¿Alimentar un dispositivo por USB?

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Me gustaría alimentar un dispositivo a través del puerto USB de 5V en una computadora, porque también me estaré comunicando con la computadora a través de los cables de datos USB.

Sé que los puertos USB proporcionan 5V, pero por lo que he leído aquí .

USB 1.0, 2.0 y 3.0 proporcionan salidas de amperaje variable. Se supone que el dispositivo debe negociar con la computadora para solicitar más amperaje, y el valor predeterminado se establece en 100 mA.

Me gustaría que mi circuito funcionara en 10 mA. Entiendo la relación entre amperaje y voltaje. (I.E. Ley de Ohm)

Utilizando: $$ R = \ frac {5V} {0.01A} = 500 \ Omega. $$

Tal vez me esté costando entender el concepto, pero ¿esto significa que recibiré 10 mA independientemente de cuánto fluya del puerto USB?

    
pregunta Allenph

3 respuestas

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La fuente de alimentación no siempre genera su corriente máxima (a menos que sea necesaria), en lugar de eso, genera una tensión particular (en su caso 5v) y la carga presentada por el dispositivo determina la cantidad de corriente que se extraerá. Si no hay nada conectado a la salida, la corriente será cero.

Sin embargo, si la carga intenta consumir demasiada corriente (es decir, más de 100 mA para un puerto USB con una capacidad nominal de solo 100 mA), entonces, dependiendo de la fuente de alimentación, el voltaje puede descender por debajo de 5v, o la fuente puede Dejar de trabajar por completo debido a un mecanismo de apagado por sobrecorriente.

Como usted indicó, la corriente se determina según la ley de ohms, es decir, el voltaje dividido por la resistencia equivalente de la carga. Como ya calculó, para una corriente de 10 mA, la resistencia equivalente de su carga es de 500. Entonces, si reemplaza su dispositivo por una resistencia de 500 Ω, consumirá 10 mA. Obviamente, su dispositivo es mucho más complicado que un simple resistor, pero eso es lo que parece a la fuente de alimentación.

En muchos casos, la carga no será una cantidad fija. Un caso trivial son dos LED, cada uno de los cuales dibuja 20 mA. Uno está encendido y el otro está parpadeando de forma intermitente. Entonces la carga varía entre 20 mA y 40 mA. El suministro se ajustará automáticamente para esta corriente variable.

    
respondido por el tcrosley
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Creo que lo que me cuesta entender es la Ley de Ohm con respecto a la extracción de corriente. Si una fuente de alimentación PUEDE ofrecer una cierta cantidad de amperaje, ¿por qué no?

Piense en una manguera de jardín conectada a su espita de jardín. Digamos que fluye 1 gal / min. Ahora bloquea parcialmente la manguera con tu pulgar. Eso podría reducir el flujo a 0.5 gal / min. Su espita es capaz de suministrar 1 gal / min, pero la manguera ahora solo puede entregar menos. Aprieta más fuerte y el flujo disminuye aún más.

La corriente se comporta como un flujo; El voltaje es muy parecido a la presión. Su espiga es más o menos un suministro de presión constante (voltaje constante) y solo puede empujar tanto flujo (corriente) como puede fluir a través de la carga: su pulgar o el circuito.

Si la ciudad aumenta la presión del agua mientras realiza esta prueba, aumentará el flujo que pasa por el pulgar. Lo mismo sucede eléctricamente si aumentas el voltaje y de esto se trata la ley de Ohm.

Es posible que esté pensando en los suministros de energía como si fueran suministros actuales constantes. Hay tales cosas, pero la mayoría no lo son. Los suministros de corriente constante son suministros para fines especiales que funcionan detectando la corriente que están suministrando y ajustando activamente su voltaje según sea necesario para mantener esa corriente en el valor establecido. Una batería, el tomacorriente de pared o la fuente de alimentación de un puerto USB son más típicas de los suministros de voltaje constante. (Estoy desconcertado por la parte de voltaje constante porque las fuentes de alimentación simples no mantienen activamente su voltaje de salida; a medida que suministran más corriente, su voltaje disminuye. Por lo general, solo lo hacen a la vista cuando suministran corrientes bajas, pero más, a medida que se acercan a su capacidad máxima .)

Actualizar: %código% Sí, literalmente hablando. Pero una fuente de alimentación simple, como una batería, se comporta más como una fuente de alimentación de voltaje constante que como una corriente constante, si el consumo de corriente está dentro de su capacidad. Y no tomes "constante" demasiado literalmente. Un suministro USB de 5 V puede ser un par de décimas por encima de 5 V sin carga y caer unos pocos décimos para cargas típicas, más para cargas que consumen más corriente y, en algunos casos, como los puertos USB de mi iMac, pueden ir a cero, desconectarse, a protegerse a sí mismos y a la computadora, si la carga intenta dibujar demasiada corriente.

    
respondido por el JRobert
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Lo único que quiero agregar a las preguntas anteriores es una aclaración sobre la ley de Ohm. No es una ley. Es una relación empírica que muchos materiales obedecen y tiene alguna base en la mecánica estadística. Sin embargo:

  • Muchas resistencias "lineales" no son lineales (es decir, el filamento de una bombilla)
  • Muchos materiales no siguen la ley de Ohm (es decir, el gas dentro de un tubo de gas)

Una resistencia óhmica, por lo tanto, es una resistencia que se comporta linealmente dentro del rango operativo

    
respondido por el user1512321

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