USB Consumo de energia em espera v. ativo

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Estou tentando calcular um orçamento de energia para um dispositivo alimentado por bateria que estou produzindo.

Eu tenho um hub USB com 4 portas. Cada porta tem um dispositivo que precisa de comunicações (ou seja, nenhuma delas é para carregar ou executar qualquer tipo de dispositivo eletromecânico). Eu meço a corrente na fonte de 12V para o hub.

Em espera, meço 146 mA @ 12V. Quando o hub está ativo, eu meço o mesmo.

Eu tenho código que controla as comunicações, portanto não deve haver comunicação em espera.

Wikipedia (e outros posts) dizem que o USB3.0 aloca energia em unidades de 150mA @ 5V. A partir disso, eu esperaria no mínimo ver 150mA x 4 portas = 600mA quando ativo. Isso deve aparecer em uma mudança de 250mA @ 12V na entrada de energia.

Alguém pode explicar o que está acontecendo aqui? Por que está ativo o mesmo que espera? E por que é menor do que o esperado?

    
por Cosmotion 12.05.2017 / 04:27

1 resposta

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Não existe algo como "standby" no framework USB. Há o estado SUSPEND e vários estados de links ativos com vários graus de gerenciamento de energia.

Novamente, ninguém "aloca" nada como os 150 mA. O 150 mA em USB3 é um mínimo obrigatório de 5 V, e os dispositivos "ativos" podem levar o que precisarem, até 900 mA. Ou menos. Tudo depende de "dispositivos". Portanto, é ilógico esperar um consumo de 150 mA x 4, especialmente a partir de um dispositivo composto com 4 funções incorporadas.

Se o driver do host parar de se comunicar com todos os quatro dispositivos downstream, isso não significa que todos os links entrarão automaticamente em estados de baixa energia; o driver host deverá FORÇAR cada link em estados de baixa energia. Dispositivos na estrutura USB 3.0 também podem solicitar e transformar seus respectivos links em estados U1 e U2, mas devem estar habilitados para isso. Mas não no U3. E novamente, o silício controlador ainda estará ativo. Para entrar em "true SUSPEND" (U3), o host deve forçar todos os links para os estados U3 (SUSPEND).

No entanto, se você estiver criando um dispositivo composto auto-alimentado (hub + dispositivos), não há requisitos específicos para seu próprio consumo, nem para o projetista, seja para economizar energia e em que grau. Mesmo se o link upstream for forçado para o U3, o dispositivo auto-alimentado pode fazer o que quiser, é até "certificação verde" ou qualquer requisito para torná-lo mais experiente.

Neste caso em particular, o dispositivo composto não foi forçado para o estado U3 pelo host, ou o próprio dispositivo ignora o estado do link upstream e não faz nada para alterar seu consumo de energia.

No geral, o gerenciamento de energia do USB foi historicamente um desafio para o software do sistema e, por anos, esse recurso foi desativado na estrutura USB3. Mesmo na estrutura USB2 ainda existem falhas e incompatibilidades, basta mencionar o conselho freqüente para o modo "desativar a suspensão seletiva".

    
por 12.05.2017 / 21:13