USB 电源 - 基础知识

电器工程 力量 USB 地面
2022-01-12 20:43:46

我是设计由 USB 供电的东西的新手。理想情况下,它既可以插入到英国墙上插头的适配器,也可以插入另一台设备上的供电 USB 端口。我使用 Kicad 进行了电路设计,但我从未使用 USB 为设备供电。

只是简单地将 V+ 连接到需要电源的位,接地到需要接地的位和两者之间的 1uF 电容器连接器(如果是这样,它们应该以哪种方式连接)?或者这是大错特错?我不需要向 D+ 传输任何数据,并且 D- 一直处于打开状态。这些是否需要通过下拉电阻或其他东西接地?我想把这个做好,这样我就可以在设计其他产品时做到这一点。

我正在为一个阁楼和一些 5 毫米 LED 供电

4个回答

USB 设备可以消耗高达 100 mA 的电流来与主机执行初始协商,称为枚举。在此过程中,他们可以请求高达 500 mA 的电流。然后主机决定是否授予额外的电源或关闭设备。

在某些情况下,主机可能会告诉设备进入低功耗睡眠模式。

大多数壁挂式计算机只是通过多熔断器将 USB 电源连接到其 5 V 电源,而不会尝试控制甚至监控电流。电池供电的设备通常会仔细管理 USB 电源。因此,您可能会在连接到台式计算机时不询问而只使用电源,但在连接到笔记本电脑时可能不会。

当然,这一切都在 USB 规范中。

这取决于您需要多少功率。默认情况下,您会获得低功耗模式,它可以提供高达 100mA 的电流,这对于很多事情来说已经足够了。如果您与主机协商高功率模式,您可以获得高达 500mA 的电流。这已在其他问题中讨论过

正如其他人已经说过的,您几乎总是可以从任何 USB 主机汲取 100mA 的电流。

如果您想要/需要比这更多的功率(不违反 USB 规范并制造可能会损害您的主机设备的东西),那么您可以:

  1. 将 MCU/CPU 引脚连接到数据引脚,以便您与主机协商更高的充电速率

要么

  1. 主动检测 D+/D- 引脚。当连接到(符合规范的)充电器时,充电器中的 D+/D- 引脚短接在一起,因此您的设备可以知道它“允许”以高速率供电而无需协商。当连接到主​​机时,这些引脚不会短路,因此您的设备需要将自身限制为 100mA。

有理论,就有实践。

理论是在枚举之前你只能画100ma。此外,还有时间限制,如果枚举失败,您必须降低到非常低的功耗状态。USB wall warts(“电池充电”规范)将 D+ 和 D- 线短接在一起,表明它们不是普通的 USB 主机。

实践是主机(甚至笔记本电脑)通常只有固定阈值的哑限流。因此,如果您不关心让您的设备被认证为 USB 兼容,您可以立即绘制 500ma(甚至更多),它可以在绝大多数主机上正常工作。