Питание устройства через USB?

Я хотел бы запитать устройство через USB-порт 5 В на компьютере, потому что я также буду связываться с компьютером через USB-кабели для передачи данных.

Я знаю, что порты USB обеспечивают 5 В, но из того, что я прочитал здесь .

USB 1.0, 2.0 и 3.0 дают переменную выходную силу тока. Предполагается, что устройство согласовывает с компьютером запрос на увеличение силы тока, и по умолчанию установлено значение 100 мА.

Я хотел бы, чтобы моя схема работала на 10 мА. Я понимаю связь между силой тока и напряжением. (Закон IE Ома)

С использованием:

р "=" 5 В 0,01 А "=" 500 Ом .

Возможно, мне трудно понять концепцию, но означает ли это, что я получу 10 мА независимо от того, сколько вытекает из порта USB?

100 мА - это максимальный обеспечиваемый ток, если вашему устройству требуется 10 мА, оно не будет потреблять больше просто потому, что это возможно.
Я думаю, что мне трудно понять закон Ома в отношении тягового тока. Если блок питания МОЖЕТ предложить определенную силу тока, почему бы и нет? Как блок питания USB «узнает» послать 10 мА вместо того, чтобы просто сбрасывать 100 мА на мое устройство?
Вам нужно перевернуть свое мышление. Ваше устройство потребляет (вытягивает) ток, источник его не выталкивает.
Это больше похоже на то, что ваше устройство потребляет ток 10 мА, а не блок питания USB посылает его.
Спецификация USB (например, 2.0) такова, что до 100 мА может быть получено от периферийного устройства USB без предварительного прохождения (очень сложного) процесса согласования. Как только вы это сделаете, до 500 мА. Хосты USB могут (и часто будут, хотя это, пожалуй, одна из менее строго соблюдаемых частей спецификации USB) измерять ток, потребляемый периферийным устройством, и, если вы потребляете больше, выключать вас (отключать питание), потому что вы работает вне спец. Большинство периферийных устройств USB будут потреблять ток в сложных схемах, но даже простой резистор: R = V / I = 5 / 0,1 = 50 Ом между проводами Vbus и Gnd, прежде чем вы рискуете отключиться.
Мой опыт. Я смонтировал два отдельных устройства (пульт Wii и контроллер видеоигры). Я соединил два провода данных вместе и использовал 2 провода питания, где это необходимо. Похоже, он работал с игровым контроллером, но полностью сломал мой wiimote (я использовал только провода питания). Кроме того, я какое-то время возился с этим, и один из моих компьютеров умер.

Ответы (3)

Источник питания не всегда выдает максимальный ток (если это не требуется), вместо этого он выдает определенное напряжение (в вашем случае 5 В), а нагрузка, представленная устройством, определяет, какой ток будет потребляться. Если к выходу ничего не подключено, ток будет равен нулю.

Однако, если нагрузка потребляет слишком большой ток (т. е. более 100 мА для USB-порта, рассчитанного только на 100 мА), то, в зависимости от источника питания, напряжение может упасть ниже 5 В или источник питания может вообще перестать работать. из-за механизма отключения при перегрузке по току.

Как вы сказали, ток определяется законом Ома, т.е. напряжением, деленным на эквивалентное сопротивление нагрузки. Как вы уже подсчитали, для тока 10 мА эквивалентное сопротивление вашей нагрузки составляет 500 Ом. Таким образом, если вы замените свое устройство на резистор 500 Ом, оно будет потреблять 10 мА. Очевидно, что ваше устройство намного сложнее простого резистора, но именно так оно выглядит для источника питания.

Во многих случаях нагрузка не будет фиксированной суммой. Тривиальный случай - два светодиода, потребляющие по 20 мА каждый. Один горит постоянно, а другой то мигает, то выключается. Таким образом, нагрузка варьируется от 20 мА до 40 мА. Источник питания автоматически адаптируется к этому изменяющемуся току.

Итак, после выбора компонентов я просматривал таблицы данных, чтобы точно узнать, какую силу тока они потребляют. Пока я нахожусь в пределах диапазона, на самом деле не имеет значения, на какой силе тока я работаю в цепи. Мне просто нужно побеспокоиться о том, чтобы подавать на мои компоненты правильное напряжение»?
@Allenph Правильно, вам нужно беспокоиться только о двух вещах: ваша схема будет правильно работать при заданном напряжении, в данном случае 5 В; и, во-вторых, ваша схема не потребляет больше, чем несогласованный предел тока, который составляет 100 мА. В последнем случае вы хотите оставить довольно небольшой запас, то есть было бы неплохо, чтобы максимальный ток, потребляемый вашей схемой, оставался ниже 80 мА или около того. Это просто хорошая инженерная практика.
Также рекомендуется (если возможно) добавить немного развязки и фильтрации на вашем конце, чтобы убедиться, что вы получаете бесперебойную подачу. Питание от USB может быть немного шумным.
@tcrosley могу ли я рассматривать USB-порт компьютера как источник CV 5 В в пределах номинального тока (100 мА), и как только нагрузка достаточно увеличится, USB переключится на источник CC 100 мА?

Я думаю, что мне трудно понять закон Ома в отношении тягового тока. Если блок питания МОЖЕТ предложить определенную силу тока, почему бы и нет?

Подумайте о садовом шланге, прикрепленном к вашему садовому крану. Допустим, вытекает 1 галлон/мин. Теперь частично перекройте шланг большим пальцем. Это может снизить расход до 0,5 гал/мин. Ваш патрубок способен подавать 1 галлон/мин, но шланг теперь может подавать только меньше. Сожмите сильнее, и поток уменьшится еще больше.

Течение во многом похоже на течение; напряжение очень похоже на давление. Ваш патрубок примерно представляет собой источник постоянного давления (постоянного напряжения) и может проталкивать столько потока (тока), сколько может протекать через нагрузку - ваш большой палец или цепь.

Если город повысит давление воды, пока вы проводите этот тест, поток воды, проходящий мимо вашего большого пальца, увеличится. То же самое происходит с электричеством, если вы увеличиваете напряжение, и это то, о чем говорит закон Ома.

Вы можете думать об источниках питания, как если бы они были источниками постоянного тока. Есть такие вещи, но большинство из них не таковы. Источники постоянного тока — это источники специального назначения, которые работают, измеряя ток, который они подают, и активно регулируя свое напряжение по мере необходимости, чтобы поддерживать этот ток на заданном значении. Аккумулятор, настенная розетка или источник питания с портом USB более типичны для источников постоянного напряжения. (Я болтаю о части с постоянным напряжением, потому что простые блоки питания не поддерживают активно свое выходное напряжение; по мере того, как они подают больший ток, их напряжение уменьшается. Обычно только визуально, поскольку они обеспечивают низкие токи, но больше, поскольку они приближаются к своей максимальной мощности. .)

Обновление: doesn't that mean there is no constant?Да, буквально говоря. Но простой источник питания, такой как батарея, ведет себя скорее как источник постоянного напряжения, чем источник постоянного тока, если потребляемый ток находится в пределах его возможностей. И не принимайте «постоянный» слишком буквально. Источник питания USB 5 В может быть на пару десятых выше 5 В без нагрузки и упасть на несколько десятых для типичных нагрузок, больше для нагрузок, которые потребляют больше тока, а в некоторых случаях, как USB-порты моего iMac, может перейти в ноль — отключить — включить. защитить себя и компьютер, если нагрузка пытается потреблять слишком много тока.

Между обоими вашими ответами я понимаю концепцию ... но ваш последний лакомый кусочек полностью сбил меня с толку ... если простые источники питания не регулируют активно свое напряжение ... не означает ли это, что константы нет? Ни сила тока, ни напряжение не регулируются...
Он говорит о нерегулируемых источниках питания. Старые трансформаторные источники питания без схемы регулирования.
@Allenph: Регулирование никогда не бывает идеальным, реальный источник питания, указанный для определенного выходного напряжения (поэтому мы вообще не рассматриваем источники с ограничением тока), обычно моделируется элементом цепи постоянного напряжения последовательно с резистором (и индуктор, если выходное сопротивление комплексное). Вы увидите это для расходных материалов, усилителей и т. д.

Единственное, что я хочу добавить к вопросам выше, это уточнение по закону Ома. Это не закон. Это эмпирическое соотношение, которому подчиняются многие материалы, и оно имеет некоторую основу в статистической механике. Однако:

  • Многие «линейные» резисторы не являются линейными (например, нить накаливания лампочки).
  • Многие материалы не подчиняются закону Ома (например, газ внутри газовой трубки).

Таким образом, омический резистор представляет собой резистор, который ведет себя линейно в пределах рабочего диапазона.

Уточнение к вашему разъяснению: Закон Ома есть закон. В науке закон — это теория, которая дает количественные результаты в области применимости. Просматривая Интернет, я вижу другие определения, такие как: «Законы отличаются от научных теорий тем, что они не постулируют механизма или объяснения явлений: они просто дистилляции результатов повторного наблюдения». взято с en.wikipedia.org/wiki/Scientific_law Короче говоря, закон Ома — это научный закон, а не юридический.
Уравнения @ Джима Максвелла - это просто уравнения, но уравнение Ома - это закон? Кажется неловким. Я согласен, что у науки нет законов, есть только теории. Но зачем тогда называть теории законами? И если мы должны использовать слово «закон», есть некоторые теории (сохранение импульса, 2-й закон термодинамики и т. Д.), Которые заслуживают названия (мы, кажется, никогда не ломали их), в то время как закон Ома, закон Гука действительно грязный Тейлор подходят, которые легко ломаются! Я не собираюсь переименовывать закон Ома. Я просто думаю, что многих недоразумений можно было бы избежать, если бы мы чаще указывали, что закон Ома не таков.
Да, проблема в том, что люди считают «закон» чем-то более глубоким, чем «теория». В науке это не так, законы часто являются более слабыми объяснениями, чем теории.
Питание устройства через USB?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v