Подача питания на USB с внешним блоком питания

У меня есть устройство (пироэлектрический матричный детектор), которое подключается к ПК через USB. Само устройство также имеет дополнительный блок питания.

Теперь происходит странная вещь: если я подключаю устройство к ПК-башне, оно работает. Но если я подключаюсь к ноутбуку, он не работает. На ноутбуке моего коллеги это работает, но только если он подключает блок питания своего ноутбука.

Мое предположение заключалось в том, что должна быть разница в напряжении/токе, подаваемом отдельными компьютерами. И действительно есть небольшие отличия. 4.7Vс ноутбука и 5.23Vс ПК. Ток кажется низким 0.16mAи при этом значительно ниже максимальной спецификации USB.

Затем я попытался подключить внешний источник питания, чтобы иметь возможность регулировать мощность в соответствии с потребностями устройства.

Для этого я отрезал кабель USB, подключил кабели D+/D- для передачи данных и подключил питание, ведущее к устройству, к внешнему блоку питания. По контрольному светодиоду на приборе я вижу, что он этим доволен. Однако теперь устройство больше не распознается на ПК (диспетчер устройств Windows).

Любые советы о том, как я могу

а) питание USB-устройства от внешнего источника питания и

б) это работает на ПК?

Любые подсказки приветствуются. Прости меня, если то, что я пытался, было глупо. Моя последняя лекция по электронике была около пяти лет назад, и я никогда раньше не занимался USB.

Была ли у вас линия -ve от внешнего источника питания объединена с линией USB GND (-) ПК?
Если предположить, что линии передачи данных и питания не соединены устройством неправильно, это звучит как проблема согласования питания USB. Устройство МОЖЕТ согласовывать больший ток, чем ноутбук хочет обеспечить, независимо от того, что он на самом деле потребляет. | Используя резистор, какое сопротивление требуется, чтобы нагрузить порт ноутбука до 4,7 В. | При внешнем питании на 4,7В устройство работает корректно?
@Martin H Просто идея: проверьте с помощью мультиметра сопротивление между экраном USB-кабеля для устройства и контактом заземления блока питания ноутбука (если он есть). Есть ли у блока питания устройства заземление? Работа ПК-башни и работающий подключенный к сети ноутбук заставили меня заподозрить некоторые необычные проблемы с заземлением.
Вы когда-нибудь задумывались о приобретении USB-концентратора с питанием? Это может гарантировать, что ваше устройство получит достаточно энергии.
@ kevlar1818 мы действительно попробовали USB-концентратор с питанием, но он (к нашему удивлению) не сработал. Проблема может заключаться в том, что было упомянуто ранее. Устройство пытается договориться о большей мощности, но не получает ее. Ни с хаба, ни с ПК порта.
@MartinH Интересно. У меня есть аналогичная проблема, которую я хотел бы решить с помощью внешнего жесткого диска. Мне будет интересно услышать, что работает для вас.

Ответы (3)

Похоже, что вашему устройству требуется больше, чем 100 мА, оно гарантировано, но оно не перечислено должным образом, чтобы запросить дополнительный ток. Вы можете получить до 500 мА от USB-порта, если вы попросите об этом, и хост предоставит это .

Нет никакой гарантии, что хост удовлетворит запрос, но настольные компьютеры почти всегда это делают, поскольку у них достаточно мощности. На самом деле, схемы материнских плат для настольных ПК, которые я видел, показывают только плавкие предохранители между источником питания 5 В и каждым портом USB. Нет активной электроники, ограничивающей ток. На этих машинах вы получаете полные 500 мА, даже если не просите об этом.

Однако ноутбуки имеют ограниченную мощность и поэтому в большинстве случаев активно контролируют и контролируют питание USB. Некоторые машины могут ограничивать суммарный ток всех USB-устройств определенным током или ограничивать его сильнее при работе только от батареи, при низком заряде батареи и т. д. Обратите внимание, что с тех пор концентраторы с питанием от USB не могут выдавать полные 500 мА. это все, что они получают сами.

Причина, по которой ваше устройство больше не будет перечислять, заключается в том, что вы разорвали заземление. Для связи необходимы все три линии D+, D- и земля. Вы можете перерезать линию питания, если устройство работает от собственного источника питания. Устройства с автономным питанием обычно не подключаются к линии питания USB. Это совершенно нормально, но они все равно должны подключаться через землю.

Мартин Х. У ноутбука вашего друга есть заземленное зарядное устройство на стороне постоянного тока? Обычно это нарушение безопасности UL/CE.

У ноутбука вашего друга есть порт VGA, подключенный к заземленному ЖК-монитору?

Если да, то это объясняет, почему это работает. Если мое предположение верно, то это паразитный гул или шум с высоким импедансом, а плохое подавление синфазного сигнала вызывает ошибку или уровень разностного шума, который недопустим.

Это может быть паразитный шум 50/60 Гц порядка 100 В на этом массиве плавающих датчиков или на любом импульсном стабилизаторе поблизости.

Если и только если (IFF) эти предположения верны, то простым решением является шунтирование шума CM с помощью экранирования, заземления, ферритового поглощения с дросселем CM в виде раскладушки вокруг интерфейсного кабеля к массиву, например, на каждом видео VGA. кабель. Получите дроссели CM от вашего любимого поставщика или заземлите ноутбук через ЖК-дисплей или поместите заземляющую пластину с заземленной алюминиевой фольгой. Любой из этих методов будет работать.

Все, что я знал об ЭМС, я узнал из книги доктора Отта в конце 70-х.

98% инженеров достаточно хорошо определяют проблему, чтобы инженер мог ее объяснить, и тогда решение было простым. В противном случае это магия вуду с неопределенностью всех условий испытаний.

То же самое верно и для дешевого внешнего микрофона, который гудит на ноутбуках при подключении зарядного устройства и не шумит при отключении. Однако ситуация вашего друга была противоположной, поэтому я предполагаю, что она не соответствует вашей ситуации. Я надеюсь, что это прольет свет, даже если это не относится к вашей ситуации.

Laoptop имеет заземление на стороне переменного тока, но я не знаю другого заземления. Никакой дополнительный дисплей не подключен. Я согласен с вами, что эта основная проблема может существовать до сих пор и что это вызывало проблемы. Я буду вникать в это. Спасибо за совет.

Заземление должно быть общим для обоих источников питания (USB и внешнего). Провел несколько экспериментов со звуковой картой USB. Я хочу отделить / изолировать его (с помощью изолированного преобразователя постоянного тока) от питания USB, потому что усилитель также питается от USB. Существует контур заземления, и я хочу избежать контура заземления, но не могу заставить его работать с внешним источником питания, ПОКА я снова не подключу землю (я думаю, потому что D- подключен к заземлению USB).

Для меня это бесполезно, потому что земля вызывает контур заземления. В вашем случае может быть решением подключить землю, чтобы устройство без проблем работало от внешнего источника питания.