¿Qué medidas debo tomar para proteger los puertos USB de mi PC durante el desarrollo de un dispositivo USB?

Esto es para ampliar la sugerencia de Leon de usar un concentrador.

Los concentradores USB no son todos iguales. Extraoficialmente, hay varios "grados":

1. Centros baratos. Estos tienen un costo optimizado hasta el punto en que ya no se adhieren a las especificaciones USB. A menudo, las líneas de +5 V de los puertos descendentes se conectan directamente a la computadora. Sin interruptores de protección. Tal vez un polifusible, si tiene suerte.
   editar: aquí hay un hilo en el que el OP se queja de que un concentrador USB diseñado incorrectamente está retroalimentando su PC.
2. Centros decentes. El +5V aguas abajo se conecta a través de un interruptor con protección contra sobrecorriente. La protección ESD suele estar presente.
3. Centros industriales. Por lo general, hay una protección contra sobretensiones respetable en forma de TVS y fusibles reiniciables.
4. Centros aislados. Hay aislamiento galvánico real entre el puerto aguas arriba y los puertos aguas abajo. La clasificación de aislamiento tiende a ser de 2 kV a 5 kV. Los concentradores aislados se utilizan cuando un voltaje realmente alto puede provenir de un puerto descendente (por ejemplo, CA principal, desfibrilador, EMF posterior de un motor grande). Los concentradores aislados también se utilizan para romper bucles de tierra en condiciones de vainilla.

Qué usar depende del tipo de amenaza que espera.

• Si le preocupan los cortocircuitos entre las líneas de alimentación y de datos, le vendría bien un concentrador decente. En el peor de los casos, el controlador del concentrador se sacrificará, pero salvará el puerto en la computadora portátil.
• Si le preocupa que un voltaje superior a +5 V pueda llegar a la PC, puede fortalecer el concentrador con protección contra sobrevoltaje que consiste en TVS y polyfuse. Sin embargo, sigo hablando de voltajes relativamente bajos del orden de +24V.
• Si le preocupan los voltajes realmente altos, considere los tubos de descarga de gas de concentrador aislado. Considere usar una computadora que pueda permitirse perder.

Usa un concentrador. Son bastante económicos y sus puertos USB estarán perfectamente seguros sin importar lo que haga su dispositivo.

Como alguien que hace esto para ganarse la vida, cualquier concentrador en línea barato debería brindarle una protección del 100% si su placa base proporciona una protección razonable contra cortocircuitos. Los usamos todo el tiempo, incluso cuando hacemos pruebas de ESD en nuestras partes (los zaps de 15KV son bastante entretenidos), y nunca hemos volado uno o sacado un puerto de host.

Las líneas de datos de un concentrador barato simplemente no se pueden conectar físicamente a la PC: debe haber un chip de concentrador en el medio para separar las comunicaciones de los 4 o 7 puertos que proporciona el concentrador. USB no es un bus como Ethernet: la conexión de múltiples puertos con cable simplemente no funciona, ya que gran parte de la señalización se basa en niveles de CC. Este chip concentrador brindará una protección casi infalible entre su dispositivo y el puerto host en las líneas de datos.

El poder es un tema diferente. Tenía una placa base que limitaba la corriente del puerto USB con un fusible en la línea USB de 5 V, no un polifusible reiniciable sino un fusible de alambre fundido. Un corto no intencionado requirió una cirugía mayor en la placa base. El poder es el área que es más probable que cause problemas. Compre un buen concentrador con alimentación (por ejemplo, $ 25), use el adaptador suministrado y estará listo para comenzar.

Si está realmente paranoico, USB permite hasta 4 concentradores entre el host y el dispositivo. Compre 4 concentradores de energía baratos diferentes, engánchelos en línea y hágalo.

Buena suerte

Los dispositivos analógicos son una solución de dos chips para su problema, proporcionan energía total y aislamiento de datos para el bus USB de hasta 12 Mbps, lo que debería estar bien para sus necesidades:

http://www.ubasics.com/usb_isolator

Energía - ADuM5000
Datos - ADuM4160

Hay una serie de kits de evaluación y placas de conexión que facilitan su uso para aquellos que no son hábiles con un soldador.

Utilice un concentrador inalámbrico. Me gustaría ver a alguien crear un dispositivo USB que pueda freír una placa base a través del concentrador USB inalámbrico...

Usar un concentrador (autoalimentado) es una buena idea. Además, podría usar una tarjeta complementaria USB en su PC en lugar de los puertos USB integrados de su sistema, lo que ofrecería mayor protección.

Si el dispositivo que está fabricando funciona con la potencia del puerto USB, bastará con un concentrador simple. Si el dispositivo utiliza una fuente de alimentación externa, use aislamiento. Hablo de esto por experiencia. Uno de mis puertos usb de mi macbook pro está frito debido a un bucle de tierra con una placa arduino alimentada externamente. Uno de los otros respondedores tiene una buena solución para el aislamiento usb de bajo costo.