Стабильность выхода USB + 5V

Поэтому я проектирую устройство, которое должно подключаться к ПК через USB и получать питание от VBUS (+ 5 В) USB.

Мне интересно, нужно ли мне поместить регулятор напряжения между + 5 В от USB и микроконтроллера на моем устройстве. Я протестировал это устройство на своем ноутбуке, и он отлично работает. Но я не уверен, что смогу сделать какие-либо предположения относительно стабильности VBUS на других компьютерах. Я посмотрел на некоторые конструкции Arduino, и они, кажется, не устанавливают какой-либо регулятор напряжения, когда он питается от USB.

Так можно ли предположить, что напряжение + 5 В, поступающее от USB-соединения ПК, достаточно стабильно?

Спецификация USB гласит, что напряжение 5 В предполагается под нагрузкой + -5%, что соответствует 4,75 В до 5,25 В. Простое подключение питания обеспечит до 100 мА. (Можно нарисовать до 500 мА, но вы должны договориться об этом.)

Большинство микросхем, рассчитанных на 5 В, должны также учитывать отклонения + -5%.

VBUS на 5 В определенно нестабилен и обычно зависит от нагрузки компьютера. В аудиоустройствах USB это создает всевозможные шумы, предположительно из-за колебаний звуковой частоты, вызванных видеокартами, жесткими дисками и т. Д. Для этих приложений необходим регулятор. С вашим микро, это, вероятно, не имеет значения, но если вы делаете какой-либо вид аналого-цифрового преобразования, я бы также рекомендовал регулятор.

В спецификации USB указано наихудшее падение напряжения на 4,375 В на устройстве после концентратора с питанием от шины, с кратковременным падением до 4,07 В. Имейте в виду, что не каждый USB-хост соответствует спецификации USB, поэтому может быть и хуже.

Википедия резюмирует :

Указано, что конфигурация устройств и функции с низким энергопотреблением должны работать до 4,40 В на порту концентратора по USB 2.0, а функции конфигурации устройств, с низким энергопотреблением и с высоким энергопотреблением должны работать до 4,00 В на порту устройства. по USB 3.0.

Если вы используете компьютер в качестве источника, то да, вы можете считать, что 5V стабильно.

Вы не можете этого допустить, если используете адаптер сетевого питания с выходом USB, например, тот, который поставляется с Apple iPhone.

Кроме того, для эффективного использования регулятора вы должны подать на регулятор немного более высокое напряжение, чем на выходе регулятора, в противном случае, как только вы положите на него нагрузку, не будет достаточно «запасного напряжения» для его извлечения для поддержания + 5V. (Я знаю, что это плохой способ сказать это, но это немного облегчает понимание!).