Доработка USB-концентратора. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Компьютерные устройства

 Комментарии к статье

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

Смотрите другие статьи раздела Компьютерные устройства.

<< 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 Компактный компьютер MINISFORUM GK50 15.04.2021 Компания MINISFORUM, специализирующаяся на выпуске недорогих мини-ПК, анонсировала неттоп GK50, выполненный на аппаратной платформе Intel Gemini Lake Refresh. Применен процессор Pentium Silver N5030 с четырьмя вычислительными ядрами без поддержки многопоточности. Базовая тактовая частота составляет 1,1 ГГц, максимальная - 3,1 ГГц. В состав чипа входит UHD-графика Intel 605. Новинка выполнена в корпусе с габаритами всего 125 х 113 х 30 мм. Объем оперативной памяти LPDDR4 равен 8 Гбайт, вместимость твердотельного модуля M.2 2280 - 128 Гбайт. Возможна установка накопителя типоразмера 2,5 дюйма. В оснащение входят адаптеры беспроводной связи Wi-Fi 802.11ac и Bluetooth 5.0. Есть также двухпортовый гигабитный Ethernet-контроллер. На фронтальную панель выведены четыре порта USB 3.0. Сбоку находятся гнезда для наушников и микрофона, а также слот для карты microSD. Сзади можно обнаружить интерфейсы HDMI, DisplayPort и гнезда для сетевых кабелей. Используется операционная система Windows 10 Pro. Стоит мини-компьютер MINISFORUM GK50 от 299 долларов США.

Другие интересные новости:

▪ Установлен рекорд разгона электромобиля

▪ Запущена самая мощная частная солнечная электростанция

▪ Киловаттная мощность микроволновой радиосвязи

▪ L7987 - асинхронный 61V 3A DC/DC регулятор с ограничителем тока

▪ Черный ящик в космосе

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электробезопасность, пожаробезопасность. Подборка статей

▪ статья Белая Арапия. Крылатое выражение

▪ статья Как возникли часовые пояса? Подробный ответ

▪ статья Электрогазосварщик. Должностная инструкция

▪ статья Подключение Sound blaster к телефонной линии. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Кристаллы - особо красивые образцы. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026