¿Cómo puedo variar el voltaje de salida de un cargador USB "inteligente"?

Tengo un sistema Raspberry Pi 3 que necesito que sea pequeño, liviano y portátil. Utiliza un adaptador Wi-Fi USB que se conecta a uno de los puertos de la RasPi. El adaptador es bastante particular en cuanto a su voltaje de suministro y no se inicializará si su voltaje de suministro es inferior a 5,0 V.

El Pi y el adaptador consumen alrededor de 400 mA. Descubrí que mi fuente de alimentación estándar de 5V 2A para el Pi emite 5,0 V, lo que da como resultado aproximadamente 4,85 en el puerto USB. Tengo otro cargador USB de "alta potencia" USB de 6 puertos, pero también está bien regulado a una salida de 5,0 voltios.

Al alimentar desde un suministro de banco variable, descubrí que un suministro de 5,3 V da como resultado 5,1 V medidos en el conector de alimentación de la Pi y 5,0 V disponibles en los puertos USB de la Pi. Esto es aceptable para el adaptador pero no muy portátil.

En lugar de tener que crear algún tipo de suministro personalizado para proporcionar los 5.3V, preferiría usar un cargador USB "inteligente" de "alta potencia" básico (Anker, etc.) y proporcionar cualquier tipo de circuito necesario para causar el suministro para proporcionar 5.3V.

Este es un problema que se resolvió hace décadas (en el caso general) con fuentes de alimentación de detección remota, pero los cargadores USB lo abordan de manera diferente, más sobre la limitación de corriente que sobre el control de voltaje.

¿Existe alguna variante de carga inteligente que permita la regulación del voltaje de salida en función de los valores de resistencia en D+ y D-?

Está a punto de pedir una recomendación para un producto en particular que aquí está mal visto. Una buena pregunta sería ¿cómo cambio el voltaje de salida en un cargador USB?
Creo que deberías alimentar el adaptador Wi-Fi por separado
PkP: probé eso y construí un conjunto de cable USB como una H para proporcionar energía al adaptador directamente desde el suministro. Con los suministros de 5,0 V, todavía hay demasiada caída de voltaje para el adaptador. Eso parece extraño, así que también pedí otros adaptadores de otros proveedores, con la esperanza de que sean menos sensibles. Informaré en unas semanas sobre cómo va eso.
usa mejores cables, o cambia el adaptador wifi. Es bastante extraño que esté diseñado para encenderse exactamente a 5 V, lo que no es una decisión inteligente precisamente porque hay un montón de cables defectuosos.
Vladimir: el cable personalizado que ensamblé se cortó de cables USB de alta calidad (26 ga, que resulta ser de gran calibre en el mundo USB) y se acortó a una longitud de 10-20 cm. De acuerdo, el adaptador es defectuoso o tiene un mal diseño. Aún más extraño es que por debajo de 5,0 V funciona bien en 2,4 GHz, pero informa que 5 GHz no es compatible. Por encima de 5V, 5 GHz está disponible. Extraño... Así que he pedido otro. Sin embargo, hay muy pocos adaptadores USB de doble banda compatibles con Linux.
¿Por qué no usar una fuente de alimentación de pared de 6-12 VCC y agregar un regulador de voltaje en el dispositivo, en lugar de regular el voltaje en el suministro y lidiar con las pérdidas de cable, etc.? Puede obtener 7805 baratos para corriente de hasta 1.5A (pero es mejor que tenga un buen disipador de calor). También hay convertidores de dinero pequeños y baratos en eBay para casi todos los propósitos que puedas imaginar. Esto le permitiría alimentar el dispositivo con una amplia gama de voltajes de entrada y no ocuparía mucho espacio en el dispositivo.
Simplemente use otro adaptador wifi USB. Este es obviamente una mierda. Se supone que los dispositivos USB, según las especificaciones, funcionan con voltajes VBUS tan bajos como 4.4V. Si no es el caso, ni siquiera es compatible con USB. Tíralo y compra otro, será más barato que hacer tu propio suministro de todos modos.

Respuestas (2)

No existe un "cargador inteligente" que le permita negociar el voltaje de salida a una fracción de voltios, a 5,3 V, según lo necesite. Como máximo puede tener 5V, 9v, 15V y 20V. Podría haber un modo opcional para voltajes personalizados, pero es probable que esto esté más allá del alcance normal y requiera la implementación de un protocolo de suministro de energía completo. No quieres hacer esto. Incluso en el caso más simple de QUALCOMM QuickCharger, deberá proporcionar cierta secuencia de voltajes en D+/D- para que entre en el modo de 9V.

La entrega de energía a través de Raspberry Pi 3B tiene una ingeniería insuficiente, por lo que es posible que mejores cables no puedan resolver el problema de caída de voltaje en Pi.

Su mejor opción es tomar un adaptador estándar de 5 V, abrirlo y ajustar el circuito de retroalimentación para una salida de 5,5 V; este nivel es el máximo oficial para la alimentación USB VBUS y le dará algunos márgenes para su dongle WiFi demasiado sensible .

Una caída de 0,2 V a 400 mA significa que tiene una caída de 0,5 ohmios en su cable USB. Esto parece bastante malo. Compre cable de mayor calidad o calibre. De lo contrario, compre una fuente de alimentación con un voltaje base más alto. La mayoría de los suministros Samsung modernos emiten 5,25 voltios antes de cualquier apretón de manos BC de alta velocidad.

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