USBデバイスの開発中にPCのUSBポートを保護するには、どのような対策が必要ですか？

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PICマイクロコントローラーを使用してUSB 1.1デバイスの開発を開始します。このプロセスの間、PCのUSBポートの1つをブレッドボードに接続したままにします。私のPCのUSBポートを短絡させたり、データ線を相互に接続したり、誤って電源線を接続したりしたくないのです。 $\pm$

USBポートを保護するにはどうすればよいですか？標準のUSBポートには短絡保護機能が組み込まれていますか？ダイオード、抵抗器、ヒューズをいくつかのピンにオン/スルー/接続する必要がありますか？

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usb protection

— hkBattousai
ソース

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VCCでリセット可能なヒューズを使用することは、正しく評価されていると仮定すると、良いスタートです。しかし、私は彼らがデータラインでどのように働くかについて話すことはできません。

— 多項式

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データラインには、少なくともTVS、またはさらに優れたオプトアイソレーションが必要です。

— イグナシオバスケス-アブラムス

現代のメインボードは多少耐性があると思います。AVRをいじくり回すと、誤ってGNDをVCCに接続し、デバイスがシステムによって切断された（つまり、Windowsが「デバイス切断」音を再生した）以外は何も起こりませんでした。それは直接の USB接続ではなかったことは注目に値するかもしれません。VCCはISPケーブル（USBから取得）を経由し、GNDはUSB => serialケーブルを経由します。

— シーフマスター

@ThiefMaster "やや"-私はまだそれを信用しません。標準のMicroUSB3コネクターを接続する過程で、新しいボード（USBポートの半分を無効にする）を揚げました-誤っていくつかのピンをショートさせたに違いありません。ポイントは、損傷しやすいということです。

— ボブ

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いかなる状況でも、マザーボードを信頼してあなたを保護しないでください。

— 24Vを

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これは、ハブを使用するというレオンの提案を拡張することです。

USBハブはすべて同じように作成されるわけではありません。非公式には、いくつかの「グレード」があります。

安いハブ。 これらは、USB仕様に準拠しなくなるまでコストが最適化されます。多くの場合、ダウンストリームポートの+ 5Vラインはコンピューターに直接配線されます。保護スイッチなし。運が良ければポリヒューズかもしれません。
編集： これは、不適切に設計されたUSBハブが自分のPCをバックフィードしていることをOPが説明しているスレッドです。
まともなハブ。 ダウンストリームの+ 5Vは、過電流保護機能を備えたスイッチを介して接続されています。通常、ESD保護が存在します。
産業ハブ。 通常、TVSおよびリセット可能なヒューズの形で、かなりの過電圧保護があります。
分離ハブ。 アップストリームポートとダウンストリームポートの間には実際のガルバニック絶縁があります。絶縁定格は2kV〜5kVになる傾向があります。絶縁されたハブは、非常に高い電圧がダウンストリームポートから供給される場合に使用されます（たとえば、主電源AC、除細動器、大型モーターからの逆起電力）。絶縁ハブは、バニラ状態でグランドループを切断するためにも使用されます。

使用するものは、予想している脅威の種類によって異なります。

電力線とデータ線間の短絡が心配な場合は、適切なハブを使用できます。最悪の場合、ハブコントローラーは犠牲になりますが、ラップトップのポートを節約します。
+ 5Vを超える電圧がPCに到達する可能性がある場合は、TVSとポリヒューズで構成される過電圧保護を備えたハブを強化できます。しかし、私はまだ+ 24Vのオーダーの比較的低い電圧について話しています。
本当に高電圧が心配な場合は、絶縁ハブ、ガス放電管を検討してください。失う余裕のあるコンピューターの使用を検討してください。

— ニック・アレクセエフ
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同じハブに接続されている他の機器について懸念がある場合はどうなりますか？産業用ハブで十分ですか？

— user42875

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@ user42875答えは次のとおりです。おそらく、特定のハブと予想される脅威レベルに依存します。特定の産業ハブの仕様を確認する必要があります。

— ニック

@NickAlexeevわかりましたが、Amazonで「安い」ハブと「まともな」ハブを具体的にどのように区別しますか？そして、なぜusbアイソレーターを使用しないのか（最も安いコストは約10ドル）

— JinSnow

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ハブを使用します。彼らは非常に安価であり、あなたのUSBポートはあなたのデバイスが何をしていても完全に安全です。

— レオン・ヘラー
ソース

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まあ、何も ...それらのハブは、絶縁の数kVの価値しかありません;）

— 多項式

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ハブがパッシブハブである場合、電源ピンはPCの電源ラインに直接接続されますか、それとも電源を分離しますか？

— alexan_e

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@Guido悪い話。あなたの先生は彼が何をしていたのか知りませんでした。Lightningは、ビジネスのように民間のUSBハブを飛び越えることができます。適切な雷保護は、ガス放電管（GDT）を介して大部分の電荷を接地（アース）にシャントし、TVSツェナーで残りの電荷をクランプすることによって行われます。

— ニックアレキセフ

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生活のためにこれを行う人として、マザーボードが適切な短絡保護を提供している場合、インラインの安価なハブは100％の保護を提供するはずです。部品のESDテストを行っているときでも（15KVのザップはかなり面白い）、それらを常に使用しており、爆破したり、ホストポートを取り出したりすることはありません。

安価なハブからのデータ回線を単に物理的にPCに接続することはできません-ハブが提供する4ポートまたは7ポートの通信を分離するには、ハブチップが必要です。USBはイーサネットのようなバスではありません-複数のポートをワイヤで接続することは、信号の多くがDCレベルに基づいているため、単に機能しません。このハブチップは、デバイスとデータ回線のホストポート間のほぼ確実な保護を提供します。

電力は別の問題です。リセット可能なポリヒューズではなく、溶融ワイヤヒューズである、USB 5Vライン上のヒューズで現在USBポートを制限しているマザーボードが1つありました。意図しない短絡には、大規模なマザーボードの手術が必要でした。電力は、問題を引き起こす可能性が最も高い領域です。優れたパワードハブ（たとえば25ドル相当）を購入し、付属のアダプターを使用すれば、準備完了です。

あなたが本当に妄想している場合、USBはホストとデバイス間に最大4つのハブを許可します。4種類の安価なパワードハブを購入し、それらを一列に並べて、購入しましょう。

幸運を

— フランク・シュワブ
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複数のハブをスタックすることには別の利点があります。USBの初期の頃は、ホストから複数のハブが離れていてもうまく機能しないデバイスやまったく機能しないデバイスを目にすることは珍しくありませんでした。定期的に4つのテストを行うと、遅延に関する多くの仮定が揺らぐはずです。運用上の安全性に自信が持てたら、ハブの数を減らして正しい動作をテストすることも忘れないでください。

— RBerteig

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プロトタイプUSBハードウェアをPCに接続する人としても、不安定なUSB ソフトウェアがホストOSをクラッシュさせる可能性があることに注意してください。WindowsでUSBポートを無効にすると問題が発生します（再起動が必要です）。また、OSXは不正なUSBデータが原因でカーネルパニックを起こすことがあります。

— デビッドプール

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アナログデバイスは、問題に対する2チップソリューションを提供し、最大12 mbpsのUSBバスにフルパワーとデータ分離を提供します。

http://www.ubasics.com/usb_isolator

消費電力
-ADuM5000データ-ADuM4160

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はんだごてが苦手な人のためにこれらを使いやすくするための評価キットとブレイクアウトボードがいくつかあります。

— アダム・デイビス
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そして、彼がこれを構築して初めてテストするとき、彼はどのようにUSBを保護しますか

— ;

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@Myforwik彼はハブを使用します！

— イアン・ボイド

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ワイヤレスハブを使用します。誰かがワイヤレスUSBハブを介してマザーボードを揚げることができるUSBデバイスを作成したいのですが...

— ベンジウィーベ
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10 kVテスラコイルを数センチの距離で試してみませんか？

— エリオットフリッシュ

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もちろん、彼はそれを見たいと思うでしょう。:)

— ポールベコット

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@PaulBecotte ULの引受人。;）

— エリオット・フリッシュ

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@BenjiWiebeだけ...私が最初にそれにUSBコードをホットのりましょう

— エリオット・フリッシュ

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ネオンサイン変圧器を備えたスパークギャップコイル。楽しい週末プロジェクトでした。

— エリオットフリッシュ

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（自己給電式）ハブを使用することをお勧めします。また、システムの内蔵USBポートの代わりにPCでUSBアドオンカードを使用することもできます。これにより、さらに保護が提供されます。

— ジョン
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作成しているデバイスがUSBポートの電力で動作している場合は、単純なハブで実行できます。デバイスが外部電源を使用する場合は、絶縁を使用してください。私はこれを経験によって話します。Macbook ProのUSBポートの1つは、外部電源のarduinoボードを備えたグラウンドループで揚げられています。他のanwserの1つには、低コストのUSB分離に適したソリューションがあります。

— ジェルバート
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