Como obter mais de 100mA a partir de uma porta USB

Ouvi dizer que o limite atual para uma porta USB é 100mA. No entanto, também ouvi dizer que alguns dispositivos podem obter até 1,8A a partir de uma porta. Como você ultrapassa o limite de 100mA?

Eu acho que posso tentar esclarecer isso.

USB-100mA

Por padrão, o USB fornece 100mA de corrente (é de 500mW porque sabemos que são 5v, certo?) Para um dispositivo. É o máximo que você pode obter de um hub USB que não possui sua própria fonte de alimentação, pois eles nunca oferecem mais de 4 portas e mantêm 100mA gananciosos por si mesmos.

Alguns computadores construídos de forma barata usam um hub alimentado por barramento ( todas as suas conexões USB compartilham a mesma fonte de 500mA e os componentes eletrônicos que atuam como hub também usam essa fonte ) internamente para aumentar o número de portas USB e economizar uma pequena quantidade de dinheiro. Isso pode ser frustrante, mas você sempre pode garantir 100mA.

USB-500mA

Quando um dispositivo está conectado, ele passa pela enumeração. Este não é um processo trivial e pode ser visto em detalhes no site de Jan Axelson . Como você pode ver, esse é um processo longo, mas um chip de uma empresa como a FTDI cuidará da parte mais difícil. Eles discutem a enumeração em uma de suas anotações de aplicativos .

Perto do final da enumeração, você configura os parâmetros do dispositivo. Muito especificamente os descritores de configuração. Se você procurar neste site, eles mostrarão todas as peças diferentes que podem ser configuradas . Isso mostra que você pode obter até 500mA de energia solicitada. É o que você pode esperar de um computador. Você pode obter chips FTDI para lidar com isso para você, o que é bom, pois você só precisa tratá-lo como uma linha serial.

USB-1.8A

É onde as coisas começam a ficar interessantes. Você pode comprar um carregador que faça a tomada USB na loja. Esta é uma porta de carregamento USB. seu computador não os fornece e seu dispositivo deve poder reconhecê-lo.

Primeiro, para obter as melhores informações sobre USB, às vezes você precisa morder a bala e procurar as pessoas que escrevem as especificações. Encontrei ótimas informações sobre as especificações de carregamento USB aqui . O link na página que é útil é o link para carregar a bateria . Esse link parece estar vinculado ao número da revisão, portanto, vinculei ambos, caso a revisão seja atualizada, as pessoas ainda podem acessar as informações.

Agora, o que isso significa. se você abrir o PDF batt_charging e pular para o capítulo três, eles entrarão nas portas de carregamento. Especificamente 3.2.1 explica como isso acontece. Agora eles o mantêm muito técnico, mas o ponto principal é simples. Uma porta de carregamento USB coloca uma resistência de terminação entre D + e D-. Gostaria de copiar o capítulo que o explica, mas é um PDF protegido e não posso copiá-lo sem redigitá-lo.

Resumindo

Você pode extrair 100mA de uma porta de computador. Você pode extrair 500mA após a enumeração e definir a configuração correta. Os computadores variam sua aplicação, como muitos outros disseram, mas a maioria com a qual tenho experiência tentará impedi-lo. Se você violar isso, também poderá danificar um computador com design inadequado (Davr está no local, isso é uma prática ruim). Você pode obter até 1,8 A de uma porta de carregamento, mas esse é um caso raro em que a porta informa alguma coisa. Você precisa verificar isso e, quando for verificado, poderá fazê-lo. É o mesmo que comprar um adaptador de parede, mas você pode usar um cabo USB e uma porta USB.

Por que usar a especificação de carregamento? Para que, quando meu telefone falhar, o carregador o carregue rapidamente, mas, se eu não tiver o carregador, posso extrair energia de um computador enquanto estiver usando a mesma porta de hardware para comunicar arquivos e informações com o meu computador.

Entre em contato se houver algo que eu possa adicionar.

Você pode negociar 500mA com um dos chips USB da FTDI, aqui está uma postagem no fórum que fala sobre isso. Se você usa outro chip, ainda precisa de algo que possa falar o protocolo USB e dizer ao PC que deseja 500mA. Por favor, não viole a especificação USB, seu dispositivo pode funcionar bem para algumas pessoas, mas não funciona para outras pessoas, e você corre o risco de causar danos a PCs mal projetados.

O limite teórico de corrente em uma porta USB alimentada por barramento (do tipo no seu computador) é de 100mA, negociável até 500mA. Na prática, você provavelmente não obterá tanto das portas do seu computador. Se você usar um hub USB auto-alimentado , poderá obter 500mA de todas as portas do HUB. Portanto, se o seu HUB tiver 4 portas, você poderá obter 4 * 500mA = 2A.

Cuidado: verifique se o seu HUB vem com um adaptador de energia decente. Alguns hubs vêm com um adaptador 1A, porque os fabricantes acham que é um cenário irreal para os usuários extrair 500mA de CADA porta.

Confira este artigo da wiki: http://en.wikipedia.org/wiki/USB_hub#Power

Eu diferencio do fornecedor da placa-mãe a qualidade da fonte de alimentação do USB. Alguns fabricantes baratos da marca B podem simplesmente vincular os + 5V da fonte de alimentação à porta USB. Alguns melhores podem incluir o pacote inteiro para proteção contra sobrecorrente etc.

Eu tenho um hub USB sweex de 4 portas (el-cheappo, me custou 10 euros) para não precisar ficar debaixo da mesa o tempo todo para uma conexão USB. Essa porta sweex claramente não possui proteção. Fumei o MOSFET em curto com ele uma vez, cuja corrente nominal era 3A.

De qualquer forma, o que quero dizer é que, não importa qual seja o seu projeto, você provavelmente não desejará obter mais de 500mA de corrente extraídos de uma porta USB. De início, talvez ... se você quiser arriscar explodir em seu próprio nome. Certamente não para mais ninguém.

Gostaria de pensar que a energia fornecida pelo USB é principalmente para possibilitar a comunicação com o dispositivo real. Você pode apresentar um circuito de isolamento para oferecer melhor proteção aos hosts USB. Certamente, eu não consideraria o USB uma fonte de alimentação universal de 5V, porque os adaptadores podem fazer isso muito melhor (e a longo prazo provavelmente mais barato).

Adicionando ao excelente conselho de Kortuk:

1. Você realmente deve usar um hub alimentado ou um "carregador USB" para depuração, pois não deseja fritar seu computador, causando um curto-circuito acidental em algo.

2. Todos os computadores com os quais tive prazer não se preocupam em limitar o consumo de corrente abaixo de 500mA. (com ou sem enumeração)

Até onde eu sei, ninguém se incomoda em incluir a limitação de corrente no host USB; portanto, os dispositivos estão realmente no sistema de honra para não desenhar mais do que o permitido. Eu já vi muitos dispositivos que reivindicam um poder, mas na verdade consomem muito mais, e nunca os vi desligados ou algo assim. Em um desktop, pelo menos, suponho que as portas sejam capazes de mais de 500 mA.

Portanto, se você estiver fabricando um produto que será usado por outras pessoas, leia a especificação USB e saiba como negociar com o computador para obter até 500 mA. Se você está apenas executando uma ação única e sabe, por algum motivo, que a porta é capaz de 1.8A, basta desenhá-la.

Na realidade, muitos fabricantes de eletrônicos ainda não aderem estritamente à especificação USB 2.0 ao não implementar esses limites de corrente nas portas USB que eles fornecem. Algumas portas (lidas: a maioria) USB permitem 100mA, independentemente da enumeração e atividade contínua; algumas portas oferecem até 500mA, independentemente da negociação de energia necessária. - Maxim

Meu telefone Samsung solicita um MaxPower de 2 mA, mas depois usa ~ 250 mA, não importa o que esteja conectado.

A resposta mais votada contém informações enganosas e deve ser corrigida (devido ao tráfego intenso).

Qualquer porta USB HOST normal deve ser capaz de fornecer 500 mA de corrente, consulte a Seção 7.2.1 das especificações do USB 2.0 ou a Seção 11.4.1 das especificações do USB 3.1.

As especificações do USB 2.0 indicam, página 171:

"Os sistemas que obtêm energia operacional externamente, CA ou CC, devem fornecer pelo menos cinco cargas unitárias a cada porta. Essas portas são chamadas de portas de alta potência".

Observe o idioma "pelo menos". Portanto, qualquer dispositivo não-USB pode usar 500 mA (ou 900 mA no USB 3.0) sem muita hesitação.

O limite não enumerado de 100 mA deve ser respeitado pelos DISPOSITIVOS USB , portanto, o limite não é aplicável fora da estrutura USB. As raras exceções do limite de 500 mA são pequenos hosts USB alimentados por bateria, que podem se limitar a 100 mA por porta.

Você não pode extrair 1,8 A do USB do PC diretamente. No entanto, se você precisar de alta corrente e conectado ao PC ao mesmo tempo, considere investir em um hub que tenha suprimento próprio da rede elétrica.

A corrente acima de 100 mA até 500 mA pode ser negociada pelo driver do dispositivo. No entanto, alguns dispositivos podem não ser configurados corretamente no momento da inicialização, se o BIOS tiver uma opção intitulada: "Ativar armazenamento herdado" nas configurações USB. Se essa configuração estiver desativada - você poderá reconectar o dispositivo após a inicialização, caso não funcione corretamente. Somente com essa configuração ativada, se presente, o BIOS fornecerá uma corrente maior que algum valor mínimo, acho que 100 mA.

Um método de força bruta pode ser o de obter um cabo USB de dois machos para uma fêmea de USB para obter energia extra. CUIDADO: pode ter problemas de segurança elétrica / de energia.

Mr 404notFound, Lamento dizer que você não pode aumentar o limite em um dispositivo USB. É limitado pelo design.

Alguns hubs iniciais eram limitados a 100mA, agora todos os hubs são 500mA e, com portas USB3, 900mA estão disponíveis.

A boa notícia é que você pode descobrir para que suas portas estão classificadas. Se mais de 5 anos, alguns podem ser 100mA, mas mais novos que isso, duvido.

Se estiver executando o Windows ... vá para> Gerenciador de dispositivos> hardware> Hub USB (escolha qualquer um)> propriedade (mouse rt)> energia

Eu espero que isso ajude!! desculpe pela imagem difusa .. este é um Mac .. você pode ver 500mA por porta e o dispositivo conectado = 0mA Ele possui um medidor de corrente embutido, o que não faz é facilitar a identificação de qual hub físico e porta a que se refere. Eu achei que mover um mouse para cada porta era a maneira mais fácil de identificar, mas meus colegas aprendidos podem conhecer uma maneira mais rápida.

Todos os hubs USB são protegidos por fusíveis rearmáveis ​​automáticos contra curtos-circuitos. Mas vi pelo menos uma placa-mãe com tampas eletrolíticas queimadas perto das portas USB devido a surtos de corrente, detectados com a tampa protetora de pipoca tradicional.