수제 긴 USB 2.0 케이블. 구성표, 설명

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USB 2.0 사양에서는 USB 케이블의 전원 와이어에 0,08 ~ 0,52mm의 구리 단면이 있어야 합니다.². 그러나 많은 USB 케이블 제조업체는 비용을 줄이기 위해 최소 게이지로 전선을 배치하는 것을 선호합니다. 이러한 이유로 자체 전원이 없지만 USB 커넥터에서 상당한 전류를 소비하는 장치는 허용되는 전압 강하를 초과하지 않는 짧은 케이블로 연결해야 합니다. 예를 들어 USB 케이블이 2,5cm보다 길면 외부 80" 하드 드라이브가 작동하지 않습니다. 주변 장치를 더 자유롭게 배치하려면 전력 손실이 훨씬 적은 수제 USB 케이블을 만들 수 있습니다.

무화과에. 1은 수제 USB 케이블의 다이어그램을 보여줍니다. XP1 및 XS1 커넥터를 제외한 모든 부품은 선택 사항입니다. 케이블의 사용 편의성과 안정성만 제공합니다. XP1 플러그를 호스트 장치(예: 컴퓨터)의 USB 소켓에 연결합니다. 정보 흐름은 변환 없이 D+ 및 D- 선을 따라 양방향으로 전달됩니다.

집에서 만든 긴 USB 2.0 케이블
쌀. 1. 수제 USB 케이블 구성표

공급 전압 +5V는 자체 재설정 퓨즈 FU1을 통해 Vbus 인터페이스 라인을 통해 마스터에서 슬레이브로 공급됩니다. 그러나 스위치 SA1이 열려 있으면 슬레이브에 전원이 공급되지 않습니다. 이 경우 트랜지스터 VT1이 닫히고 VT2가 열리고 백색광의 LED HL2, HL3이 켜집니다. XS1 소켓에 연결된 기기의 전원을 수동으로 끌 수 있는 기능은 조작의 편의성을 크게 높여줍니다. 예를 들어 SA1 스위치가 열린 상태에서 설명한 장치를 사용하여 키보드를 밝힐 수 있습니다.

SA1 스위치가 닫히면 슬레이브 장치에 전원이 공급됩니다. 트랜지스터 VT1이 열리고 VT2가 닫히고 LED HL2 및 HL3이 꺼지고 HL1이 켜져 XS1 소켓에 연결된 장치의 전원을 알립니다. 제너 다이오드 VD1은 전원 공급 장치가 고장난 경우 이 장치가 손상될 가능성을 줄입니다. VD2-VD5 다이오드와 함께 D + 및 D- 라인에서 발생할 수 있는 전압 서지를 제한합니다.

저항 R2, R3은 트랜지스터 VT1의 노드 작동에만 필요한 것이 아닙니다. GND 라인에 비해 D+, D-, Vbus 라인에 전하가 축적되는 것을 방지합니다. 커패시터 C1-C3 - 차단. 연결된 장치의 안정성을 향상시키고 사용 중인 장비의 USB 포트가 손상될 가능성을 더욱 줄입니다.

케이블 자체는 외경이 7mm이고 각 와이어의 단면적이 약 0,5mm인 XNUMX선으로 차폐되어 있습니다.² (그림 2). 유형은 작성자에게 알려지지 않았지만 일반적으로 이러한 케이블은 보안 경보 및 비디오 감시 시스템의 센서 및 비디오 카메라와의 연결에 사용됩니다. 이 경우 편조 실드를 GND선으로 사용하고, 파란색 선은 Vbus, 검은색 선은 D+, 흰색 선은 D-입니다. 케이블 길이는 3,5m이고 브레이드에 대한 각 와이어의 커패시턴스는 약 460pF입니다. 케이블의 끝은 고무 접착제 또는 BF 접착제로 밀봉해야 합니다.

집에서 만든 긴 USB 2.0 케이블
쌀. 2. 케이블

0,5A의 전류에서 이 케이블의 공급 전압 강하는 0,34V를 초과하지 않았습니다. 비교를 위해 동일한 전류에서 3m 길이의 산업용 USB 케이블의 전압 강하는 0,95V입니다. 이러한 산업용 케이블이 있는 하드 드라이브는 작동하지 않았습니다. 수제 케이블과 USB 및 miniUSB 커넥터가 있는 짧은(2,5cm) 케이블로 보완하여 두 드라이브 모두 완벽하게 작동했습니다. 총 길이가 46m인 7개의 자체 제작 USB 케이블을 직렬로 연결했을 때 두 드라이브 모두 작동 상태를 유지했습니다. 그러나 테스트에 사용된 2.0대의 컴퓨터 중 1.1대는 드라이브가 연결된 USB 포트를 USB XNUMX 모드에서 더 느린 USB XNUMX 모드로 변경했습니다.

집에서 만든 긴 USB 2.0 케이블
쌀. 3. PCB

장치의 대부분의 부품은 그림과 같이 30x20mm 인쇄 회로 기판에 배치됩니다. 3. 저항 R5, R6은 해당 LED의 단자에 직접 납땜됩니다. 모든 커패시터는 최소 6V의 정격 전압을 위한 다층 세라믹입니다. PMLL4446 다이오드는 PMLL4150, PMLL4151, PMLL4153, PMLL4148, PMLL4448, 1 N4148, 1SS244, KD503A로 교체할 수 있습니다. 제너 다이오드 1SMB5919BT3 대신 N1 5339개를 설치할 수 있습니다. 백색 LED RL30-WH744D, 광도 5cd 대신 ARL-5113UWC-17CD, ARL-5213UWC-17CD-NS, ARL-5213UWC-17cd-BS, ARL-5213UWC-20cd-BS 등을 설치할 수 있습니다. ARL-5213UWC-20cd-NS, ARL-5213UWC-25cd, ARL-5213UWC-35cd. RL310-DR344S LED는 예를 들어 L-63, KIPD66 계열의 범용 LED로 교체할 수 있습니다.

BCP54-16 트랜지스터는 BCP54, BCP55, BCP56, BCP68, SS8050, KT6114, KT698 시리즈 중 하나로 교체할 수 있습니다. BC547 트랜지스터 대신 SS9013, SS9014, 2SC3199, KT3129A, KT3130A, KT6111A 중 하나가 가능합니다. 가능한 교체 옵션에 표시된 트랜지스터는 케이스 유형과 핀의 목적에 차이가 있습니다.

폐기된 컴퓨터 마더보드에서 발견된 재설정 가능한 표면 장착 퓨즈. 유사한 퓨즈 MF-R160, MF-S175, LP30-160을 사용할 수 있습니다. 스위치 SA1은 로커 KCD-2011을 사용했습니다. 또 다른 비슷한 것이 할 것입니다. 이 장치는 58x42x23mm 크기의 전화 소켓 하우징에 조립됩니다(그림 4). USB 소켓, 스위치 및 LED는 아세톤에 용해된 폴리스티렌으로 케이스에 접착됩니다.

집에서 만든 긴 USB 2.0 케이블
쌀. 4. 완전한 장치

저항이 낮은 전원선이 있는 긴 USB 케이블을 사용하면 어린이가 편리하고 접근하기 어려운 장소에 주변 장치를 설치할 수 있을 뿐만 아니라 예를 들어 무선 통신 장치, 웹 카메라 내부의 신호 레벨이 있는 경우 구내 외부에 쉽게 배치할 수 있습니다. 약하거나 걷는 어린이 또는 보호 대상 뒤에 비디오 감시가 필요합니다.

저자: A. 부토프

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