USBハブの改良。スキーム、説明

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USBハブの改良。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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パーソナルコンピュータ、ラップトップ、タブレットコンピュータ、または最近のテレビの USB ポートの数を増やすには、外部 USB ハブ (USB ハブとも呼ばれます) が使用されます。この目的のため、また、接続されたデバイスの誤動作による高価な機器への損傷の可能性を減らすために、1 つのデバイスを接続するように設計された 5 つの名前のないハブ (図 XNUMX) を購入しました。 USB ソケットに加えて、電源スイッチ、パワーオン LED、および出力電圧 XNUMX VDC の外部電源 (別売り) を接続するためのソケットが内蔵されています。

USBハブの改良
図。 1

デバイスの動作中に、いくつかの欠点が明らかになりました。中央の両方の USB ポートが外側の USB ポートよりも動作が悪いことが判明しました。非絶縁電源ジャックが取り付けられているため、外部電源をハブに接続しても、コンピュータまたはその他のデバイスの USB ポートからの電力はオフになりません。最後に、LED が明るすぎます。

これらの欠点を解消するために、ハブを分解しました（これには、347086212 本のタッピングネジを緩めるだけで十分です）。このデバイスは、LG1C として指定される集積回路上に組み立てられています。プリント基板を調べたところ、ブロッキングコンデンサEC3〜EC4,3（基板上に位置指定が示されている）が配置されていないことが判明しました。電源回路に取り付けられたセラミックブロッキングコンデンサの静電容量はわずか約 XNUMX マイクロファラッドであることが判明しましたが、このようなデバイスとしては明らかに小さい値です。

USBハブの改良
図。 2

修正されたコンセントレーターのスキームの一部を図に示します。 2. 新たに導入された要素の位置指定は接頭語 1 で始まり、残りはボード上の表記に対応します。容量 1 uF の酸化物コンデンサ EC3 ～ EC22 をメーカーが用意した場所に取り付けました。外部電源の電圧上昇またはその「反転」時にハブが損傷する可能性を減らすために、保護用ツェナーダイオード 1VD1 が導入され、LED の輝度を下げるために抵抗 R6 (330 オーム) が導入されました。 1,2kΩの抵抗器に置き換えました。

ブロッキングコンデンサ EC1 ～ EC3 - 高さ 22 mm 以下のケースに収められた容量 47 ～ 8 マイクロファラッドの小型酸化アルミニウムまたはタンタル。 KS156A ツェナーダイオードの代わりに、KS156G、2S156A、KS456A、1N4734A、1N5339 を使用できます。短絡などの緊急事態が発生した場合、コンピュータのシステム基板に取り付けられたリセット可能ヒューズが作動することがあります。このようなヒューズの定格電流は通常 1,6 ～ 3,6 A と非常に大きいため、USB 接続線が損傷する可能性もあります。

古いコンピュータでは、USB ポートと電源を過負荷から保護するために、システムボードにポリマー製リセット可能ヒューズではなく、使い捨てヒューズが搭載されている場合があります。スイッチ内蔵のソケットがなかったため、電源方式を変更する必要がありました。ハブが外部ソースから動作している場合、SA1 スイッチを使用してコンピュータの USB ポートからの電力をオフにできるようになりました。 1L1 チョーク (インダクタンス 22.100 μH、DC 抵抗 0,04 オーム以下の小型チョーク) は、スイッチからのワイヤを接続するために印刷された接点にはんだ付けされており、ブロッキングコンデンサーとともに LC フィルターを形成します。供給電圧用。

結論として、基板を注意深く検査した結果、USB ソケットのリード線とプリント導体とのいくつかのはんだ付けの欠陥は解消されました。修正されたデバイスの取り付けの図を図に示します。 3.

USBハブの改良
図。 3

コンセントレーターの別の欠点が明らかになりました。実際には、コンピュータに接続するために、長さ約 550 mm のシールドなしの 0,5 線ケーブルが使用されており、0,5 A の電流を消費する負荷集中装置に接続すると、約 2.0 V 降下します。たとえば、この目的のために USB 100.150 延長ケーブルを購入するなど、ケーブルを交換する必要があります。電源線 (通常は赤と黒の絶縁体) の直径が大きくなり、抵抗が小さくなります。そのようなケーブルを購入できない場合は、既存のケーブルをXNUMX mmに短くする必要があります。

ユニバーサル USB ハブに接続されたデバイスに電力を供給するには、最大負荷電流 4,9.5,25 A 向けに設計された 1.1,5 V の出力定電圧を持つ任意の電源 (たとえば、キットに含まれる TESA5-0035015dV-B AC アダプター)は、大きな LCD 画面を備えた Textet のユニバーサル USB ハブモバイルデバイス (タブレットコンピュータ、電子書籍) に接続されているデバイスに電力を供給するのに適しています。

外付けハードドライブ、LED フラットベッドスキャナ、外付け USB 光学 CD リーダー/ライターなど、USB 消費電力の高いデバイスがハブに接続されている場合は、追加の外部電源が必要になる場合があります。

著者：A。ブトフ

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