Rangkaian Penambah Daya Port USB

      Beberapa waktu yang lalu saya pernah memposting artikel tentang mengoptimalkan koneksi internet mobile broadband dengan menggunakan antena bazzoka, dimana diperlukan kabel USB yang cukup panjang. Seperti yang kita ketahui memang seringkali menggunakan kabel USB yang terlalu panjang menimbulkan beberapa masalah antara lain device yang kita colokkan tidak terdeteksi, yang ditandai dengan munculnya notifikasi “USB Device Not Recognized”.

Masalah tersebut memang kebanyakan bukan karena masalah power loss pada penggunaan kabel USB yang panjang, tetapi lebih sering karena melemahnya signal USB ataupun noise ataupun inferensi yang ditimbulkan akibat penggunaan kabel USB yang terlalu panjang. Namun untuk kali ini saya mencoba untuk memecahkan masalah power loss akibat penggunaan kabel USB yang sangat panjang. Untuk masalah signal loss pada USB kita akan bahas dikemudian waktu.

Data Teknis dan Spesifikasi USB 2.0.

Sebelumnya kita akan membahas tentang spesifikasi teknis dari teknologi USB 2.0, dimana USB 2.0 memiliki port dengan 4 pin diantaranya adalah Vbus, D-, D+, dan GND. Dan untuk standar wiring-nya dibedakan dalam bentuk warna kabel yang digunakan. Perhatikan gambar dibawah ini:

Pin	Signal	Color	Description
1	VCC		+5V
2	D-		Data -
3	D+		Data +
4	GND		Ground

Data rate maksimum sebesar 480 Mbps (60 MB/s) dengan data rate efektif sekitar 280 Mbps (35 MB/s). Untuk segi elektrikalnya sendiri, tiap port USB dapat menyediakan tegangan sebesar 5 Volt ±5% dengan arus maksimum sebesar 500mA.

Data Teknis dan Spesifikasi USB 3.0.

USB 3.0 atau yang juga disebut USB SuperSpeed merupakan teknologi terbaru dari interface USB yang merupakan kombinasi antara bus USB 2.0 dengan bus SuperSpeed sehingga USB 3.0 menjadi backward-compatible dengan USB 2.0. USB 3.0 dapat mentransmisikan data hingga 5 Gbps (625 MB/s) dengan data rate efektif sekitar 3.2 Gbps (400 MB/s). USB 3.0 memiliki pin berjumlah 9, dengan 4 diantaranya merupakan pin tambahan untuk SuperSpeed bus.

Pin Number	Pin Name	Description
1	VBus	+5V Power
2	USB D-	USB 2.0 data
3	USB D+
4	GND	Ground for power return
5	StdA_SSRX-	SuperSpeed recevier
6	StdA_SSRX+	SuperSpeed recevier
7	GND_DRAIN	Ground for signal return
8	StdA_SSTX-	SuperSpeed transmitter
9	StdA_SSTX+	SuperSpeed transmitter

Tiap port USB 3.0 dapat menyediakan arus yang lebih besar antara 900mA hingga 1500 mA tergantung jenis chipset/controller chip USB yang digunakan.

Skema Rangkaian Penambah Daya/Power Injector untuk USB.

Seringkali peripheral yang dihubungkan melalui port USB memerlukan rating arus yang lebih besar dari kapasitas port USB-nya, sehingga diperlukan sumber daya tambahan misalnya saja seperti harddisk eksternal dan perangkat multimedia yang memanfaatkan teknologi USB seperti USB active speaker yang built-in soundcard. Beberapa jenis modem/datacard USB juga memmerlukan daya pada ambang batas kapasitas port USB, sehingga apabila menggunakan perpanjangan kabel mungkin modem tersebut tidak dapat bekerja dengan baik.

Disini saya akan mencoba sharing bagaimana cara membuat rangkaian power injector otomatis, dimana apabila rangkaian ini dihubungkan ke port USB, maka secara otomatis arus pada pin 1 akan dialihkan (switching) ke sumber lain yang berasal dari catu daya eksternal.

Rangkaian ini berbeda dengan rangkaian power injector yang kebanyakan beredar di internet. Kebanyakan rangkaian power injector tidak dilengkapi dengan sirkuit power switching, sehingga akan menimbulkan masalah, dimana device yang dihungkan sudah menyala terlebih dahulu sebelum signal dari pin 2 dan 3 terhubung ke komputer dan juga device tetap menyala setelah dicabut dari port USB-nya karena tidak adanya rangkaian switching. Berikut skema rangkaian penguat arus port USB:

Cara Kerja Rangkaian Penambah Daya/Power Injector untuk USB.

Kalau kita perhatikan skema rangkaian tadi, maka Q1 berfungsi sebagai rangkaian skalar elektronik (switching), yaitu transistor bekerja pada daerah saturasi atau cut-off. Sedangkan Q2 dan Q3 membentuk rangkaian cascading penguat daya, yaitu dimana transistor bekerja pada daerah aktif. Apabila input dari rangkaian ini dihubungkan pada pin 1 dari port USB maka terdapat arus cukup besar yang mengalir melalui basis pada Q1 sehingga tegangan antara kolektor dan emitor (Vce) pada Q1 mendekati 0 volt, sehingga Q1 berada dalam kondisi saturasi, akibatnya arus dapat mengalir dari emitor menuju kolektor. Setelah itu arus akan diperkuat oleh Q2 dan Q3. Kemudian output dari Q3 akan disesuaikan tegangannya oleh IC1 yang merupakan rangkaian terpada regulator linier monolitik yang berfungsi regulator tegangan dengan output sebesar 5V.

Besar maksimum arus yang dapat dialirkan oleh rangkaian ini tergantung dari komponen IC1, yaitu LM7805 yang dimana pada umumnya mampu mengalirkan arus hingga 1500mA. Arus sebesar itu sudah lebih dari cukup untuk digunakan bermacam device yang menggunakan USB. Namun apabila kamu menginginkan arus yang lebih besar, kamu dapat memodifikasi kembali rangkaian ini dengan menambahkan sebuah transistor NPN seperti 2N3055.

Urutan Pemasangan Rangkaian Penambah Daya/Power Injector untuk USB.

Berikut ini adalah urutan pemasangan rangkaian power injector terhadap perangkat USB yang digunakan:

• Penggunaan langsung untuk mensupply perangkat USB berdaya besar.
Untuk penggunaan secara langsung, misalnya untuk mensuplai daya pada HDD eksternal, maka rangkaian ini dipasang pada pangkal dari kabel USB. Urutannya adalah PC -> Power Injector -> USB HDD.
• Penggunaan bersama kabel perpanjangan atau USB cable extension.
Biasanya digunakan untuk mensuplai daya pada perangkat modem yang dipasang menggunakan antenna bazzoka, maka rangkaian ini dipasang pada ujung dari perpanjangan kabel USB. Urutannya adalah PC -> USB Extension Cable -> Power Injector -> Modem
• Penggunaan bersama rangkaian USB signal repeater.
  Untuk penggunaan bersama dengan rangkaian USB repeater atau penguat signal USB, maka pemasangan power injcetor adalah setelah rangkaian repeater. Urutannya adalah PC -> USB Extension Cable -> Power Injector -> perangkat USB.

USB Power Injector Dengan Penguat Signal USB Home Made

Apabila Anda tidak memiliki keahlian yang cukup untuk merangkai komponen elektronika, tidak perlu khawatir! Kami menyediakan rangkaian jadi yang dapat langsung digunakan, kamu hanya perlu mengganti ongkos pembuatannya saja. Rangkaian yang kami tawarkan ini memiliki fungsi tidak hanya untuk menguatkan arus saja, tetapi juga untuk menguatkan signal dari port USB, sehingga rangkaian ini sangat cocok apabila digunakan untuk USB modem 3G/EVDO. Berikut ini spesifikasi dan kelebihannya:

• Menggunakan shield cable dengan Ø 1 pair 28 AWG + 2 x 24 AWG tanpa sambungan.
• Dilengkapi dengan rangkaian penguat signal USB menggunakan IC LT8311/SMC3250
• Dilengkapi dengan rangkaian penguat arus, max 1000mA

Rangkaian Power Injector saja – Rp.35.000
Rangkaian Penguat Signal USB + 30 ft. shield cable – Rp.165.000
Rangkaian Combo – Rp.185.000
Apabila berminat silahkan datang ke tempat kami untuk di test kompabilitas dengan modem USB Anda.
Rangkaian ini sudah diuji dengan menggunakan USB modem berikut:

• Huawei E1550, E156, E172
• Huawei E173
• ZTE AC2726
• ZTE MF668, MF691
• Cyrus (Bundling Telkomsel)

Judul: Rangkaian Penambah Daya Port USB
Rating: 100% based on 99998 ratings. 5 user reviews.
Ditulis Oleh Unknown

Terimakasih atas kunjungan Sobat beserta kesediaan Anda membaca artikel ini. Kritik dan Saran sobat dapat sampaikan melalui Kotak komentar dibawah ini.