|
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ Доработка USB-концентратора
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Компьютерные устройства Для увеличения числа USB-портов персонального компьютера, ноутбука,
планшетного компьютера или современного телевизора применяют внешние
USB-концентраторы (их еще называют USB-хабами). С этой целью, а также для
уменьшения вероятности повреждения дорогостоящей аппаратуры из-за неисправности
подключаемого устройства были приобретены два безымянных концентратора (рис. 1),
рассчитанных на подключение четырех устройств. Кроме USB-розеток, они имеют
встроенный выключатель питания, светодиодный индикатор включения и гнездо для
подсоединения внешнего источника питания с выходным напряжением 5 В постоянного
тока (в комплект не входит).
![]() Рис. 1 При эксплуатации устройств выявились их некоторые недостатки. Оказалось, что
оба средних USB-порта работают хуже крайних; при подключении к концентратору
внешнего источника питание от USB-порта компьютера или другого устройства не
отключается, поскольку установлено гнездо питания без размыкателя; наконец,
светодиод светит излишне ярко.
Для устранения этих недостатков концентратор был разобран (для этого
достаточно вывинтить два шурупа-самореза). Устройство собрано на интегральной
микросхеме, обозначенной как LG347086212C. При осмотре печатной платы оказалось,
что блокировочные конденсаторы EC1-EC3 (позиционные обозначения указаны на
плате), место для которых на ней предусмотрено, отсутствуют. Ёмкость
установленного в цепи питания керамического блокировочного конденсатора
оказалась всего около 4,3 мкФ, что заведомо мало для подобных устройств.
![]() Рис. 2 Фрагмент схемы доработанного концентратора изображен на рис. 2. Позиционные
обозначения вновь введенных элементов начинаются с префикса 1, остальные
соответствуют надписям на плате. На предусмотренные производителем места были
установлены оксидные конденсаторы EC1-EC3 емкостью 22 мкФ. Для уменьшения
вероятности повреждения концентратора при повышенном напряжении внешнего
источника питания или его "переполюсовке" введен защитный стабилитрон 1VD1, а
чтобы понизить яркость свечения светодиода LED, резистор R6 (330 Ом) заменен
резистором сопротивлением 1,2 кОм.
Блокировочные конденсаторы EC1 - EC3 - малогабаритные оксидные алюминиевые или
танталовые емкостью 22-47 мкФ в корпусе высотой не более 8 мм. Взамен
стабилитрона КС156А можно применить КС156Г, 2С156А, КС456А, 1N4734A, 1N5339. При
возникновении аварийной ситуации, например, из-за короткого замыкания, возможно
срабатывание самовосстанавливающихся предохранителей, установленных на системной
плате компьютера. Поскольку такие предохранители обычно рассчитаны на ток
1,6...3,6 А, что немало, возможно также повреждение соединительного USB-провода.
В старых компьютерах для защиты USB-портов и источника питания от перегрузки на
системных платах могут быть установлены не полимерные самовосстанавливающиеся
предохранители, а одноразовые плавкие. Из-за отсутствия гнезда с встроенным
переключателем пришлось изменить схему включения питания. Теперь при работе
концентратора от внешнего источника питание от USB-порта компьютера можно
отключить выключателем SA1. К печатным контактам для подключения идущих от
выключателя проводов припаян дроссель 1L1 (любой малогабаритный индуктивностью
22.100 мкГн и сопротивлением постоянному току не более 0,04 Ом), который
совместно с блокировочными конденсаторами образует LC-фильтр напряжения питания.
В завершение после внимательного осмотра платы были устранены дефекты нескольких
паек выводов USB-розеток к печатным проводникам. Вид на монтаж доработанного
устройства показан на рис. 3.
![]() Рис. 3 Выявился и еще один недостаток концентратора. Дело в том, что для соединения его
с компьютером применен неэкранированный четырехпро-водный кабель длиной примерно
550 мм, на котором при подключении к концентратору нагрузки, потребляющей ток
0,5 А, падает около 0,5 В. Для устранения этого недостатка кабель следует
заменить, купив, например, для этой цели удлинитель USB 2.0, в котором провода
питания (обычно в изоляции красного и черного цветов) имеют больший диаметр и,
следовательно, меньшее сопротивление. Если возможности приобрести такой кабель
нет, то имеющийся следует укоротить до 100.150 мм.
Для питания подключаемых к Для питания подключаемых к универсальному
USB-концентратору устройств подойдет любой источник с выходным постоянным
напряжением 4,9.5,25 В, рассчитанный на максимальный ток нагрузки 1.1,5 А,
например, сетевой адаптер TESA5-0035015dV-B, входящий в комплект мобильных
устройств (планшетных компьютеров, электронных книг) фирмы Texet с большим
ЖК-экраном.
Дополнительное внешнее питание может потребоваться, если к концентратору
будут подключены устройства с большим потреблением тока от USB-порта, например,
внешний жесткий диск, планшетный светодиодный сканер, внешний USB-привод
чтения/записи оптических компакт-дисков.
Автор: А. Бутов
раздел сайта Применение микросхем журналы ЭКиС, Электронные компоненты и системы (годовые архивы) книга Приглашение в теорию чисел. Оре О., 1980 статья Чем заменить счетчик КР531ИЕ14? справочник Зарубежные микросхемы и транзисторы. Серия T
|