Puerto USB alimentado externamente

Tengo una Raspberry Pi y requiere un concentrador USB con alimentación externa para ejecutar el disco duro portátil en ella. Entonces, ¿qué pasa si conecto el puerto +5 y GND del cliente USB a una fuente de alimentación externa de 5V-1A directamente en lugar de conectarlos al host USB? O ¿Qué pasa si uso un transistor como interruptor y para el aislamiento de la fuente? ¿Funcionará esto o no? ¿O también tengo que dar energía a los puertos D+ y D-?

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Respuestas (1)

Conecte las líneas de datos desde el puerto USB al dispositivo, conecte la tierra de la fuente de alimentación externa a la tierra del USB y conecte la línea positiva de la fuente externa a la fuente USB del lado del dispositivo solamente

Aquí hay un ejemplo que muestra el esquema de conexión descrito usando un regulador lineal como fuente de alimentación (limitado a 1A que puede no ser suficiente) pero puede usar cualquier fuente de 5v.

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Para cambiar la alimentación del cliente USB cuando se quita el enchufe, puede usar un mosfet que se enciende cuando se inserta el enchufe en la PC.

Cuando no hay voltaje Vcc en la base del transistor, la resistencia R1 funciona como un pull-up y mantiene el mosfet apagado al mantener la puerta alta.
Cuando se inserta el enchufe, el Vcc del lado de la PC se aplica a la base del transistor, por lo que la corriente que fluye a través de él crea una caída de voltaje en R1 y enciende el mosfet.

Tenga en cuenta que el mosfet debe ser un tipo de nivel lógico que se encienda completamente con -5v Vgs.
Además, la entrada no debe exceder los Vgs máximos permitidos (generalmente 20v, pero este es un máximo absoluto)

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Otra alternativa es cuando se usa un regulador de conmutación que tiene un pin de control, en ese caso, el suministro de Vcc del lado de la PC se puede usar como una señal para encender el regulador cuando el enchufe USB está conectado.
El siguiente esquema (modifiqué ligeramente los enchufes USB) muestra un ejemplo de este tipo con un regulador de conmutación de 1A, pero el mismo principio se aplica a los reguladores de conmutación de corriente más alta.

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¿Puedes explicar cómo funciona esto? No entendí por qué conectar D + pero no Vcc y GND a la alimentación externa.
@ParthParikh D+ y D- son las líneas de datos, transfieren todos los datos entre el dispositivo y la PC. Por otro lado, el Vcc del enchufe USB de la PC es solo una fuente de alimentación, por lo que en lugar de obtener la alimentación de la PC, conecta su propia fuente de alimentación. La conexión a tierra es necesaria para que todos los dispositivos tengan un punto de referencia común (el PC, el dispositivo y la fuente de alimentación externa).
@ParthParikh Acabo de notar que el esquema está en mal estado, dame un minuto para corregirlo.
Esto podría estar en la web, pero es una tontería. Los nombres de los pines no son estándar, pero asumiendo que - y + significan los pines de datos D- y D+, ¡no tiene sentido suministrar energía a D+! Mi mejor conjetura es que el autor confunde los pines + y VCC. (Y tenga en cuenta que 1A con una caída de 7 V significa 7 W: ¡obtenga un disipador de calor considerable para el 7805!)
@WoutervanOoijen Tienes toda la razón, solo estaba buscando un esquema relevante que mostrara lo que estaba describiendo y no me di cuenta de que las conexiones mostradas eran incorrectas. Eliminé el artículo vinculado y lo actualicé con un esquema que hice usando un regulador lineal como ejemplo, pero seguramente un suministro externo usando un regulador de conmutación sería más eficiente.
@alexan_e Esto significa que puedo conectar directamente la alimentación externa entre GND y Vcc sin interferir con D+ y D-. Ahora solo necesito obtener una potencia regulada de 5V-12W para HDD. Eso sería mejor con el regulador de conmutación.
@ParthParikh Sí, la conexión de D+ y D- permanece como está. Solo necesita cortar la conexión del pin Vcc que viene del lado de la PC o obtendrá un corto entre los dos suministros.
¿Qué pasa con el transistor que cambia el circuito? Será un interruptor automático para alimentar al cliente. (Sin embargo, necesito modificarlo para soportar 12W)
@ParthParikh he actualizado la respuesta
@alexan_e: si alimenta el RPi desde la misma fuente de alimentación de 5V que el disco USB, entonces no tiene que preocuparse por acortar los pines de 5V. Sin embargo, un 7805 definitivamente no será suficiente para ese caso, ya que el RPi + un HDD necesitará mucho más que 1A.
@LaszloValko El resumen que describí fue en caso de que dos salidas estén conectadas juntas, como el Vcc del lado de la PC y la salida de un suministro externo.v Si estamos hablando del lado del cliente, se pueden conectar varias entradas de energía en paralelo asumiendo que el corriente del suministro es suficiente para alimentarlos a todos.
@alexan_e: bueno, el OP estaba preguntando por RPi, y no por una PC como host. RPi necesita una fuente de alimentación de 5 V y suministra los mismos 5 V a sus puertos host USB. En este sentido, cuando conecte la entrada de 5V del RPi a alguna fuente de alimentación, conectar las salidas USB Vcc de RPi a la misma fuente de alimentación no provocará un cortocircuito.
@LaszloValko Sí, tiene razón en eso, originalmente no entendí bien la configuración que describió.
@LaszloValko: publiqué esta pregunta para aclarar lo que creo que estás describiendo, ya que es un caso diferente a la solución que se aceptó.
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