Armadilloフォーラム

USBハブから逆流した電源でArmadilloが動作してしまう?

ykiwamu

2016年9月5日 16時01分

山本と申します

USBとArmadillo本体の電源周りの仕様について質問があります

セルフパワータイプのUSBハブをArmadilloに接続した状態で、
Armadillo本体に接続されているACアダプターの接続を切った場合に、
Armadilloの電源が切れず、動作を続けてしまう場合があります

(電源の入っていないArmadilloにUSBハブだけをさした場合、起動はしませんでした)

* このような動作は、仕様上 起こりうる正常な動作なのでしょうか?

* また、この問題を回避するにはどうすればよいでしょうか?

* 実験した範囲では、特定の機種のUSBハブでのみこの問題が確認されており、
別のUSBハブを使うことで回避できそうな気はしているのですが、
それだけで完全に回避できるのか不安に思っています

* USBハブの交換で回避できるとした場合、問題の起こるハブと起こらないハブを
どのように見分ければよいでしょうか?

ご回答よろしくお願いいたします

コメント

at_takashi.sasayama

2016年9月5日 17時50分

笹山です。

> * このような動作は、仕様上 起こりうる正常な動作なのでしょうか?

正常な動作ではないです。
USBのVBUSと、電源5V間には電流制御用のICを搭載している為、
VBUSから逆流してきても、このICで止めてくれるはずです。

> * また、この問題を回避するにはどうすればよいでしょうか?
>
> * 実験した範囲では、特定の機種のUSBハブでのみこの問題が確認されており、

差し支えなければ、問題が起こるUSBハブのメーカー、型番を教えていただけないでしょうか?
また Armadillo-840 を複数台お持ちでしたら、他の個体でも同じ問題が発生してしまうか否か
確認していただけないでしょうか?

> * USBハブの交換で回避できるとした場合、問題の起こるハブと起こらないハブを
> どのように見分ければよいでしょうか?

USBハブの周辺回路に依存する為、搭載されたチップの型番からは、問題が起こるハブの判別は難しいと思います。
実際に接続してみて問題の現象が発生するか否かで判別ぐらいでしょうか。

ご回答ありがとうございます

問題が起こっているハブは、以下の物です

・メーカー:オーム電機
・型番:PC-SH4PP1-K

http://www.ohm-electric.co.jp/product/c09/c0904/3028/

このハブ4個、Armadillo-840 3台で実験してみましたが、
すべての組み合わせで同様の問題が再現しています

> 笹山です。
>
> > * このような動作は、仕様上 起こりうる正常な動作なのでしょうか?
>
> 正常な動作ではないです。
> USBのVBUSと、電源5V間には電流制御用のICを搭載している為、
> VBUSから逆流してきても、このICで止めてくれるはずです。
>
> > * また、この問題を回避するにはどうすればよいでしょうか?
> >
> > * 実験した範囲では、特定の機種のUSBハブでのみこの問題が確認されており、
>
> 差し支えなければ、問題が起こるUSBハブのメーカー、型番を教えていただけないでしょうか?
> また Armadillo-840 を複数台お持ちでしたら、他の個体でも同じ問題が発生してしまうか否か
> 確認していただけないでしょうか?
>
> > * USBハブの交換で回避できるとした場合、問題の起こるハブと起こらないハブを
> > どのように見分ければよいでしょうか?
>
> USBハブの周辺回路に依存する為、搭載されたチップの型番からは、問題が起こるハブの判別は難しいと思います。
> 実際に接続してみて問題の現象が発生するか否かで判別ぐらいでしょうか。
>

at_daisuke.sasaki

2016年9月6日 14時15分

佐々木大輔です。

USBの一般論として、発生する症状は違いますが、
同種の現象はデスクトップPCでも起きるようです。

> * このような動作は、仕様上 起こりうる正常な動作なのでしょうか?

USBの規格上、本来はこの問題は起こりません。
USBはUpstream facing PortがVBUSを供給する仕様です。
そのため、そもそもセルフパワーのUSBハブから、
USBホストへの逆流という現象は起きません。

お使いのUSBハブのように、Upstream Port側にVBUSが逆流してしまうものでは、
Armadilloの基板上に搭載されているVBUSのパワースイッチの仕様上
発生している現象となってしまいます。

- Armadillo電源OFF時
- VBUSから+5V供給されても、パワースイッチのブロッキング機能により
Armadilloには電源供給されない

- Armadillo電源ON時 (パワースイッチのEnableがONとなる状態)
- VBUSからの+5V供給されると、パワースイッチを通過(EnableがON時の動作)し
電源供給された状態となる
この状態でArmadilloのACアダプタを抜いても、USBハブからの経路により
電源が落ちなくなってしまう

> * また、この問題を回避するにはどうすればよいでしょうか?

Upstream PortにVBUSを逆流させないUSBハブを選択するのが良いと思います。

USB Host - USB Hubの経路に、この対策をするためのダイオードなどを入れると
問題の解決はできるかもしれません。
USBハブの選択の範囲を広げるためケーブルなどで対策をするか、
そもそも、VBUSが逆流するUSBハブを使用しないかどちらかになると思います。

> * USBハブの交換で回避できるとした場合、問題の起こるハブと起こらないハブを
> どのように見分ければよいでしょうか?

前回の回答で示したように、USBハブのチップ依存ではなく
USBハブのVBUSの周辺回路に依存し本問題が起きます。

セルフパワーのUSBハブに電源を供給した状態で、
USBホスト側のポートのVBUS - GND間に+5Vが出ているかどうか確認する事で
同種の問題が起きるか判別できると思います。

以上です。