Доопрацювання usb концентратора
Доопрацювання USB-концентратора
Для збільшення числа USB-портів персонального комп'ютера, ноутбука, планшетного комп'ютера або сучасного телевізора застосовують зовнішні USB-концентратори (їх ще називають USB-хабами). З цією метою, а також для зменшення ймовірності пошкодження дорогої апаратури через несправність пристрою, що підключається були придбані два безіменних концентратора (рис. 1), розрахованих на підключення чотирьох пристроїв. Крім USB-розеток, вони мають вбудований вимикач живлення, світлодіодний індикатор включення і гніздо для підключення зовнішнього джерела живлення з вихідною напругою 5 В постійного струму (в комплект не входить).
При експлуатації пристроїв виявлено їх деякі недоліки. Виявилося, що обидва середніх USB-порту працюють гірше крайніх; при підключенні до концентратора зовнішнього джерела живлення від USB-порту комп'ютера або іншого пристрою не відключається, оскільки встановлено гніздо живлення без розмикача; нарешті, світлодіод світить надмірно яскраво.
Для усунення цих недоліків концентратор був розібраний (для цього досить вигвинтити два шурупа-саморіза). Пристрій зібрано на інтегральної мікросхемі, позначеної як LG347086212C. При огляді друкованої плати виявилося, що блокувальні конденсатори EC1-EC3 (позиційні позначення вказані на платі), місце для яких на ній передбачено, відсутні. Ємність встановленого в ланцюзі харчування керамічного блокувального конденсатора виявилася всього близько 4,3 мкФ, що свідомо мало для подібних пристроїв.
Фрагмент схеми доопрацьованого концентратора зображений на рис. 2. Позиційні позначення нововведених елементів починаються з префікса 1, інші відповідають написам на платі. На передбачені виробником місця були встановлені оксидні конденсатори EC1-EC3 ємністю 22 мкФ. Для зменшення ймовірності пошкодження концентратора при підвищеній напрузі зовнішнього джерела живлення або його "переполюсов-ке" введений захисний стабілітрон 1VD1, а щоб знизити яскравість світіння світлодіода LED, резистор R6 (330 Ом) замінений резистором опором 1,2 кОм.
Блокувальні конденсатори EC1 - EC3 - малогабаритні оксидні алюмінієві або танталові ємністю 22-47 мкФ в корпусі висотою не більше 8 мм. Натомість стабилитрона КС156А можна застосувати КС156Г, 2С156А, КС456А, 1N4734A, 1N5339. При виникненні аварійної ситуації, наприклад, через коротке замикання, можливо спрацьовування самовідновлюються запобіжників, встановлених на системній платі комп'ютера. Оскільки такі запобіжники зазвичай розраховані на струм 1,6. 3,6 А, що чимало, можливо також пошкодження з'єднувального USB-дроту. У старих комп'ютерах для захисту USB-портів і джерела живлення від перевантаження на системних платах можуть бути встановлені не полімерні самовідновлюваний запобіжник, а одноразові плавкі. Через відсутність гнізда з вбудованим перемикачем довелося змінити схему включення живлення. Тепер при роботі концентратора від зовнішнього джерела живлення від USB-порту комп'ютера можна відключити вимикачем SA1. До друкованим контактам для підключення йдуть від вимикача проводів припаяний дросель 1L1 (будь-який малогабаритний индуктивностью 22.100 мкГн і опором постійному струму не більше 0,04 Ом), який спільно з блокувальними конденсаторами утворює LC-фільтр напруги харчування. На завершення після уважного огляду плати були усунені дефекти декількох пайок висновків USB-розеток до друкованих провідникам. Вид на монтаж доопрацьованого пристрою показаний на рис. 3.
Виявився і ще один недолік концентратора. Справа в тому, що для з'єднання його з комп'ютером застосований неекранований четирёхпро-водний кабель довжиною приблизно 550 мм, на якому при підключенні до концентратора навантаження, яка споживає струм 0,5 А, падає близько 0,5 В. Для усунення цього недоліку кабель слід замінити , купивши, наприклад, для цієї мети подовжувач USB 2.0, в якому дроти живлення (зазвичай в ізоляції червоного і чорного кольорів) мають більший діаметр і, отже, менший опір. Якщо можливості придбати такий кабель немає, то наявний слід вкоротити до 100.150 мм.
Для харчування підключаються до Для харчування підключаються до універсального USB-концентратора пристроїв підійде будь-яке джерело з вихідним постійною напругою 4,9.5,25 В, розрахований на максимальний струм навантаження 1.1,5 А, наприклад, мережевий адаптер TESA5-0035015dV-B, що входить в комплект мобільних пристроїв (планшетних комп'ютерів, електронних книг) фірми Texet з великим екраном.
Додаткове зовнішнє харчування може знадобитися, якщо до концентратора будуть підключені пристрої з великим споживанням струму від USB-порту, наприклад, зовнішній жорсткий диск, планшетний світлодіодний сканер, зовнішній USB-привід читання / запису оптичних компакт-дисків.