un segundo controlador (principal)? ¿Tendría que hacer públicos tanto los firmwares como incluso todo el producto si no quiero comprar una licencia o solo el firmware V-USB potencialmente modificado?

— Rev1.0

@ Rev1.0 GPL solo se aplica al software con licencia bajo GPL. GPL no "infectaría" el otro controlador y definitivamente no "infectaría" el resto del hardware. Solo se aplica al código "ligeramente modificado". Debe hacer que la modificación esté disponible según los términos de la GPL y eso es todo. No tiene que alojarlo en algún lugar (pero esa es la forma habitual) y no tiene que compartir ninguna modificación si el producto es interno de su organización. Así es como Google se escapa al no compartir el software modificado y con licencia GPL. Es solo para uso interno.

— AndrejaKo

Además, necesita lógica para encender su aplicación solo después de que la enumeración se haya completado y el host haya cambiado a una configuración con una corriente de 500 mA. Para probar esto, puede conectarse a un concentrador alimentado por bus, que no debería tener suficientes reservas de energía para habilitar su dispositivo.

— Simon Richter

Puede usar un chip USB-UART FT232R , así: -

ingrese la descripción de la imagen aquí

Conectará su carga al otro lado del interruptor de encendido MOSFET del canal p.

Están fácilmente disponibles a través de la distribución y en un paquete no demasiado intimidante.

La configuración de energía predeterminada es de 100 mA, por lo que deberá utilizar una utilidad para programar los 500 mA que desea en la configuración de energía del USB. FTDI tiene MPROG , que puede usarse para este propósito.

ingrese la descripción de la imagen aquí

— Spehro Pefhany
fuente

Y como beneficio adicional, obtienes una conexión RS-232 de nivel lógico completo.

— Ignacio Vazquez-Abrams

Si bien el USB especifica que el dispositivo no debe tomar más de 100 mA, no hay un host USB que implemente dicha restricción.

Puede extraer fácilmente incluso un poco más de 500 mA (antes de que se active Polyfuse o algo similar) desde cualquier computadora construida en los últimos 5 años. Sí, el sistema operativo no se dará cuenta de ese tirón, pero la salida actual será perfectamente fresca. :)

Según la descripción de su proyecto, en realidad no está interesado en el dispositivo USB, sino en usarlo como fuente de alimentación. Si bien ignorar cualquier especificación podría no ser el mejor enfoque, todavía no he visto ninguna computadora que limite la corriente por debajo de 500 mA.

— Josip Medved
fuente

En mi trabajo anterior (dispositivos GPS), un prototipo logró disparar la protección de 100 mA en una computadora portátil Toshiba. Probablemente algo que ver con su administración de energía. Estoy de acuerdo en que a los equipos de escritorio simplemente no les importará, 2.5W son cacahuetes para ellos.

— MSalters

Como implica @MSalters, esto es más un problema en las computadoras portátiles, y muchos dispositivos baratos lo tienen en cuenta. Sin embargo, no puede garantizar que, debido a que una máquina se sienta permanentemente en un escritorio, no use una placa base de computadora portátil (algunas de las PC todo en uno sí lo hacen). Así que está bien para un proyecto de pasatiempo, pero no confíes en que funcione en otra máquina.

— Chris H

Personalmente, aún no he llegado a ver una máquina que funcione (incluidas las computadoras portátiles) que realmente imponga límites tan bajos. Demonios, la mayoría de las computadoras portátiles modernas superan fácilmente 1 A. Y no olvidemos que hay muchos dispositivos "profesionales" que usan USB de más de 100 mA (recuerde todos esos LED y calentadores de vidrio y Dios sabe qué más). Estoy de acuerdo con usted en que la enumeración de poder adecuada es el camino a seguir. Pero el bastardo barato en mí no puede dejar de meter un chip en el dispositivo solo para ese propósito ...

— Josip Medved

Por otro lado, muchos tienen protección para más de 500mA. MacBook Pros e IMacs.

— Passerby

Me he topado con el límite de 100 mA, pero no creo haberlo visto en un dispositivo capaz de 500 mA.

— Spehro Pefhany