최근에는 대부분의 주변기기가 USB 인터페이스를 이용해서 다양한 종류의 USB 장치가 컴퓨터에 연결되는 경우가 많다. 그런데 항상 아답터를 꼽아놓으면 사용하지 않는 경우에도 전력을 소모하게 되고 그렇다고 매번 사용할 때 마다 플러그를 뽑는것도 귀찮다.

그래서 컴퓨터의 USB포트에서 나오는 전원을 일종의 스위치로 이용해서 컴퓨터가 켜지면 자동으로 USB 장치의 전원을 켜 주고 컴퓨터가 꺼지면 USB 장치의 전원도 같이 꺼지는 회로를 생각해 보았다.

바로 이전의 포스트에서 만든 110/220V 전원 스위칭 모듈(이것 역시 저렴한 비용으로 간단하게 만들 수 있다.)을 사용하면 별도의 추가 회로 없이 USB 케이블에 커넥터만 만들어 주는 것만으로 쉽게 해결된다. 물론 아무 소프트웨어도 필요없고 단순히 USB 포트의 5V 전원만 사용하기 때문에 (너무나 당연한것이지만) OS의 종류나 컴퓨터 기종에 아무 상관없이 모든 경우에 사용할 수 있다. :)


110/220V 전원 스위칭 모듈을 만들었다면 케이블 제작에 필요한 부품은 다음과 같다.

- USB type A male connector

- USB type A female connector

- 2 pin connector

USB 커넥터의 핀 순서를 먼저 정확하게 확인해준다.

Male connector의 핀 순서이다.

Female connector의 핀 순서이다.

케이블은 D+, D- 신호는 그냥 pass-through하고 Vcc와 GND만 전원 스위치 모듈의 입력으로 넣어주면 된다.



이렇게 만든 케이블의 오른쪽 커넥터는 컴퓨터에, 왼쪽 커넥터에 USB장비 케이블을 연결하고 2 pin 커넥터를 전원 스위치 모듈의 입력에 연결해 주면 된다. 그리고 해당 USB장비의 아답터를 전원 스위치 모듈에 꼽아주면 된다.

위의 그림처럼 연결되어 있는 것을 아래와 같이 연결해주면 된다.

그리고 어짜피 컴퓨터 전원을 사용하는 장비는 이 커넥터가 필요없고 외부아답터를 사용하는 장비는 USB포트에서 많은 전류를 끌어쓰지 않기 때문에 전원 스위치 모듈의 opto-coupler가 약간의 전류를 먹는 정도는 문제가 되지 않는다.

* 컴퓨터의 BIOS 셋팅에서 컴퓨터 전원이 꺼져도 USB포트로 전류를 흐르게 할 수 있는 옵션이 있는데 이 옵션이 선택되어 있으면 이 회로는 동작을 하지 않는다. 즉, 컴퓨터가 꺼져도 USB장비의 전원은 꺼지지 않게 된다.

Posted by nautes

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iPhone 3G와 새로 나온 iPod Touch의 경우 케이블을 컴퓨터의 usb포트에 연결하거나 같이 포함되어 있는 충전기를 사용하지 않으면 충전이 되지 않는다.

원인은 변경된 충전회로 때문이다.


200811222311.jpg

위 사진은 iPhone의 회로인데 빨간색으로 표시 된 칩이 Linear Technology의 LTC 4066 USB Power Controller and Li-Ion Linear Charger이다. 즉 아이폰의 배터리 충전과 사용을 컨트롤하는 칩이다.

여기서 문제는 USB 전원을 사용할 경우가 되는데 USB포트에 500mA의 전류가 공급되는 경우에만 USB 전원을 사용하게 된다. 하지만 USB 케이블을 컴퓨터에 연결하는 것 만으로 컴퓨터가 바로 500mA를 공급해 주는게 아니고 enumeration이라는 과정을 거치며 USB장치(여기서는 아이폰)와 컴퓨터간에 정해진 절차(즉 컴퓨터가 아이폰에게 '너 전류가 얼마나 필요해?'라고 물어보고 아이폰이 500mA라고 알려줘야 그에 맞는 전류를 공급해준다.)를 거친 후에야 컴퓨터가 그 포트에 500mA의 전류를 흘려주게 된다. 이 절차 후에 컴퓨터가 충분한 전류를 공급해 줄 때부터 LTC 4066은 USB 전원을 사용해서 충전을 하게 된다.

그런데 일반 외부 아답터를 사용하는 경우는 처음부터 필요한 전류를 항상 공급해주지만 LTC 4066에 그 사실을 알려주지 않으면 LTC 4066은 USB 포트의 전원을 사용할 수가 없다. 이 사실을 알려주기 위해서는 LTC 4066의 HPRW(pin 13)과 WALL(pin 20) 핀을 1.25v이상으로 풀-업(pull-up) 해주면 된다.

200811222322.jpg


200811222323.jpg

아이폰에서는 이 두 핀이 USB 커넥터의 D+, D-에 연결되어 있다. 즉 USB 케이블의 +(USB커넥터의 1번 핀)에 5V를 공급해주고 D+, D-핀을 1.25v이상으로 풀업 해 주면 아이폰은 USB 포트를 통해 공급되는 전원을 사용해서 충전을 할 수 있게 된다.

200811222326.jpg

즉 아래와 같은 회로를 만들어주면 된다.


iphone-chg.jpg


다음 포스트에서 실제 제작방법을 볼 수 있다.

(DIY) 아이폰/아이팟 터치 충전회로 제작.

Posted by nautes

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  1. 2009.12.26 15:53

    이제 까지 궁금하게 생각했던 점을 시원하게 풀어주신 좋은 정보 감사합니다.

    iPod Touch 1세대도 PC에 연결된 자체전원이 있는 USB HUB에 연결 시 PC가 켜진 상테에만 iPod Touch가 충전이 되고 PC를 끄면 USB HUB의 자제전원이 iPod Touch를 충전하기에 충분한데도 충전이 되지 않더구요. 1세대 iPod Touch도 이 이유 때문일까요?
    그렇다면, 1세대 iPod Touch도 이것으로 충전이 될까요?

  2. 2010.11.07 22:38

    아 정말 멋있습니다.

  3. 2010.12.14 16:46

    HPWR핀 에 5V인가해 줘도 되겠네염. VBus에 50K달고 Pull-up 으로만 연결해도 큰 문제는 안될 것 같습니다만

  4. 2011.06.14 18:49

    좋은 글 감사합니다. 제가 이글 퍼가도 되죠?

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