Evasamara.ru

Авто журнал
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Защита usb от короткого замыкания

Подскажите аппаратную защиту USB .

12 лет на сайте
пользователь #101566

Встал такой вопрос. У знакомого в фотолаборатории стоит обычный компьютер. Люди приносят свои флэшки чтобы с них распечатать фотографии. И нередко эти флэшки убитые, ими выпаливается контроллер USB. Для самых умных — не в переднюю панель системника а в колодки сзади материнки.

Так вот — есть ли какое-то внешнее устройство, которое бы защитило контроллер, если воткнута такая вот флэшка? Например, если она закорочена, просто сработает предохранитель. Перепаивать материнки дорого, проще новую купить. Ставить в PCI отдельный контроллер USB тоже довольно накладно: сгоревший такой дешевле поменять, чем материнку, но все равно не выход. Тем более если он в свою очередь сгорев выпалит PCI. Если кто сталкивался, помогите пожалуйста.

13 лет на сайте
пользователь #85868

bilet, а если попробовать через USB-хаб подключать? Он дешевле, чем контроллер.

12 лет на сайте
пользователь #101566

DiMoS1988, была такая идейка, но не факт что хаб за собой контроллер в электронный рай не утащит. Хотелось бы конечно узнать, может для таких случаев выпускаются (полу)промышленные решения по аналогии с автоматами в щитках дома. Или ограничители по току. В общем чтобы раз и навсегда решить проблему, а не покупать десяток внешних контроллеров/хабов. Если кто может что подсказать, пусть и выпущенное ограниченной серией или дорогое и у нас не доступное в широкой продаже, все равно буду признателен.

13 лет на сайте
пользователь #77998

bilet, хаб представляет собой отдельный чип со всей обвязкой. так что дохнуть должен именно он первым. других методов не знаю

17 лет на сайте
пользователь #5127

убить контроллер может, по идее, только КЗ по питанию.

Следовательно, нужно защитить шину питания предохранитилем.

Обратись в Паяльник и Отвертку ТИМ. подскажут что-нить дельное.

15 лет на сайте
пользователь #29380

Было похожее, когда телефон с подзарядкой от USB палил материнки (3 шт).

Купил USB-концентратор с отдельным питанием и проблема исчезла.

13 лет на сайте
пользователь #77998

убить контроллер может, по идее, только КЗ по питанию.

или КЗ питания на шину данных

12 лет на сайте
пользователь #101566

Спасибо всем за участие.

adminius, хотелось бы, чтобы вообще ничего не дохло, хабы тоже денег стоят.

Rhezus, не то чтобы есть большое желание паять на досуге такого Франкенштейна. Поэтому и интересуюсь, вдруг кто встречал готовые варианты.

NafNaf, ссылочки на такие продукты не подскажете? Может быть это как раз то, что подойдет моему знакомому.

17 лет на сайте
пользователь #5127

поиск на shop.by по фразе usb hub

У большинства хабов питание от usb-хоста.. но есть и с вненшним питанием (это более правильный вариант)

в этом случае выгорание usb контроллера компа точно не грозит.

15 лет на сайте
пользователь #29380

bilet, как правильно сказал Rhezus, используй хаб с внешним питанием.

У меня такой, правда год уже без дела лежит, т.к. не тянет внешние винты.

12 лет на сайте
пользователь #101566

Rhezus, NafNaf, еще раз спасибо

10 лет на сайте
пользователь #188435

Исходя из пунктов в техданных

Защита от перегрузки по току

APPH151 — оборудован системой предохранения от перенапряжения

любые ли хабы с внешним питанием подойдут? И причем тут предохранение от перенапряжения?

17 лет на сайте
пользователь #5127

а какое вообще перенапряжение может быть? что за бред?

10 лет на сайте
пользователь #188435

а какое вообще перенапряжение может быть? что за бред?

Может быть неправильный перевод и имелось в виду защита от перегрузки по току. Или же перенапряжение по питанию 220 В.

Но исходя из разницы в цене более чем в 2 раза можно сделать вывод, что в дорогом защита от перегрузки по току есть, а в дешевом ее нет. Я понимаю так, что любой хаб с питанием от сети 220 В защищает контроллер USB ПК, сгорая сам, а те, что с защитой по току не сгорают и сами.

У знакомого в фотолаборатории стоит обычный компьютер. Люди приносят свои флэшки чтобы с них распечатать фотографии. И нередко эти флэшки убитые, ими выпаливается контроллер USB.

Возник вопрос: а как клиенты записали свои фотографии на такую флешку? Похоже, что дело в разных перегрузочных способностях контроллеров USB на разных матплатах

Нашел вот такую штуку в продаже

USB HUB D-Sparrow HB0002 (4ports ext Foldable)

Читать еще:  Средства защиты для детей

Защита от короткого замыкания и выявление избыточного тока

Выходное напряжение для каждого порта: 5В

Выходной ток для каждого порта: 200мА; с адаптером: 500мА

Питание: от USB порта. Возможно питание от внешнего адаптера (приобретается отдельно)

Возникает вопрос: защита от короткого замыкания и выявление избыточного тока будет работать без внешнего адаптера?

И насчет потребления: сколько потребляют флешки, сканеры, принтеры и т.д.

А вот еще дешевле вариант без сетевого адаптера

USB HUB D-Sparrow HB0001 (4ports ext Slim)

Защита от короткого замыкания и выявление избыточного тока

12 лет на сайте
пользователь #101566

Bloomsbury, вы не представляете, сколько D-Sparrow я отправил поставщикам по гарантии. Качество просто ужасное. Китай в худшем смысле.

А по поводу
Bloomsbury:

Возник вопрос: а как клиенты записали свои фотографии на такую флешку?

Не узнавал, в первом посте я написал, что комп не мой, всего лишь спрашиваю советы для знакомого если вдруг кто сталкивался с вопросом.

10 лет на сайте
пользователь #188435

bilet, а если вот это

Мини-хаб Defender HU2940

Уникальная опция – защита по току для каждого USB-порта

Считыватель карт памяти Defender URH822 и Defender UCR 823

А один чувак кардинально подошел к проблеме http://baza.farpost.ru/2908793.html

Безопасная планка USB (Владивосток)

Планка подключения USB в дополнительные гнёзда , которых минимум — пара на любой современной материнке. крайне необходима тем , кто постоянно тычет в порт USB всяческие устройства — сотовые , флэшки , фотики и пр. в компы , оснащённые материнками с чипсетом i845,i848,i865,i875,NF2,NF3 и пр. с чуствительными портами USB. У меня в 2-х компах всё USB развязано такими планками и уже три года капризные i865 живут и здравствуют. На планке распаяна развязка шины данных (для продвинутых — D+и D-) и дополнительная стабилизация питания . Можно тыкать любые китайские шнуры без опасения прожечь дыру в южном мосту .

Вот и ответ на вопрос: как клиенты записывают инфу на такие флешки — у них материнки не с чувствительными портами USB

После проведения более детальной проверки проблемы взорвавшегося «южного моста», выяснено:

Проблема присуща всем чипсетам (VIA,Intel, SiS. ) — Проблема не в чипсете а в обрамлении — в том как конкретный производитель соблюдает Тех.условия (запаивает ли защитные элементы или экономит на этом) К примеру, мне попадались платы, у которых контакты разъёма USB напрямую соединены с Южным мостом! Никаких тебе дросселей, конденсаторов или резисторов — на прямую — голый провод от разъема до чипа! Как Вы думаете, долго ли проживёт компьютер с такой платой? Этого ни кто не знает. Всё зависит от случая.

И ещё о производителях — мне в руки попадались Asus, MSI,Elite, BioStar и как правило у всех одно и тоже: USB для подключения на внешнюю панель подключены напрямую или через резистор ноль Ом. USB разъемы выходящие на заднюю сторону иногда подключены через дроссели.

Вывод: Производителей материнских стали слишком сильно экономить.

Защита USB-устройств от статики. Чипы TPD2E001, USB6B1, STF202-22T1G

По сути, защита от электростатического разряда (ESD – Electro Static Discharge) должна сводиться к ограничению его напряжения до допустимого значения. В схемах используют специальные диоды, стабилитроны, конденсаторы.

Многие производители предлагают готовые решения защиты от ESD, например чипы TPD2E001 (Texas Instruments), USB6B1 (STMicroelectronics), STF202-22T1G (ON Semiconductors). См. даташиты внизу.

Схемотехника таких микросхем обычно представляет собой два варианта — стабилитрон и две пары диодов или более сложная схема с резисторами и конденсаторами. Второй вариант, кстати, уже содержит два резистора по 22 Ома, необходимых для согласования линий и резистор 1,5 кОм, определяющий скорость работы USB (LowSpeed/FullSpeed).

Отдельный стабилитрон защищает линию питания +3.3 V, хотя рекомендуется защищать в первую очередь входное питание +5 V USB. Для защиты входного питания можно поставить ещё один защитный стабилитрон на 5.6 V, подключенный параллельно питанию. Или использовать защитный диод между питанием 3.3 V и 5 V.
Для второго варианта я встречал решения, где резистор 1,5 кОм выведен на отдельную ногу микросхемы и не подключен к защитному стабилитрону, что позволяет подключать этот стабилитрон к шине 5 V, а не 3,3 V.

Характеристики защитных компонентов весьма внушительные, вот например предельные значения для сборки USB6B1:
VPP Peak pulse voltage:
IEC61000-4-2 contact discharge — 8 kV
IEC61000-4-2 air discharge — 15 kV
MIL STD883C-Method 30 15-6 — 4 kV
Peak pulse power 8/20 µs — 500 W
Peak pulse current 8/20 µs — 25A
Peak pulse current 2/10 µs — 40A

Читать еще:  Колпаки с отверстиями под болты

Применять эти микросхемы защиты в конкретных схемах достаточно просто. Они ставятся в разрыв между USB-разъёмом и самой схемой, к которой и подключаются шины питания и сигналы D+ и D-.
Для примера привожу часть принципиальной схемы (ЦАП на микросхеме PCM2704) соответственно без защиты, с защитой первый вариант, с защитой второй вариант:

Какой вариант предпочтительнее — выбирайте сами, в том числе исходя из доступности такого рода микросхем. Обращайте внимание на скорость передачи данных. Для высокоскоростных режимов USB2.0 и USB3.0 второй вариант не всегда годится из-за большой емкости фильтров сигнальных цепей.

Даташиты

Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года.
Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства.


Спасибо за внимание!
Игорь Котов, главный редактор журнала «Датагор»

Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года.
Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства.


Спасибо за внимание!
Игорь Котов, главный редактор журнала «Датагор»

Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года.
Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства.


Спасибо за внимание!
Игорь Котов, главный редактор журнала «Датагор»

Защита от КЗ для блока питания своими руками

Иногда при наладке самодельных электронных устройств получается короткое замыкание, из за которого может выйти из строя блок питания. Поэтому у блока питания должна быть надежная защита от короткого замыкания, способная в нужный момент быстро отключить замкнувшую нагрузку и уберечь блок питания от поломки.

На этом рисунке изображена схема простого устройства предназначенного для надежной защиты блока питания от короткого замыкания.

Схема защиты блока питания от короткого замыкания

Принцип работы релейной защиты довольно простой. При подаче напряжения на схему в режиме ожидания загорается красный светодиод. После нажатии кнопки S1 ток поступает на обмотку реле, контакты переключаются и блокируют обмотку реле, таким образом схема переходит в рабочий режим, об этом сигнализирует загоревшийся зеленый светодиод, ток поступает на нагрузку. При возникновении короткого замыкания пропадает напряжение на обмотке реле, контакты его размыкаются, нагрузка автоматически отключается, загорается красный светодиод сигнализируя о срабатывании релейной защиты.

Схема предназначена для работы с постоянным выходным напряжением от 8 до 15 вольт, поэтому будет отлично работать с зарядным устройством из компьютерного блока питания, а также с любыми другими трансформаторными или импульсными блоками питания имеющими выходное напряжение в указанном диапазоне.

Данную схему можно считать универсальной, потому что её легко переделать под любое напряжение, достаточно всего лишь заменить реле под нужное вам напряжение, ну и конечно при необходимости подобрать резисторы R1 и R2 под установленные в схему светодиоды.

Печатная плата устройства защиты блока питания от короткого замыкания.

Печатная плата защиты блока питания от короткого замыкания

Посмотрим, как работает готовое устройство защиты блока питания от короткого замыкания. В дежурном состоянии после подачи питания, горит красный светодиод, нагрузка отключена.

Нажимаем кнопку и устройство перейдет в рабочий режим.

Загорелся зеленый светодиод, сигнализируя о подаче питания на нагрузку, в качестве нагрузки я использую обыкновенную 12 вольтовую лампочку.

С помощью отвертки замыкаю между собой центральный контакт с цоколем лампочки, получается короткое замыкание, мгновенно срабатывает защита от КЗ, нагрузка отключается, загорается красный светодиод своим светом сообщая о коротком замыкании.

Радиодетали для сборки

  • Реле SRD-12VDC-SL-C, можно использовать аналогичное на другое напряжение
  • Резисторы R1, R2 1K сопротивление подбирайте для каждого светодиода
  • Светодиоды 5 мм 2 шт. красный и зеленый
  • Кнопка любая без фиксации с нормально разомкнутыми контактами

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как сделать защиту от короткого замыкания для блока питания

Какие меры следует принять для защиты USB-портов моего ПК во время разработки USB-устройства?

Я собираюсь начать разработку устройства USB 1.1 с использованием микроконтроллера PIC. Я собираюсь сохранить один из USB-портов моего компьютера, подключенных к плате для хлеба во время этого процесса. Я не хочу разрушать USB-порт своего ПК коротким замыканием или подключать линии передачи данных $ pm $ друг к другу или к линии электропитания случайно.

Читать еще:  Средства самозащиты без лицензии

Как защитить USB-порты? Имеет ли стандартный USB-порт встроенную защиту от короткого замыкания? Должен ли я подключать диоды, резисторы, предохранители на /через /через несколько контактов?

7 ответов

Это будет предложение Леона использовать хаб.

Концентраторы USB не все созданы равными. Неофициально существует несколько «оценок»:

  1. Дешевые хабы. . Это оптимизированная стоимость до такой степени, что они больше не соответствуют спецификации USB. Часто линии +5 В портов ниже по потоку подключаются непосредственно к компьютеру. Нет защитных переключателей. Может быть, полифьюза, если повезет.
    изменить:Вот поток , где OP справляется с тем, что ненастроенный USB-концентратор поддерживает его ПК.
  2. Достойные концентраторы. Нижний канал + 5 В подключается через переключатель с защитой от перегрузки по току. Обычно присутствует защита от ESD.
  3. Промышленные хабы. Обычно существует респектабельная защита от перенапряжения в виде ТВС и перезагружаемых предохранителей.
  4. Изолированные концентраторы. . Существует фактическая гальваническая развязка между восходящим портом и нижестоящими портами. Уровень изоляции составляет от 2 кВ до 5 кВ. Изолированные концентраторы используются, когда действительно высокое напряжение может поступать из нисходящего порта (например, сетевой AC, дефибриллятор, обратная ЭДС от большого двигателя). Изолированные ступицы также используются для разрушения контуров заземления в условиях ванили.

Что использовать, зависит от типа угрозы, которую вы ожидаете.

  • Если вы заинтересованы в шортах между силовыми линиями и линиями передачи данных, вы можете использовать приличный концентратор. В худшем случае контроллер концентратора будет принесен в жертву, но он сохранит порт на ноутбуке.
  • Если вы обеспокоены тем, что напряжение выше + 5 В может попасть на ПК, вы можете укрепить концентратор с защитой от перенапряжения, состоящей из TVS & polyfuse. Тем не менее, я все еще говорю об относительно низких напряжениях порядка +24 В.
  • Если вы заинтересованы в действительно высоком напряжении, рассмотрите изолированные концентраторы, газоразрядные трубки. Рассмотрите возможность использования компьютера, который вы можете позволить себе потерять.

Используйте концентратор. Они довольно недорогие, и ваши USB-порты будут абсолютно безопасными независимо от того, что делает ваше устройство.

Как кто-то, кто делает это для жизни, любой дешевый концентратор в сети должен предоставить вам 100% защиту, если ваша материнская плата обеспечивает разумную защиту от короткого замыкания. Мы используем их все время, даже при тестировании ESD на наших участках (15KV zaps довольно забавные) и никогда не взорвали один или не вывезли порт хоста.

Линии данных из дешевого концентратора просто физически не могут быть подключены к ПК — между ними должна быть микросхема концентратора, чтобы отделить связь для 4 или 7 портов, которые предоставляет концентратор. USB не является шиной, такой как Ethernet. Подключение нескольких портов с помощью провода просто не работает, поскольку слишком большая часть сигналов основана на уровнях постоянного тока. Этот чип-концентратор обеспечит почти надежную защиту между вашим устройством и портом хоста в линиях данных.

Сила — это другая проблема. У меня была одна материнская плата, которая в настоящее время ограничивает USB-порт предохранителем на линии USB 5V — не сбрасываемый полифьюз, а плавкий предохранитель. Непреднамеренная короткая требуемая операция на материнской плате. Сила — это область, которая, скорее всего, вызовет проблемы. Купите мощный концентратор (скажем, стоимостью 25 долларов США), используйте прилагаемый адаптер, и вам хорошо идти.

Если вы действительно параноик, USB разрешает до 4 концентраторов между хостом и устройством. Купите 4 разных недорогих хаба, подключите их в линию и пойдите для этого.

Аналоговые устройства делают решение для двух микросхем для вашей проблемы, оно обеспечивает полную мощность и изоляцию данных для шины USB до 12 Мбит /с, что должно быть хорошо для ваших нужд:

Мощность — ADuM5000
Данные — ADuM4160

Существует ряд оценочных наборов и прорези, которые упрощают их использование для тех, кто не поддается пайке.

Используйте беспроводной концентратор. Я бы хотел, чтобы кто-то создал USB-устройство, которое может поджечь материнскую плату через беспроводной USB-концентратор .

Использование (автономного) концентратора — хорошая идея. Кроме того, вы можете использовать USB-карту расширения на ПК вместо встроенных USB-портов вашей системы, что обеспечит дополнительную защиту.

Если устройство, которое вы делаете, запускает мощность USB-порта, это сделает простой хаб. Если устройство использует внешний источник питания, используйте изоляцию. Я говорю об этом по опыту. Один из моих портов usb моего macbook pro жарится из-за groundloop с внешней аркой arduino. Один из других разработчиков имеет хорошее решение для низкой стоимости изоляции USB.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector