Самодельный кабель USB 2.0 большой длины. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Компьютеры

Комментарии к статье

Спецификация USB 2.0 требует, чтобы провода питания в USB-кабеле имели сечение по меди от 0,08 до 0,52 мм². Однако многие изготовители USB-кабелей с целью их удешевления предпочитают закладывать в них провода минимального сечения. По этой причине подключать устройства, которые не имеют собственного источника питания, но потребляют от разъема USB значительный ток, приходится кабелями небольшой длины, падение напряжения питания на которых не превышает допустимого. Например, внешние 2,5-дюймовые накопители на жестких дисках отказываются работать при длине USB-кабеля более 80 см. Чтобы получить больше свободы в размещении периферийных устройств, можно изготовить самодельный USB-кабель со значительно меньшими потерями напряжения питания.

На рис. 1 показана схема самодельного USB-кабеля. Все детали, кроме разъемов XP1 и XS1, не обязательны - они лишь обеспечивают удобство использования и надежность кабеля. К USB-розетке ведущего устройства (например, компьютера) подключают вилку XP1. Информационный поток проходит в обе стороны по линиям D+ и D- без каких-либо преобразований.

Рис. 1. Схема самодельного USB-кабеля

Напряжение питания +5 В поступает от ведущего устройства к ведомым по интерфейсной линии Vbus через самовосстанавливающийся предохранитель FU1. Но если выключатель SA1 разомкнут, напряжение питания на ведомое устройство не подается. При этом транзистор VT1 закрыт, VT2 открыт, светодиоды HL2, HL3 белого света свечения включены. Возможность ручного отключения питания подключенного к розетке XS1 устройства значительно повышает удобство его эксплуатации. А описываемое устройство при разомкнутом выключателе SA1 можно применять, например, для подсветки клавиатуры.

При замкнутом выключателе SA1 на ведомое устройство поступает напряжение питания. Транзистор VT1 открыт, VT2 закрыт, светодиоды HL2 и HL3 выключены, а HL1 включен, сигнализируя о питании подключенного к розетке XS1 устройства. Стабилитрон VD1 уменьшает вероятность повреждения этого устройства при неисправности источника питания. Он же вместе с диодами VD2-VD5 ограничивает возможные всплески напряжения на линиях D+ и D-.

Резисторы R2, R3 нужны не только для работы узла на транзисторе VT1. Они препятствуют накоплению заряда на линиях D+, D-, Vbus относительно линии GND. Конденсаторы C1-C3 - блокировочные. Они улучшают стабильность работы подключаемых устройств, а также дополнительно понижают вероятность повреждений USB-портов используемого оборудования.

Собственно кабель - трехпроводный экранированный внешним диаметром 7 мм и с сечением каждого провода около 0,5 мм² (рис. 2). Его тип автору неизвестен, но обычно такой кабель используют для соединений с датчиками и видеокамерами в системах охранной сигнализации и видеонаблюдения. В рассматриваемом случае экранирующая оплетка используется как провод GND, синий провод - Vbus, черный - D+, белый - D-. Длина кабеля - 3,5 м, емкость каждого провода относительно оплетки - около 460 пФ. Концы кабеля следует герметизировать резиновым клеем или клеем БФ.

Рис. 2. Кабель

При токе 0,5 А падение напряжения питания на этом кабеле не превысило 0,34 В. Для сравнения, падение напряжения на USB-кабеле промышленного изготовления длиной 3 м при том же токе - 0,95 В. Ни один из имеющихся у автора двух внешних 2,5-дюймовых накопителей на жестких дисках с таким промышленным кабелем работать не стал. С самодельным кабелем, дополненным коротким (46 см) кабелем с разъемами USB и miniUSB, оба накопителя работали без нареканий. При последовательном соединении двух самодельных USB-кабелей общей длиной 7 м оба накопителя сохранили работоспособность. Однако два из четырех использованных в испытаниях компьютеров переводили USB-порт, к которому был подключен накопитель, из режима USB 2.0 в более медленный режим USB 1.1.

Рис. 3. Печатная плата

Большинство деталей устройства размещены на печатной плате размерами 30x20 мм, показанной на рис. 3. Резисторы R5, R6 припаяны непосредственно к выводам соответствующих светодиодов. Все конденсаторы - многослойные керамические на номинальное напряжение не ниже 6 В. Диоды PMLL4446 можно заменить на любые из PMLL4150, PMLL4151, PMLL4153, PMLL4148, PMLL4448, 1 N4148, 1SS244, КД503А. Вместо стабилитрона 1SMB5919BT3 можно установить 1 N5339. Вместо светодиодов белого свечения RL30-WH744D, силой света5 кд, можно установить, например, ARL-5113UWC-17CD, ARL-5213UWC-17CD-NS, ARL-5213UWC-17cd-BS, ARL-5213UWC-20cd-BS, ARL-5213UWC-20cd-NS, ARL-5213UWC-25cd, ARL-5213UWC-35cd. Светодиод RL310-DR344S можно заменить любым общего применения, например, из серий L-63, КИПД66.

Транзистор BCP54-16 можно заменить любым из серий BCP54, BCP55, BCP56, BCP68, SS8050, КТ6114, КТ698. Вместо транзистора BC547 подойдет любой из SS9013, SS9014, 2SC3199, КТ3129А, КТ3130А, КТ6111А. Указанные в вариантах возможных замен транзисторы имеют различия в типах корпусов и назначении выводов.

Самовосстанавливающийся предохранитель в исполнении для поверхностного монтажа найден на ненужной компьютерной системной плате. Можно применить аналогичные предохранители MF-R160, MF-S175, LP30-160. Выключатель SA1 применен рокерный KCD-2011. Подойдет и другой подобный. Устройство собрано в корпусе телефонной розетки размерами 58x42x23 мм (рис. 4). Розетка USB, выключатель и светодиоды приклеены к корпусу растворенным в ацетоне полистиролом.

Рис. 4. Устройство в сборе

USB-кабель большой длины с малым сопротивлением проводов питания позволяет не только устанавливать периферийные устройства в удобном и недоступном для детей месте, но и, например, легко размещать устройства радиосвязи, WEB-камеры за пределами помещения, если уровень сигнала внутри него слаб или требуется видеонаблюдение за гуляющими детьми или охраняемыми объектами.

Автор: А. Бутов

Смотрите другие статьи раздела Компьютеры.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Пещера заболела 02.03.2004 Знаменитая пещера Ласко на юге Франции с многочисленными изображениями животных, сделанными в позднем палеолите, около 15 тысяч лет назад, была открыта в 1940 году, и с тех пор ее долгое время посещали туристы, иногда - до тысячи человек в день. Но дыхание туристов повышало влажность воздуха, на одежде и обуви они заносили пыль и микроорганизмы, что не способствовало сохранности наскальной живописи. Поэтому в 1963 году пещеру закрыли для экскурсий. Но оказалось, что и без туристов пещера может "болеть". В 2002 году на полу пещеры разросся грибок фузариум. Пришлось опрыскать камни фунгицидом - средством от паразитических грибков. Размножение грибков сильно замедлилось. Но тут появилась бактерия, охотно питавшаяся фунгицидом. Опрыскивание повторили, добавив в жидкость антибиотик. Казалось, проблема решена. Однако в этом году сотрудники лаборатории исследований памятников истории обнаружили на своде пещеры другую комбинацию грибков с бактериями, против которых опрыскивание не подействовало. Пока, правда, ни один из рисунков не затронут. Но археологов беспокоит то, что неизвестен источник заразы и непонятно, как справиться с ней.

Другие интересные новости:

▪ Устройство BTunes превратит обычные наушники в беспроводные

▪ Новые силовые низковольтные МОП-транзисторы для автоэлектроники

▪ Освещение женской сумочки

▪ Обнаружен пятый тип распада бозона Хиггса на другие элементарные частицы

▪ Мобильный фотоаппарат

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Видеотехника. Подборка статей

▪ статья Макроэкономика. Шпаргалка

▪ статья Какое название доспехов было заимствовано у монголов и облагорожено? Подробный ответ

▪ статья Выполнение работ в дисплейном классе. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Условные обозначения силовых кабелей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Система телетекста. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026