Порт USB с внешним питанием

У меня есть Raspberry Pi, и для запуска портативного жесткого диска требуется USB-концентратор с внешним питанием. Так что, если я подключу порт +5 и GND USB-клиента к внешнему источнику питания 5V-1A напрямую, а не к USB-хосту? ИЛИ Что, если я использую транзистор в качестве переключателя и для изоляции источника? Будет это работать или нет? Или я должен также подавать питание на порты D+ и D-?

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Ответы (1)

Подключите линии передачи данных от порта USB к устройству, соедините землю внешнего источника питания с землей USB и подключите положительную линию внешнего источника питания только к источнику питания USB на стороне устройства.

Вот один пример, который показывает описанную схему подключения с использованием линейного стабилизатора в качестве источника питания (ограничен до 1А, что может быть недостаточно), но вы можете использовать любой источник 5В.

введите описание изображения здесь

Чтобы переключить питание USB-клиента при извлечении штекера, вы можете использовать MOSFET, который включается, когда штекер вставляется в ПК.

Когда на базе транзистора нет напряжения Vcc, резистор R1 работает как подтягивающий и удерживает МОП-транзистор в выключенном состоянии, поддерживая высокий уровень затвора.
Когда штекер вставлен, сторона ПК Vcc подается на базу транзистора, поэтому ток, протекающий через него, создает падение напряжения на R1 и включает MOSFET.

Обратите внимание, что MOSFET должен быть типа логического уровня, который полностью включается при -5v Vgs.
Также входное напряжение не должно превышать максимально допустимое значение Vgs (обычно 20 В, но это абсолютный максимум).

введите описание изображения здесь

Другой альтернативой является использование импульсного регулятора с управляющим контактом, в этом случае источник питания Vcc со стороны ПК может использоваться в качестве сигнала для включения регулятора при подключении USB-разъема.
На следующей схеме (я немного изменил разъемы USB) показан такой пример с использованием импульсного стабилизатора на 1 А, но тот же принцип применим и к импульсным стабилизаторам с более высоким током.

введите описание изображения здесь

Можете ли вы объяснить, как это работает? Я не понял, зачем подключать D+, а не Vcc и GND к внешнему источнику питания?
@ParthParikh D+ и D- — это линии данных, они передают все данные между устройством и ПК. С другой стороны, Vcc USB-разъема ПК — это просто источник питания, поэтому вместо того, чтобы получать питание от ПК, вы подключаете свой собственный источник питания. Заземление необходимо для того, чтобы все устройства имели общую точку отсчета (ПК, устройство и внешний источник питания).
@ParthParikh Я только что заметил, что схема испорчена, дайте мне минуту, чтобы исправить ее.
Это может быть в сети, но это ерунда. Названия контактов нестандартны, но если предположить, что - и + означают выводы данных D- и D+, подавать питание на D+ не имеет смысла! Насколько я понимаю, автор перепутал выводы + и VCC. (И обратите внимание, что 1А при падении напряжения 7В означает 7Вт: купите большой радиатор для 7805!!)
@WoutervanOoijen Вы абсолютно правы, я просто искал подходящую схему, которая показывала бы то, что я описывал, и не заметил, что показанные соединения были неправильными. Я удалил связанную статью и обновил схему, которую я сделал, используя линейный регулятор в качестве примера, но, безусловно, внешний источник питания с использованием импульсного регулятора был бы более эффективным.
@alexan_e Это означает, что я могу напрямую подключить внешнее питание между GND и Vcc, не связываясь с D + и D-. Теперь мне просто нужно получить регулируемую мощность 5V-12W для жесткого диска. Было бы лучше с импульсным регулятором.
@ParthParikh Да, соединение D + и D- остается прежним. Вам просто нужно разрезать соединение контакта Vcc, идущего со стороны ПК, иначе вы получите короткое замыкание между двумя источниками питания.
А как насчет транзистора, который переключает цепь? Это будет автоматический выключатель для питания клиента. (Однако мне нужно изменить его на 12 Вт)
@ParthParikh Я обновил ответ
@alexan_e: если вы питаете RPi от того же источника питания 5 В, что и USB-диск, вам не нужно беспокоиться о замыкании контактов 5 В. Однако для этого случая 7805 определенно будет недостаточно, так как RPi + HDD потребуется намного больше, чем 1A.
@LaszloValko Короткое описание, которое я описал, было в случае, если два выхода соединены вместе, например, Vcc на стороне ПК и выход внешнего источника. v Если мы говорим о стороне клиента, то несколько входов питания могут быть подключены параллельно, предполагая, что тока питания достаточно, чтобы запитать их всех.
@alexan_e: ну, ОП спрашивал о RPi, а не о ПК в качестве хоста. RPi требуется источник питания 5 В, и он подает те же 5 В на свои хост-порты USB. В этом отношении, когда вы подключаете вход 5 В RPi к какому-либо источнику питания, подключение выходов USB Vcc RPi к тому же источнику питания не приведет к короткому замыканию.
@LaszloValko Да, вы правы, я изначально неправильно понял описанную вами конфигурацию.
@LaszloValko - я разместил этот вопрос , чтобы уточнить, что, по моему мнению, вы описываете, поскольку это другой случай, чем принятое решение.
Порт USB с внешним питанием
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 1v