Какие меры следует принять для защиты USB-портов моего ПК во время разработки USB-устройства?

Это будет предложение Леона использовать хаб.

Концентраторы USB не все созданы равными. Неофициально существует несколько «оценок»:

1. Дешевые хабы. . Это оптимизированная стоимость до такой степени, что они больше не соответствуют спецификации USB. Часто линии +5 В портов ниже по потоку подключаются непосредственно к компьютеру. Нет защитных переключателей. Может быть, полифьюза, если повезет.
   изменить: Вот поток , где OP справляется с тем, что ненастроенный USB-концентратор поддерживает его ПК.
2. Достойные концентраторы. Нижний канал + 5 В подключается через переключатель с защитой от перегрузки по току. Обычно присутствует защита от ESD.
3. Промышленные хабы. Обычно существует респектабельная защита от перенапряжения в виде ТВС и перезагружаемых предохранителей.
4. Изолированные концентраторы. . Существует фактическая гальваническая развязка между восходящим портом и нижестоящими портами. Уровень изоляции составляет от 2 кВ до 5 кВ. Изолированные концентраторы используются, когда действительно высокое напряжение может поступать из нисходящего порта (например, сетевой AC, дефибриллятор, обратная ЭДС от большого двигателя). Изолированные ступицы также используются для разрушения контуров заземления в условиях ванили.

Что использовать, зависит от типа угрозы, которую вы ожидаете.

• Если вы заинтересованы в шортах между силовыми линиями и линиями передачи данных, вы можете использовать приличный концентратор. В худшем случае контроллер концентратора будет принесен в жертву, но он сохранит порт на ноутбуке.
• Если вы обеспокоены тем, что напряжение выше + 5 В может попасть на ПК, вы можете укрепить концентратор с защитой от перенапряжения, состоящей из TVS & polyfuse. Тем не менее, я все еще говорю об относительно низких напряжениях порядка +24 В.
• Если вы заинтересованы в действительно высоком напряжении, рассмотрите изолированные концентраторы, газоразрядные трубки. Рассмотрите возможность использования компьютера, который вы можете позволить себе потерять.

Используйте концентратор. Они довольно недорогие, и ваши USB-порты будут абсолютно безопасными независимо от того, что делает ваше устройство.

Как кто-то, кто делает это для жизни, любой дешевый концентратор в сети должен предоставить вам 100% защиту, если ваша материнская плата обеспечивает разумную защиту от короткого замыкания. Мы используем их все время, даже при тестировании ESD на наших участках (15KV zaps довольно забавные) и никогда не взорвали один или не вывезли порт хоста.

Линии данных из дешевого концентратора просто физически не могут быть подключены к ПК - между ними должна быть микросхема концентратора, чтобы отделить связь для 4 или 7 портов, которые предоставляет концентратор. USB не является шиной, такой как Ethernet. Подключение нескольких портов с помощью провода просто не работает, поскольку слишком большая часть сигналов основана на уровнях постоянного тока. Этот чип-концентратор обеспечит почти надежную защиту между вашим устройством и портом хоста в линиях данных.

Сила - это другая проблема. У меня была одна материнская плата, которая в настоящее время ограничивает USB-порт предохранителем на линии USB 5V - не сбрасываемый полифьюз, а плавкий предохранитель. Непреднамеренная короткая требуемая операция на материнской плате. Сила - это область, которая, скорее всего, вызовет проблемы. Купите мощный концентратор (скажем, стоимостью 25 долларов США), используйте прилагаемый адаптер, и вам хорошо идти.

Если вы действительно параноик, USB разрешает до 4 концентраторов между хостом и устройством. Купите 4 разных недорогих хаба, подключите их в линию и пойдите для этого.

Удача

Аналоговые устройства делают решение для двух микросхем для вашей проблемы, оно обеспечивает полную мощность и изоляцию данных для шины USB до 12 Мбит /с, что должно быть хорошо для ваших нужд:

http://www.ubasics.com/usb_isolator

Мощность - ADuM5000
Данные - ADuM4160

Используйте беспроводной концентратор. Я бы хотел, чтобы кто-то создал USB-устройство, которое может поджечь материнскую плату через беспроводной USB-концентратор ...

Использование (автономного) концентратора - хорошая идея. Кроме того, вы можете использовать USB-карту расширения на ПК вместо встроенных USB-портов вашей системы, что обеспечит дополнительную защиту.

Если устройство, которое вы делаете, запускает мощность USB-порта, это сделает простой хаб. Если устройство использует внешний источник питания, используйте изоляцию. Я говорю об этом по опыту. Один из моих портов usb моего macbook pro жарится из-за groundloop с внешней аркой arduino. Один из других разработчиков имеет хорошее решение для низкой стоимости изоляции USB.