একাধিক ডিক্ললিং ক্যাপাসিটার সহ ইউএসবি চালিত ডিভাইস

Question

আমার কাছে একাধিক আইসি যুক্ত একটি ইউএসবি চালিত ডিভাইস রয়েছে। আমি যা পড়েছি তা থেকে প্রতিটি স্বতন্ত্র আইসি ডিকোলিংয়ের জন্য একাধিক পরিসীমা ক্যাপাসিটারগুলির সংমিশ্রণটি ব্যবহার করার স্ট্যান্ডার্ড অনুশীলন, যার মধ্যে সবচেয়ে ক্ষুদ্রতম যতটা সম্ভব নিকটে এবং বৃহত্তর ক্যাপাসিটারগুলি খুব বেশি দূরে নয়।

যাইহোক, আমি একটি দ্বিধায় পড়ে যাচ্ছি:

এই উত্স অনুসারে , ইউএসবি ডিভাইসের সর্বাধিক অনুমোদিত ডিকোপলিং ক্যাপাসিট্যান্স 10uF। বেশ কয়েকটি আইসি এর সকলের মধ্যে 0.1uF এবং 2.2uF / 4.7uF ডিকোপলিং ক্যাপাসিটারগুলির সংমিশ্রণ রয়েছে, আমি সহজেই এই সীমাটি ছাড়িয়ে যাচ্ছি কারণ তারা সবাই সমান্তরালে রয়েছে।

আমি কেবলমাত্র সমাধানটিই চিন্তা করতে পারি এটি হ'ল বৃহত্তর ডিকোপলিং ক্যাপাসিটরকে হ্রাস / নির্মূল করা এবং / অথবা প্রতিটি আইসির নিকটে ছোট ডিকোপলিং ক্যাপাসিটরকে একসাথে রেখে কয়েক আইসির বৃহত ডিকোপলিং ক্যাপাসিটরকে একসাথে আটকানোর চেষ্টা করা।

আমার মনে এই সমাধানগুলির কোনওটিই আদর্শ বলে মনে হয় না। ইউএসবি চালিত ডিভাইসে একাধিক আইসির জন্য প্রস্তাবিত ডিকোপলিং বিন্যাসটি কী?

সমস্ত আইসি ব্যবহারের তাত্ত্বিক শক্তি খরচ এখনও ইউএসবি ২.০ এর মাধ্যমে সরবরাহ করা যেতে পারে এমন সীমাটির নিচে।

Comments

(সাধারণত) 100n সি অপেক্ষাকৃত বড়, স্বল্প-সময়ের বর্তমান স্পাইকগুলির জন্য যা চিপের নিকটবর্তী উত্স থেকে সরবরাহ করতে হবে। > 1uF মান সি এর আরও বোর্ড-ওয়াইড টাস্ক রয়েছে। আপনি যখন 100nF সি এর 50 বলুন তখন আমি কেবল> 1 ইউএফ ছাড়ি। প্রয়োজনীয় বোর্ড-প্রশস্ত ক্ষমতা ইতিমধ্যে 100nF সি এর চীনা আর্মি সরবরাহ করে।

— ওয়াউটার ভ্যান ওইজেন

কিছু তত্ক্ষণাত আপনার প্রশ্নের সাথে সম্পর্কিত তবে আপনি যদি বড় ক্যাপাসিটারগুলি ব্যবহার করে থাকেন তবে কিছু মনে রাখবেন: ইউএসবিতে কেবল একটি ইনারশ বর্তমান সীমাবদ্ধতা থাকে না তবে হোস্টের দ্বারা বন্ধ হয়ে যাওয়ার পরে কোনও ডিভাইস কতক্ষণ VVUS এ 5V উপস্থিত করতে পারে তার একটি সীমাও রয়েছে has । কেউ কেউ একটি সঠিক রেফারেন্স জানেন?

— এআরএফ

@ এআরএফ এটি একটি নেক্রো পোস্টের কিছুটা হলেও আমি ইউএসবি 2 স্পেসে নিম্নলিখিতটি পেয়েছি: "যখন ভিবিএস অপসারণ করা হবে তখন ডিভাইসটি অবশ্যই ডি + / ডি-পুল-আপ রেজিস্টার থেকে 10 সেকেন্ডের মধ্যে শক্তি সরিয়ে ফেলবে" " আমি ভিবি থেকে 5 ভি অপসারণ করার কোনও প্রয়োজন মনে করি না, তবে তা যদি আমার বর্তমান ডিজাইনে থাকে তবে তা প্রভাব ফেলবে। আপনি কি ভেবেছিলেন এটিই কি সম্ভব?

— জেসন_এল_বেন্স

আমি এর জন্য বেশ দেরি করেছি, তবে @ জেসন_ল_বেন্স, আপনি কি উত্তর পেয়েছেন?

— টিম জাগার 5:39

Answer 1

আপনি যা খুঁজছেন ঠিক তেমন না হয়ে, আমি এটি সম্পাদন করতে পাওয়ার-ম্যানেজমেন্ট আইসি ব্যবহার করেছি। উদাহরণস্বরূপ, TPS2113APW । আমি এই নির্দিষ্ট চিপটিকে পছন্দ করি কারণ এটি আমাকে দ্বৈত চালিত ডিভাইসগুলি তৈরি করতে দেয় যা কোনও দেয়াল-ওয়ার্ট দিয়ে বা ইউএসবি বন্ধভাবে পরিচালনা করতে পারে, যদি তা উপলব্ধ থাকে তবে স্বয়ংক্রিয়ভাবে প্রাচীর-শক্তি পছন্দ করে।

আপনার যদি দ্বৈত চালিতের প্রয়োজন না হয় তবে আপনি MIC2545A এর মতো কিছু ব্যবহার করতে পারেন

শেষ পর্যন্ত, পাওয়ার-ম্যানেজমেন্ট আইসি (অর্থাত্ আইসি আউটপুটগুলিতে আবদ্ধ) এর "পিছনে" কোনও ক্যাপাসিটেন্স ইউএসবি দ্বারা "দেখা" হয় না; বাসটি কেবলমাত্র আইসির সামনে "ক্যাপাসিটেন্সটি দেখায় (অর্থাত্ আইসি ইনপুটগুলিতে ঝাঁকুনি দেওয়া)।

আপনার এখনও ইন্রাশ কারেন্ট সম্পর্কে চিন্তা করতে হবে - "প্লাস নিয়ন্ত্রকের মাধ্যমে দৃশ্যমান কোনও ক্যাপাসিটিভ এফেক্টস" অনুমানের অংশ - তবে সেই আইসিগুলিতেও চলক সীমাবদ্ধতা রয়েছে। আপনার 100 এমএ সীমাবদ্ধতা এবং 500 এমএ সীমাবদ্ধতা (এবং বৈকল্পিকভাবে এন এমএ সীমাবদ্ধতা যদি আপনি প্রাচীর-শক্তি সীমাবদ্ধ করতে চান) প্রয়োজন এমন সমান্তরাল প্রতিরোধগুলি নির্ধারণ করুন এবং তারপরে বিভিন্ন সীমাবদ্ধতা সক্ষম করার জন্য প্রতিরোধকগুলিকে সংক্ষিপ্ত করতে FET ব্যবহার করুন।

এই চিপগুলির মাধ্যমে, আমি কয়েক শতাধিক ইউএফের সাথে ইউএসবিতে পিসিবি সংযুক্ত করেছি এবং একটি ডিএমএম দ্রুত কারেন্ট সর্বাধিক সেট করে সেট করেছে যাচাইয়ের সময় ইনারশ 100 এমএ ছাড়িয়েছে না।

Comments

অবশেষে আমি সিদ্ধান্ত নিয়েছিলাম এনসিপি 380 এলএসএন05 এএটি 1 জি চিপ নিয়ে যাব। MIC2545A এর অনুরূপ তবে ইউএসবি অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল।

— heelorld922

আপনি যদি এই পদ্ধতির অনুসরণ করেন তবে নিশ্চিত হয়ে নিন যে ভিবিসের পক্ষে কমপক্ষে 1 ইউএফ রয়েছে। এই প্রয়োজনটি ইউএসবি অন দ্য গোয়ের আবির্ভাবের সাথে যুক্ত করা হয়েছে এবং এটি সনাক্তকরণ প্রোটোকলটি কাজ করার জন্য প্রয়োজনীয়।

— ajs410

আমি এটিকে আমার ডিভাইসের অংশগুলি (এনালগ দিক) সফট-স্টার্ট করতে ব্যবহার করছি। প্রধান প্রসেসর (মোট ডিউপলিং ক্যাপাসিটেন্স ~ 5uF, যদিও এগুলির বেশিরভাগ কেবল ইউসি থেকে গ্রাউন্ডে চালিত হয়) সরাসরি ইউএসবিতে আটকানো হয় এবং বাকি ক্যাপস এবং আইসি এর নিয়ন্ত্রকের পিছনে থাকে।

— helloworld922

Answer 2

একটি ইউএসবি ডিভাইস সংযুক্ত থাকাকালীন 10uF এর বেশি ক্যাপাসিট্যান্স উপস্থাপন করতে পারে না। এর অর্থ এই নয় যে আপনার কেবল ক্যাপাসিটারগুলি কেবল 10uF থাকতে পারে, এর অর্থ এটি যে সংযোগের সময় 10uF চার্জ করার জন্য আপনার ইন্রাশ স্রোতকে সীমাবদ্ধ করতে হবে। ইউএসবি স্পেসিফিকেশন থেকে:

সর্বাধিক লোড (সিআরপিবি) যা একটি কেবলের প্রবাহের প্রান্তে স্থাপন করা যেতে পারে 44 Ω এর সমান্তরালে 10 μF হয় Ω 10 μF ক্যাপাসিটেন্সটি ফাংশনে ভিবিএস লাইনগুলির সাথে সরাসরি সংযুক্ত যে কোনও বাইপাস ক্যাপাসিটর প্রতিনিধিত্ব করে ডিভাইসে নিয়ন্ত্রকের মাধ্যমে দৃশ্যমান কোনও ক্যাপাসিটিভ প্রভাবগুলি। 44 Ω প্রতিরোধের সংযোগ চলাকালীন ডিভাইস দ্বারা আঁকানো বর্তমানের এক একক লোড উপস্থাপন করে।

উপরন্তু:

যদি ডিভাইসে আরও বাইপাস ক্যাপাসিট্যান্সের প্রয়োজন হয়, তবে ডিভাইসটি অবশ্যই VBUS ক্রম বর্তমানের সীমিতকরণের কিছু ফর্ম অন্তর্ভুক্ত করবে যেমন এটি উপরের লোডের বৈশিষ্ট্যের সাথে মেলে।

আপনি সম্ভবত জানেন যে আপনার ডিভাইসটিকে কোনও আলোচনা ছাড়াই সংযোগের ভিত্তিতে 1 পাওয়ার ইউনিট বা 100mA আঁকার অনুমতি রয়েছে।

যদি আমি একটি উচ্চ পাওয়ারের ইউএসবি ডিভাইস ডিজাইন করতাম তবে আমি এটি করতাম:

উ: 10uF প্রয়োজনীয়তার সাথে লাইভ করুন, যেমন আমি যদি একটি স্যুইচিং বিদ্যুৎ সরবরাহ ব্যবহার করি বা আমার ভিডিডি ৩.৩ ভি হয়

অথবা

খ। আমার প্রচুর বাল্ক ক্যাপাসিটরের সাথে সিরিজে 47 ওহম প্রতিরোধকের মতো একটি "সফট স্টার্ট" সার্কিট ব্যবহার করুন। বাল্ক ক্যাপাসিটরের ওপারে ভোল্টেজ বোঝার জন্য তুলনামূলক ব্যবহার করুন। যখন ভোল্টেজটি USB বাস ভোল্টেজের 100mV এর মধ্যে থাকে তারপরে একটি পি-এমওএসএফইটি চালু করুন যা 47 ওহম প্রতিরোধকের সংক্ষিপ্ত করে।

Comments

যদি আপনি 47 এম ও ওমেগা জুড়ে 100 এমএ ভোল্টেজ আঁকেন; রেজিস্টার 100 এমভি এর কাছাকাছি আসতে পারে না, আপনার 1 ওমেগা লাগবে; তারপরে প্রতিরোধক, তবে তারপরে আপনার আর কোনও সফট শুরু হবে না। এবং সম্ভবত আপনার তুলনাকারী এবং এফইটি প্রয়োজন হবে না, যেমন আপনি কখন এলডিও নিয়ন্ত্রকের জন্য 5 ভি ব্যবহার করবেন।

— স্টিভেনভ

আমি "100mV" বলেছিলাম এবং তারপরে আমার সার্কিট ডায়াগ্রামটি 500 এমভি এর মতো আরও দেখায়। ভোল্টেজ গুরুত্বপূর্ণ অংশ নয়, যখন বাল্ক ক্যাপ চার্জ করা হয় তখন 100 এমএ প্রয়োজনের অধীনে থাকা আরও বেশি গুরুত্বপূর্ণ। বিভ্রান্তির জন্য দুঃখিত.

— মার্টিন কে

এটি একটি ভাল ধারণা, তবে আমি মনে করি ভোল্টেজ ড্রপটি গুরুত্বপূর্ণ। আপনি এখনও সিটি 2-তে 500 এমভি যেতে যখন এফইটি স্যুইচ করেন তখনও ইউএসবি বাসটি প্রথম স্থানে দেখতে চায় না এমন ধরণের বর্তমান শিখরের কারণ হতে পারে। আমি সেই ওপ্যাম্পে কিছু হিস্টেরেসিস যুক্ত করব (এটি যদি ওপ্যাম্প হয় তবে তা বলে না)।

— স্টিভেনভ

সমস্ত ভাল পয়েন্ট। আমি এটি আপনার নিজের সমাধানের একটি সূচনা পয়েন্ট হিসাবে বোঝাতে চাইছি।

— মার্টিন কে

এফটিডিআই আইসি বিভাগের জন্য ইউএসবি হার্ডওয়্যার ডিজাইনের গাইডলাইনগুলিতে উদাহরণ রয়েছে ২.৪.২ বাল্ক ক্যাপাসিট্যান্স বনাম একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার সক্ষম পিনের সাথে স্রোত বর্তমান

— এন্ডোলিথ

Answer 3

100 এনএফ সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ। সেগুলি এবং আপনার পছন্দগুলি পিনের কাছে যতটা সম্ভব কাছাকাছি বলে মনে হচ্ছে তা নিশ্চিত করুন।

2.2 / 4,7 µF সমান্তরালে স্থাপন করা একটি উচ্চ মূল্য, এবং সঠিকভাবে decoupled বিদ্যুৎ সরবরাহের প্রয়োজন হবে না। বিশেষত প্রতিটি আইসিতে নয়। এখানে বিদ্যুৎ সরবরাহ কিছুটা দূরে হবে এবং তারপরে কয়েক µF এর ক্যাপাসিটরের দৃ strongly়ভাবে সুপারিশ করা হয়। 100 এনএফএস বিয়োগের পরে আপনি যে সর্বোচ্চ মানটি এখনও সাধ্যের মধ্যে রাখতে পারেন তা ব্যবহার করুন এবং ইউএসবি যেখানে পিসিবিতে প্রবেশ করবে তার অন্য প্রান্তটি না হলে এটি সর্বাধিক বর্তমানকে আঁকবে এমন আইসির কাছে রাখুন। তারপরে আপনাকে আপস করতে হবে: ইউএসবি সংযোগকারী থেকে এবং সবচেয়ে বড় বর্তমান ক্রেতাদের থেকে খুব দূরে নয়।

Answer 4

"Vbus পিন জুড়ে সর্বাধিক ক্যাপ্যাসিট্যান্স" নিয়ম কম যথেষ্ট ড্রপ অন্যান্য USB ডিভাইসের যখনই একটি নতুন USB ডিভাইস প্লাগ ইন করা আছে রিসেট করতে থেকে Vbus ভোল্টেজ রাখার উদ্দেশ্যে।

আমি কয়েকটি ইউএসবি ডিভাইস দেখেছি যা ইনক্রাশ স্রোতগুলিকে চশমাগুলির মধ্যে রাখার জন্য কেবল একটি ফেরাইট মণির প্রয়োজন হয়। তারা ইউএসবি সংযোগকারীটির Vbus পিনের সাথে কেবল দুটি জিনিস সংযুক্ত করে: 1uF সর্বনিম্ন VBUS ইউএসবি সংযোগকারীটির Vbus এবং GND পিনের সরাসরি ক্যাপাসিট্যান্স এবং বাকী ডিভাইসের শক্তি সরবরাহ করে এমন একটি ফেরাইট মণিকা। এটি তাদের সেই ফেরাইট পুঁতির অন্যদিকে 10 ইউএফ এর চেয়ে সামান্য পরিমাণে নেট ক্যাপাসিট্যান্স ব্যবহার করতে দেয়।

আমি যে ইউএসবি-চালিত ডিভাইসগুলির জন্য দেখেছি তার বেশিরভাগ স্কিমেটিক্সে একটি ভোল্টেজ নিয়ামক রয়েছে যা ইউএসবি হোস্ট থেকে ডিভাইসের সমস্ত চিপ দ্বারা ব্যবহৃত 3.3 ভি থেকে 4.45 ভি থেকে 5.25 ভি মধ্যে রূপান্তর করে। "সফ্ট স্টার্ট" সার্কিটের সাথে একটি ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রক ব্যবহার করা ইনক্রাশকে বর্তমানের চশমার মধ্যে রাখে; যা ডিজাইনারকে ইউএসবি দিকের কোনও সমস্যা ছাড়াই নিয়ন্ত্রকের আউটপুট - ৩.৩ ভি এবং জিএনডি-র মধ্যে কোনও পরিমাণের ক্যাপাসিট্যান্স রাখতে সক্ষম করে।