Esta pregunta puede ser antigua, pero creo que es muy importante agregar algo a esto.
No solo la especificación de USB prohíbe el Vbus de retroceso, sino que también destruirá su computadora si intenta esto. Esto no es meramente teórico: alguien destruyó su Macbook Pro haciendo retroceder 5V en Vbus. Apple lo consideró irreparable, lo que requería una nueva placa lógica. Me imagino que muchas otras PC pueden ser destruidas de esta manera. El daño no se limitó al puerto USB, toda la computadora se arruinó.
El número de errores que veo en los proyectos de "aficionados / creadores" me sorprende a veces. Estas personas no deberían estar diseñando cosas para conectarse a equipos costosos como una computadora. Parece que mucha gente simplemente pega circuitos alrededor de la comunidad sin siquiera tomarse el tiempo para leer documentos de especificaciones al diseñar algo. Los fabricantes chinos sin nombre también son culpables de esto. No puedo enfatizar la importancia de cumplir con todas las especificaciones necesarias cuando implementas una interfaz. Incluso es posible que usted sea legalmente responsable si publica un diseño que alguien construye y causa daños.
Por lo tanto, es absolutamente esencial que tenga un diodo schottky en serie con Vbus, si no un diseño completamente diferente. Dependiendo del regulador utilizado, no siempre es necesario protegerlo contra la unidad de disco duro, pero siempre revise la hoja de datos con cuidado.
El back-drive puede ocurrir de otra manera, simplemente poniendo demasiada capacidad en el Vbus. La especificación USB no requiere más que (IIRC) 10uF. Algo más que eso, y volverá a llevar demasiada energía al Vbus cuando la computadora esté apagada (sin mencionar que la energía de arranque es demasiado grande cuando está encendida).
La forma más habitual de manejar la alimentación por USB es usar un LDO para reducirlo a 3.3V y hacer funcionar su circuito a partir de eso. Eso también elimina el problema de la tolerancia potencialmente grande de Vbus.
Mi opinión personal es que si un error esta tumba está presente en el diseño, probablemente también haya otros errores muy serios. Si es posible, me inclinaría por la fuente de otro fabricante / diseñador. Puede parecer un gasto innecesario si ya compró el tablero, pero ¿cuánto vale el equipo al que se conectará el tablero? ¿Cuáles son las implicaciones financieras si esos dispositivos sufren daños como resultado de un diseño inadecuado? Es posible que pueda salvar la placa realizando algunas modificaciones, pero deberá invertir algo de tiempo en la lectura de especificaciones / hoja de datos primero.
Si el diseño utiliza un chip de conversión de USB a serie, hay algunos peligros involucrados. Lo ideal es que todo el dispositivo desee recibir alimentación de Vbus para eliminar los problemas, pero asegúrese de que no haya posibilidad de que otro dispositivo conectado a la placa tenga una marcha atrás, como un motor que podría generar EMF posterior o una línea de datos serie que se extrae. Hasta un suministro externo. Si se alimenta de un suministro local, deberá asegurarse de que el chip de USB a serie pueda leer el Vbus para determinar si se debe conducir D + / D-. Una forma de hacer esto es alimentar el chip USB a serie de Vbus y el resto de su circuito desde una fuente separada. Pero ahora tienes un nuevo problema: latchup. Existe la posibilidad de que esté transmitiendo señales lógicas al resto del circuito que está apagado, o el resto de su circuito transmita señales lógicas al chip USB a serie cuando se apaga. Ambos pueden ser catastróficos si excede la corriente máxima de sujeción (que puede aparecer en las hojas de datos de los chips relevantes, o puede que no). En ocasiones, se puede usar una resistencia en serie para limitar la corriente, pero nunca asuma nada sobre la clasificación de la corriente de sujeción. Algunos dispositivos pueden tolerar 10s de mA, otros solo pueden tolerar unos pocos cientos de uA. Esta es solo una de las razones por las que los diseños de suministro múltiple pueden ser un gran dolor de cabeza y una trampa real para aquellos que no conocen estos problemas. La vida es mucho más fácil si puede estar seguro de que solo hay una fuente de alimentación, y en el caso de un dispositivo USB, esa sería la fuente de alimentación de la computadora. En estos días con MCU y FPGA de baja potencia, es probablemente el más simple alimentar todo 3.3 / 5V de Vbus y solo usar una fuente externa para cosas como motores. Los transistores que accionan los motores proporcionarán el aislamiento necesario entre los dos dominios de suministro. Si utiliza circuitos integrados de controlador de motor, debe verificar con cuidado para asegurarse de que las partes lógicas y de alto voltaje se puedan alimentar de manera independiente sin requisitos de secuencia.
