USB 장치를 개발하는 동안 PC의 USB 포트를 보호하기 위해 어떤 조치를 취해야합니까?

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PIC 마이크로 컨트롤러를 사용하여 USB 1.1 장치 개발을 시작하겠습니다. 이 과정에서 PC의 USB 포트 중 하나를 브레드 보드에 연결해 두겠습니다. 단락이나 데이터 라인을 서로 또는 전원 라인에 실수로 연결하여 PC의 USB 포트를 파괴하고 싶지 않습니다 . $\pm$

USB 포트를 어떻게 보호 할 수 있습니까? 표준 USB 포트에는 단락 보호 기능이 내장되어 있습니까? 다이오드, 저항기, 퓨즈를 일부 핀에 연결 / 연결 / 연결해야합니까?

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usb protection

— hkBattousai
소스

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VCC 에서 재설정 가능한 퓨즈 를 사용하는 것이 올바른 것으로 가정하면 시작하는 것이 좋습니다. 그래도 데이터 라인에서 어떻게 작동하는지 말할 수는 없습니다.

— 다항식

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데이터 라인에는 최소한 TVS 또는 더 나은 광 분리가 필요합니다.

— Ignacio Vazquez-Abrams

현대 메인 보드는 다소 관대하다고 생각합니다. AVR로 땜질을 할 때 실수로 GND를 VCC에 연결했으며 시스템에 의해 장치의 연결이 끊어지는 것 외에 (예 : "장치 연결 끊김"소리가 나는 창) 아무 일도 일어나지 않았습니다. 직접 USB 연결 이 아님을 주목할 가치가 있습니다 . VCC는 ISP 케이블 (USB에서 가져옴)을 통해 제공되었으며 GND는 USB => 직렬 케이블을 통해 제공되었습니다.

— ThiefMaster

@ThiefMaster "어느 정도"-난 아직도 그것을 믿지 않을 것입니다. 표준 MicroUSB3 커넥터를 연결하는 과정에서 완전히 새로운 보드 (USB 포트 절반 사용 안함)를 튀겼습니다. 요점은 여전히 손상하기 쉽다는 것입니다.

— Bob

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어떤 상황에서도 마더 보드를 신뢰하여 사용자를 보호하지 마십시오. 5V 레일에 24V를 장착하면 메인 보드, 키보드, 마우스 및 기타 USB 주변 장치를

— 폭파시킬 수 있습니다

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이것은 허브 사용에 대한 Leon의 제안을 확장하는 것입니다.

USB 허브가 모두 같은 것은 아닙니다. 비공식적으로 몇 가지 "등급"이 있습니다.

저렴한 허브. 이들은 더 이상 USB 사양을 준수하지 않는 지점에 최적화되어 있습니다. 다운 스트림 포트의 + 5V 라인은 종종 컴퓨터에 직접 연결됩니다. 보호 스위치가 없습니다. 운이 좋으면 폴리 퓨즈 일 수도 있습니다.
편집 : 잘못 설계 된 USB 허브가 자신의 PC에 백 피드를 공급한다는 OP가 공감 하는 스레드 가 있습니다.
괜찮은 허브. 다운 스트림 + 5V는 과전류 보호 기능이있는 스위치를 통해 연결됩니다. ESD 보호가 일반적으로 존재합니다.
산업 허브. 일반적으로 TVS 및 재설정 가능한 퓨즈 형태로 상당한 과전압 보호 기능이 있습니다.
고립 된 허브. 업스트림 포트와 다운 스트림 포트간에 실제 갈바닉 절연이 있습니다. 절연 등급은 2kV ~ 5kV 인 경향이 있습니다. 다운 스트림 포트 (예 : 주전원 AC, 제세 동기, 대형 모터의 역기전력)에서 고전압이 발생할 수있는 경우 격리 된 허브가 사용됩니다. 격리 된 허브는 바닐라 조건에서 접지 루프를 끊는 데에도 사용됩니다.

사용할 대상은 예상 한 위협 유형에 따라 다릅니다.

전력선과 데이터 회선 간 단락이 우려되는 경우 적절한 허브를 사용할 수 있습니다. 최악의 경우 허브 컨트롤러는 희생되지만 랩톱의 포트는 저장됩니다.
+ 5V보다 높은 전압이 PC에 도달 할 우려가있는 경우 TVS 및 polyfuse로 구성된 과전압 보호 기능을 통해 허브를 강화할 수 있습니다. 그러나 나는 여전히 + 24V 정도의 비교적 낮은 전압에 대해 이야기하고 있습니다.
정말 높은 전압이 걱정된다면 절연 허브, 가스 방전관을 고려하십시오. 잃을 여유가있는 컴퓨터를 사용해보십시오.

— 닉 알레 세프
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동일한 허브에 연결된 다른 장비가 걱정된다면 어떻게해야합니까? 산업 허브로 충분할까요?

— user42875

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@ user42875 대답은 다음과 같습니다. 아마도 특정 허브와 예상되는 위협 수준에 따라 다릅니다. 특정 산업 허브의 사양을 확인해야합니다.

— Nick Alexeev

@NickAlexeev 알았지 만, 어떻게 "싼"허브와 "괜찮은"허브를 아마존에서 어떻게 차별화 할 수 있습니까? 그리고 왜 USB 아이솔레이터 (가장 저렴한 비용 arround 10 $)를 사용하지

— 않는가

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허브를 사용하십시오. 그것들은 상당히 저렴하며 장치가 무엇이든 USB 포트는 완벽하게 안전합니다.

— 레온 헬러
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글쎄, 아무것도 ... 그 허브는 단지 몇 kV 가치의 격리에 대해서만 평가된다;)

— Polynomial

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허브가 패시브 허브 인 경우 전원 핀이 PC 전원 라인에 직접 연결되거나 여전히 전원 절연을 제공합니까?

— alexan_e

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@Guido 나쁜 이야기. 당신의 선생님은 그가 무엇을하는지 몰랐습니다. 번개는 사업이없는 것처럼 민간 USB 허브를 뛰어 넘을 수 있습니다. 가스 방전 튜브 (GDT)를 통해 대부분의 전하를지면 (지구)으로 분로하고 TVS 제너로 남은 전하를 클램핑하여 적절한 낙뢰 보호를 수행합니다.

— Nick Alexeev

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생활을 위해 이것을하는 누군가로서, 저렴한 인라인 허브는 마더 보드가 합당한 단락 보호를 제공한다면 100 % 보호해야합니다. 우리는 부품에 대해 ESD 테스트를 수행 할 때에도 항상 사용하며 (15KV zaps는 매우 재미 있음) 한번도 폭파하거나 호스트 포트를 꺼내지 않았습니다.

저렴한 허브의 데이터 라인은 단순히 PC에 물리적으로 연결할 수 없습니다. 허브가 제공하는 4 또는 7 포트에 대한 통신을 분리하려면 사이에 허브 칩이 있어야합니다. USB는 이더넷과 같은 버스가 아닙니다. 여러 포트를 유선으로 연결하는 것은 너무 많은 신호가 DC 레벨을 기반으로하기 때문에 작동하지 않습니다. 이 허브 칩은 장치와 데이터 라인의 호스트 포트간에 거의 완벽한 보호 기능을 제공합니다.

힘은 다른 문제입니다. USB 5V 라인의 퓨즈로 USB 포트를 제한하는 마더 보드가 하나 있습니다. 다시 설정 가능한 polyfuse가 아니라 녹는 와이어 퓨즈입니다. 의도하지 않은 짧은 주요 마더 보드 수술이 필요했습니다. 전력은 문제를 일으킬 가능성이 가장 높은 영역입니다. 좋은 전원 공급 허브 (예 : 25 달러 상당)를 구입하고 제공된 어댑터를 사용하면 좋습니다.

정말 편집증이라면 USB는 호스트와 장치 사이에 최대 4 개의 허브를 허용합니다. 저렴한 4 가지 허브를 구입하여 연결하십시오.

행운을 빕니다

— 프랭크 슈왑
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여러 허브를 쌓아 올리면 또 다른 이점이 있습니다. USB 초기에는 호스트에서 허브가 하나 이상 떨어져 있으면 제대로 작동하지 않거나 전혀 작동하지 않는 장치를 보는 것이 드문 일이 아니 었습니다. 정기적으로 4 개로 테스트하면 지연 시간이 거의 없다고 가정합니다. 운영 안전성을 확신 한 후에는 허브 수가 더 적은 올바른 작동을 테스트하는 것도 잊지 마십시오.

— RBerteig

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프로토 타입 USB 하드웨어를 PC에 연결하는 사람은 또한 비정상적인 USB 소프트웨어 가 호스트 OS와 충돌 할 수 있다는 점에 유의 하십시오. Windows에서 USB 포트를 비활성화하는 데 문제가 있습니다 (재부팅 필요). 또한 잘못된 USB 데이터로 인해 OSX에서 커널 패닉이 발생하는 경우가 있습니다.

— David Poole

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아날로그 장치는 문제에 대한 두 개의 칩 솔루션을 제공하며 최대 12mbps의 USB 버스를위한 완전한 전원 및 데이터 격리 기능을 제공합니다.

http://www.ubasics.com/usb_isolator

전력-ADuM5000
데이터 -ADuM4160

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납땜 인두를 사용하지 않는 사람들이 쉽게 사용할 수 있도록 여러 평가 키트와 브레이크 아웃 보드가 있습니다.

— 아담 데이비스
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그리고 그가 처음 USB를 빌드하고 테스트 할 때 USB를 어떻게 보호

— 합니까?

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@Myforwik 그는 허브를 사용합니다!

— Ian Boyd

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무선 허브를 사용하십시오. 누군가가 무선 USB 허브를 통해 마더 보드를 튀길 수있는 USB 장치를 만드는 것을보고 싶습니다 ...

— 벤지 위비
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몇 센티미터 거리에서 10kV 테슬라 코일을 사용해 보시겠습니까?

— Elliott Frisch

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물론 그는 그것을 보길 원합니다. :)

— Paul Becotte

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@PaulBecotte UL의 보험업자. ;)

— Elliott Frisch

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@BenjiWiebe 그냥 ... 내가 처음에 USB 코드를 핫 접착제하자

— 엘리엇 프리 슈에게

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네온 사인 변압기를 가진 스파크 갭 코일 ; 재미있는 주말 프로젝트였습니다.

— Elliott Frisch

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(자체 구동 식) 허브를 사용하는 것이 좋습니다. 또한 시스템의 내장 USB 포트 대신 PC에서 USB 애드온 카드를 사용할 수있어 추가 보호 기능이 제공됩니다.

— 남자
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장치가 USB 포트의 전원을 사용하는 경우 간단한 허브가 수행합니다. 장치가 외부 전원 공급 장치를 사용하는 경우 격리를 사용하십시오. 나는 이것을 체험으로 이야기합니다. 맥북 프로의 USB 포트 중 하나가 외부 전원 공급 아두 이노 보드가있는 접지 루프로 인해 튀겨졌습니다. 다른 답변 중 하나는 저렴한 USB 절연을위한 훌륭한 솔루션입니다.

— 옐 버트
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