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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Long câble USB 2.0 fait maison. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / ordinateurs La spécification USB 2.0 exige que les fils d'alimentation du câble USB aient une section de cuivre de 0,08 à 0,52 mm2. Cependant, de nombreux fabricants de câbles USB, afin de réduire leur coût, préfèrent y poser des fils avec un calibre minimum. Pour cette raison, les appareils qui ne disposent pas de leur propre source d'alimentation, mais qui consomment un courant important du connecteur USB, doivent être connectés avec des câbles courts, dont la chute de tension d'alimentation ne dépasse pas celle autorisée. Par exemple, les disques durs externes 2,5" ne fonctionneront pas si le câble USB mesure plus de 80 cm. Pour plus de liberté dans le placement des périphériques, vous pouvez fabriquer un câble USB maison avec beaucoup moins de perte de puissance. Sur la fig. 1 montre un schéma d'un câble USB fait maison. Toutes les pièces, à l'exception des connecteurs XP1 et XS1, sont en option - elles n'offrent que la facilité d'utilisation et la fiabilité du câble. Connectez la prise XP1 à la prise USB du périphérique hôte (par exemple, un ordinateur). Le flux d'information passe dans les deux sens le long des lignes D+ et D- sans aucune transformation.
La tension d'alimentation +5 V est fournie du maître aux esclaves via la ligne d'interface Vbus via le fusible à réarmement automatique FU1. Mais si l'interrupteur SA1 est ouvert, l'alimentation de l'esclave n'est pas fournie. Dans ce cas, le transistor VT1 est fermé, VT2 est ouvert, les LED HL2, HL3 de lumière blanche sont allumées. La possibilité d'éteindre manuellement l'alimentation de l'appareil connecté à la prise XS1 augmente considérablement la commodité de son fonctionnement. Et le dispositif décrit avec le commutateur SA1 ouvert peut être utilisé, par exemple, pour éclairer le clavier. Lorsque l'interrupteur SA1 est fermé, l'alimentation est fournie au dispositif esclave. Le transistor VT1 est ouvert, VT2 est fermé, les LED HL2 et HL3 sont éteintes et HL1 est allumée, signalant l'alimentation de l'appareil connecté à la prise XS1. La diode Zener VD1 réduit le risque d'endommagement de cet appareil en cas de panne d'alimentation. Associé aux diodes VD2-VD5, il limite les surtensions possibles sur les lignes D + et D-. Les résistances R2, R3 sont nécessaires non seulement pour le fonctionnement du nœud sur le transistor VT1. Ils évitent l'accumulation de charges sur les lignes D+, D-, Vbus par rapport à la ligne GND. Condensateurs C1-C3 - blocage. Ils améliorent la stabilité des appareils connectés et réduisent davantage le risque d'endommagement des ports USB de l'équipement utilisé. Le câble lui-même est blindé à trois fils avec un diamètre extérieur de 7 mm et une section de chaque fil d'environ 0,5 mm2 (Fig. 2). Son type est inconnu de l'auteur, mais un tel câble est généralement utilisé pour les connexions avec des capteurs et des caméras vidéo dans les systèmes d'alarme de sécurité et de vidéosurveillance. Dans ce cas, le blindage tressé est utilisé comme fil GND, le fil bleu est Vbus, le fil noir est D+, le fil blanc est D-. La longueur du câble est de 3,5 m, la capacité de chaque fil par rapport à la tresse est d'environ 460 pF. Les extrémités du câble doivent être scellées avec de la colle à caoutchouc ou de la colle BF.
À un courant de 0,5 A, la chute de tension d'alimentation sur ce câble n'a pas dépassé 0,34 V. A titre de comparaison, la chute de tension sur un câble USB industriel de 3 m de long au même courant est de 0,95 V. Aucun des deux connecteurs externes de 2,5 pouces les disques durs avec un tel câble industriel ne fonctionnaient pas. Avec un câble fait maison, complété par un câble court (46 cm) avec connecteurs USB et miniUSB, les deux disques ont fonctionné sans problème. Lorsque deux câbles USB d'une longueur totale de 7 m ont été connectés en série, les deux lecteurs sont restés opérationnels. Cependant, deux des quatre ordinateurs utilisés dans les tests ont changé le port USB auquel le lecteur était connecté du mode USB 2.0 au mode USB 1.1 plus lent.
La plupart des pièces de l'appareil sont placées sur une carte de circuit imprimé de 30x20 mm, illustrée à la fig. 3. Les résistances R5, R6 sont soudées directement aux bornes des LED correspondantes. Tous les condensateurs sont en céramique multicouche pour une tension nominale d'au moins 6 V. Les diodes PMLL4446 peuvent être remplacées par l'un des PMLL4150, PMLL4151, PMLL4153, PMLL4148, PMLL4448, 1 N4148, 1SS244, KD503A. Au lieu d'une diode Zener 1SMB5919BT3, vous pouvez installer 1 N5339. Au lieu de LED blanches RL30-WH744D, intensité lumineuse 5 cd, vous pouvez installer, par exemple, ARL-5113UWC-17CD, ARL-5213UWC-17CD-NS, ARL-5213UWC-17cd-BS, ARL-5213UWC-20cd-BS, ARL-5213UWC-20cd-NS, ARL-5213UWC-25cd, ARL-5213UWC-35cd. La LED RL310-DR344S peut être remplacée par n'importe quelle LED à usage général, par exemple, de la série L-63, KIPD66. Le transistor BCP54-16 peut être remplacé par n'importe laquelle des séries BCP54, BCP55, BCP56, BCP68, SS8050, KT6114, KT698. Au lieu du transistor BC547, n'importe lequel des SS9013, SS9014, 2SC3199, KT3129A, KT3130A, KT6111A fera l'affaire. Les transistors indiqués dans les options de remplacements possibles présentent des différences dans les types de boîtiers et le but des broches. Fusible de montage en surface réarmable trouvé sur une carte mère d'ordinateur mise au rebut. Des fusibles similaires MF-R160, MF-S175, LP30-160 peuvent être utilisés. Le commutateur SA1 a utilisé la bascule KCD-2011. Un autre similaire fera l'affaire. L'appareil est monté dans un boîtier de prise téléphonique aux dimensions de 58x42x23 mm (Fig. 4). La prise USB, l'interrupteur et les LED sont collés au boîtier avec du polystyrène dissous dans de l'acétone.
Un long câble USB avec des fils d'alimentation à faible résistance permet non seulement d'installer des périphériques dans un endroit pratique et inaccessible aux enfants, mais aussi, par exemple, de placer facilement des appareils de communication radio, des caméras WEB à l'extérieur des locaux si le niveau de signal à l'intérieur est faible ou une surveillance vidéo est nécessaire derrière des enfants qui marchent ou des objets protégés. Auteur : A. Butov
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