Questão Qual é a saída de energia de uma porta USB?


Como o título diz, qual é a potência de uma porta USB?

É um valor padrão ou pode variar dependendo do fabricante / modelo e assim por diante?

Se esse valor não é padrão, como se pode determiná-lo?


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Respostas:


Como afirmado em Wikipedia

As especificações USB 1.xe 2.0 fornecem uma fonte de 5 V em um único fio para alimentar dispositivos USB conectados.

Uma carga de unidade é definida como 100 mA em USB 2.0 e 150 mA em USB 3.0. Um dispositivo pode extrair no máximo 5 cargas de unidade (500 mA) de uma porta em USB 2.0; 6 (900 mA) em USB 3.0.

Como a potência é igual à tensão atual, tudo o que você precisa fazer é multiplicar 5 V com a corrente que o dispositivo está consumindo da porta.

Observe que também existe uma convenção para carregar dispositivos. Esses tipos de portas permitem correntes de até 1,5 A (também usando 5V). No entanto, a porta USB é classificada para suportar corrente de até 5 A - então alguns fabricantes podem ficar sem especificação e oferecer uma corrente máxima mais alta.


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Algumas placas-mãe têm portas USB de ultra alta voltagem para suportar dispositivos de carregamento também. - Lawrence
Os valores necessidade para ser padrão (claro, existe um certo nível de tolerância nos níveis de corrente e tensão). Eu geralmente vejo um sinal de raio no lado de fora da porta, que deveria significar a porta de alta descarga. Quanto à certeza, verifique a documentação do laptop. - Doktoro Reichard
@ Lawrence, isso é cobrando o porto a jusante, que permite ao dispositivo desenhar mais de 1 unidade sem negociação. - Free Consulting
Tanto quanto eu entendi, esta não é a resposta completa a partir de agora. Indo por Entrega de energia USB seção, já pode haver dispositivos que saem 20 V. Eu me pergunto o que acontece se o controlador de tal dispositivo tem um bug e coloca +20 V em um dispositivo legado ... Ou eu entendi tudo errado? - Pavel Gatilov
@PavelGatilov A resposta ainda é precisa em relação aos ratings atuais mais antigos, que ainda se aplicam, embora precise de alguma revisão devido a desenvolvimentos recentes. Sobre a saída de + 20V, eu li o artigo que você vinculou (embora na diagonal): parece que apenas dispositivos Tipo C são cobertos por ele, portanto isso não afeta os dispositivos legados (ou seja, USB 2.0 ou mais antigos). Os dispositivos Power Delivery também devem implementar algum tipo de recurso de gerenciamento, de modo que possam reverter para protocolos mais antigos. - Doktoro Reichard


Existem adaptadores de energia USB no mercado indicando explicitamente "adaptador 10W". Como o USB é 5V, o resultado de 10W é 2A = 2000 mA. O efeito líquido é que os dispositivos conectados a este adaptador carregam sua bateria 4 vezes mais rápido do que com uma porta USB "normal" de 500 mA.


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Apenas tome cuidado para que o dispositivo (e seu circuito de controle) possa lidar com a corrente extra! - Andrew
@Andrew, acredito que os dispositivos só irão desenhar a corrente que precisam / podem usar. Enquanto o dispositivo estiver recebendo a tensão correta ("pressão elétrica") de 5 volts, o acessível Os amplificadores podem ser qualquer quantidade. Considere como você pode pegar a fiação interna de uma casa (que é capaz de muitos, muitos amplificadores, o suficiente para abastecer toda uma casa), conectar uma lâmpada de 60W diretamente nela, e ela só extrairá a energia necessária, porque ela é classificada para aquele Voltagem (120V AC). - JamesTheAwesomeDude
@ Andrew absolutamente errado. Um suprimento de X A pode fornecer até X amplificadores. O dispositivo apenas desenha o que precisa. Onde pode haver um problema é quando é o contrário, se um dispositivo quiser mais amplificadores do que o suprimento pode eliminar. - barlop
A intensidade (= amperes) da corrente depende da tensão e da resistência / impedância dos circuitos do dispositivo. Você não pode mudar este último nem a tensão, o tempo de carga será o mesmo, desde que seja fornecido corrente suficiente (= amperes). Se o seu adaptador tiver 4x mais amperes do que o necessário, ele poderá carregar 4 dispositivos ao mesmo tempo, mas não haverá nenhuma alteração no tempo de carregamento de um único dispositivo. Não porque "é avaliado", mas porque é uma lei física (Lei de Ohm) - runlevel0


Eu usei o aplicativo gratuito 'Battery Doctor' para determinar quanto amperagem a porta de carregamento usb está oferecendo. Eu uso a palavra oferta intencionalmente, uma vez que cada dispositivo tem um valor máximo de amperagem que irá receber independentemente do que é oferecido.

Descobri que minha porta 3.0 no meu laptop hp inveja, que possui um raio próximo a ele, oferece 1,5 amps (1500mA), enquanto o 2.0 usb oferece apenas 0,5 amps (500mA).

Embora alguns fóruns tenham declarado que não é possível para um aplicativo determinar a quantidade de amplificadores oferecidos a um dispositivo, o aplicativo Battery Doctor afirma claramente os amplificadores oferecidos com precisão e imediatamente no meu ipad (embora possa ser exibido até o máximo permitido por o dispositivo - eu não tentei isso). Eu testei o aplicativo com um carregador de parede de 1,8 amp, e um banco de potência de saída de 2,1 amp, e ambos são marcados como tal no carregador. As leituras de amperagem exibidas com precisão e imediatamente no aplicativo.


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1500mA é mais do que a especificação USB 3.0 permite mesmo. O que provavelmente é que esse modelo específico oferecia uma porta "USB Charging". - Ramhound
A especificação USB Power Delivery parece combinar, em vez de substituir, o padrão USB3. Assim, você ainda pode estar em padrão enquanto fornece muito mais energia do que isso - até 100 watts. venturebeat.com/2012/07/24/… - Chris Moschini
@Ramhound Isso está errado. A especificação diz que o dispositivo usb não tem permissão para desenhar mais de 900 mA, mas este é o mínimo e não o máximo para o host. Confuso? Faz sentido carregar um dispositivo. Embora seja interessante que um host usb móvel (notebook) é permitido compartilhar o poder. Essa é a razão pela qual alguns ultrabooks mais antigos não são capazes de alimentar alguns drives externos, mesmo com dois cabos usb (como os 500 mA são compartilhados). E com exceção da unidade externa (como precisa de mais de 500 mA), todos os dispositivos respeitam a especificação. - mgutt
Meu Lenovo Ideapad oferece 2.4Ah para carregar dispositivos através de suas portas USB3. - Umair Ahmed
Você pode fornecer algum link para o aplicativo Battery Doctor? Eu encontrei alguns aplicativos de gerenciamento de energia Android com este nome, é isso que você quer dizer? - Suma


A energia que deve ser fornecida por uma porta USB é definida na Seção 7.2.1 das Especificações do USB 2.0.

Para começar, a entrega de energia é definida em "unidades de carga". Para USB 2.0, uma unidade é de 100 mA e, para USB 3.x, uma unidade é de 150 mA.

O padrão USB define duas classes de portas USB, "portas de alta potência" e "portas de baixa potência"

As especificações dizem, página 171:

"Sistemas que obtêm energia operacional externamente, seja CA ou CC, devem   fornecer pelo menos cinco unidades de carga para cada porta. Essas portas são chamadas   portas de alta potência ".

Portanto, se você tiver um PC desktop ou laptop conectado à tomada AC, cada porta USB DEVE fornecer 500 ou 900 mA de corrente. Observe a linguagem "pelo menos". Assim, pode ser mais, a menos que uma funcionalidade de sobrecorrente OPCIONAL seja suportada no hardware. Por exemplo, um PC desktop comum no modo de suspensão deriva a energia VBUS do barramento + 5VSB de sua fonte de alimentação, que pelo menos é capaz de fornecer 2 A de corrente. Ou mais, que é especificado em particular PSU.

Por exemplo, se um gadget Raspberry Pi3 recebe energia do adaptador AC-DC de uma fonte CA de parede, ele deve fornecer pelo menos 500 mA por cada (de 4) portas. Infelizmente, ele não faz isso e, portanto, não é compatível com USB.

No entanto, se um host USB for um dispositivo magro alimentado por bateria (como MP3 player ou smartphone), isso pode ser declarado pelo fabricante como "host de baixo consumo de energia" e a porta USB pode ser limitada pelo design para fornecer 100/150 apenas mA. Esse limite é muito inconveniente para os clientes e raramente é aplicado.

Se um sistema USB (host ou hub) for declarado como host normal, as portas serão testadas para especificações de teste USB-IF usando testadores de porta USB especializados. O testador aplica uma carga igual a 5 unidades e verifica se a queda de tensão não excede as especificações (margem de 5% ou 10%) ou aplica uma carga crescente gradativa e determina em qual ponto os circuitos de sobrecorrente (opcional) sobre.

Em condições domésticas, a capacidade da porta pode ser verificada aplicando-se um grande resistor de 10 Ohm (ou 5,5 Ohm se o USB 3.x) a um cabo separado. Ou usando uma carga variável dedicada encontrada no e-Bay.

Os requisitos para a entrega de energia de uma porta USB normal não devem ser confundidos com os requisitos dos DISPOSITIVOS USB: os dispositivos USB NÃO devem levar mais de uma unidade de carga até que o host conclua a enumeração do dispositivo. Os hosts USB devem rastrear a energia consumida declarada pelos dispositivos conectados. Durante a enumeração, um host lê os requisitos de energia obrigatórios do dispositivo em seu descritor e, se o host acredita que seus recursos de energia estão no máximo, ele pode recusar a conexão.


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