¿Qué se necesita para obtener 100 mA de un puerto USB?

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Estoy tratando de construir un sistema de altavoces estéreo para usar en una computadora portátil. Quiero que sea lo más simple posible, así que estoy pensando en utilizar la salida de audio de la computadora portátil para la señal de audio y un puerto USB para la alimentación.

Por lo que yo sé, cada puerto debería poder proporcionar 100 mA para dispositivos. ¿Es necesario indicar a la computadora que voy a intentar extraer 100 mA, o es aceptable simplemente conectar el dispositivo?

Además, ¿qué tan estabilizado y filtrado está la alimentación USB? Estoy pensando en utilizar TDA7053A para controlar los altavoces y su voltaje mínimo es de 4.5 V. Si eso no funciona, usaría dos amplificadores TDA7052 , pero me gustaría mantener el número de piezas tan bajo como sea posible.

En cuanto al consumo de energía, ya tengo una pequeña radio que usa un altavoz de 50 Ω y un TDA7052 y usa a lo sumo 25 mA, así que incluso con dos de esos altavoces, debería tener mucha energía de sobra con un máximo Suministro de corriente de 100 mA.

    
pregunta AndrejaKo

3 respuestas

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No he experimentado con la alimentación USB, pero este análisis parece indicar que funciona bien. A 100 m, todos los dispositivos probados permanecen por encima de 4.5 v. Creo que solo puede conectarse al puerto ... puede probar esto simplemente conectando un cable USB y verificando las patillas en el otro extremo con un multímetro.

Aquí está la especificaciones USB completas y aquí hay todos los demás documentos de usb.org

    
respondido por el Isaac
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La especificación de USB requiere que un puerto host pueda generar 100 mA a 5 V nominales en el pin VBUS. Esa cantidad de energía es apenas suficiente para permitir que algunos dispositivos se enumeren en el bus. (Las primeras versiones del popular Cypress EZ-USB FX2 requerían una exención porque extrajeron un poco más de 100 mA durante la enumeración).

Por supuesto, también hay un esquema de administración de energía elaborado que permite al host deshacerse de las cargas apagando los puertos individualmente. (Nunca he visto personalmente la administración de la energía implementada en puertos individuales: en los sistemas que he examinado detenidamente, todos los puertos de host tienen alimentación o ninguno. El kilometraje variará).

En particular, si sus puertos tienen alimentación cuando el portátil está inactivo es más que un pequeño sistema operativo, plataforma y configuración específica.

Se permite que un dispositivo dibuje hasta 100 mA sin pedir permiso si VBUS está presente. Para que un dispositivo consuma más de 100 mA, se supone que debe tener permiso y poder manejar con gracia el rechazo.

Se aplican reglas similares a los concentradores, con complicaciones para los concentradores alimentados por bus, a los que se les permite restringir los dispositivos descendentes a solo 100 mA, mientras que nunca consumen más de 500 mA desde el puerto ascendente.

Una de las razones por las cuales un dispositivo externo incluye un segundo cable USB para la alimentación es que efectivamente le permite duplicar su presupuesto de alimentación.

Editar: debilité la implicación de que las PC no administran la energía por puerto. El hecho de que no haya visto que esto ocurra tiene poca relación con el hecho de que se encuentre en la naturaleza. La PC de caja blanca con un MSI MB en el que estaba desarrollando activamente un controlador de dispositivo USB tenía capacidades de administración de energía bastante limitadas. El nuevo Dell en mi escritorio parece apagar las tarjetas PCIe individuales bajo ciertas condiciones, por lo que el mundo de la administración de energía en las PC ha estado avanzando (o al menos se está complicando) de manera constante mientras no miraba.

    
respondido por el RBerteig
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La Especificación de USB permite que cualquier dispositivo extraiga 100mA de un puerto. No se requiere comunicación con el anfitrión.

Sin embargo, 500mA está disponible al comunicarse con el host a menos que esté conectado a un concentrador sin alimentación. Muchas computadoras le permiten dibujar este 500mA sin solicitarlo correctamente.

Si este es un proyecto personal, coloque una resistencia de potencia de 10 ohmios en los terminales de su puerto USB y vea cuánto cae el voltaje. Si funciona, eres de oro. Solo recuerda que podría no funcionar si lo conectas a una computadora diferente.

Si esto es algo que quiere distribuir, tendrá que decirle al host que desea 500mA. Si no tiene un micro en el proyecto que pueda manejar esta tarea, la forma más sencilla de hacerlo es colocar el IC del controlador de concentrador USB más barato que puede encontrar en la placa y configurarlo para que realice la comunicación. El TI TUSB2036 cuesta aproximadamente $ 3, y solo requiere que hagas un pin alto (o bajo, no puedo recordar) para obtener los 500 mA.

Creo que querrás que los 500 mA obtengan un volumen de audio decente. No sé sobre el altavoz de 50 ohmios que tiene, pero en general, su potencia está limitada a Vrms ^ 2 / R. Un par de altavoces de 50 ohmios que funcionen de 0V a 5V consumirán .125W (asumiendo 100% de eficiencia). Eso es apenas mejor que los altavoces de valores. Cuatro bocinas de 8 ohmios lo llevarán a una potencia de 1.5W más respetable, que está muy por debajo de la potencia permitida de 2.5W del puerto USB.

Si está operando en un dispositivo que tiene un puerto FireWire (IEEE 1394), podría considerar usarlo ya que tiene mucha más potencia disponible (hasta decenas de amperios, pero posiblemente menos. los productos Apple garantizan que hay un mínimo de 7W disponibles, pero la especificación permite que se entreguen hasta 45W de potencia.

    
respondido por el Kevin Vermeer

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