¿Qué medidas debo tomar para proteger los puertos USB de mi PC durante el desarrollo de un dispositivo USB?

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Voy a comenzar a desarrollar un dispositivo USB 1.1 utilizando un microcontrolador PIC. Voy a mantener uno de los puertos USB de mi PC conectado a una placa de pan durante este proceso. No quiero destruir el puerto USB de mi PC por un cortocircuito o conectar las líneas de datos \ $ \ pm \ $ entre sí o una línea eléctrica accidentalmente.

¿Cómo puedo proteger los puertos USB? ¿Un puerto USB estándar tiene protección contra cortocircuitos incorporada? ¿Debo conectar diodos, resistencias, fusibles en / a través / a través de algunos pines?

    
pregunta hkBattousai 22.12.2013 - 19:10

7 respuestas

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Esto es para ampliar la sugerencia de Leon de usar un centro.

No todos los concentradores USB son creados iguales. Extraoficialmente, hay varios "grados":

  1. Concentradores baratos. Estos costos se optimizan hasta el punto en que ya no se adhieren a las especificaciones USB. A menudo, las líneas de + 5V de los puertos posteriores se conectan directamente a la computadora. No hay interruptores de protección. Tal vez un polyfuse, si tiene suerte.
    editar: Aquí hay un subproceso en el que el OP está complaninigiendo que un concentrador USB mal diseñado está retroalimentando a su PC.
  2. Concentradores decentes. El flujo descendente + 5V se conecta a través de un interruptor con protección contra sobrecorriente. La protección contra ESD suele estar presente.
  3. Centros industriales. Por lo general, existe una protección contra sobretensiones respetable en forma de televisores y fusibles reajustables.
  4. Concentradores aislados. Hay un aislamiento galvánico real entre el puerto ascendente y los puertos descendentes. La clasificación de aislamiento tiende a ser de 2kV a 5kV. Los concentradores aislados se utilizan cuando un voltaje realmente alto puede provenir de un puerto de flujo descendente (por ejemplo, la red de CA, el desfibrilador, el EMF posterior de un motor grande). Los concentradores aislados también se utilizan para romper los bucles de tierra en condiciones de vainilla.

Lo que se debe usar depende del tipo de amenaza que esté esperando.

  • Si está preocupado por los cortocircuitos entre las líneas de alimentación y de datos, podría usar un hub decente. En el peor de los casos, el controlador central se sacrificará, pero guardará el puerto en la computadora portátil.
  • Si le preocupa que un voltaje superior a + 5V pueda llegar a la PC, puede fortalecer el concentrador con protección contra sobretensiones que consiste en TVS & polyfuse Sin embargo, todavía estoy hablando de voltajes relativamente bajos en el orden de + 24V.
  • Si está preocupado por voltajes realmente altos, considere un cubo aislado, tubos de descarga de gas. Considere usar una computadora que pueda permitirse perder.
respondido por el Nick Alexeev 22.12.2013 - 20:35
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Usa un hub. Son bastante económicos y sus puertos USB estarán perfectamente seguros sin importar lo que haga su dispositivo.

    
respondido por el Leon Heller 22.12.2013 - 19:19
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Como alguien que hace esto para ganarse la vida, cualquier hub barato en línea debería darle una protección del 100% si su placa base proporciona una protección razonable contra cortocircuitos. Los usamos todo el tiempo, incluso cuando realizamos pruebas de ESD en nuestras piezas (los ZAP de 15KV son bastante entretenidos), y nunca hemos volado uno o sacado un puerto host.

Las líneas de datos de un concentrador barato simplemente no se pueden conectar físicamente a la PC: debe haber un chip de concentrador intermedio para separar las comunicaciones de los 4 o 7 puertos que proporciona el concentrador. El USB no es un bus como Ethernet: conectar múltiples puertos con cable simplemente no funciona, ya que gran parte de la señalización se basa en los niveles de CC. Este chip concentrador proporcionará una protección casi infalible entre su dispositivo y el puerto host en las líneas de datos.

El poder es un tema diferente. Tenía una placa base que actualmente limitaba el puerto USB con un fusible en la línea de 5V USB, no un polifusible reiniciable sino un fusible de cable de fusión. Un cortocircuito no deseado requirió una importante cirugía de placa base. El poder es el área que es más probable que cause problemas. Compre un hub con buena potencia (por ejemplo, con un valor de $ 25), use el adaptador suministrado y estará listo para comenzar.

Si está realmente paranoico, el USB permite hasta 4 concentradores entre el host y el dispositivo. Compre 4 diferentes centros de alimentación baratos, conéctelos en línea y anímese.

Buena suerte

    
respondido por el Frank Schwab 23.12.2013 - 02:23
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Los dispositivos analógicos crean una solución de dos chips para su problema, proporciona plena potencia y aislamiento de datos para el bus USB de hasta 12 Mbps, lo que debería estar bien para sus necesidades:

enlace

Potencia - ADuM5000
Datos - ADuM4160

Hay una serie de kits de evaluación y tablas de ruptura que hacen que sean más fáciles de usar para aquellos que no están a la mano con un soldador.

    
respondido por el Adam Davis 23.12.2013 - 01:37
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Utilice un concentrador inalámbrico. Me gustaría ver a alguien crear un dispositivo USB que pueda freír una placa base a través del concentrador USB inalámbrico ...

    
respondido por el BenjiWiebe 23.12.2013 - 15:36
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Es una buena idea usar un concentrador (autoalimentado). Además, puede usar una tarjeta adicional USB en su PC en lugar de los puertos USB incorporados en su sistema, lo que ofrecería una mayor protección.

    
respondido por el John 23.12.2013 - 01:01
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Si el dispositivo que está ejecutando funciona con la potencia del puerto USB, un concentrador simple funcionará. Si el dispositivo hace uso de una fuente de alimentación externa, utilice el aislamiento. Hablo de esto por experiencia. Uno de mis puertos usb de mi macbook pro está frito debido a un bucle de fondo con una placa de arduino con alimentación externa. Una de las otras anwsers tiene una buena solución para el aislamiento de usb a bajo costo.

    
respondido por el Jelbert 23.12.2013 - 22:05

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