USB: Signal und Spannung trennen?

Hallo,

was Du da machen möchtest entspricht nicht der USB Spezifikation. Daher kann es funktionieren, muss aber nicht.

Die USB Spezifikation unterscheidet zwei Typen von USB Geräten: "Self powered devices" und "Bus powered devices".
Mit "Self powered" sind Geräte gemeint, welche über ein eigene Stromversorgung verfügen und nur die Datenübertragung per USB geschieht. "Bus powered" sind Geräte, die nicht über eine eigene Stromversorgung verfügen und aus dem Computer versorgt werden. Ein typischer Vertreter dieser Geräteart sind Computertasterturen.

Deine Kamera dürfte ein "Bus powered" Gerät sein. Wenn ein solches Gerät an die USB Buchse angesteckt wird, darf es nur einen recht kleinen Strom ziehen. Dieser dient lediglich zur Versorgung des internen USB-Controllers. Dieser meldet nun mit dem USB-Host (dein PC) den Wunsch wie viel Strom das Gerät zum Betrieb benötigt. Der USB-Host entscheidet nun anhand des Strombedarfs anderer angeschlossener USB Geräte, ob er diesen Strom bereitstellen kann. Wenn noch genügend Reserven vorhanden sind wird dem USB-Device die Erlaubnis erteilt die Stromverbrauchenden Funktionen einzuschalten. Das Gerät kann nun verwendet werden.

Die Frage ist nun, wie ein USB-Host reagiert, wenn ein Gerät zwar hohen Strombedarf anmeldet, diesen aber nicht abruft wie es bei Deiner Schaltung der Fall sein würde?

Abgesehen von der Theorie gibt es aber auch eine ganz praktische Lösung für dein Problem, die auch konform der USB Spezifikation ist. Verwende ein "Powered USB Hub". Der Hub meldet sich an deinem PC als "Self powered device" an und die Kamera meldet sich am Hub wie gehabt als "Bus powered device" an. Die Stromversorgung der Kamera erfolgt dann durch den Hub.

Viele Grüße,
Roland

Hallo Hans

ich nutze das genauso wie Roland es vorgeschlagen hat.
Zwischen Laptop und ASI120MM habe ich einen Hub mit eigener Stromversorgung hängen.
Funktioniert beim Guiding prima.

Max. Framerate ist ja nicht das Thema bei Deiner Anwendung.

Bei mir läuft sogar noch die Canon mit über den Hub.

Grüße
Volker

Hallo Hans

also mein Hub will 5V (also die USB Spannung) am Eingang.

Sprich das Netzteil sitzt extern. Das hab ich genutzt um das 220V Netzteil gegen ein 12V KFZ auszutauschen.

Grüße
Volker

Hallo Hans,

ich hab den USB 2.0 HUB von Hama (Nr. 78472).

Grüße
Volker

Hallo,

Deine Frage verwundert mich. Ich ging davon aus, dass der Hub und die Kamera aus der einen Powerbank und der Tablet-PC aus der Anderen versorgt wird. Deiner Frage entnehme ich nun, dass dieser Schluss wohl falsch war und die einzige USB Buchse des Tablet-PC sowohl zum Laden, als auch zur Ansteuerung der Kamera dient. Ist dies der Fall?

Stutzig macht mich auch Deine Frage nach einem Hub mit 5 Volt Versorgungsspannung. Bei einer Powerbank dachte ich an einen Bleiakku, welcher zusammen mit einer Zigarettenanzünderbuchse in einem Schicken Plastikgehäuse verbaut ist. Daher hätte ich zu einem Hub mit einem Versorgungsspannungsbereich von etwa 9 bis 15 Volt geraten.

Welchen Energiegehalt (in Wattstunden) hat eine Powerbank?
Die Kamera darf, wenn sie über USB versorgt wird nicht mehr als 2.5 W benötigen.
Den Eigenverbrauch eines Hubs schätze ich auf weniger als 500 mW.
Den Tablet-PC kann ich schwer schätzen. Was steht im Datenblatt?

Viele Grüße,
Roland

Hallo,

in diesem Fall hilft wohl nur noch ausprobieren, da diese Verschaltung in der USB Spezifikation nicht vorgesehen ist.

Eigentlich soll der USB-Host (Tablet) die USB Devices mit Strom versorgen. Die Erweiterung zum Laden von Mobiltelefonen wurde erst später hinzugefügt. Da das Laden eines Akkus mit den USB üblichen 500 mA zu lange dauern würden, gibt es die Möglichkeit spezielle hochstomfähige USB Ports in einen Zustand zu versetzen, in dem sie mehr Strom abgeben. Dies handeln beide Teilnehmer über die Datenleitungen aus.

Da in deiner anfangs angedachten Schaltung nun die Datenleitungen für die Kamera verwendet werden und die Spannungsversorgung vom Power-Pack kommt, dürfte das Tablett nach Spezifikation nach dem Anstecken im besten Fall nur maximal 100 mA ziehen, da die Gegenstelle fehlt, die das Tablet für den hohen Strom freischaltet. Dies dürfte zur dauerhaften Versorgung des Tablets zu wenig Leistung sein.

Allerdings kann es noch schlimmer kommen. Wenn sich die USB Schnittstelle des Tablets im Host-Mode befindet muss sie nach Spezifikation eigentlich die angeschlossenen Devices mit Strom versorgen. Wenn keine vernünftige Schutzbeschaltung vorhanden ist, kann der USB Port dann sogar kaputt gehen, wenn nun von außen eine Spannung angelegt wird. Die Micro-USB Stecker haben extra einen 5. Pin, um dem Gerät mitzuteilen, ob es sich um ein Host-, oder um ein Device-Anschlusskabel handelt.

Kommt man irgendwie an den Akku des Tablet PCs ran? Wenn man diesen ausbaut und stattdessen einen DC/DC Wandler anschließt ließe sich das Problem umgehen.

Viele Grüße,
Roland

Hallo Hans,

oh das hab ich wohl auch falsch verstanden.

Eine andere Möglichkeit ist noch mit einer Steuerelektronik
einen Batterieumschalter zu machen.

Sprich beide Powerbanks hängen am Hub und die Elektronik schält die Powerbank um, wenn die erste leer ist.

Leider kann ich Dir dazu aber keine praktischen Erfahrungswerte mitteilen. Hab mich seinerzeit für einen großen Bleigel Akku und das Schleppen entschieden[:o)].

Grüße
Volker