Amélioration du concentrateur USB. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Pour augmenter le nombre de ports USB sur un ordinateur personnel, un ordinateur portable, une tablette ou un téléviseur moderne, des hubs USB externes (également appelés hubs USB) sont utilisés. À cette fin, ainsi que pour réduire le risque de dommages à des équipements coûteux dus à un dysfonctionnement de l'appareil connecté, deux hubs sans nom ont été achetés (Fig. 1), conçus pour connecter quatre appareils. En plus des prises USB, ils disposent d'un interrupteur d'alimentation intégré, d'un indicateur d'alimentation LED et d'une prise d'alimentation externe 5 V CC (non incluse).

Fig. 1

Lors du fonctionnement des appareils, certaines de leurs lacunes ont été révélées. Il s'est avéré que les deux ports USB du milieu fonctionnent moins bien que les ports extrêmes ; lorsqu'une source externe est connectée au hub, l'alimentation du port USB d'un ordinateur ou d'un autre appareil n'est pas coupée, puisque la prise de courant est installée sans disjoncteur ; Enfin, la LED brille trop fort.

Pour éliminer ces défauts, le concentrateur a été démonté (pour ce faire, il suffit de dévisser deux vis autotaraudeuses). L'appareil est assemblé sur un circuit intégré désigné LG347086212C. Lors de l'examen du circuit imprimé, il s'est avéré qu'il manquait les condensateurs de blocage EC1-EC3 (les désignations de positionnement sont indiquées sur le circuit imprimé), pour lesquels il y a une place dessus. La capacité du condensateur de blocage en céramique installé dans le circuit d'alimentation s'est avérée n'être que d'environ 4,3 μF, ce qui est évidemment faible pour de tels dispositifs.

Fig. 2

Un fragment du circuit concentrateur modifié est montré sur la figure. 2. Les désignations de position des éléments nouvellement introduits commencent par le préfixe 1, le reste correspond aux inscriptions sur le tableau. Des condensateurs à oxyde EC1-EC3 d'une capacité de 22 μF ont été installés aux emplacements prévus par le fabricant. Pour réduire le risque d'endommagement du hub en raison de l'augmentation de la tension de la source d'alimentation externe ou de son « inversion de polarité », une diode Zener de protection 1VD1 a été introduite, et pour réduire la luminosité de la LED, la résistance R6 (330 Ohm) a été remplacé par une résistance d'une résistance de 1,2 kOhm.

Condensateurs de blocage EC1 - EC3 - oxyde d'aluminium ou de tantale de petite taille d'une capacité de 22 à 47 μF dans un boîtier d'une hauteur maximale de 8 mm. Au lieu de la diode Zener KS156A, vous pouvez utiliser KS156G, 2S156A, KS456A, 1N4734A, 1N5339. En cas d'urgence, par exemple en raison d'un court-circuit, les fusibles à réarmement automatique installés sur la carte mère de l'ordinateur peuvent se déclencher. Étant donné que ces fusibles sont généralement conçus pour un courant de 1,6 à 3,6 A, ce qui n'est pas beaucoup, un endommagement du câble de connexion USB est également possible.

Sur les ordinateurs plus anciens, pour protéger les ports USB et l'alimentation contre les surcharges, des fusibles jetables plutôt que des fusibles en polymère à récupération automatique peuvent être installés sur les cartes système. En raison de l'absence de prise avec interrupteur intégré, le circuit d'alimentation a dû être changé. Désormais, lorsque le hub fonctionne à partir d'une source externe, l'alimentation du port USB de l'ordinateur peut être coupée à l'aide du commutateur SA1. Une inductance 1L1 (toute petite taille avec une inductance de 22.100 μH et une résistance CC ne dépassant pas 0,04 Ohm) est soudée aux contacts imprimés pour connecter les fils provenant de l'interrupteur, qui, avec les condensateurs de blocage, forment un LC. filtre pour la tension d'alimentation.

Enfin, après une inspection minutieuse de la carte, les défauts de plusieurs broches de soudure des prises USB aux conducteurs imprimés ont été éliminés. La vue d'installation du dispositif modifié est illustrée à la Fig. 3.

Fig. 3

Un autre inconvénient du concentrateur est également apparu. Le fait est que pour le connecter à l'ordinateur, on utilise un câble à quatre fils non blindé d'environ 550 mm de long, sur lequel, lorsqu'une charge consommant un courant de 0,5 A est connectée au hub, une chute d'environ 0,5 V. Pour éliminer cela inconvénient, le câble doit être remplacé , en achetant, par exemple, un câble d'extension USB 2.0 à cet effet, dans lequel les fils d'alimentation (généralement en isolation rouge et noire) ont un diamètre plus grand et, par conséquent, moins de résistance. S'il n'est pas possible d'acheter un tel câble, celui existant doit être raccourci à 100.150 mm.

Pour alimenter les appareils connectés à un hub USB universel, toute source avec une tension de sortie constante de 4,9.5,25 V et conçue pour un courant de charge maximum de 1.1,5 A convient, par exemple l'adaptateur réseau TESA5-0035015dV-B inclus dans le kit appareils mobiles (tablettes, liseuses) de Texet avec un grand écran LCD.

Une alimentation externe supplémentaire peut être nécessaire si des appareils à forte consommation de courant provenant du port USB sont connectés au hub, par exemple un disque dur externe, un scanner LED à plat ou un lecteur/graveur de CD optique USB externe.

Auteur : A. Butov

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