USB设备的电源规划考虑

在USB接口有四根线，分别是VBUS,D－,D＋,GND。其间VBUS线是HOST/HUB向USB设备供电的电源线。HOST/HUB每个端口经过VBUS供给的电流最大为500mA，电压规模是4.4V－5.5V，可是这并不是意味着设备能够无条件地运用VBUS向自己供给500mA的电流。
依据USB标准，从电源方面来讲，USB设备分为自供电和总线供电两种设备类型，设备经过枚举进程的设备描述符声明自己的电源要求。自供电设备不运用HSOT/HUB的电源，而是本身有电源供给；总线供电即指设备电源来自VBUS。假如是总线供电设备，USB标准按照设备作业时汲取的电流巨细又规则了两种设备：lowpwer和highpower设备，lowpower设备任何状况下不得汲取超越100mA的电流，highpower设备在正确装备之前不得汲取超越100mA的电流，假如现已装备，任何状况下不得汲取超越500mA的电流。假如设备进入suspend状况，lowpower设备任何状况下不得汲取超越500uA电流，highpower设备在现已正确装备而且长途唤醒功用被主机使能的状况下不得汲取超越2.5mA的电流，不然不得超越500uA（2008年USB-IF对suspend电流规则进行了改变，本来的500uA电流的规则过于严厉，因而一切USB设备suspend电流放宽到2.5mA。）。从标准的规则来看，USB对电源办理是有严厉要求的，因而，有些USB设备或许非USB设备不管三七二十一就从VBUS取电是违背USB标准的。还有一种自供电和总线供电混合类型设备，其对VBUS的运用规则和总线供电设备相同。
可是在实践运用中，USB电源往往被乱用。许多厂商的USB设备并不送到USB-IF进行认证，此种状况下，其USB电源的规划往往未必满意USB标准。
从duoduo所调查过的PC主板和HUB来看，许多主板/HUB并没有在VBUS的供电上严厉遵照USB标准，一般是直接从电源模块送+5V到VBUS上，有的甚至连VBUS过流检测电路都没有。主板的VBUS供电才能还和主机运用的开关电源有很大联系，一些残次电源向VBUS供给的电流根本就达不到500mA或许是大电流下VBUS电压降的很厉害导致设备不能正常作业；而没有VBUS过流检测的主板在USB外设毛病状况下有导致主板焚毁的风险。HUB有无源和有源两种，有源HUB和HOST的VBUS目标相同，无源HUB因为本身没有电源，挂在其下的一切设备汲取的电流总和不能超越该HUB上行端口所能够取得的电流。现在市面上盛行的各种USB设备，在VBUS电源规划上能够满意标准的其实也不多，很大一个原因是一些终端用户喜爱的功用特性其实无法满意USB标准；不过，USB是一个发展变化很快的技能，需求与标准的对立都在逐步的处理中，典型的如USB-IF新发布的USB充电器标准便是为了处理此前USB设备既想满意标准但又期望运用VBUS电源给电池充电的对立。
可是假如你的USB设备需求经过USB-IF的认证以取得在设备上运用USBlogo的权力，那麽电源规划就将真的要当心了，你的设备有必要严厉遵照USB标准中的电源规则，不然功败垂成，数千美金的认证费就会白白扔掉了。在设备运用VBUS供电的时分除了考虑电流巨细之外还有必要考虑VBUS的电压以及设备刚接入时的浪涌电流巨细，USB标准中VBUS电压在4.4V-5.5V之间，依据HOST/HUB的不同，少量残次HOST/HUB会超出这个规则，假如设备运用3.3V或更低电源，简单从VBUS加个低功耗LDO就能够了，可是假如设备直接运用VBUS作为本身电源则有必要考虑设备能否在4.4V-5.5V下都能够正常作业，不然兼容性问题会让你大伤脑筋。别的听说有的笔记本电脑仅能向VBUS供给100mA电流，这个duoduo没有研究，哪位能够弥补一下。至于浪涌电流，是USB-IF认证中的一项，咱们一般习惯性的在设备电源进口加一个数十uF甚至数百uF电容的做法此刻根本是不可能经过浪涌测验的；从duoduo的经历上来看，这个电容一般取小于4.7uF或许2.2uF，因为后边的电路也在设备的VBUS电源进口处存在等效电容，因而实践取值应该依据浪涌测验成果进行调整。