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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Инициативность женщины влияет на отношения в паре 08.03.2018 Британские ученые проанализировали работу приложения для знакомств и выяснили, как на удачу в отношениях действует женская целеустремленность. Доказано, что представительницы прекрасного пола, делающие первый шаг в отношениях, более удачны в любви, чем безынициативные дамы. Эксперты проанализировали данные о 100 гетеросексуальных парах, находящихся в длительных и стабильных отношениях. В результате оказалось, что на каждые три пары исследуемых существует одна, в которой инициатором начала отношений выступала женщина - первой писала партнеру в Сети или отсылала смс-сообщение. Также ученые отмечают, что женщины, делающие первый шаг к сближению с потенциальным партнером, имеют в три раза больше шансов начать полноценный роман, который может привести к браку. При этом эксперимент показал, что удовлетворенные своими отношениями пары чаще чем другие имеют разницу в возрасте в 3 года. Интересно, что у 80 процентов крепких и гармоничных пар партнеры имеют одинаковый уровень образования.

Другие интересные новости:

▪ SIMO PMIC-преобразователь MAX77654

▪ Голосование в мире животных

▪ Бетон на основе графена

▪ Доступ к системам умного дома из автомобиля

▪ Ремень безопасности, расстегивающийся в воде

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Афоризмы знаменитых людей. Подборка статей

▪ статья Ушастая лопата. Советы домашнему мастеру

▪ статья Как мы усваиваем пищу? Подробный ответ

▪ статья Зеленый паслен. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Сварочный аппарат из электродвигателя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Синтезаторы частоты TSA6060. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026