Сколько вольт выдает usb выход компьютера? какое напряжение на usb выходе
Настало время продемонстрировать практическую пользу от этих приборчиков с кучей цифр.
Адаптер Apple iPad на 2 А
С одним-единственным тестером эппловский адаптер отдаёт 1,57 ампера, напряжение при этом проседает до 4,97 В:
Адаптер Apple: ток 1,57 А.
В общем, ток он отдаёт нехотя, и полный свой потенциал может раскрыть лишь с одноимёнными устройствами.
Адаптер ноунейм на 2,1 А
Китайский четырёхпортовик, напротив, демократичен и добросовестно работает с чем угодно. И сейчас я продемонстрирую, что от выбора USB-кабеля ток (т.е. скорость) зарядки зависит не меньше, а порой и больше.
Родной качественный самсунговский кабель от Galaxy Note 4, длина около метра:
Кабель от Samsung Galaxy Note 4.
Подключаем телефон — ток заряда 1,74 ампера:
Кабель Samsung: ток 1,74 А.
Неродной, но добротный кабель Hema длиной два метра — ток падает до 1,22 А:
Кабель Hema: 2 м, ток 1,22 А.
Совсем неродной, очень китайский, но чертовски удобный Muvit Retractable Micro USB, длина в растянутом виде около 70 см:
Кабель Muvit Retractable.
С ним ток падает ещё сильнее, до 1,11 А:
Кабель Muvit Retractable: ток 1,11 А.
Столь же китайский, тоже очень удобный, но уже совершенно безымянный суперкомпакт длиною 20 см. Стоят они на том же Ибее пару евро за пучок, а фишка в том, что его концы примагничиваются друг к другу:
А теперь сюрприз — ток заряда с ним точно такой же, как и с оригинальным, 1,74 А:
Кабель 20 см: ток 1,74 А.
Но основной сюрприз впереди. Совершенный и окончательный китайский ноунейм, прибывший с каким-то копеечным гаджетом — кабель Micro USB длиной около полуметра, на вид совершенно обычный. Но внешность, как выяснилось, обманчива: ток заряда с ним падает до 220 мА, то есть почти в восемь раз
!
Кабель ноунейм: ток 0,22 А.
Телефон через это чудесное изделие будет заряжаться, соответственно, в восемь раз дольше. Такие дела.
Теперь самое экзотичное. Последний писк моды, адаптер от Samsung Galaxy Note 4 (макс. выходной ток 2,1 А), украшенный надписью Adaptive Fast Charging
, на вид похож на миллион других USB-адаптеров, и на холостом ходу выдаёт ожидаемые 5 вольт.
Адаптер Samsung, напряжение 5 В.
Однако если к нему подключить именно тот девайс, для которого он предназначен, то он ВНЕЗАПНО начинает выдавать напряжение 9 вольт!
Адаптер Samsung, напряжение 9 В.
Ток при этом почти такой же, соответственно, аккумулятор должен заряжаться почти вдвое быстрее. Остаётся надеяться, что схема адаптивной зарядки не ошибается в выборе напряжения и для других устройств будет выдавать нормальные пять вольт.
Судя по всему, самсунговцы засунули в него ещё и немаленький конденсатор, поскольку, отключенный от сети, он ещё продолжает питать тестер с полминуты:
Остаточный заряд в адаптере.
Как избежать повреждения USB-порта
Часто производители ноутбуков, а затем и продавцы, реализующие эти изделия, дают приличную гарантию на предлагаемое «железо» с одной лишь оговоркой: гарантия не распространяется на USB-порты. Почему? Надо полагать, потому, что это самое уязвимое место компьютера, и неопытные пользователи, которых большинство, в результате неправильной эксплуатации интерфейса USB, могут легко его повредить. Конечно, разработчики борются с этой проблемой и в разных моделях ноутбуков применяют различные защитные меры. Но, пока проблема окончательно не решилась и чтобы избежать неприятностей, пользователям рекомендуется придерживаться определенных правил. То же самое относится и к стационарным компьютерам.
Все неудачи использования USB-порта можно разделить на программные и аппаратные, то есть физические. Программные отказы устраняются легче. По крайней мере, они не потребуют материальных затрат, хотя могут занять достаточное время. В данном случае, может потребоваться обновление или подбор драйвера, настройка BIOS, а в трудных случаях – переустановка операционной системы. Физические неисправности потребуют разборку компьютера, поиск и замену перегоревших деталей, и самое неприятное – замену дорогостоящей микросхемы-контроллера, с чем может справиться только специалист сервисного центра.
Энергетические параметры USB
Самым распространенным вариантом на сегодняшний день являются встроенные в компьютерную технику разъемы USB 2.0. Реже попадаются версии USB 1.1, с которых и началось широкое внедрение этого типа интерфейса в конце прошлого века. Более совершенный USB 2.0 начал применяться с 2000 года, начиная с 2008 года, увидел свет USB 3.0. Рассмотрим только энергетические параметры распространенных портов.
Порт USB версии 2.0, как и более новой версии 3.0, имеет специальные контакты, на которые выведено напряжение 5 В. Это напряжение обычно используется для питания подключаемых к компьютеру внешних устройств, управляемых через порт, а также как источник питания постоянного тока. Такой источник может питать USB-фонарик, небольшую аудиосистему или служить для зарядки аккумулятора мобильного телефона.
Однако энергетические возможности порта не безграничны. Стандартное значение тока, который он может обеспечить, составляет следующую величину. Для порта USB 2.0 выходной ток не может превышать значения 500 мА, для версии USB 3.0 – 900 мА. Когда возникает небольшая перегрузка, это приводит к просадке напряжения, что может вызвать сбой в работе подключаемого устройства. Если перегрузка увеличивается, напряжение уменьшается еще больше. При этом о работе устройства уже говорить не приходится, а сам порт может выйти из строя в результате сильного перегрева элементов схемы. Тем более, непоправимый вред может нанести короткое замыкание шин питания, которое вызовет перегорание защитных элементов порта.
Что и как подключают к разъему USB 2.0
В каждом компьютере может быть установлено от 2 до 6 портов USB, а по спецзаказу и того больше. Все, что подключается к каждому из них, не должно потреблять ток более чем 500 мА. Этим гарантируется нормальная работа устройств и сохранение работоспособности самого порта. Маломощные и исправные нагрузки, вроде флешек, мыши, клавиатуры или web-камеры, не могут причинить интерфейсу вреда. К мощным нагрузкам следует относиться со вниманием.
Примером мощной нагрузки может служить внешний жесткий диск и другие устройства с потребляемым током 500 и более миллиампер. Часто такие девайсы снабжаются двумя разъемами, соединенными параллельно, чтобы использовать для их подключения два разных порта USB 2.0. Нагрузочная способность данного способа питания увеличится до 1000 мА. Иногда внешнее устройство имеет собственный источник питания, тогда электрическая энергия порта не расходуется вовсе, и он будет функционировать в облегченном режиме.
Все, о чем говорилось здесь относительно порта USB 2.0, справедливо и для его варианта 3.0 с той лишь разницей, что вместо максимального нагрузочного тока 500 мА, он имеет ограничение в 900 мА.
Ошибки при подключении мощных нагрузок
Одна из ошибок заключается в следующем. Допустим, подключаемое устройство (внешний жесткий диск) имеет два спаренных разъема USB. Один из них основной, имеющий линию питания и линию данных, другой – дополнительный, снабженный только проводниками для питания. Часто потребитель, по неопытности или забывчивости, может задействовать только один основной разъем, оставив дополнительный разъем неподключенным. Если устройство потребляет ток 800 мА, то оно перегрузит порт USB 2.0, отчего он выйдет из строя.
Похожая ситуация может возникнуть, когда пользователь использует пассивный разветвитель интерфейса USB – приспособления, увеличивающего количество гнезд USB. Такое приспособление рассчитано на подключение соответствующего количества маломощных нагрузок и никак не может увеличить максимальный ток исходного порта. Если потребитель этого не понял и посредством мощных нагрузок допустил перегрузку, то следует ожидать неприятностей.
Последствия выхода из строя порта от перегрузки
Чтобы перегрузка или короткое замыкание питающей шины порта USB не привели к более серьезной поломке компьютера, разработчики встраивают специальные средства защиты. Например, плавкий предохранитель, ограничивающий ток резистор, самовосстанавливающийся предохранитель. В каждом случае последствия могут быть разными.
Если сгорает плавкий предохранитель, то питающие шины порта отключаются, и он становиться неработоспособным. При перегрузке ограничивающего резистора (как правило, это чип SMD), он сильно разогревается, часть его резистивного слоя сгорает, отчего сопротивление увеличивается, следовательно, нагрузочный ток еще более уменьшается. Такой «поджаренный» порт сможет функционировать только с маломощными нагрузками.
Если в схему встроен самовосстанавливающийся предохранитель, то после снятия чрезмерной нагрузки работоспособность порта будет автоматически восстановлена. В иных случаях потребуется разборка компьютера и замена элементов, вышедших из строя.
>USB-порты. Характеристики стандарта
Виды USB разъемов – основные отличия и особенности
Альтернативные способы подключения, такие как разъёмы USB, широко применяются для подключения современных устройств.
Это название довольно распространённое и с английского языка переводиться так – «универсальная последовательная шина».
Все USB разъёмы представлены тремя версиями.
Характерные особенности основных трёх версий USB разъёмов
Первая версия USB разъёмов (1.1). Её Характерной особенностью является очень маленькая скорость, при которой вся информация передаётся с большой задержкой.
Скорость передачи составляет 12 Мбит/с. Его основное предназначение – это применение для взаимосвязи устройств.
Вторая версия USB разъёмов (2.0).
Характеризуется скоростью передачи данных 480 Мбит/с. Это соответствует скорости в 48 Мбайт/с.
Основная часть всех современных технических приборов и устройств приспособлены к применению именно этой версии. Она наиболее популярна и известна, а поэтому пользуется спросом на рынке электротоваров. Правда по причине множества факторов настоящая скорость этого стандарта не бывает больше 30 – 33 Мбайт/с.
Так как последние выпуски жёстких дисков, к примеру, SSD, разработаны для чтения информации со значительно большей скоростью (почти в 4 раза), то эта версия стандарта задерживает действие новых моделей накопителей.
В этом виден основной недостаток свойств разъёмов USB 2.0. Но несмотря на это определённые устройства вполне совместимы с этой версией разъёмов: мышки, клавиатуры, сканеры и принтеры.
Третья версия USB (3.0).
Данная версия характеризуется скоростью передачи информации – 5 Гбит/с – что считается достаточно высоким показателем.
Такая скорость соответствует 500 Мбайт/с.
Это намного выше показателей скорости винчестеров последнего поколения (150 – 170 Мбайт/с).
Разъёмы USB 3.0 для их распознавания специально маркируются синим цветом.
Совместимость интерфейсов
Если рассмотреть вопрос совместимости устройств, которые имеют представленные выше разъёмы, то можно констатировать, что первая и вторая версии разъёмов USB могут быть заменимы между собою.
Определённое устройство, которое имеет соединение второй версии USB, а принимает соединение первой версии, может показать сообщение, в котором будет говориться о его возможности работать быстрее.
Потому что данная модель компьютера рассчитана на приём информации через вторую версию, скорость которой выше, чем первой.
То есть не будет использован весь потенциал скорости данного устройства. Современные устройства, которые имеют разъёмы второй версии, могут быть подключены к третьей версии USB, а использование третьей версии относительно второй исключается, кроме USB 3.0 типа А.
Дополнительные контакты создают условия для увеличения скорости интерфейса – это есть особенностью последних моделей кабелей и устройств, имеющих разъёмы третьей версии USB.
Питание USB разъёмов
Мощность, на которую рассчитаны подключаемые устройства с разъёмами USB, составляет 2,5 Вт, а также 4,5 Вт (для третьей версии).
Исходя из этого, разъёмам USB всех версий необходимо напряжение 5 В. Ток до 0,5 А, а для третьей версии – 0,9 А.
Контакты USB 3.0.
Такие устройства, как плееры, карты памяти, телефоны, флэшки (то есть устройства с маленькой мощностью) свободно могут подключаться с помощью таких разъёмов.
А технические средства, имеющие большую мощность, подключаются к внешней электрической сети.
Типы разъемов
Вторая и третья версии разъёмов различают по размерам: Mini USB (маленькие размеры), Micro USB (ещё меньшие размеры); а также по типам: А, В.
USB разъём 2.0 типа A.
Надежный разъем основной характеристикой которого является способность выдерживать не одно подключение, при этом, не теряя своей целостности.
Сечение разъёма имеет прямоугольную форму, что создаёт дополнительную защиту при подключении.
Его недостаток – это большой размер, а все современные устройства отличаются портативностью что и повлияло на разработку и выпуск разъёмов аналогичного типа, но меньшего размера.
USB 2.0 типа А был представлен в девяностых годах и на данный момент еще является наиболее используемым.
Его имеют значительная часть маломощных устройств: клавиатура, мышка, флэшка и другие.
USB разъём версии 2.0 типа В.
В основном его применение находим в стационарных устройствах имеющие большие размеры. К ним относятся сканеры, принтеры, реже ADSL-модемы.
Редко, но все же бывает, что кабеля такого типа продаются отдельно от самой техники, потому что они не входят в состав комплекта технического устройства. Поэтому проверяйте комплектацию устройств.
Разъёмы данного типа не такие востребованные, как разъёмы типа А.
Квадратная и трапециевидная форма присуща всем разъёмам типа В.
К ним относятся и Mini и Micro.
Особенность сечения разъёмов типа «В» заключается в их квадратной форме, что отличает его от других типов.
Разъёмы Mini USB второй версии типа B.
Название разъёма такого типа говорит о том, что оно имеет очень маленькие размеры. И это не удивительно, потому что современный рынок всё больше предлагает миниатюрные товары.
Благодаря использованию персональных винчестеров, кардридеров, плееров и других маленьких устройств, разъёмы USB Mini, относящиеся к типу B, получили большую популярность.
Следует отметить ненадёжность таких разъёмов. При частом использовании он расшатывается.
А вот применение моделей разъёмов USB Mini типа A крайне ограничено.
Сравнение тестеров: напряжение
Попробуем поэкспериментировать с нашими подопытными, чтобы понять насколько им можно доверять.
Начнём со сравнения показаний напряжения – для обоих заявлена погрешность не более 1%, что для 5 вольт составляет 50 мВ.
Сравнение показаний напряжения.
Нетрудно заметить, что показания отличаются больше, чем на 0,05 В (5,29 vs. 5,22). Мультиметр сообщает, что истина, как всегда, где-то посередине:
Контролируем напряжение мультиметром.
Так что оба устройства, строго говоря, вписываются в вилку ±50 мВ.
USB Type C распиновка
USB Type разделяется на А, В, В (mini), B (micro) и C.
ЮСБ Type A и B имеют по 4 контакта:
К USB Type B mini и micro, а также Type С добавляется еще один контакт — ID.
У USB есть “вилка” и “розетка”. На распиновке “розетка” находится слева, а “вилка” — справа.
Примечательные особенности USB-C:
- Есть перекидной разъем. Он разработан таким образом, что вилку возможно переместить относительно розетки.
- Есть поддержка USB 2.0, 3.0 и 3.1 Gen 2,а также сторонние протоколы (например, HDMI), в альтернативном режиме.
Благодаря этому устройства способны самостоятельно согласовать и определить необходимый поток мощности через интерфейс.
- USB Type C способен передавать изображение и аудио
- Может выдерживать большие токи, поэтому существует возможность запитывать много устройств одновременно.
С учетом всех вышеописанных преимуществ можно назвать usb type-c поистине универсальным разъемом будущего. Он способен заменить почти любой существующий коннектор. Сейчас, к примеру, компания apple выпускает модели ноутбуков, наделенными лишь type-c разъёмами.
Распиновка micro USB разъема для зарядки телефона
Каждый сталкивался с проблемой, когда зарядник отказывался заряжать телефон, как его не крути. Вариантов такого поведения может быть множество: начиная от сгорания внутренностей адаптера, до отсутствия контакта в разъеме.
Консорциум USB, принял новый стандарт, известный как micro-B, меньший по размеру USB-разъем, который будет использоваться в первую очередь на небольших портативных устройствах, где пространство ограничено (например, сотовые телефоны). Разъем micro USB составляет примерно половину высоты разъема mini USB, что позволяет более тонким устройствам иметь доступ к USB.
GSMA приняла его как универсальное решение для зарядки, поэтому 90% новых мобильных телефонов будут иметь этот разъем.
На распиновке представлен micro USB, которым часто пользуется компания Samsung. Здесь можно видеть, что контактов 5 (присутствует ID), отсчет идет справа налево, а также имеется перемычка между зеленым (D+) и белым (D-) контактами.
У того же самсунга можно встретить перемычку не только на белом (D-) и зеленом (D+), но и на черном (GND) и фиолетовом (ID) с использованием резистора.
Это нужно для того, чтобы сделать требуемое напряжение (у всех устройств эта цифра разная, но в большинстве случаев сопротивление должно быть до 200 кОм).
Благодаря этому устройство понимает когда подавать ток и в каком количестве.
Superspeed, Gen или как разобраться в маркировках стандартов USB
Как только в типах стандартов появилась USB 3.1, привычная цифровая маркировка изменилась и здорово запуталась. Вполне понятный и простой USB 3.0 автоматически превратился в USB 3.1 Gen 1 и ему была присвоена маркировка SuperSpeed. А непосредственно сам USB 3.1 стал называться USB 3.1 Gen 2 с маркировкой SuperSpeed +.
Но и это уже потеряло свою актуальность с выходом стандарта USB 3.2. Он получил название USB 3.2 Gen 2×2 и маркировку SuperSpeed ++. В итоге маркировка всех предшествующих стандартов опять меняется. Теперь USB 3.0, она же USB 3.1 Gen 1, превращается задним числом в USB 3.2 Gen 1 с прежней маркировкой SuperSpeed. А USB 3.1, ставшая USB 3.1 Gen 2, тоже поднялась до USB 3.2 Gen 2. При этом конструктивно все стандарты остались прежними — изменяются только названия. Если вы уже запутались во всех этих цифрах и маркировках, таблица ниже поможет внести ясность в актуальных названиях.
Если еще более кратко, то сейчас опознать стандарты USB можно так:
USB 3.0 — это USB 3.2 Gen 1, он же Superspeed
USB 3.1 — это USB 3.2 Gen 2, он же Superspeed+
USB 3.2 — это USB 3.2 Gen 2×2, он же Superspeed++
Недостатки USB 2.0
Хотя максимальная скорость передачи данных USB 2.0 составляет 480 Мбит/с (60 Мбайт/с), в реальной жизни достичь таких скоростей нереально (~33,5 Мбайт/сек на практике).Это объясняется большими задержками шины USB между запросом на передачу данных и собственно началом передачи. Например, шина FireWire, хотя и обладает меньшей пиковой пропускной способностью 400 Мбит/с, что на 80 Мбит/с (10 Мбайт/с) меньше, чем у USB 2.0, в реальности позволяет обеспечить бо́льшую пропускную способность для обмена данными с жёсткими дисками и другими устройствами хранения информации. В связис этим разнообразные мобильные накопители уже давно «упираются» в недостаточную практическую пропускную способность USB 2.0.
USB Deview — это бесплатное программное обеспечение, которое предоставляет пользователю технические характеристики USB-портов на компьютере. Это портативная программа, и вам не нужно ничего устанавливать на свой компьютер.
Для использования USBDeview:
1.Загрузите программное обеспечение с сайта.
2. Распакуйте файлы и запустите приложение.
3. Найдите порты USB. Простой способ сделать это — щелкнуть на ярлыке Description (Описание), чтобы отсортировать устройства по описанию. Это сгруппирует все USB-порты и облегчит их поиск в списке.
4. Щелкните на том, который вы хотите проверить.
5. Прокручивайте до тех пор, пока не найдете заголовок колонки с надписью Power. Нажатие сюда покажет вам, сколько энергии использует порт.
Спасибо, что читаете! Подписывайтесь на мой канал в Telegram и Яндекс.Дзен. Только там последние обновления блога и новости мира информационных технологий. Также, читайте меня в социальных сетях: Facebook, Twitter, VK, OK.
