Stabilitas output USB + 5V

Jadi saya merancang perangkat yang seharusnya terhubung ke PC melalui USB dan menarik daya dari VBUS (+ 5v) dari USB.

Saya bertanya-tanya apakah saya perlu meletakkan regulator tegangan di antara + 5v dari USB dan mikrokontroler di perangkat saya. Saya sudah menguji perangkat ini di laptop saya sendiri dan berfungsi dengan baik. Tetapi saya tidak yakin apakah saya dapat membuat asumsi mengenai stabilitas VBUS pada komputer lain. Saya melihat beberapa desain Arduino dan mereka tampaknya tidak menempatkan pengatur tegangan ketika diaktifkan melalui USB.

Jadi aman untuk mengasumsikan bahwa +5v yang berasal dari koneksi USB PC cukup stabil?

The spesifikasi USB menyatakan bahwa 5V yang seharusnya + -5% di bawah beban, yang diterjemahkan menjadi 4.75v ke 5.25V. Koneksi daya yang sederhana akan menyediakan hingga 100 ma. (Hingga 500 ma dapat ditarik, tetapi Anda harus bernegosiasi untuk itu.).

Kebanyakan IC yang dirancang untuk 5v harus mengakomodasi variasi + -5% juga.

5 V VBUS jelas tidak stabil, dan biasanya akan bervariasi sesuai dengan beban komputer. Dalam produk audio USB, ini menciptakan semua jenis kebisingan, mungkin dari fluktuasi frekuensi audio yang disebabkan oleh kartu video, hard drive, dll. Untuk aplikasi ini, diperlukan regulator. Dengan mikro Anda, mungkin tidak masalah, tetapi jika Anda melakukan konversi analog ke digital, saya juga akan merekomendasikan regulator.

Spesifikasi USB mencantumkan penurunan terburuk pada 4.375 V pada perangkat, setelah hub yang ditenagai bus, dengan penurunan transien ke 4.07 V. Perlu diingat bahwa tidak setiap host USB mengikuti spesifikasi USB, sehingga bisa lebih buruk.

Wikipedia merangkum :

Ditetapkan bahwa konfigurasi perangkat dan fungsi berdaya rendah harus beroperasi hingga 4,40 V di port hub dengan USB 2.0 dan bahwa konfigurasi perangkat, daya rendah, dan fungsi berdaya tinggi harus beroperasi hingga 4,00 V di port perangkat dengan USB 3.0.

Asalkan Anda menggunakan komputer sebagai sumber, maka ya Anda dapat mengasumsikan bahwa 5V stabil.

Anda tidak dapat menganggap ini jika Anda menggunakan adaptor catu daya listrik dengan output USB, seperti yang disertakan dengan iPhone Apple.

Juga, untuk menggunakan regulator secara efektif, Anda harus memasok regulator dengan tegangan yang sedikit lebih tinggi daripada output regulator, jika tidak segera setelah Anda meletakkan beban di atasnya tidak akan ada 'tegangan cadangan' yang cukup untuk menarik dari untuk mempertahankan + 5V. (Saya tahu itu cara yang buruk untuk mengatakannya tetapi agak membuatnya lebih mudah untuk dipahami!).