Dispositivo USB con alimentación conmutada independiente. ¿Solo conecto los terrenos? ¿Son los bucles de tierra un problema?

Estoy diseñando un dispositivo que utiliza un puente FT201X USB I2C para controlar una serie de controladores LED. La corriente total del LED superaría con creces los pocos cientos de miliamperios que un puerto USB me permitirá consumir.

La Figura 8.1 en la hoja de datos muestra un diagrama de uso típico. Si deseo usar un suministro de modo de conmutación separado para alimentar todo el dispositivo, ¿tengo razón al pensar que debería ignorar el riel de +5 VCC en el dispositivo USB y, en su lugar, alimentar los 5 VCC de mi suministro de modo de conmutación al VCC? del FT201X y conecte la conexión a tierra de la fuente conmutada al pin GND del conector USB?

Mi preocupación es que, dado que el puerto USB se conectará a un SMPS internamente en la placa base/PSU, estaría conectando los terrenos de dos suministros de modo de conmutación. He leído que esto puede ser problemático, causando problemas de bucle de tierra.

¿Es probable que esto sea un problema? Si es así, ¿existe una forma estándar de implementar el aislamiento galvánico de las líneas de datos USB?

Respuestas (1)

Mire la página 23 (figura 7.2) de la hoja de datos. Esto muestra el cableado de un dispositivo "autoalimentado". De hecho, el chip se alimenta de la fuente de alimentación separada (no USB +5V).

Sin embargo, los motivos deben ser comunes. Es posible que desee considerar el uso de un PS aislado para su dispositivo para evitar bucles de tierra. Esa sería la forma más fácil de evitar posibles problemas.

También tenga en cuenta el cableado de USB +5V a VBUS_sense.

Por lo que interpreto, el circuito que se muestra allí demuestra cómo proporcionar una señal de habilitación externa a una fuente de alimentación dedicada para el dispositivo. Para citar, dice: "La Figura 7.3 muestra un ejemplo del uso de un MOSFET de canal P discreto para controlar la alimentación de la lógica externa". El diseño del circuito también implica que el puerto USB proporciona la alimentación (CBUS3 enciende el MOSFET, permitiendo que la corriente fluya desde el pin 1 del puerto USB al resto del circuito), en lugar de un suministro secundario que dirija todos los circuitos.
@Polynomial Tenga en cuenta mis ediciones. Mire 7.2 no 7.3.
Ah, eso tiene más sentido ahora. No sé cómo me perdí eso en la hoja de datos, me siento un poco tonto ahora. ¿Debería ser suficiente un SMPS aislado? ¿El hecho de que esté usando registros POL de 5 V a 3,3 V en la placa hace alguna diferencia?
@Polynomial A menos que el propio POL esté aislado (poco probable/costoso), tendrá la conexión a tierra tanto a la conexión a tierra de la PC como a la conexión a tierra de su PS, lo que permitirá un bucle de tierra. La forma más fácil de obtener aislamiento es probablemente en su PS.
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