Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Układ symulujący obecność obciążenia USB

sochackikamil06 15 Mar 2023 13:24 1386 12
  • Witam szanowne grono.
    Chciałbym przedstawić (mini)projekt modułu symulującego obecność obciążenia na złączu USB.
    Idea projektu zrodziła się z potrzeby zasilania układu o bardzo małym poborze prądu(rzędu 100/300uA) z Power Banku lub innego źródła o podobnym charakterze. Niektóre Power Banki mają taką właściwość że bez obciążenia wyłączają zasilanie w portach USB i ich ponowne uruchomienie wymaga ingerencji człowieka. Głównymi założeniami przy tworzeniu projektu były małe wymiary, niski pobór prądu w stanie spoczynku oraz stosunkowo prosta i tania konstrukcja.
    Sercem modułu jest układ 555 który pracuje jako generator z bardzo małym współczynnikiem wypełnienia. Z wyjścia 555, poprzez inwerter, sterowana jest baza tranzystora który zwiera rezystor do masy, chwilowo zwiększając pobór ze źródła. Układ posiada sygnalizację zadziałania na diodzie elektroluminescencyjnej. Dodałem przelotowe gniazdo USB aby nie zajmować złącza w urządzeniu. I to w zasadzie tyle z opisu działania, układ spełnia swoje zadanie i to jest najważniejsze.
    Dołączam kilka zdjęć oraz pomiarów z oscyloskopu. Pobór prądu w stanie spoczynku wynosi 1,25mA dla zwykłego 555, jeżeli zastosować 555 w technologii CMOS, można zmniejszyć pobór prawdopodobnie czterokrotnie. Wymiary modułu nie uwzględniając złącz USB wynosi 26X16mm.
    Jeśli ktoś widzi potrzebę zastosowania takiego układu to "trochę" płytek oraz zmontowanych egzemplarzy mi zostało. Można szukać na znanym portalu aukcyjnym pod tą samą nazwą co tytuł tego posta :)
    Układ symulujący obecność obciążenia USB
    Układ symulujący obecność obciążenia USB Układ symulujący obecność obciążenia USB Układ symulujący obecność obciążenia USB Układ symulujący obecność obciążenia USB Układ symulujący obecność obciążenia USB Układ symulujący obecność obciążenia USB
    Układ symulujący obecność obciążenia USB

    Cool? Ranking DIY
    About Author
    sochackikamil06
    Level 2  
    Offline 
    sochackikamil06 wrote 4 posts with rating 9. Been with us since 2023 year.
  • #2
    viayner
    Level 42  
    Witam,
    nie przyjmij tego odrazu za krytyke ale mam pare pytan:
    - skoro to ma symulowac pobor pradu ze zlacza USB to czemu nie wystarczy LED z rezystorem, mozna bez problemu znalezc takie ktore dostatecznie dobrze swieca przy 1.25mA
    - zostajemy przy twoim ukladzie, po co dajesz dodatkowy inwerter na wyjsciu Q 555? 555 nie jest w stanie wysterowac tranzystora? Czy chodzi o impuls dodatni/ujemny, ale da sie "zmusic" 555 do generowania praktycznie dowolnego impulsu.
    W sumie najwazniejsze ze uklad spelnia zalozenia i pracuje poprawnie
    Pozdrawiam
  • #3
    sochackikamil06
    Level 2  
    Chyba troszeczkę niedokładnie napisałem post. W układzie chodzi o to że obciąża port co około 15/20 sekund, tzn. wysterowuje układ z tranzystorem co skutkuje chwilowym wzrostem poboru prądu do około 250mA. W stanie niewysterowanym w zasadzie im mniej układ pobierze tym lepiej, nie rozładuje nam akumulatorków w Power Banku :)
    Odpowiadając na drugie pytanie. Inwerter dodałem ze względu na znaki +/-. Poprzednia wersja układu była oparta na dwóch układach 555, gdzie pierwszy odpowiadał za czas zadziałania a drugi za okres. Gdy przyszedł czas na modyfikacje układu, łatwiej było mi wstawić inwerter niż liczyć na nowo wartości elementów. Czyli krótko, inwerter jest z lenistwa :)
    Pozdrawiam.
  • #5
    Mateusz_konstruktor
    Level 30  
    Da się wyeliminować stosowanie inwertera poprzez podłączenie tranzystora względem dodatniej szyny zasilania zamiast względem ujemnej.
  • #6
    ArturAVS
    Moderator HP/Truck/Electric
    Sam 555 ma wystarczającą obciążalność wyjścia dla uzyskania +200/-200mA.

    Układ symulujący obecność obciążenia USB
  • #7
    Alpha
    Level 24  
    ArturAVS wrote:
    Sam 555 ma wystarczającą obciążalność wyjścia dla uzyskania +200/-200mA.

    To prawda, lecz nie tu należy się dopatrywać kłopotu. W tym układzie generatora astabilnego wypełnienie nie może być mniejsze niż 50%, dlatego Autor ustalił je na 99% i dokonał inwersji.
  • #8
    ArturAVS
    Moderator HP/Truck/Electric
    Alpha wrote:
    W tym układzie generatora astabilnego wypełnienie nie może być mniejsze niż 50%

    Nie tyle co nie może lecz nie powinna, nie jest to ścisłe zalecenie producenta i w mniej krytycznych czasowo aplikacjach działa poprawnie.
  • #9
    sochackikamil06
    Level 2  
    Przyznam że nawet nie brałem pod uwagę zastosowania tranzystora PNP, mogło to być spowodowane faktem iż miałem na stanie całą partię tranzystorów NPN :)


    ArturAVS wrote:
    Sam 555 ma wystarczającą obciążalność wyjścia dla uzyskania +200/-200mA.

    Układ symulujący obecność obciążenia USB


    Racja, lecz zależało mi na możliwości zastosowania układu TLC555, a ten ma prąd wyjściowy o połowę niższy. Nie twierdze że taki układ by się nie sprawdził aczkolwiek chciałem mieć możliwość wyboru co sprawia iż układ jest bardziej elastyczny :)

    Układ symulujący obecność obciążenia USB
  • #10
    Alpha
    Level 24  
    ArturAVS wrote:
    Alpha wrote:
    W tym układzie generatora astabilnego wypełnienie nie może być mniejsze niż 50%

    Nie tyle co nie może lecz nie powinna, nie jest to ścisłe zalecenie producenta i w mniej krytycznych czasowo aplikacjach działa poprawnie.

    Przyznam, nie próbowałem, niemniej 1% wypałnienie to dość daleko od zalecanych 50% i trochę zmodyfikowany układ powinien nadać się do tego bardziej: Układ symulujący obecność obciążenia USB
  • #11
    ArturAVS
    Moderator HP/Truck/Electric
    Wersja CMOS (TLC) różni się od klasycznej (NE) technologią wykonania a tym samym poborem prądu z zasilania oraz obciążalnością wyjścia. Jak rozumiem, zależało Ci na zminimalizowaniu poboru mocy w StandBy. Dobrze. Ale czy jest w tym przypadku jakaś praktycznie znacząca różnica?
  • #13
    sochackikamil06
    Level 2  
    Nie chciałem ryzykować, skoro producent układu nie zaleca to nie będę kombinował :)



    Szyszkownik Kilkujadek wrote:
    A czy nie wystarczy zrobić układ który pobierze przykładowo 100mA przez 1s raz na 30 sekund? To by było bardziej oszczędne jeśli PB by się nie wyłączał.


    Nie ma najmniejszego problemu, wystarczy zmienić wartości elementów i możemy zmieniać parametry w dosyć szerokim zakresie. Jak wcześniej wspomniałem układ jest elastyczny i można dobrać parametry pod siebie. W moim przypadku potrzebowałem konkretnych parametrów i tak dobrałem elementy.