¿Qué IC simple puedo usar para extraer 500 mA del puerto USB de una computadora?

Tengo proyectos electrónicos muy pequeños y simples que enciendo usando los conectores de alimentación USB más una resistencia. Para un proyecto, necesito usar más de 100 mA, sin embargo, el puerto USB requiere que se realice un proceso de enumeración antes de dar más que eso (hasta 500 mA).

He navegado por TI.com en busca de algún IC que pueda ayudarme con esta tarea, sin embargo, no estoy seguro de estar en el camino correcto (he preseleccionado IC LM3526 y BQ2402x, pero no estoy completamente entender cómo usarlos... todavía estoy aprendiendo....).

¿Hay algún diseño de circuito de ejemplo simple que pueda usar para resolver esto? Idealmente, debería ser algo que pueda conectar a un puerto USB y que me proporcione una salida de 500 mA y más de 4,5 V.

Gracias por la ayuda,

¿Ha experimentado una potencia que se niega a entregar más de 100 mA, o simplemente leyó en alguna parte que un puerto podría hacer eso? En la práctica, los puertos USB que limitan la corriente son raros.
De acuerdo con @wouter. Las especificaciones USB dictan que un dispositivo no debe extraer más de 1 bloque de alimentación (100 mA) antes de la enumeración. Pero el 99% de los periféricos ignoran esto, al igual que los anfitriones. Ocasionalmente, obtienes cosas como la raspberry pi de primera generación, pero que tenía fusibles cableados para 200 mA en usb, un mal diseño.
La otra opción que tienes es saltarte las computadoras y usar un cargador de pared USB. No se requiere enumeración. Rara vez hay alguno que venga con limitación de corriente del lado del cargador.
Re: "experimenté una potencia que se niega a entregar más de 100 mA": uno de mis circuitos extrae 130 mA sin problemas... sin embargo, como esta vez voy a llegar a 400 mA, tenía curiosidad sobre cómo puedo "jugar seguro, según las normas", para evitar posibles daños al ordenador y/o al circuito.
Gracias por toda la ayuda. Parece que solo intentaré obtener +100 mA y cambiaré a un adaptador de pared en el peor de los casos, a menos que haya circuitos integrados más simples (por cierto, no he visto ningún comentario sobre los circuitos integrados LM3526 y BQ2402x... ¿No encajan bien?... No me importa el costo). Samuel y Spehro respondieron exactamente lo que pregunté, no estoy seguro de cuál es la mejor respuesta, así que esperaré a que haya más votos de la comunidad para decidir.
@WoutervanOoijen, los puertos en la placa base suelen ser seguros, pero los puertos del concentrador no lo son. El proceso de enumeración fallará para un dispositivo de 500 mA en un concentrador a menos que el concentrador esté autoalimentado, como debería ser.

Respuestas (3)

Considere el ATtiny85 de Atmel con V-USB . Es un chip AVR de 8 pines que tendría que programar con V-USB, que es una implementación de USB a nivel de software que habilitaría la Fase de enumeración, lo que le permitiría usar los 500 mA disponibles.

Se trata de un paquete SOIC de $ 1.50, que se muestra a continuación, lo que ahorra espacio y costos:

ATtiny85 en paquete SOIC

Fácilmente programable y económico, mientras que el chip FTDI anterior (FT232R) cuesta alrededor de $6 por uno.

Si desea comunicarse con el chip, el uso de V-USB también le brinda la posibilidad de actuar como un dispositivo USB de clase CDC, que es similar a un puerto serie (UART), al igual que el chip FTDI.

Puede valer la pena agregar que el V-USB gratuito se publica bajo los términos de la Licencia Pública General de GNU Versión 2, lo que puede requerir la compra de una de las licencias comerciales si se pretende un uso comercial. Aunque no es caro.
@Rev1.0 En primer lugar, la GPL no prohíbe de ninguna forma el uso comercial. Solo requiere (básicamente) que todos los derivados del software con licencia GPL también sean software libre. Realmente no veo una razón por la cual sería un problema si el AVR solo se usa para solicitar 500 mA y quizás el uso de UART. Además, ni siquiera es necesario publicar el código fuente modificado en Internet. Basta con que esté disponible y se permite cobrar un precio razonable por los gastos de envío del código fuente. Así es como GNU se financió cuando GCC estaba en cintas.
@AndrejaKo: Mi comentario no pretendía ser específico para el caso de uso de la pregunta original y solo quería señalar que el software PUEDE requerir una licencia. Para mi propio entendimiento: ¿Qué pasa si uso este firmware (quizás ligeramente modificado) para un producto que también usa un segundo controlador (principal)? ¿Tendría que hacer públicos ambos firmwares o incluso todo el producto si no quiero comprar una licencia o solo el firmware V-USB potencialmente modificado?
@Rev1.0 GPL solo se aplica al software con licencia GPL. GPL no "infectaría" al otro controlador y definitivamente no "infectaría" al resto del hardware. Solo se aplica al código "ligeramente modificado". Debe hacer que la modificación esté disponible bajo los términos de la GPL y eso es todo. No es necesario que lo aloje en algún lugar (pero esa es la forma habitual) y no es necesario que comparta ninguna modificación si el producto es interno de su organización. Así es como Google se sale con la suya al no compartir software con licencia GPL y modificado. Es solo para uso interno.
Además, necesita lógica para encender su aplicación solo después de que se haya completado la enumeración y el host haya cambiado a una configuración con una corriente de 500 mA. Para probar esto, puede conectarse a un concentrador alimentado por bus, que no debería tener suficientes reservas de energía para habilitar su dispositivo.
Gracias a todos por la valiosa información y su tiempo. Esperaba un circuito simple que pueda comprar y enchufar, sin ningún tipo de programación (excepto alguna regulación usando resistencias)... pero parece que este no es el caso. ¿Ayudarán los circuitos integrados LM3526 o BQ2402x?

Puede usar un chip USB-UART FT232R , así:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Conectará su carga al otro lado del interruptor de alimentación MOSFET de canal p.

Están fácilmente disponibles a través de la distribución y no son un paquete demasiado intimidante.

La configuración de energía predeterminada es 100 mA, por lo que tendrá que usar una utilidad para programar los 500 mA que desea en la configuración de energía USB. FTDI tiene MPROG , que se puede utilizar para este propósito.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Y como beneficio adicional, obtiene una conexión RS-232 de nivel lógico completo.

Si bien el USB especifica que el dispositivo no debe tomar más de 100 mA, no hay un host USB que realmente implemente tal restricción.

Puede extraer fácilmente incluso un poco más de 500 mA (antes de que Polyfuse o algo similar se active) de cualquier computadora construida en los últimos 5 años. Sí, el sistema operativo no se dará cuenta de tal atracción, pero la salida actual será perfectamente nueva. :)

Según la descripción de su proyecto, en realidad no está interesado en el dispositivo USB, sino solo en usarlo como fuente de alimentación. Si bien ignorar cualquier especificación podría no ser el mejor enfoque, todavía no he visto ninguna computadora que limite la corriente por debajo de 500 mA.

En mi trabajo anterior (dispositivos GPS), un prototipo logró activar la protección de 100 mA en una computadora portátil Toshiba. Probablemente algo que ver con su gestión de energía. Estoy de acuerdo en que a las computadoras de escritorio simplemente no les importará, 2.5W es una tontería para ellas.
Como implica @MSalters, esto es más un problema en las computadoras portátiles, y muchos dispositivos baratos lo tienen en cuenta. Sin embargo, no puede garantizar que solo porque una máquina se sienta permanentemente en un escritorio no use una placa base de computadora portátil (algunas de las PC todo en uno lo hacen). Por lo tanto, está bien para un proyecto de pasatiempo, pero no confíe en que funcione en otra máquina.
Personalmente, todavía tengo que llegar a ver una máquina que funcione (incluidas las computadoras portátiles) que realmente imponga límites tan bajos. Demonios, la mayoría de las computadoras portátiles modernas superan fácilmente 1 A. Y no olvidemos que hay muchos dispositivos "profesionales" que usan USB mucho más de 100 mA (recuerde todos esos LED y calentadores de vidrio y Dios sabe qué más). Estoy de acuerdo con usted en que la enumeración de potencia adecuada es el camino a seguir. Pero el bastardo barato en mí no puede dejar de poner un chip en el dispositivo solo para ese propósito...
Por otro lado, muchos tienen protección para tirones de más de 500mA. MacBook Pro e IMac.
@Passerby: Sí, la mayoría de las computadoras portátiles tienen una protección de más de 500 mA. Pero todavía tengo que ver uno que ofrezca más de 100 mA de protección a la que se refiere la pregunta.
Me encontré con el límite de 100 mA, pero no creo haberlo visto en un dispositivo capaz de 500 mA.
He estado involucrado en el desarrollo de un producto que limita la corriente USB utilizando un chip Micrel MIC2544A . El dispositivo funciona con batería y no queremos nada conectado a nuestro dispositivo para intentar consumir más de 100 ma. (Un host también podría usar este mismo chip para limitar la corriente a 100 ma o 500 ma, según se desee).
¿Qué IC simple puedo usar para extraer 500 mA del puerto USB de una computadora?
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