这种可逆的 USB-A 电路会安全工作吗?

电器工程 电路板 USB 电路设计 电路保护
2022-01-26 16:32:29

我正在研究带有可逆 USB-A 连接器的 PCB USB 记忆棒。该设备应该与任何普通的 USB 主机可逆地工作。

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我知道它只适用于顶部,但我意识到它可以通过在底部添加的痕迹来恢复。不过这有点令人担忧,因为现在“未使用”的走线可能会短路到主机端 USB 屏蔽。

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我做了这个电路:

  • 使用二极管防止“顶部”5V、GND 和“底部”5V、GND 相互连接。
  • 用于 ESD 保护的齐纳二极管
  • FSUSB42UMX 开关可在“顶部”D+/D- 和“底部”D+/D- 之间进行选择。选择是带有下拉电阻的一侧的5V。
    • 当“底部”侧出现 5V 时,选择“底部”D+/D-。否则,下拉将默认选择“顶部”D+/D-。

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我遗漏的这种方法还有什么潜在的风险吗?

主机 USB 屏蔽通常不是 Z 或 GND 吗?

有没有更简单的方法来做到这一点?

3个回答

将 D4 和 D6 替换为具有匹配 Vbus 的栅极的 MOSFET。

这将消除二极管引起的接地电压提升。

如果电路的其余部分需要完整的 5V,D3 和 D5 可以替换为 P 沟道 MOSFET,

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图

使用简单的机械解决方案而不是寻找电气解决方案怎么样? 可逆A 插头并不是什么新鲜事。是一个例子。

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屏蔽层不仅可以保护 PCB 免受损坏,还可以防止触点短路。

让我开始肯定是错误的:

您的数据线连接到二极管?把这个拿出来!二极管会杀死信号。仅凭容量就不可能建立可靠的连接。你永远不能卖掉这样的电路,因为退回的木棍会毁了你的银行。

除此之外,只需使用普通二极管作为电源。最好不要最慢。谁知道 - 这可能与棒上的不良去耦有关。

但是数据线会短路!只有一种解决方案。检测,电压输入来自哪一侧,并使用多路复用器将右侧连接到这个东西的“输出”。

多路复用器增加了复杂性。使用至少(!)600Mbit 的带宽。那是什么意思?USB可以达到480Mbit/s。这基本上意味着每秒有 480.000.000 次电压变化。多路复用器需要速度快并且容量非常低!否则,这绝对不会以任何可预测的方式工作。但实际上!

有可能的!

.

(上面的修复)

顺便说一句:600Mhz 带宽实际上可能会受到限制。如果你能获得更高的速度,那就太好了。也许可以使用较慢的多路复用器。可能低速 USB 2.0 仍然可以工作。如果这个速度足够。全速为 12Mbit/s。低速规格为 1.5mbit/s。因此,具有 5Mhz(容易获得)的多路复用器可能会起作用。只有可能。最好快点!

请报告,如果这对你有用。希望我有所帮助。