USB sin conector de dos caras en una PCB

Esta pregunta está inspirada en USB sin conector en una PCB . Vi un LED USB genial en AliExpress que se puede insertar en cualquier dirección:

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Me gustaría construir una placa con un conector USB sin conector simétrico similar, pero estoy bastante seguro de que el lado no utilizado del conector hará un cortocircuito contra las dos pestañas que veo en el interior de la funda de metal de la mayoría de USB Tipo-A enchufes:

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Dado que la placa de AliExpress funciona, asumo que una parte de su circuito maneja el caso donde el cable de +5V en el conector toca la manga. Apuesto a que la responsabilidad recae en los dos diodos que veo en la placa cerca del conector.

Si estas suposiciones son correctas, ¿podría dibujar un esquema parcial que muestre la relación entre los diodos y los dos lados del conector? Si nadie responde, usaré un probador de continuidad en una de estas placas LED USB para deducir el circuito yo mismo, y luego publicaré una respuesta. Pero soy un novato en el diseño de electrónica, y apreciaría la experiencia de alguien que realmente entiende lo que sucede en este circuito, en lugar de mis propias observaciones torpes con un multímetro.

Y una pregunta adicional: ¿cuál es la función de las dos pequeñas secciones en ángulo en el conector de la placa de AliExpress que están ausentes en casi todos los demás enchufes USB macho?

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¿Hacen algo? ¿Son rayas de carreras?

¿Ese SOIC8 tiene un número de pieza? Tengo curiosidad por saber qué es. Uno esperaría un regulador de corriente constante, pero no estoy convencido.
La imagen parece haber sido alterada para eliminar las marcas y los rastros del paquete, por lo que es probable que no se pueda dibujar un esquema. Los pines de datos (internos) se empujan hacia atrás para que la alimentación/gnd se conecte primero antes que los pines de datos (mire dentro de un conector USB normal y verá esto allí también). Sospecho que el poco de cobre adicional al final está ahí para "empujar" los contactos en el receptáculo para que el borde de la almohadilla de datos no sea tan propenso a ser rayado o dividido por un contacto particularmente rígido o alguien tratando de meterlo en un receptáculo incorrecto
@crasic no, todos estos artículos de un centavo chino tienden a tener circuitos integrados sin marcas de serigrafía y estas placas en particular tienen una máscara de soldadura pesada, por lo que las huellas apenas son visibles incluso en persona.
Estoy bastante seguro de que el SOIC8 es un pequeño microcontrolador. En la parte posterior, apenas se puede distinguir una almohadilla grande que actúa como un sensor táctil capacitivo que le permite encender/apagar la luz o atenuarla con PWM.
@crasic, el artículo que tengo en posesión no tiene más rastros visibles. Como dijo Passerby, la máscara de soldadura es bastante gruesa.
@sowbug es probable que no sea un mcu, sino un sensor táctil dedicado. Los hay que permitirán atenuación automática y demás, sin necesidad de programarlos.

Respuestas (1)

Una imagen mejor, diodos negros sobre pizarra blanca.ingrese la descripción de la imagen aquí

Big Clive en youtube hizo un video en estos mismos tableros hace aproximadamente 2 años, incluido un esquema que comienza en 1m50s .

Es un circuito OR de diodo simple. El diodo simplemente evita que el pin VUSB conectado a tierra se cortocircuite, a través de la protección inversa. Idea general:

esquemático

Consideración de diseño importante: los diodos inducirán una caída de voltaje igual a su voltaje directo. Los diodos de silicio típicos tienen un Vf de 0,7 V, mientras que un diodo Schottky o un diodo de germanio tendrán un Vf inferior de 0,2 V~0,4 V. Planifica de acuerdo a tus necesidades.


En cuanto al cobre adicional en las líneas de datos, parece que es solo por estilo. Como llamas en un hot rod. Hace que vaya más rápido. El mismo estilo se usa en la mayoría de los tableros negros.

Parece que esa pandilla de resistencias les robó a esos pobres diodos toda su soldadura.
Grr, la falta de incrustación de video en la mayoría de las pilas es muy molesta. M&TV.se me ha echado a perder.
Realmente desea que cada LED tenga una resistencia separada.
@immibis es una representación general de cómo funcionan los diodos para evitar que la conexión a tierra sea un problema.
Fantástico, gracias. Agregaré un enlace a mi proyecto cuando haya agregado diodos consistentes con esta respuesta. También verificaré en mi placa de prueba tanto como sea posible antes de enviar el .brd a OSH (¿alguien tiene una placa de conexión USB tipo A macho de dos caras?), ¡pero es reconfortante tener una voz experimentada en la sala!
@sowbug no olvide tener en cuenta la caída de voltaje directo de los diodos
Gracias, estaba pensando lo mismo en la ducha esta mañana. Creo que estoy bien en el lado de los componentes (LED RGB ATTiny y APA102C, ambos funcionarán bien a ~ 4.3V), y las líneas de datos USB ya son 3.3V (que estoy pirateando sujetando VCC con 3.6V diodos zener). Pero, por supuesto, probaré y haré una pregunta SO por separado si surgen problemas.
@sowbug hay otros diodos que tienen una caída más baja. Diodos Schottky o diodos de germanio. 0.2~0.4 a plena corriente. Dicho esto, ¿por qué molestarse con un enchufe USB de doble cara? A menos que su dispositivo tenga una razón específica para ello, es solo un inconveniente de diseño.
Ese es un buen punto. La razón es que algunas personas pueden querer que la luz apunte en la otra dirección. Va a ser una luz de monitor de propósito general para las personas en el trabajo, y descubrí que los puertos USB de escritorio/monitor están orientados en todo tipo de direcciones diferentes. Agregar un cable de extensión USB brinda más flexibilidad, pero también es voluminoso.
OP ha entregado! Aquí está la placa que incluye el circuito OR de Passerby (espero): github.com/sowbug/weblight/tree/master/hardware/mfg/production/… . Lo envié a fabricar ayer.