VBus-Decoder/Adapter für den Raspberry Pi v1.3: Unterschied zwischen den Versionen
Chris (Diskussion | Beiträge) (Bilder hinzugefügt) |
Chris (Diskussion | Beiträge) (→BOM: P6SMB 15A auf P6SMB 15CA geändert - kann man nicht verkehrt herum einlöten) |
||
Zeile 86: | Zeile 86: | ||
| 1 || IC4 || LM393D || SO08 || LM 393 D SMD | | 1 || IC4 || LM393D || SO08 || LM 393 D SMD | ||
|- | |- | ||
− | | 1 || D3 || P6SMB | + | | 1 || D3 || P6SMB 15CA || SMBJ || P6SMB 15CA SMD |
|- | |- | ||
| 1 || X2 || RPI_UART+_CONDENSED || RPI_UNIV+_UART || RND 205-00655 | | 1 || X2 || RPI_UART+_CONDENSED || RPI_UNIV+_UART || RND 205-00655 | ||
Zeile 132: | Zeile 132: | ||
| 1 || IC4 || LM393D || SO08 || LM 393 D SMD | | 1 || IC4 || LM393D || SO08 || LM 393 D SMD | ||
|- | |- | ||
− | | 1 || D3 || P6SMB | + | | 1 || D3 || P6SMB 15CA || SMBJ || P6SMB 15CA SMD |
|- | |- | ||
| 1 || X2 || RPI_UART+_CONDENSED || RPI_UNIV+_UART || RND 205-00655 | | 1 || X2 || RPI_UART+_CONDENSED || RPI_UNIV+_UART || RND 205-00655 | ||
Zeile 146: | Zeile 146: | ||
</tab> | </tab> | ||
</tabs> | </tabs> | ||
− | |||
− | |||
=Hinweise= | =Hinweise= |
Aktuelle Version vom 8. September 2024, 11:54 Uhr
Dies ist ein Unterartikel von VBus-Decoder. Auf der Hauptseite gibt es weitere Informationen zum Thema.
Inhaltsverzeichnis
Motivation
Who's perfect?
Beim VBus-Adapter für den Raspberry Pi (und auch dem Nano) gibt es ein paar Unzulänglichkeiten, die jeweils ein Makeover der Leiterkarte erfordern.
Da die Beliebtheit des Raspberry Pis deutlich größer als ein Arghduino für solche Anwendungen ist, gibt es hierfür zuerst (oder überhaupt) eine neue Version.
Konkret handelt es sich um folgende Probleme, die mit der neuen Version behoben werden sollen:
- Keine gestapelten Bauteile mehr
- Hinreichend Eingangskapazität für mehr Zuverlässigkeit
- Größere Bauteile zur einfacheren Bestückung
- Rückkanal, um den Regler aktiv abfragen und parametrieren zu können
Änderungen
Aus dem MLCC-Kondensator wurde ein Elektrolyt, aktuell 100 µF, lässt sich bei Bedarf aber noch ein bisschen vergrößern.
Dieser wird nun über einen Widerstand am Gleichrichter angebunden um den Ladestrom (und dadurch die Spannungseinbrüche auf dem Bus) zu verkleinern. Ob die Kombination aus 470 Ohm und 100 Mikrofarad gut ist, muss sich noch zeigen.
Beim Spannungsregler ist der 3,3 V-Typ gekommen um zu bleiben. Dieser bietet neben dem etwas niedrigeren Preis den Vorteil, dass er auf der Eingangsseite einen größeren "Headroom" hat.
Die Neudimensionierung der Spannungsteiler basiert auf den Berechnungen von Version 1.2b.
Als Bestückoption gibt es nun auch einen Jumper, mit dem die Versorgung des Komparators ausgewählt werden kann - sollten die Referenzspannungen nach dem 3,3 V-Regler doch zu knapp werden, kann die Eingangsspannung des LDO verwendet werden. Offen ist natürlich, ob der zu erwartende Ripple in die Suppe spuckt.
Die diskreten Bauteile sind nun alle im 0805-Package, dadurch wurden weite Teile des Layouts umgeworfen. Wer möchte, kann natürlich auch welche im 0603-Package (oder mit ein bisschen Wollen sollte auch 1206 gehen) auf die Footprints packen.
Gänzlich neu ist der Rückkanal, die Dimensionierung dessen Bauteile erfolgte mit dem feuchten Finger in den Wind gehalten. Es ist eigentlich nichts besonderes zu erwarten, bei Bedarf kann allerdings einfach mit den Bauteilen gespielt werden.
Die Änderungen kommen allerdings mit ein paar Kompromissen:
- Die Leiterkarte wurde ein bisschen größer
- Die Power-LED für den VBus ist rausgefallen (kein Platz, unnötiger Verbraucher)
- Bei der Nutzung des Rückkanals ist...
- die Leiterkarte auf dem Pi Zero nur mit "Überhang" verwendbar
- keine galvanische Trennung möglich
BOM
Menge | Referenzen | Wert | Package | Reichelt Bestellcode |
---|---|---|---|---|
2 | C2, C8 | 100n | C0805 | X7R-G0805 100N |
1 | C6 | 100p | C0805 | NPO-G0805 100P |
1 | C5 | 100u/16V | PANASONIC_D | VF 100/16 K-D |
3 | R2, R6, R8 | 15k | R0805 | RND 0805 1 15K |
1 | X1 | 1751248 | 1751248 | AKL 059-02 |
2 | R9, R28 | 1k | R0805 | RND 0805 1 1,0K |
1 | C4 | 1n | C0805 | NPO-G0805 1,0N |
2 | R4, R7 | 2k2 | R0805 | RND 0805 1 2,2K |
1 | R12 | 330 | R0805 | RND 0805 1 330 |
2 | R3, R5 | 4k7 | R0805 | RND 0805 1 4,7K |
1 | C3 | 4u7 | C0805 | KEM X5R0805 4,7U |
1 | OK1 | 6N136 | DIL08 | 6N 136 |
1 | R1 | 15k | R0805 | RND 0805 1 15K |
3 | D1, D2, D5 | BAV99 | SOT23 | BAV 99 NXP |
1 | Q1 | BSS138 | SOT23 | BSS 138 SMD |
1 | IC4 | LM393D | SO08 | LM 393 D SMD |
1 | D3 | P6SMB 15CA | SMBJ | P6SMB 15CA SMD |
1 | X2 | RPI_UART+_CONDENSED | RPI_UNIV+_UART | RND 205-00655 |
1 | IC1 | TS5205CX533 | SOT23-5 | TS 5205 CX533 |
1 | LED1 | or | CHIP-LED0805 | LED EL 0603 OR |
Menge | Referenzen | Wert | Package | Reichelt Bestellcode |
---|---|---|---|---|
3 | R10, R11, R15 | 0 | R1206 | RND 0805 1 0 |
2 | C2, C8 | 100n | C0805 | X7R-G0805 100N |
1 | C6 | 100p | C0805 | NPO-G0805 100P |
1 | C5 | 100u/16V | PANASONIC_D | VF 100/16 K-D |
5 | R2, R6, R8, R13, R14 | 15k | R0805 | RND 0805 1 15K |
1 | X3 | 1751248 | 1751248 | AKL 059-02 |
1 | R28 | 1k | R0805 | RND 0805 1 1,0K |
1 | C4 | 1n | C0805 | NPO-G0805 1,0N |
2 | R4, R7 | 2k2 | R0805 | RND 0805 1 2,2K |
1 | R12 | 330 | R0805 | RND 0805 1 330 |
2 | R3, R5 | 4k7 | R0805 | RND 0805 1 4,7K |
1 | C3 | 4u7 | C0805 | KEM X5R0805 4,7U |
3 | D1, D2, D5 | BAV99 | SOT23 | BAV 99 NXP |
3 | Q1, Q2, Q3 | BSS138 | SOT23 | BSS 138 SMD |
1 | IC4 | LM393D | SO08 | LM 393 D SMD |
1 | D3 | P6SMB 15CA | SMBJ | P6SMB 15CA SMD |
1 | X2 | RPI_UART+_CONDENSED | RPI_UNIV+_UART | RND 205-00655 |
1 | IC1 | TS5205CX533 | SOT23-5 | TS 5205 CX533 |
1 | LED1 | or | CHIP-LED0805 | LED EL 0603 OR |
Hinweise
- Bitte nur die Bauteile bestücken, die in der BOM für die jeweilige Variante angegeben sind. Mehr hilft nicht mehr, sondern kann zu Fehlfunktionen führen.
- R14 in der Direktvariante sollte nicht bestückt werden oder zumindest in Pull-up-Konfiguration umgebaut werden. Sonst kann (und wird) es passieren, dass der VBus bei nicht angeschlossenem Tx dauerhaft kurzgeschlossen wird. (Danke an Heiko für den Hinweis!)
- R1 sollte einen Wert ab ca. 12k haben, damit der Low-Pegel auch wirklich 0 erreicht.
- Aktuell ist nur die optoisolierte Version getestet
- selbst bei "nur" 1,2 mm dickem FR4 würde ich nicht empfehlen, die Leiterkarte an den perforierten Kanten zu brechen. Besser sägen oder mit einer Trennscheibe arbeiten.
- Nicht vergessen, JMP1 zu bestücken oder zumindest die entsprechende Lötbrücke zu setzen.
Leiterkarten
Es gibt noch unbestückte Leiterkärtchen. Wer eine will, kann sich gerne bei mir melden.
Downloads
- Datei:Vbuspi 1.3.zip EAGLE-Dateien Adapter v1.3 für den Raspberry Pi