Внимание

Этот блог переехал по адресу yktoo.com/ru/

Attention

This blog has moved to yktoo.com/en/

January 31, 2014

Подключаем питание к USB-концентратору ~ How to add an external power supply to a USB hub

Я долго и упорно искал USB-концентратор (по-гиковски «хаб») с подходящим под мой iMac дизайном. Для обладателя «Аймака» USB-хаб — вещь совершенно необходимая, потому что эппловское решение разместить вообще все порты, включая даже гнездо для наушников, на задней стенке — апофеоз дизайнерского идиотизма.

В конце концов нужный мне девайс обнаружился в магазине Hema, четырёхпортовый USB-концентратор в корпусе из самого настоящего алюминия, выглядящем точь-в-точь как корпус iMac:
I've been looking for quite a while for a USB hub that would match the design of my iMac. For those who own an iMac a USB hub is a must-have, since Apple have moved all available ports, including even the headphone one, to its back side. Which is in my opinion a typical example of design gone totally wrong.

At last I found a cute four-port device in a Hema store, in an anodised aluminium finish that looked exactly like iMac's:


Но немедленно обнаружилась проблема: устройства, потребляющие много энергии, навроде внешнего диска с питанием от USB-порта, постоянно выдавали ошибки чтения/записи. Питания, подводимого по тонкому проводку, оказалось недостаточно для стабильной работы устройств.

However it had a major downside. Devices that draw considerable power from the USB port, like USB-powered hard drives, would report read-write errors all the time. That's because the power provided by the hub via its thin cable wasn't sufficient for them to operate properly.
Изучение имеющегося у меня хаба с внешним источником питания показало, что принцип его «активации» очень прост: +5 В от компьютера подключается к хабу через диод, а от внешнего источника — напрямую. Таким образом, хаб может работать как в пассивном, так и в powered-режиме.

Вот принципиальная схема с необходимыми изменениями:
I've spent some time researching a powered USB hub that I had, and discovered that the external power supply is directly connected to the hub's logic, whereas the VCC line from the computer is connected via a diode. This way the hub can operate both in powered or passive mode.

Here's the schematic of the amended version:


Внесённые изменения отмечены красным цветом. Диод включается в разрыв провода питания, поступающего от компьютера; диод должен быть рассчитан на номинальный ток в 2 А. Со стороны USB-портов (выходов) концентратора очень желательно добавить один-два электролитических конденсатора на 100 мкФ, которые будут сглаживать броски напряжения при подключении и работе внешних устройств.

The required changes are marked red. The diode is inserted in the power line connected to the computer; it must be rated at least 2 A. It's a good idea to connect one or two 100 µF electrolytic capacitors at the port (output) side of the hub to smoothen voltage surges caused by external devices.

Диод смонтирован прямо на USB-кабеле:
The diode is mounted right on the USB-cable:


Оплётки обоих кабелей также соединяются, и вся конструкция аккуратно обматывается изолентой.

Я заменил USB-кабель концентратора на более надёжный, в двойной оплётке, и вывел его сзади, а не справа. Вот хаб, установленный на подставке iMac:
The shields of both cables are interconnected. The whole unit is to be secured with insulating tape.

I replaced the original hub's USB cable with a more robust double-shielded version and moved it to the back of the hub from its side. Here's the hub attached to the iMac's foot:


Вместо традиционной схемы, когда разъём-«мама» питания монтируется в корпусе хаба, я предпочёл использовать стандартный USB-штеккер, включаемый в самый обычный адаптер с USB-выходом (желательно использовать адаптер на ток не менее 2 А):
Instead of the conventional female power connector installed in the hub I used a standard USB plug, which can be connected to any AC-DC adapter equipped with a USB socket (I recommend using a 2 Ampere rated adapter):


После модификации хаб работает без проблем с внешними дисками, а также позволяет заряжать устройства при выключенном компьютере.
After the alteration the hub works fine with USB-powered hard drives and can charge other devices when the computer is off.