Estoy tratando de construir un sistema de altavoces estéreo para usar en una computadora portátil. Quiero que sea lo más simple posible, así que estoy pensando en usar la salida de audio de la computadora portátil para la señal de audio y un puerto USB para la alimentación.
Hasta donde yo sé, cada puerto debería poder proporcionar 100 mA para dispositivos. ¿Hay alguna necesidad de indicarle a la computadora que voy a intentar extraer 100 mA, o es aceptable simplemente conectar el dispositivo?
Además, ¿qué tan estabilizada y filtrada está la alimentación USB? Estoy pensando en usar TDA7053A para controlar los parlantes y su voltaje mínimo es de 4.5 V. Si eso no funciona, usaría dos amplificadores TDA7052 , pero me gustaría mantener el número de partes lo más bajo posible.
En cuanto al consumo de energía, ya tengo una radio pequeña que usa un parlante de 50 Ω y un TDA7052 y usa como máximo 25 mA, así que incluso con dos de esos parlantes, debería tener mucha energía de sobra con una corriente de suministro máxima de 100mA
No he experimentado con la alimentación USB, pero este análisis parece indicar que funciona bien. A 100 ma, todos los dispositivos probados permanecen por encima de 4,5 v. Creo que solo puede conectarse al puerto... puede probar esto simplemente conectando un cable USB y verificando los pines en el otro extremo con un multímetro.
Aquí está la especificación USB completa y aquí están todos los demás documentos de usb.org
La especificación USB requiere que un puerto host pueda generar 100 mA a 5 V nominales en el pin VBUS. Esa cantidad de energía es apenas suficiente para permitir que algunos dispositivos se enumeren en el bus. (Las primeras versiones del popular Cypress EZ-USB FX2 requerían una exención porque consumían un poco más de 100 mA durante la enumeración).
Por supuesto, también hay un elaborado esquema de administración de energía que permite que el host elimine cargas al apagar los puertos individualmente. (Personalmente, nunca he visto la administración de energía implementada en puertos individuales: en los sistemas que he examinado cuidadosamente, todos los puertos de host están alimentados o ninguno lo está. Su kilometraje ciertamente variará).
En particular, si sus puertos están encendidos cuando la computadora portátil está en reposo es más que un poco específico del sistema operativo, la plataforma y la configuración.
Se permite que un dispositivo consuma hasta 100 mA sin pedir permiso si VBUS está presente. Para que un dispositivo consuma más de 100 mA, se supone que debe tener permiso y ser capaz de manejar con gracia la denegación.
Se aplican reglas similares a los concentradores, con complicaciones para los concentradores alimentados por bus que pueden restringir los dispositivos aguas abajo a solo 100 mA, sin consumir nunca más de 500 mA del puerto aguas arriba.
Una de las razones por las que un dispositivo externo incluye un segundo cable USB para alimentación es que efectivamente le permite duplicar su presupuesto de energía.
Editar: debilité la implicación de que las PC no administran la energía por puerto. El hecho de que no lo haya visto realmente tiene poca relación con si se encuentra en la naturaleza. La PC de caja blanca con un MSI MB en la que estuve desarrollando activamente por última vez un controlador de dispositivo USB tenía capacidades de administración de energía bastante limitadas. El nuevo Dell en mi escritorio parece apagar las tarjetas PCIe individuales bajo algunas condiciones, por lo que el mundo de la administración de energía en las PC ha estado avanzando (o al menos se ha vuelto más complicado) de manera constante mientras no estaba mirando.
La especificación USB permite que cualquier dispositivo extraiga 100 mA de un puerto. No se requiere comunicación con el anfitrión.
Sin embargo, 500 mA están disponibles al comunicarse con el host a menos que esté conectado a un concentrador sin alimentación. Muchas computadoras le permiten extraer estos 500 mA sin solicitarlos adecuadamente.
Si se trata de un proyecto personal, coloque una resistencia de potencia de 10 ohmios en los terminales de su puerto USB y vea cuánto cae el voltaje. Si funciona, eres oro. Solo recuerde que es posible que no funcione si lo conecta a una computadora diferente.
Si esto es algo que desea distribuir, deberá decirle al host que desea 500 mA. Si no tiene un micro en el proyecto que pueda manejar esta tarea, la forma más fácil de hacerlo es colocar el IC controlador de concentrador USB más barato que pueda encontrar en la placa y configurarlo para realizar la comunicación. El TI TUSB2036 cuesta alrededor de $ 3 y solo requiere que coloque un pin alto (o bajo, no recuerdo) para obtener los 500 mA.
Creo que querrás que los 500 mA obtengan un volumen de audio decente. No sé sobre el altavoz de 50 ohmios que tiene, pero en general, su potencia está limitada a Vrms^2/R. Un par de altavoces de 50 ohmios que funcionen de 0 V a 5 V consumirán 0,125 W (suponiendo una eficiencia del 100 %). Eso no es mejor que los altavoces de serie. Cuatro altavoces de 8 ohmios le brindarán una potencia más respetable de 1,5 W, que está muy por debajo de la potencia permitida de 2,5 W del puerto USB.
Si está operando en un dispositivo que tiene un puerto FireWire (IEEE 1394), podría considerar usarlo ya que tiene mucha más potencia disponible (hasta decenas de amperios, pero posiblemente menos. Los productos Apple garantizan que hay un mínimo de 7W disponible, pero la especificación permite entregar hasta 45 W de potencia.
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