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:

Власть является ключевым фактором счастья в отношениях 11.03.2026

Исследования семейных и романтических отношений показывают, что длительное счастье пары зависит не только от привычных факторов, таких как доверие, уважение и преданность, но и от более тонких психологических аспектов. Современные ученые ищут закономерности, которые отличают действительно счастливые пары от остальных, чтобы понять, какие механизмы поддерживают гармонию в отношениях. Группа исследователей из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге и Бамбергского университета провела опрос среди 181 пары, которые состояли в совместных отношениях более восьми лет и прожили вместе хотя бы месяц. Участники заполняли анкету, описывая различные аспекты своих отношений, включая распределение обязанностей, эмоциональную поддержку и степень вовлеченности в совместные решения. Анализ данных показал интересный паттерн: пары, где оба партнера ощущали высокий уровень личной власти, оказывались наиболее счастливыми и удовлетворенными. В данном контексте под властью понимается способност ...>>

Защищенная колонка-повербанк Anker Soundcore Boom Go 3i 11.03.2026

Компания Anker представила новую модель линейки Soundcore - колонку Soundcore Boom Go 3i, ориентированную на активное использование на улице. Новинка отличается высокой степенью защиты: корпус соответствует стандарту IP68, что обеспечивает водо- и пыленепроницаемость, а ударопрочный дизайн выдерживает падение с высоты до одного метра. За качество звука отвечает 15-ваттный драйвер, обеспечивающий пик громкости до 92 дБ, а технология BassUp 2.0 усиливает низкие частоты, делая звучание более насыщенным. Колонка обладает автономностью до 24 часов, а LED-индикатор позволяет контролировать уровень заряда батареи. Кроме того, Soundcore Boom Go 3i может выполнять функцию павербанка: согласно внутренним тестам, устройство способно зарядить iPhone 17 с нуля до 40% за один час, что делает его полезным аксессуаром в походах и поездках. Среди функциональных особенностей модели стоит выделить технологию Auracast, которая улучшает подключение и позволяет создавать стереопару из двух колонок ...>>

Раннее воздержание от алкоголя перестраивает мозг и иммунитет 10.03.2026

Алкогольная зависимость - хроническое расстройство с компульсивным употреблением спиртного, которое влияет не только на поведение, но и на функционирование мозга и иммунной системы. Недавние исследования показали, что даже на ранних этапах воздержания организм начинает перестраиваться, открывая новые возможности для терапии зависимости. Ученые сосредоточились на пациентах, находящихся в первые недели абстиненции, и зафиксировали значительные изменения в мозговой активности. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии они выявили перестройку сетей нейронных связей, отвечающих за контроль импульсов и принятие решений. Эти изменения могут быть ключевыми для восстановления самоконтроля и снижения риска рецидива. Одновременно с нейронной перестройкой исследователи наблюдали колебания иммунной системы. В крови повышался уровень цитокинов - сигнальных белков, регулирующих воспалительные процессы. Эти данные свидетельствуют о существовании нейроиммунного взаимодействия, при ...>>

Случайная новость из Архива Самовосстанавливающийся асфальт продлит жизнь дорогам 30.01.2025 Проблема трещин и выбоин на дорогах знакома каждому водителю. Ремонт дорожного полотна - задача трудоемкая и затратная. Однако, британские ученые предложили революционное решение этой проблемы, разработав инновационный асфальт с самовосстанавливающимися свойствами. Этот материал способен "залечивать" микротрещины всего за час, что может значительно снизить затраты на ремонт дорог и способствовать экологической устойчивости. Группа исследователей из Королевского колледжа Лондона и Университета Суонси, совместно с чилийскими коллегами, создала покрытие, способное к саморегенерации без внешнего вмешательства. В основе этой технологии - микрокапсулы, содержащие споры растений и химические восстановители, которые активируются при возникновении повреждений. Лабораторные эксперименты показали, что этот процесс занимает менее часа, что является серьезным прорывом в сфере дорожного строительства. В Великобритании ежегодно производится более 20 миллионов тонн асфальта, однако его традиционные разновидности имеют серьезную проблему - хрупкость, обусловленную процессами окисления битума. Новая технология работает путем обратного окисления, что предотвращает образование трещин и продлевает срок эксплуатации покрытия. Несмотря на развитие технологий вторичной переработки, вопрос долговечности асфальта остается актуальным, и самовосстанавливающийся материал может стать эффективным решением этой проблемы. Для совершенствования технологии ученые использовали методы машинного обучения, что позволило смоделировать процессы на атомарном уровне и значительно ускорить исследования. Благодаря этому подходу анализ свойств битума стал гораздо быстрее и дешевле по сравнению с традиционными методами. В сотрудничестве с Google Cloud были разработаны специальные инструменты для исследования химических процессов, происходящих в битуме. Подобные подходы активно используются в фармацевтической отрасли. Доктор Франсиско Мартин-Мартинес отмечает, что интеграция естественных механизмов регенерации в дорожное строительство будет способствовать созданию более долговечных и устойчивых дорог. Его коллега, доктор Хосе Норамбуэна-Контеррас, добавляет, что эта разработка может стать основой для создания асфальта с нулевым углеродным следом. Внедрение этой технологии полностью соответствует экологическим целям Великобритании и имеет потенциал значительного снижения затрат на обслуживание инфраструктуры. Хотя материал еще не запущен в массовое производство, его успешное испытание свидетельствует о большой перспективности этой технологии. С последующими усовершенствованиями самовосстанавливающийся асфальт может стать ключевым элементом экологической и экономически эффективной дорожной сети будущего. Разработка самовосстанавливающегося асфальта - это настоящая революция в дорожном строительстве. Эта инновационная технология может не только значительно увеличить срок службы дорог и снизить затраты на их ремонт, но и способствовать решению экологических проблем. Внедрение этого материала в масштабах всей страны может привести к созданию более устойчивой и эффективной транспортной инфраструктуры.

Другие интересные новости:

▪ Стрекоза на микросхеме

▪ Эффективная добавка к бензину

▪ Радиолокация почвы

▪ Датчик, отслеживающий незначительную мимику лица

▪ Электричество из грибов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электропитание. Подборка статей

▪ статья Изготовления гусениц. Советы моделисту

▪ статья Кто вывел теорию относительности? Подробный ответ

▪ статья Водяника черноплодная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Инструментарий электрика. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Своенравная карта. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026