| Дополнительное питание USB-хабов (23.06.2020). |
|
| 2020 - Июнь | |||
| 23.06.2020 18:01 | |||
Выбор материалов: - разъемы питания у всех USB-хабов разные по толщине. Скорее всего, не повезет найти в запчастях необходимый - и нужно вскрывать корпус хаба и припаивать к пятачкам разъема питания свои провода. Если провод питания неразборный (мой случай) - просовывать провода через отверстие в корпусе, а припаивать сверху паяльником. Естественно, сверху сверлится/выжигается отверстие 10мм в корпусе хаба для возможности пайки. Пластиковая стружка сильно магнитится ко всему - поэтому сверлится на малых оборотах и застеленной местности; - провода от БП подходят идеально: не толстые, прочные, в т.ч. изоляция. Обязательно сделать разноцветные для четкого понимания, где плюс, где минус. Это определяется при включении хаба в ПК с помощью стандартного разъема - напряжение тут же появляется на дополнительном; - намотав синюю изоленту или термоусадку на провода, получается их фиксация в отверстии при сборке корпуса обратно, если разборный; - провод USB припаивается именно вовне корпуса, для удобства замены, если будет перебит. Дополнительная изоляция и термоусадка способствуют еще большему усилению этого участка провода. Стоит отметить, что лучше не стрипперами пользоваться, а сжигать изоляцию жалом паяльника: уж больно провода тонкие, если их брать от клавиатур и мышек. Самый тонкий провод был - 3 волоска; - провод USB дополнительного питания соединяется изолентой с USB-проводом основного питания и стягивается двумя стяжками. В итоге фиксация получается очень жесткая (особенно, если к изоленте добавить спички). Казалось бы, осталось воткнуть USB дополнительного питания в адаптер питания 5В DC - и дело в шляпе. Но нет, страдания только начинаются: - схемотехника USB-провода неизвестна. Итог: белый провод - плюс, оранжевый - минус. Здесь ошибки пайки не возникло, т.к. такие грешки за китайцами периодически наблюдались - и напряжение проверяется заранее (в т.ч. проверка на внутренние изломы); - схемотехника USB-хаба неизвестна - при выключенном ПК возможны варианты. Хаб будет продолжать гореть. ПК может получить от дополнительного источника питания хаба питание по шинам 5В - USB ПК всегда будут включены, несмотря на отключенную опцию в BIOS (не баг, а фича?). Лампочки на клавиатуре могут гореть все одновременно. И, самое критичное: в хабе внешнее питание может быть фикцией - и нужный эффект достигнут не будет. Все эти следствия - без последствий, но при первоначальном обнаружении напрягают; - схемотехника адаптера питания неизвестна. На практике адаптер содержал механизм подачи питания, который зависел от информационных (!) проводов USB. С разомкнутыми информационными проводами напряжения не было. С напаянным на него резистором 680Ом появились необходимые холостые 5.1В - но под нагрузкой (просто хаб) тут же упало до 2В. Итог: адаптер имеет ограничитель тока, зависящий от сопротивления между информационными проводами. То есть, паразитная идея от Apple проникла и в хорошие китайские адаптеры за 130руб. Возможно, это связано с тем, что начинка ограничителя тока ушла из телефонов в зарядные устройства - для уменьшения габаритов телефонов. Вывод: использовать только провода USB с 4 проводками. Взять за правило сначала закорачивать информационные провода, проверять работоспособность, если не работает - добавить резистор 1Ом. В данном адаптере добавление любого сопротивления (1Ом) привело к уменьшению напряжения до 4.94В, что неприемлемо для внешнего питания. Вариант избавления от адаптера питания и глюков дополнительного питания - тупо брать 5В с БП ПК (через переходник или припаяться). (добавлено 03.11.2020) Сделав еще 1 провод внешнего питания - воткнул в адаптер с амперметром, подаваемый напряжение 5.3В. На ПК на работе амперметр ничего не показывал (ток меньше 1А). Воткнул в домашний - ток 1.1А без подключенных устройств. При этом подключаемые устройства работают как часы. Опробовано на 2 хабах в итоге, при одинаковом БП и его штекере. На одном хабе феномен 1.1А есть, на втором - нет. Похоже, дело в 3 вещах: - обратные 1.1А утекают в материнскую плату ПК, т.к. напряжение питания у источника на 0.8В выше. При этом перегрева никаких компонентов нет - только паразитные потери на проводах и лишняя нагрузка на адаптер, как лишняя электроэнергия; - отсутствие диода Шоттки на входном разъеме ПК-хаб не препятствует процессу выше. В одном хабе он есть, во втором - нет (схемотехника хаба); - схемотехника хаба такова, что внешнее питание питает только выходные порты хаба, но не его плату. Поэтому попытка разорвать цепь питания ПК-Хаб (успешно оторвав контакты +5В и GND) закончилась неудачей: устройства питаются, но информационного обмена нет, устройства в диспетчере задач отсутствуют. Из механики: тупо отогнул контакт иголкой и задрочил пинцетом до переламывания контакта у основания разъема. Получается, при изготовлении внешнего питания для хаба: нужно не просто вести 5В от внешнего адаптера - а параллельно подключать к нему питающие провода от входного разъема - оставив информационные провода этого разъема для втыкания в ПК. Тогда вся схема хаба будет питаться от внешнего источника, независимо от его схемотехники. Или второй вариант: нельзя размыкать 5В ПК-хаб: - контроллер USB материнской платы умеет отличать диод Шоттки от разрыва - и не включает информационный обмен по конкретному порту в случае разрыва; - вместо диода Шоттки можно организовать паразитный ток от ПК "якобы в хаб" обычным резистором. С учетом того, что хаб потребляет на холостом ходу 0.02А - хватит 250Ом, а можно попробовать и 1кОм. Заказал разъемы USB отдельно - через месяц-2 можно будет поэкспериментировать. (добавлено 26.05.2021) Заказанный штекер 4.0x1.7мм в гнездо USB-хабов не подошел: нужен чуть меньше по наружному диаметру. Следующий размер - 3.5x1.35мм - потенциально универсальный для них. (добавлено 27.05.2021) Важный момент: длинные USB-хабы, в которых USB расположены в 1 ряд (например, 7шт сразу, с лампочками и выключателями), - легко разбираются. Разъем внешнего питания легко выпаивается - и впаиваются провода источника питания либо напрямую, либо через провод меньшего диаметра (вышло так, что провод источника в отверстие платы не пролазил). (добавлено 31.05.2021) Найдено оптимальное решение по паразитным токам при использовании внешнего питания: разорвать только плюсовой провод внутреннего питания, оставив соединенными минусовые внутреннего и внешнего. В итоге, паразитный ток в ПК через GND составит около 0.11мА. Увеличение номинала будет происходить только из-за подключения новых устройств - что паразитным током уже не является. (добавлено 06.07.2021) Получен штекер 3.5x1.35мм. Он подошел к нескольким хабам сразу - есть смысл считать его потенциально универсальным. (добавлено 20.08.2021) Возможно, на али большинство хабов на 7 разъемов поддельные: определяются как USB 2.0, по факту - USB 1.1. Но это относится исключительно к бюджетным лотам до 270руб. |
|||
| Обновлено ( 20.08.2021 16:54 ) |